TB112C Systeemmodellering 1: modelleerprincipes
1. Analyse van complexe socio-technische systemen
Actor= een individu, groep of organisatie die een dusdanige rol speelt in het systeem dat je
deze in beschouwing moet nemen voor de beantwoording van de onderzoeksvraag.
● heeft altijd belang bij en/of invloed op ten minste één factor
Factor= een eigenschap van een systeem die van belang is voor de beantwoording van de
onderzoeksvraag.
● als geen enkele actor (indirect) geïnteresseerd is in een bepaald systeemaspect, dan
is dat geen factor
● voorbeelden factoren bij fileprobleem:
○ wegcapaciteit
○ veiligheid
Systeem= een deel van de werkelijkheid waarover we een vraag willen beantwoorden
Aggregatie= een samenvoeging tot een groter geheel
● voorbeelden:
○ beschrijvende statistieken zoals de som en het gemiddelde
○ mens is een aggregatie van orgaan
Algemeen systeemmodel= elk systeem (S) is te zien als een geordend paar (E, R), waarin
E een verzameling elementen is en R een verzameling relaties
Beslisboom= een beslismodel in de vorm van een netwerk met een “boomstructuur”
● de interne knopen (vierkantjes) geven diagnostische beslissingen weer
● elk van deze knopen toets of de situatie aan een voorwaarde voldoet
● voorbeeld: inkoopbeleid
● algemene conflictregels:
○ Superioriteitsregel: hoog gaat voor laag
○ Specialiteitsregel: speciaal gaat voor algemeen
○ Posterioriteitsregel: nieuw gaat voor oud
Causalerelatiediagram= een conceptueel model dat beschrijft hoe grootheden in een
systeem elkaars waarde beïnvloeden
, ● de knopen zijn grootheden
● de takken weergeven een transitieve beïnvloedingsrelatie
● een cykel (loop) impliceert dat het systeem dynamisch is
Conceptueel model= een representatie van een systeem waarin je de concepten en hun
onderlinge relaties weergeeft die van belang zijn voor het beantwoorden van de
onderzoeksvraag
● Soorten:
○ Verbaal, grafisch, symbolisch
Criterium= een voorwaarde met betrekking tot een factor die een rol speelt in de
overweging van een actor bij het nemen van een beslissing
● doelen van een actor definiëren criteria voor die actor
● impasse= criteria zijn dusdanig strijd met elkaar dat niet één oplossing aan allemaal
voldoet
● voorbeeld: “Mijn tentamencijfer voldoet gelukkig aan het slagingscriterium.”
○ factor: tentamencijfer, voorwaarde: >5.8
Doelenboom= een conceptueel model dat beschrijft hoe de doelen van een actor kunnen
worden geoperationaliseerd tot meetbare criteria
● knopen zijn doelstelling
● takken representeren definitierelatie
● onderste doel heeft eenheid
● volledige geoperationaliseerde doelstelling= geeft precies het gewenste
waardebereik aan
Efficiëntie= de verhouding tussen twee andere factoren
= output / input
● voorbeeld: De efficiëntie van een zonnepaneel kun je modelleren als Pe/Pz (geleverd
elektrisch vermogen / vermogen ingestraald door de zon).
Operationeel model= een model dat de concepten en relaties in het model zodanig volledig
specificeert dat het mogelijk is om dit model zonder aanvullende informatie om te zetten in
een computationeel model
● voorbeeld: F = m * a
Multicriteriamodel= wordt gebruikt om een beslisser te helpen bij het kiezen uit
verschillende alternatieven
● basisvorm: alternatieven in kolommen, criteria in rijen
● voorbeelden:
○ effectentabel= geeft van elk alternatief de verwachte effecten door per
criterium aan te geven wat de verwachte waarde hiervan zou zijn
■ als een criterium geen standaard eenheid heeft mag je een
kwalitatieve schaal gebruiken (bv geluidshinder: ernstig)
○ score card= ingekleurde effectentabel
■ geeft geen weging van criteria
■ gebruikelijk criteria in volgorde van belangrijk (belangrijk boven)
○ SMART-model= kent relatieve gewichten toe aan de criteria
, ■ in elke rij komt 0 en 1 voor
■ voorkeursvolgorde: orde van hoogste gewogen somscore naar laag
■ voorbeeld:
Macht-belangdiagram= een conceptueel model dat inzicht geeft in de positie van actoren in
een probleemsituatie
● players= zij bepalen door hun handelen de toekomstige situatie
● subjects= zijn onderworpen aan de spelers, want ze zitten niet aan de speeltafel,
maar de gevolgen van de uitkomst voelen ze wel
● context setters= spelen zelf niet mee, maar kunnen wel dingen veranderen
● crowd= staan er bij en kijken er naar, maakt ze weinig uit hoe het afloopt
