د شبيه‌سازهاي پرواز موشک براي نيروي دريايي آمريکا افتاد. واضح است که تست و آزمايش تکنولوژي نوظهور در يک محيط کامپيوتري، امکان استفاده بهتر و مفيدتر آن را فراهم مي‌کند. بنابراين در سال 1947، آزمايشگاه کامپيوتري ديجيتال، تحت نظارت فارستر تأسيس و شروع به کار کرد. اولين کار تحقيقاتي اين آزمايشگاه ايجاد يک محيط کامپيوتري به نام “WHIRL WIND” براي آزمون و بررسي سيستم اطلاعاتي جنگ بود (اساس اين پروژه‌ها بر مکانيسم‌هاي کنترل بازخورد استوار بود). بعد از اين پروژه، فارستر مسؤوليت طراحي برنامه‌هاي کامپيوتري براي سيستم دفاع هوايي آمريکا به نام محيط نيمه اتوماتيک زمين SAGE4 را بر عهده گرفت.
تجربيات فارستر به عنوان مدير پروژه‌هاي آزمايشگاه کامپيوتري ديجيتال، منجر شد تا فارستر به اين جمع‌بندي از مشكلات يک سازمان برسد که مشكلاتي که سر راه پيشرفت سازمان‌ها به وجود مي‌آيد، عمدتاً ناشي از بخش مديريتي سازمان است نه بخش مهندسي سازمان. به نظر فارستر، شناخت و کنترل سيستم‌هاي اجتماعي بسيار مشکل‌تر از درک و کنترل سيستم‌هاي فيزيکي است. بنابراين مشکلات يک سازمان، بيشتر ناشي از بخش مديريتي يک سازمان است.
در سال 1956، فارستر، تدريس در دانشکده تازه تأسيس مديريت دانشگاه MIT را بر عهده گرفت. هدف اوليه وي اين بود تا از تجربيات مهندسي و تحقيقاتي خود براي کشف دلايل موفقيت و يا شکست يک سازمان استفاده کند. تجربيات مهندسي و مديريتي فارستر منجر به ارايه تکنيک تحليل پويايي‌شناسي سيستمي در اواسط دهه 1950 شد. فارستر با استفاده از ساختار بازخورد و مدل کردن دستي ساختار تصميم‌گيري يک کارخانه برق نشان داد که مشکلات اصلي اين سازمان به دليل عدم ثبات تدابير مديريتي سازمان در اشتغال است و مسايل تجاري خارج از سازمان منجر به عدم پيشرفت سازمان نشده‌اند. اين مدل‌سازي دستي، از اولين کارهاي انجام شده در زمينه پويايي‌شناسي سيستمي بود.
در اواخر دهه 1950و اوايل دهه 1960، فارستر به همراه يک گروه تحقيقاتي دانشجويي، مدل‌سازي دستي پويايي‌شناسي سيستمي را به مرحله مدل‌سازي کامپيوتري ارتقا داد. ريچارد بنت5 اولين زبان کامپيوتري مدل‌سازي تحليل پويايي‌شناسي سيستمي را تحت عنوان SIMPLE6، در بهار 1958 ارايه کرد. در سال 1959، فيليپس فوکس و الکساندر پوق7، نسخه اصلاح شدهSIMPLE را تحت عنوان DYNAMO8 ارايه کردند. اين نرم‌افزار نزديک به سي سال به عنوان زبان استاندارد تحليل پويايي شناسي سيستمي مورد استفاده قرار گرفت.فارستر اولين کتاب کلاسيک خود را در زمينه تحليل پويايي‌شناسي سيستمي با عنوان پويايي صنعتي9 در سال 1951 منتشر کرد.
از پويايي‌شناسي سيستمي براي شناخت، درک و تجزيه و تحليل رفتار و حرکات اجزاي سيستم استفاده مي‌شود. توانايي اين علم به حدي است که مي‌توان با بهره گيري از آن، مسائل مختلف ساده و پيچده را مدل‌سازي کرد و تغيير ناشي از تعامل متغيرها، رفتارهاي آتي آنها را در دوره‌هاي زماني مختلف مورد بررسي قرار داد. با شناخت مراحل نظري تدوين مدل در پويايي‌شناسي سيستمي و آشنايي با انواع مدل‌ها، بايد مدل‌سازي را در سه مرحله به شرح زير انجام داد:
الف) نمودار علّي ـ معلولي يا حالت ـ جريان.
