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Systems Thinking Analyse-Methode

System Dynamics Simulation

Übersetzt eine dynamische Hypothese in Stock-Flow-Gleichungen und testet Szenarien.

Eine System-Dynamics-Simulation definiert Bestände, Flüsse, Hilfsvariablen, Einheiten und Anfangswerte. Kalibrierung, Dimensionsprüfung und Sensitivitätsanalyse begrenzen Scheingenauigkeit.

Kernfrage
Welche Feedback- und Akkumulationsstruktur erzeugt das Verhalten, und wie reagieren Szenarien?
Teilnehmende
1-5 Modellierende, Stakeholder asynchron
Zeit
Mehrere Tage bis Wochen

System Dynamics Simulation verwendet Stock-Flow-Modell mit dimensionskonsistenten Gleichungen, Kalibrierung und Sensitivität. Bewertungen bleiben begründet und kontextgebunden.

Papierillustration von System Dynamics Simulation mit dem methodenspezifischen Arbeitsmodell.
  1. Referenzmodus

    Referenzmodus

    Problemverhalten und Zeithorizont als Datenkurven definieren.

  2. Stock-Flow

    Stock-Flow

    Stocks, flows, Feedback und Verzögerungen mit Gleichungen modellieren.

  3. Validierung

    Validierung

    Struktur, Extrembedingungen und historischen Fit prüfen.

  4. Szenarien

    Szenarien

    Interventionen und Parametersensitivität über Zeit vergleichen.

Modellversion, Parameterquellen und Abweichungen zwischen Simulation und Beobachtung fortschreiben.

Geeignet, wenn

Für akkumulative Probleme mit Feedback und Verzögerung, wenn Entscheidungen vom Zeitverlauf abhängen.

Ideal für

  • Public Policy
  • Klima- und Energiemodelle
  • Geschäftsmodell-Stresstest

Nicht gut für

  • Schnelle operative Entscheidungen

Ergebnisse

  • Validated Stock-Flow Model

    Validated Stock-Flow Model mit nachvollziehbaren Quellen, Annahmen und fachlichen Entscheidungen.

  • Entscheidungs- und Prüfspur

    Owner, Termine und nächste Prüfung für Validated Stock-Flow Model.

Validated Stock-Flow Model

Fiktives Arbeitsbeispiel

Stock-Flow-Modell mit dimensionskonsistenten Gleichungen, Kalibrierung und Sensitivität als präzise Arbeitsstruktur mit fiktivem Beispiel.

Referenzmodus

Variable · Einheit · Zeitreihe

Offene Tickets, täglich, 26 Wochen.

Stock und Flows

Bestand · Zufluss · Abfluss

Backlog; neue/gelöste Tickets pro Tag.

Gleichungen

Formel · Einheit · Quelle

Δt=1 Tag; Out=min(Stock/Δt, Agents×Productivity) [Tickets/Tag]; State next=State+(In−Out)×Δt.

Validierung und Szenario

Tests · Bandbreite · Intervention

±20 % Sensitivität; Wiederholung ab W6 senken.

Das Beispiel zeigt die Fachlogik von System Dynamics Simulation; eigene Vorlagen bleiben leer.

MIT System Dynamics in Education Project: Road Maps

Erster Schritt

Beginne mit der Kernfrage: Welche Feedback- und Akkumulationsstruktur erzeugt das Verhalten, und wie reagieren Szenarien?

Zur Methodenanleitung

Vertiefung

Zweck

System Dynamics Simulation macht Annahmen über Zeit, Verzögerung und Feedback experimentell prüfbar. Die Methode zeigt, welche Folgen sich erst später oder verstärkt bemerkbar machen.

Funktionsweise

Zuerst werden Stocks, Flows, Regeln und Verzögerungen als Simulationsmodell formuliert. Dann testet das Team verschiedene Szenarien und variiert die Annahmen, bis sichtbare Muster entstehen. Die Ergebnisse helfen, robuste Entscheidungen gegen scheinbar einfache, aber trügerische Linearisierungen zu treffen.

Im Detail

System Dynamics Simulation wirkt, weil Annahmen über Bestände, Flüsse und Verzögerungen in ein prüfbares Modell überführt werden und Folgen dadurch über Zeit sichtbar werden. Gute Nutzung behandelt das Modell als Denk und Lernwerkzeug, nicht als scheinbar objektive Wahrheit. Besonders wertvoll ist der Ansatz, wenn verschiedene Eingriffe vergleichbar werden und das Team versteht, warum kurzfristig plausible Maßnahmen langfristig unerwartete Ergebnisse erzeugen.

Durchführung

Beginne mit einem möglichst kleinen Modellkern und mache jede wesentliche Annahme über Beziehungen oder Verzögerungen explizit. Die klärende Schwelle liegt dort, wo unterschiedliche Szenarien erstmals überraschend auseinanderlaufen. Schließe mit einem verständlichen Modell, den sensitivsten Annahmen und einer klaren Frage, welche reale Beobachtung ihr zur Kalibrierung heranzieht.