Probleem= wanneer een actor (probleemeigenaar):
● een kloof ziet tussen de door hem gewenste toestand van een systeem en de
huidige (of toekomstige) toestand van dat systeem;
● over middelen beschikt die de toestand van dat systeem kunnen veranderen;
● zich voor een dilemma geplaatst ziet omdat al zijn middelen die het systeem (meer)
in de gewenste toestand kunnen brengen (mogelijk) ongewenste neveneffecten
hebben
Risico= de kans dat een gebeurtenis optreedt vermenigvuldigd met het effect ervan
=R=K*E
= risico = kans * effect
● risico’s met dezelfde eenheid zijn direct vergelijkbaar
, Simulatie= een nabootsing van het dynamisch gedrag van een systeem met behulp van
een model
Systeemafbakening= een beperking van het toepassingsbeleid van een model
● kan op de volgende wijzen:
○ geografisch
○ periode (gemodelleerde periode)
○ tijdresolutie (per minuut)
○ aggregatieniveau (per huishouden)
○ selectie (verwaarlozing / geen onderscheid naar geslacht)
Systeemtoestand = de toestand van een systeem wordt beschreven door de waarden van
de factoren
Toestandsdiagram= een netwerkdiagram dat een schematische weergave is van een
systeem dat als eindigetoestandsautomaat wordt beschouwd
● cirkels zijn de verschillende toestanden waarin een systeem zich kan bevinden
● pijlen zijn de mogelijke overgangen vanuit een toestand naar een andere toestand
● pijlen hebben een logische uitspraak, conditie of kans
● Markovketen= toestandsdiagram met kanswaarden
● transitiepad= opeenvolging van toestanden die het systeem moet aannemen om van
A naar B te komen
Voorraad-stroomdiagram= een conceptueel model dat beschrijft hoe grootheden in een
systeem elkaar waarde beïnvloed
● rechthoeken zijn voorraadgrootheden
○ kunnen alleen worden beïnvloed door stroomgrootheden
● rechte dubbele pijlen met een “kraan” zijn stroomgrootheden
○ kan door alles worden beïnvloed
● naam zonder grafisch symbool zijn overige grootheden
○ kan door alles worden beïnvloed
● wolkje valt buiten systeemafbakening (bron/sink)
1. Analyse van complexe socio-technische systemen
Actor= een individu, groep of organisatie die een dusdanige rol speelt in het systeem dat je
deze in beschouwing moet nemen voor de beantwoording van de onderzoeksvraag.
● heeft altijd belang bij en/of invloed op ten minste één factor
Factor= een eigenschap van een systeem die van belang is voor de beantwoording van de
onderzoeksvraag.
● als geen enkele actor (indirect) geïnteresseerd is in een bepaald systeemaspect, dan
is dat geen factor
● voorbeelden factoren bij fileprobleem:
○ wegcapaciteit
○ veiligheid
Systeem= een deel van de werkelijkheid waarover we een vraag willen beantwoorden
Aggregatie= een samenvoeging tot een groter geheel
● voorbeelden:
○ beschrijvende statistieken zoals de som en het gemiddelde
○ mens is een aggregatie van orgaan
Algemeen systeemmodel= elk systeem (S) is te zien als een geordend paar (E, R), waarin
E een verzameling elementen is en R een verzameling relaties
Beslisboom= een beslismodel in de vorm van een netwerk met een “boomstructuur”
● de interne knopen (vierkantjes) geven diagnostische beslissingen weer
● elk van deze knopen toets of de situatie aan een voorwaarde voldoet
● voorbeeld: inkoopbeleid
● algemene conflictregels:
○ Superioriteitsregel: hoog gaat voor laag
○ Specialiteitsregel: speciaal gaat voor algemeen
○ Posterioriteitsregel: nieuw gaat voor oud
Causalerelatiediagram= een conceptueel model dat beschrijft hoe grootheden in een
systeem elkaars waarde beïnvloeden
, ● de knopen zijn grootheden
● de takken weergeven een transitieve beïnvloedingsrelatie
● een cykel (loop) impliceert dat het systeem dynamisch is
Conceptueel model= een representatie van een systeem waarin je de concepten en hun
onderlinge relaties weergeeft die van belang zijn voor het beantwoorden van de
onderzoeksvraag
● Soorten:
○ Verbaal, grafisch, symbolisch
Criterium= een voorwaarde met betrekking tot een factor die een rol speelt in de
overweging van een actor bij het nemen van een beslissing
● doelen van een actor definiëren criteria voor die actor
● impasse= criteria zijn dusdanig strijd met elkaar dat niet één oplossing aan allemaal
voldoet
● voorbeeld: “Mijn tentamencijfer voldoet gelukkig aan het slagingscriterium.”