ب) نمودار‌هاي جريان.
ج) معادلات داينامو (رياضي).
پويايي‌شناسي سيستمي بر ساختار و رفتار سيستم‌هايي متکي است که از حلقه‌هاي بازخوردي مرتبط تشکيل شده‌اند. نمودار علّي ـ معلولي يا حالت ـ جريان مدل‌سازي پويا شيوه ساده‌اي براي نمايش ساختارهاي حلقوي پيش از تدوين معادلات سيستم است. نمودار‌هاي جريان مشتمل بر متغيرهاي نرخ، سطح، کمکي، و عناصر ثابت و يک سري آزمون‌ها، عمليات و دستورالعملها است که براي شبکه‌اي منسجم از مباحث مديريت، اقتصاد، مالي و صنايع سازماندهي شده است. البته پويايي‌شناسي سيستمي در ديگر رشته‌ها نيز کاربرد دارد. نمودار‌هاي علّي ـ معلولي به شناسايي حلقه‌هاي اصلي بازخوردي مي‌پردازد و به تمييز بين ماهيت متغيرهاي مرتبط کاري ندارد. نمودار‌هاي علّي ـ معلولي در پويايي‌شناسي سيستمي دو نقش مهم ايفا مي‌کنند:
1- در طول تدوين مدل، فرضيه‌هاي علّي به صورت ساختار مقدماتي به مدل‌سازي کمک مي‌کند.
2- تصوير ساده‌اي از مدل ارائه مي‌دهند.
تحليل‌گر با بهره‌گيري از اين دو نقش، مي‌تواند در ميان فرضيه‌هاي ساختاري مدل سريعاً ارتباط برقرار کند.
معادلات داينامو، در واقع، نوعي معادله رياضي به حساب مي‌آيند که در طول زمان براي تبيين و پيش بيني متغيرهاي مدل و شناسايي رفتار آنها با يکديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
2-1-1- مراحل مختلف نظري تدوين مدل و فرايند مدل‌سازي پويايي‌شناسي سيستمي
براي تحليل هر پديده‌اي بايد مدلي از واقعيت ساخته شود و مدل فوق مورد تجزيه و تحليل قرار گيرد. جهت درک بهتر مفهوم نگرش سيستمي لازم است مفهوم سيستم تشريح گردد.
“سيستم عبارت است از مجموعه‌اي از اجزاء که براي رسيدن به هدفي مشترک با يکديگر در تعامل هستند.”
در طبيعت دو نوع سيستم وجود دارد: سيستم باز و سيستم بسته. به سيستمي که حالت گذشته آن تأثيري روي آينده‌اش ندارد، سيستم باز گفته مي‌شود و به سيستمي که آينده آن وابسته به حالت گذشته‌اش است، سيستم بسته گفته مي‌شود. براي مثال در يک سيستم بسته، ميزان فروش شرکت به کيفيت کالاهاي توليد شده در ماه‌هاي قبل وابسته است. هيچ تصميمي نيست که مبتني بر شرايط خاصي نباشد و هيچ اقدامي نيست که شرايط را تغيير ندهد.
در مطالعه پويايي‌شناسي سيستمي بايد مراحل تعريف مسأله، مفهوم سازي مدل، فرمول‌بندي مدل، شبيه‌سازي، ارزيابي براي تدوين مدل‌ها، تحليل سياست‌ها و استفاده از مدل را مورد توجه قرار داد. در فرايند تدوين مدل پويايي‌شناسي سيستمي از آغاز تا پايان داشتن درک صحيحي از سيستم و مسائل آن ضرورت دارد و در واقع از ادراک سيستم آغاز و با ادراک سيستم پايان مي‌يابد.
در نمودار (2-1)، مراحل هفت‌گانه تدوين مدل و مسير حرکت آنها نشان داده شده است.