Die Methodenanleitung führt mit 4 Phasen, Zeitrahmen, 4 Stolperfallen und klaren Abbruchkriterien durch die Umsetzung.

Methodenanleitung öffnen

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Quellen und Themen

Themen
Artefakt-Vorlagen
System Dynamics Simulation: ArbeitsvorlagePlane System Dynamics Simulation entlang der fachlichen Schritte und der konkreten Entscheidungsfrage.
markdown

system-dynamics-simulation-working-template.md

Plane System Dynamics Simulation entlang der fachlichen Schritte und der konkreten Entscheidungsfrage.

System Dynamics Simulation: Arbeitsvorlage

Fragestellung

Noch zu klären

Gewünschtes Ergebnis

Noch zu klären

Rahmen

Vollständiges Vorhaben Zeit: Mehrere Sessions über 2–6 Wochen

Diese Vorlage während der Arbeit auf Papier oder in einem eigenen Dokument ausfüllen.

Vorbereitung für diesen Umfang

Methodische Grundausstattung

  • Materialien: Referenzmodus und Zeitreihen, kausale Hypothese, Parameterquellen und Einheiten, gemeinsame Arbeitsfläche, Quellenlinks und Entscheidungslog.
  • Rollen: Modeler · Domain Experts · Data Analyst · Decision Owner
  • Vorab-Infos: Referenzmodus und Zeitreihen, kausale Hypothese, Parameterquellen und Einheiten vorab zusammentragen und offene Annahmen markieren.
  • Gesamter Zeitbedarf: Mehrere Sessions über 2–6 Wochen
  • Setup: Stock-Flow-Modell mit dimensionskonsistenten Gleichungen, Kalibrierung und Sensitivität sichtbar vorbereiten und Bewertungsbegriffe vor Beginn kalibrieren.

Für die Arbeitsschritte bereitstellen

Referenzmodus: Referenzmodus

  • Referenzmodus und Zeitreihen
  • kausale Hypothese
  • Parameterquellen und Einheiten

Stock-Flow: Stock-Flow

  • Referenzmodus
  • kausale Hypothese
  • Parameterquellen und Einheiten

Validierung: Validierung

  • Simulationsmodell
  • kausale Hypothese
  • Parameterquellen und Einheiten

Szenarien: Szenarien

  • Validierungsprotokoll
  • kausale Hypothese
  • Parameterquellen und Einheiten

Validated Stock-Flow Model

Referenzmodus

Variable · Einheit · Zeitreihe

...

Stock und Flows

Bestand · Zufluss · Abfluss

...

Gleichungen

Formel · Einheit · Quelle

...

Validierung und Szenario

Tests · Bandbreite · Intervention

...

Nur reale Angaben, Quellen und Entscheidungen eintragen.

MIT System Dynamics in Education Project: Road Maps

Referenzmodus: Referenzmodus

Erwartetes Artefakt: Referenzmodus

Referenzmodus · Quelle · Unsicherheit · nächster Entscheid

Eintrag:

...

  • Sind Messgröße, Einheit und Zeitraum klar?

Stock-Flow: Stock-Flow

Erwartetes Artefakt: Simulationsmodell

Simulationsmodell · Quelle · Unsicherheit · nächster Entscheid

Eintrag:

...

  • Besteht jede Gleichung den Dimensionstest?

Validierung: Validierung

Erwartetes Artefakt: Validierungsprotokoll

Validierungsprotokoll · Quelle · Unsicherheit · nächster Entscheid

Eintrag:

...

  • Wurde gegen nicht kalibrierte Daten geprüft?

Szenarien: Szenarien

Erwartetes Artefakt: Szenariovergleich

Szenariovergleich · Quelle · Unsicherheit · nächster Entscheid

Eintrag:

...

  • Bleiben Annahmen und Bandbreiten sichtbar?

Offene Fragen und nächste Schritte

...

Methodenanleitung: https://methodatlas.meierhoff-systems.de/de/methods/system-dynamics-simulation/run-sheet

Alternativen und Nachbarn

Passende Alternativen mit Entscheidungshilfe, danach weitere verwandte Methoden.

Alle Methoden
Rahmenbedingungen und Herkunft
HochAsyncMehrere Tage bis Wochen

Steckbrief

Methodenform
Analyse-Methode
Teilnehmende
1-5 Modellierende, Stakeholder asynchron
Zeit
Mehrere Tage bis Wochen
Reifegrad
Canonical
Ursprung
Jay W. Forrester
Papierillustration der Methode Scenario Planning mit einer klaren Arbeitsstruktur.
Als Nächstes: Scenario Planning