Un diagrama de bucle causal ( CLD ) es un diagrama causal que ayuda a visualizar cómo se interrelacionan las diferentes variables de un sistema. El diagrama consta de un conjunto de nodos y aristas. Los nodos representan las variables y los bordes son los enlaces que representan una conexión o una relación entre las dos variables. Un vínculo marcado como positivo indica una relación positiva y un vínculo marcado como negativo indica una relación negativa. Un vínculo causal positivo significa que los dos nodos cambian en la misma dirección, es decir, si el nodo en el que comienza el vínculo disminuye, el otro nodo también disminuye. De manera similar, si el nodo en el que comienza el enlace aumenta, el otro nodo también aumenta. Un negativo vínculo causal significa que los dos nodos cambian en direcciones opuestas, es decir, si el nodo en el que comienza el vínculo aumenta, el otro nodo disminuye y viceversa.
Los ciclos cerrados en el diagrama son características muy importantes de los CLD. Un ciclo cerrado se define como un ciclo de retroalimentación de refuerzo o de equilibrio . Un ciclo de refuerzo es un ciclo en el que el efecto de una variación en cualquier variable se propaga a través del ciclo y regresa a la variable reforzando la desviación inicial, es decir, si una variable aumenta en un ciclo de refuerzo, el efecto a través del ciclo devolverá un aumento al mismo. variable y viceversa. Un ciclo de equilibrio es el ciclo en el que el efecto de una variación en cualquier variable se propaga a través del ciclo y vuelve a la variable una desviación opuesta a la inicial, es decir, si una variable aumenta en un ciclo de equilibrio, el efecto a través del ciclo devolverá una disminución. a la misma variable y viceversa.
Si una variable varía en un bucle de refuerzo, el efecto del cambio refuerza la variación inicial. El efecto de la variación creará otro efecto de refuerzo. Sin romper el circuito, el sistema quedará atrapado en un círculo vicioso de reacciones en cadena circular. Por esta razón, los bucles cerrados son características críticas en los CLD.
Ejemplo de lazo de refuerzo positivo :
- El monto del saldo bancario afectará el monto del interés devengado , como lo representa la flecha azul superior, que apunta desde el saldo bancario hasta el interés devengado .
- Dado que un aumento en el saldo del banco da como resultado un aumento en los intereses devengados , este vínculo es positivo, que se indica con un "+".
- El interés devengado se agrega al saldo bancario , también un enlace positivo, representado por la flecha azul inferior.
- El efecto causal entre estos nodos forma un bucle de refuerzo positivo , representado por la flecha verde, que se denota con una "R". [1]
Historia
El uso de nodos y flechas para construir modelos de gráficos dirigidos de causa y efecto se remonta a la invención del análisis de ruta por Sewall Wright en 1918, mucho antes de la dinámica de sistemas. Sin embargo, debido a las limitaciones de los datos genéticos, estos primeros gráficos causales no contenían bucles: eran gráficos acíclicos dirigidos . El primer uso formal de los diagramas de bucle causal fue explicado por el Dr. Dennis Meadows en una conferencia para educadores (Conferencia de pensamiento sistémico y modelado dinámico para la educación K-12 en New Hampshire patrocinada por Creative Learning Exchange [2] ).
Meadows explicó que cuando él y otros estaban trabajando en el modelo World3 (alrededor de 1970–72), se dieron cuenta de que no podrían usar la salida de la computadora para explicar cómo funcionaban los ciclos de retroalimentación en su modelo al presentar sus resultados a otros. Decidieron mostrar ciclos de retroalimentación (sin las existencias, los flujos y todas las variables), utilizando flechas que conectan los nombres de los componentes principales del modelo en los ciclos de retroalimentación. Este puede haber sido el primer uso formal de los diagramas de bucle causal. [3]
Vínculos causales positivos y negativos
- El vínculo causal positivo significa que los dos nodos cambian en la misma dirección, es decir, si el nodo en el que comienza el vínculo disminuye, el otro nodo también disminuye. Del mismo modo, si el nodo en el que comienza el enlace aumenta, el otro nodo aumenta.
- Vínculo causal negativo significa que los dos nodos cambian en direcciones opuestas, es decir, si el nodo en el que comienza el vínculo aumenta, el otro nodo disminuye y viceversa.
Ejemplo
Bucles de refuerzo y equilibrio
Para determinar si un ciclo causal se refuerza o equilibra, se puede comenzar con una suposición, por ejemplo, "El nodo 1 aumenta" y seguir el ciclo. El bucle es:
- reforzando si, después de dar la vuelta al ciclo, uno termina con el mismo resultado que el supuesto inicial.
- equilibrio si el resultado contradice la suposición inicial.
O para ponerlo en otras palabras:
- los lazos de refuerzo tienen un número par de enlaces negativos (cero también es par, vea el ejemplo a continuación)
- los bucles de equilibrio tienen un número impar de enlaces negativos.
La identificación de bucles de refuerzo y equilibrio es un paso importante para identificar patrones de comportamiento de referencia , es decir, posibles comportamientos dinámicos del sistema.
- Los bucles de refuerzo están asociados con aumentos / disminuciones exponenciales.
- Los bucles de equilibrio están asociados con alcanzar una meseta.
Si el sistema tiene retrasos (a menudo indicados trazando una línea corta a través del vínculo causal), el sistema puede fluctuar.
Ejemplo
Ver también
Referencias
- ^ John D.Sterman, Dinámica empresarial: pensamiento y modelado de sistemas para un mundo complejo. McGraw Hill / Irwin, 2000. ISBN 9780072389159
- ^ http://www.clexchange.org/
- ^ Anécdota de Richard Turnock que asistió a una discusión informal donde Dennis Meadows explicó el origen de CLD
enlaces externos
- WikiSD the System Dynamics Society Wiki
- Aprenda a leer diagramas de bucles causales a través de SystemsAndUs