نمودار (2-1): مراحل مدل‌سازي پويايي‌شناسي سيستمي
مرحله شناسايي مسأله و مفهوم سازي مدل مراحل نسبتاً کم تخصصي‌تر محسوب مي‌شوند. مدل‌ساز در اين مراحل براي مسأله مورد نظر خود گزاره‌هاي مفهومي و نماديني ارائه مي‌دهد و ضمن تنظيم نمادهاي رفتاري و تدوين هدف‌هاي مطالعه مدل‌سازي، مرز سيستم را مشخص و ساختار آن را بر حسب حلقه‌هاي بازخورد عملياتي و اطلاعات تدوين مي‌کند. در جدول (2-1)، مراحل فوق بر شمرده و نحوه ارتباط متقابل آنها مشخص شده است. شناسايي مسأله منوط به داشتن آگاهي از مسأله و اجزاي آن و ارائه تعريف روشني از آن است. اين مرحله، در واقع تشريح کلامي محتوا و نمادهاي مسأله است. تعريف مسأله بايد به گونه‌اي پويا و برحسب رفتار متغيرها ارائه شود. براي هر مدل سه نوع رفتار نموداري مي‌توان در نظر گرفت:
(1) نمودارهايي که بيان‌گر رفتارهاي مسأله‌اند
(2) نمودارهايي که رفتار سيستم مورد انتظار را نشان مي‌دهند و
(3) در صورت اعمال سياست‌ها در گذشته، نمودارهايي را براي رفتار سياست‌هاي واقعي و مشهود ارائه مي‌دهند.
جدول (2-1): مراحل نظري مدل‌سازي
رديف
مراحل
وظايف و ارتباطات
1
تعريف مسأله
محتواي مسأله و نمادها
رفتار متغيرها و پديده‌هاي مسأله
هدف‌هاي مدل
2
مفهوم سازي مدل
هدف‌هاي مدل
مرز سيستم و مدل
ساختار بازخوردها
3
فرمول‌بندي مدل
ساختار بازخوردها
تدوين معادلات رياضي
تبيين رفتار مدل
4
شبيه‌سازي
تبيين رفتار مدل
5
ارزيابي
تبيين رفتار مدل
حالات و رفتارهاي مدل
6
تحليل سياست‌ها
تعيين خط مشي‌ها و راهبري‌ها
تطبيق سياست‌ها با واقعيت سيستم
7
اجراي مدل
تدوين الگوهاي تصميم‌گيري
مفهوم‌سازي مدل در واقع تجريد معاني پديده‌هاي جهان واقعيات براي مدل است که در چارچوب متغيرها و ساختارها تحقق مي‌يابد و مسيري را از سطح کلي تا به سطح جزئي مي‌پيمايد. در تدوين هدف‌هاي مدل توجه به نکته زير حايز اهميت است.
* شناسايي مخاطبان.
* توجه ديدگاه سياسي جهت شبيه‌سازي مدل.
* تعيين نوع، ميزان عمليات و اجراي مورد انتظار.
دامنه هدف‌هاي مدل و اجراي مطلوب آن را مي‌توان به عنوان ابزار آزمون سياست‌هاي گذشته در نظر گرفت که از مرحله آموزش و افزايش آگاهي براي پذيرش واقعي توصيه‌هاي سياستي تا پذيريش مدل از سوي کارشناسان در نوسان است.
قلمرو سيستم متضمن بخش‌هاي ساختاري سيستم است که براي توليد رفتارهاي مورد انتظار ضرورت دارد. مرز سيستم بايد به قدر کافي بزرگ باشد تا بتواند روابط علّي ـ معلولي و اطلاعات را نيز در بر گيرد. اين پديده براي رفتار سيستم بسيار حايز اهميت است. قلمرو سيستم بايد اهرم‌هاي سياسي (عوامل دخيل در آزمون خط مشي‌ها و سياست‌ها) و متغيرهاي موجود (از جمله هزينه‌ها) را در بر گيرد. از اين رو، مي‌توان سياست‌ها و خط مشي‌هاي سيستم واقعي را مورد ارزيابي قرار داد.
