متغیرهای «نرخ» یا «جریان» در یک سیستم نشان‌دهنده «تصمیم»ها و «اقدام»هایی هستند که در طی زمان انجام می‌شوند و با تغییر «متغیرهای حالت»، وضعیت و «رفتار سیستم» را شکل می‌دهند.
نقش متغیرهای نرخ در سیستم‌ها
- متغیرهای نرخ، «اقدام»هایی هستند که «متغیرهای حالت» متناظر با خود را تغییر می‌دهند.
- این اقدامات بر اساس «تصمیم»ها و سیاست‌هایی مشخص می‌شوند که به صورت درونزا و بر اساس متغیرهای حالت خود سیستم تعیین می‌شوند.
- متغیرهای نرخ نشان می‌دهند که «متغیرهای حالت» با چه سرعتی تغییر می‌کنند.
- متغیرهای نرخ، نشان دهنده وضع فعلی متغیرهای حالت نیستند، بلکه شیب تغییر آنها را نشان می‌دهند.
- معادلات متغیرهای نرخ، نشان می‌دهند که چگونه متغیرهای حالت سیستم و اطلاعات ناشی از آنها، منجر به تصمیم‌ها و در نتیجه اقداماتی می‌شوند که در طی زمان متغیرهای حالت را تغییر می‌دهند.
- مقدار یک متغیر نرخ، بر اساس متغیرهای حالت سیستم تعیین می‌شود. و وابستگی مستقیم به مقادیر گذشته آن متغیر نرخ ندارد.
ویژگی‌های متغیرهای نرخ
- متغیرهای نرخ (غیر از برخی موارد خاص) نمی‌توانند به طور مستقیم بر یکدیگر اثر بگذارند.
- اثر متغیرهای نرخ بر یکدیگر تنها از طریق تغییری است که در متغیرهای حالت سیستم ایجاد می‌کنند.
- بر خلاف متغیرهای حالت، متغیرهای نرخ در «لحظه» قابل اندازه گیری نیستند.
- تمام ابزارهایی که برای اندازه گیری متغیرهای نرخ طراحی شده‌اند، برای عملکردشان نیاز به گذر زمان دارند.
- در واقع برای اندازه گیری متغیرهای نرخ، باید میانگینی از آنها در یک بازه زمانی اندازه‌گیری شود.
- این مقدار میانگین در واقع یک متغیر حالت است که قابلیت اندازه‌گیری ایجاد کرده است و در این معنا متغیرهای نرخ در واقع قابل اندازه گیری نیستند.
معادلات متغیرهای نرخ
- معادلات متغیرهای نرخ، نشان می‌دهند که چگونه متغیرهای حالت سیستم و اطلاعات ناشی از آنها، منجر به تصمیم‌ها و در نتیجه اقداماتی می‌شوند که در طی زمان متغیرهای حالت را تغییر می‌دهند.
- مقدار یک متغیر نرخ، بر اساس متغیرهای حالت سیستم تعیین می‌شود. و وابستگی مستقیم به مقادیر گذشته آن متغیر نرخ ندارد.
مقایسه متغیرهای نرخ و حالت
- متغیرهای حالت، مانند ظرف‌هایی هستند که در طی زمان از چیزی پر یا خالی می‌شوند.
- متغیرهای نرخ، ورودی یا خروجی این ظرف‌ها هستند.
- اگر زمان را نگهداریم، معمولا متغیرهای حالت، مقدار مشخصی دارند اما مقدار متغیرهای نرخ مشخص نیست.
- مثلا اگر از یک سد عکس بگیریم، حجم آب پشت مخزن یک متغیر حالت با مقدار مشخص است، اما نرخ ورود و خروج آب به مخزن سد مشخص نیست.
- برای تعیین متغیرهای نرخ، باید آنها را در بستر زمان اندازه بگیریم (در واقع باید از آنها متغیرهای حالت بسازیم).
«نظریه ساختمان سیستم» در دینامیک سیستم‌ها
«نظریه ساختمان سیستم» در دینامیک سیستم‌ها، روشی موثر برای فهم ساختار سیستم‌ها و ارتباط برقرار کردن بین «ساختار سیستم» و «رفتار سیستم» ارایه می‌کند.
- «سیستم بسته» که در آن متغیرهای درون «مرز سیستم»، بدون وابستگی به «عوامل خارجی»، «رفتار سیستم» را ایجاد می‌کنند.
- «حلقه بسته» به عنوان المان اصلی شکل دهنده سیستم.
- «متغیرهای حالت» که مبنای شکل گیری «حلقه بسته» هستند.
- «متغیرهای نرخ» که «حلقه بسته» را کامل می‌کنند و شامل چهار بخش هستند:
- «هدف» به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده «نرخ»
- «وضع موجود» که «هدف» با آن مقایسه می‌شود
- «اختلاف» بین «هدف» و «وضع موجود»
- «اقدام» ناشی از این «اختلاف»
- «حلقه بسته» به عنوان المان اصلی شکل دهنده سیستم.