○ factor: tentamencijfer, voorwaarde: >5.8
Doelenboom= een conceptueel model dat beschrijft hoe de doelen van een actor kunnen
worden geoperationaliseerd tot meetbare criteria
● knopen zijn doelstelling
● takken representeren definitierelatie
● onderste doel heeft eenheid
● volledige geoperationaliseerde doelstelling= geeft precies het gewenste
waardebereik aan
Efficiëntie= de verhouding tussen twee andere factoren
= output / input
● voorbeeld: De efficiëntie van een zonnepaneel kun je modelleren als Pe/Pz (geleverd
elektrisch vermogen / vermogen ingestraald door de zon).
Operationeel model= een model dat de concepten en relaties in het model zodanig volledig
specificeert dat het mogelijk is om dit model zonder aanvullende informatie om te zetten in
een computationeel model
● voorbeeld: F = m * a
Multicriteriamodel= wordt gebruikt om een beslisser te helpen bij het kiezen uit
verschillende alternatieven
● basisvorm: alternatieven in kolommen, criteria in rijen
● voorbeelden:
○ effectentabel= geeft van elk alternatief de verwachte effecten door per
criterium aan te geven wat de verwachte waarde hiervan zou zijn
■ als een criterium geen standaard eenheid heeft mag je een
kwalitatieve schaal gebruiken (bv geluidshinder: ernstig)
○ score card= ingekleurde effectentabel
■ geeft geen weging van criteria
■ gebruikelijk criteria in volgorde van belangrijk (belangrijk boven)
○ SMART-model= kent relatieve gewichten toe aan de criteria
, ■ in elke rij komt 0 en 1 voor
■ voorkeursvolgorde: orde van hoogste gewogen somscore naar laag
■ voorbeeld:
Macht-belangdiagram= een conceptueel model dat inzicht geeft in de positie van actoren in
een probleemsituatie
● players= zij bepalen door hun handelen de toekomstige situatie
● subjects= zijn onderworpen aan de spelers, want ze zitten niet aan de speeltafel,
maar de gevolgen van de uitkomst voelen ze wel
● context setters= spelen zelf niet mee, maar kunnen wel dingen veranderen
● crowd= staan er bij en kijken er naar, maakt ze weinig uit hoe het afloopt
Probleem= wanneer een actor (probleemeigenaar):
● een kloof ziet tussen de door hem gewenste toestand van een systeem en de
huidige (of toekomstige) toestand van dat systeem;
● over middelen beschikt die de toestand van dat systeem kunnen veranderen;
● zich voor een dilemma geplaatst ziet omdat al zijn middelen die het systeem (meer)
in de gewenste toestand kunnen brengen (mogelijk) ongewenste neveneffecten
hebben
Risico= de kans dat een gebeurtenis optreedt vermenigvuldigd met het effect ervan
=R=K*E
= risico = kans * effect
● risico’s met dezelfde eenheid zijn direct vergelijkbaar
, Simulatie= een nabootsing van het dynamisch gedrag van een systeem met behulp van
een model
Systeemafbakening= een beperking van het toepassingsbeleid van een model
● kan op de volgende wijzen:
○ geografisch
○ periode (gemodelleerde periode)
○ tijdresolutie (per minuut)
○ aggregatieniveau (per huishouden)
○ selectie (verwaarlozing / geen onderscheid naar geslacht)
Systeemtoestand = de toestand van een systeem wordt beschreven door de waarden van
de factoren
Toestandsdiagram= een netwerkdiagram dat een schematische weergave is van een
systeem dat als eindigetoestandsautomaat wordt beschouwd
● cirkels zijn de verschillende toestanden waarin een systeem zich kan bevinden
● pijlen zijn de mogelijke overgangen vanuit een toestand naar een andere toestand
● pijlen hebben een logische uitspraak, conditie of kans
● Markovketen= toestandsdiagram met kanswaarden
● transitiepad= opeenvolging van toestanden die het systeem moet aannemen om van
A naar B te komen
Voorraad-stroomdiagram= een conceptueel model dat beschrijft hoe grootheden in een
systeem elkaar waarde beïnvloed
● rechthoeken zijn voorraadgrootheden
○ kunnen alleen worden beïnvloed door stroomgrootheden
● rechte dubbele pijlen met een “kraan” zijn stroomgrootheden
○ kan door alles worden beïnvloed
● naam zonder grafisch symbool zijn overige grootheden
○ kan door alles worden beïnvloed
● wolkje valt buiten systeemafbakening (bron/sink)