قلمرو سيستم نبايد مؤلفه‌هاي فاقد ارتباط با رفتار مسأله را در برگيرد و تاکيد اساسي بايد نه بر سيستم بلکه بر مسأله باشد. براي تعيين عوامل داخلي و عوامل خارجي سيستم بايد ماهيت عناصر موجود در قلمرو و خارج از قلمرو را به کمک تفسير و تحليل متغيرها مشخص کرد. مدل را بايد به صورت اجزا و بخش‌ها و نواحي عملکرد، ساده در نظر گرفت. ابتدا ساختار فيزيکي سيستم تدوين و سپس جريان‌هاي اطلاعات بر اساس ادراک ترسيم مي‌شوند. آنگاه بايد جنبه‌هاي کليدي و ادراکي موثر بر سيستم و رفتارهاي آن را مورد تاکيد خاص قرار داد. معمولا فرايند مدل‌سازي پويايي‌شناسي سيستمي در هفت مرحله تحقق مي‌يابد:
* بررسي حالت واقعي سيستم.
* دريافت حالت ادارکي سيستم.
* تعيين حالت مورد انتظار سيستم.
* برنامه‌ريزي و جزيي نمودن.
* اختلافات، اقدامات و عمليات.
* تغيير حالات واقعي و ادارکي سيستم و
* تدوين حلقه بازخورد.
دسترسي به منابع اطلاعات و گردآوري آن بسيار مهم است. از اين رو، مدل‌ساز بايد نتايج و شبيه‌سازي مدل را براي استفاده در تصميم گيربي مجريان سيستم و ارزيابي سياست‌هاي اتخاذ شده ارائه دهد. در فرمول‌بندي، حلقه‌هاي بازخورد حاصل از تبادل اطلاعات سيستم نقش اطلاع رساني مهمي بر عهده دارند. چنانچه متغير A بر B تأثير بگذارد حلقه بازخوردي تأثير Bبر A چگونه خواهد بود؟
گزاره‌هاي ساختاري بازخوردي در مدل بر اساس فرضيه‌هاي پويا شکل مي‌گيرند و براي استفاده در ايجاد رفتار مسأله يا حداقل کمک به آن به کار مي‌روند. اين فرضيه‌هاي پويا در مرحله مفهوم‌سازي مدل، تدوين مي‌شوند هر چند اگرچه وضعيت سازگاري در ساختارهاي بازخوردي فقط پس از چندين تکرار در مراحل مفهوم‌سازي، فرمول‌بندي، شبيه‌سازي و ارزيابي امکان پذير مي‌گردد. تعيين خط مشي‌ها، رويه‌ها و راهبري‌ها، برنامه‌ها و سياست‌هاي اتخاذ شده در چارچوب تحليل سياست‌ها به عنوان اجزاي مختلف گام ششم، به حساب مي‌آيند. در واقع، در گام ششم، هدف‌ها، رفتارها، بازخوردها در بررسي موفقيت و عدم موفقيت مدل مورد استفاده قرار مي‌گيرند. گام پاياني، مرحله بهره‌برداري از مدل است. در اين مرحله، الگوهاي تصميم گيري مربوط به واقعيت شکل مي‌گيرد که مدل در جهت معرفي آن تدوين شده است.
تمام تحولات و پويايي‌هاي دنيا در يک چرخه سه مرحله‌اي قابل تبيين است، به اين معني که هر تحولي از بررسي شرايط موجود آغاز و به اتخاذ تصميمي منجر مي‌شود. آنگاه در مرحله اقدام تصميم اتخاذ شده به اجرا در مي‌آيد تا به تحول در شرايط موجود بيانجامد. رفتار پويا از جمله پيامدهاي ساختار سيستمي است. پويايي‌شناسي سيستمي هم براي علت و هم براي پيامد (بازخورد) درصدد تعيين سيستمي براي منابع رفتار مسأله بر مي‌آيد نمودار (2-2).
نمودار (2-2): مدل چرخه سه مرحله‌اي
ساختارهاي بازخورد نشانگر تغييراتي است که در طول زمان روي مي‌دهد. رفتار پويا از فرايند تجمع و ازدحام نشأت مي‌گيرد. تجمع و ازدحام مي‌تواند متغيرهايي پديد آورد که موجب افزايش يا کاهش تجمع و ازدحام (متغير حالت) شود. اساساً به
