system dynamics – förvetet

Mer om klimat

Som av en händelse inledde Vetandets värld en serie på fem program om klimatfrågan dagen efter mitt föregående inlägg. Den sänds på torsdagar kl. 12.10 med repris söndagar kl. 15.35. Länk till första programmet (real audio, fungerar t.o.m. 4/8).

Vid den just avslutade System Dynamics Conference i Oxford, UK presenterade Dennis Sherwood en analys av klimatfrågan (pdf). Även om man kan ifrågasätta en del av hans teser är Sherwoods bidrag ett vackert exempel på hur man med hjälp av systemtänkande kan analysera och illustrera komplexa problem.

Inte gradvis precis

Under rubriken ”Krauthammer mosar Blix” refererade Dick Erixon för några veckor sedan till en krönika i Washington Post.

Det enda krönikören Charles Krauthammer krossar är läsarens förväntningar på en läsvärd artikel. Det framgår är att Krauthammer är uppbragt över att Hans Blix inte delar hans uppfattning att massförstörelsevapen i händerna på islamiska fundamentalister (i samarbete med s.k. terrorstater) är det allvarligste hotet mot civilisationen (vilket i Krauthammers ögon är synonymt med USA). Några belägg för att det är ett reellt hot presenteras dock inte. De hot som Blix pekat på i sitt tal avfärdar han med ett undantag:

”Global warming might one day be [ett hot mot civilisationen, min anmärkning], but not for decades, or even centuries, and with a gradualness that will leave years for countermeasures.”

Detta är ett fullkomligt grundlöst påstående. Krauthammer delar den allmänt utbredda vanföreställningen att en global klimatförändring kommer att vara en utdragen process och att vi har gott om tid att vända utvecklingen (och rädda civilisationen).

I två intressanta artiklar på GP:s kultursida, Det oberäkneliga klimatet och Smältande glaciärer och stigande hav, visar Nils-Aage Larsson på ett övertygande sätt att klimatförändringar kan ske mycket snabbt och att våra möjligheter att vända utvecklingen när den väl tagit fart är ytterst begränsade.

I båda artiklarna nämner Larsson olika feedbackmekanismer som snabbar på utvecklingen. De är exempel på vad som en systemtänkare kallar förstärkande processer. Ett enkelt exempel på hur förstärkande processer fungerar är Den 29:dagen (ppt). Presentationen som i huvudsak består av skärmdumpar från en simulering i verktyget ithink visar svårigheterna att i tid uppfatta och hantera konsekvenserna av förstärkande processer.

Jag har tidigare skrivit om systemtänkande/System Dynamics, bl.a. här och här. Hakank har skrivit mycket läsvärt om dynamiska system.

Torsksystemdynamik

Som utlovat i mitt föregående inlägg återkommer jag här med mer information om systemtänkande. Det finns ett antal regler för systemtänkare. Tre av de viktigaste är:1. Ett systems beteende orsakas av dess inre struktur – samband, återkopplingar, fördröjningar
2. Sök lösningarna inuti systemet – skyll inte på omgivningen
3. Dagens problem kommer av gårdagens lösningar

För att illustrera dessa regler och loopdiagram samt lager- & flödesmodeller använder jag ett torskfiskeexempel från ett gammalt inlägg. Exemplet har dessutom fått förnyad aktualitet på senare tid. Loopdiagram är en metod för att analysera och beskriva orsak-verkan samband. Klicka på bilden så startar ett bildspel (Powerpoint, endast 151 kB) som förklarar hur det fungerar:

Det är naturligtvis bra att förstå hur saker och ting hänger samman, men ofta räcker inte denna förståelse för att man ska kunna förutse systemets beteende. Då är det bra att kunna göra en datorsimulering av systemet. Jag använder mig av lager- & flödesmodeller. I dessa samlas allt som ackumuleras över tiden i lager (rutorna i modellen nedan), lagren fylls på och tappas av med flöden (pilarna med kranar). Med lager och flöden samt konverterare (ringarna), som används för mätning och styrning av modellen, går det att bygga modeller av alla slags system. Torskfiskemodellen ser ut så här i lager- & flödesversion (klicka på bilden för en större version av den):

Det är en enkel men fullt körbar modell. Indata är godtyckligt satta, men modellen producerar ett principiellt riktigt resultat:

Fördelen med datorsimuleringar som bygger på lager och flöden är att programvaran kompletterar mina formler, detta –

– behöver jag inte tänka på (och det är tur för annars hade jag nog inte kunnat bygga några dynamiska modeller).

Om man kombinerar systemtänkande (loop-diagram) och dator-simulering får man System Dynamics. Den som vill veta mer kan läsa om System Dynamics på Flajts webbplats, där finns också länkar till andra webbresurser.

I gott sällskap

Jag har noterat att jag inte längre är den ende systemdynamikern i den svenska bloggsfären. Håkan Kjellerstrand intresserar sig också för dynamiska system. Han fördjupar sig i de matematiska modellerna medan jag i huvudsak använder mig av s.k. loop-diagram (systemtänkande) och lager- & flödesmodeller (mer om detta i morgon).

Systemtänkare följer ett antal lagar. En av dessa är: ”Dagens problem kommer av gårdagens lösningar”. Denna insikt kan uttryckas på olika sätt:

”Den som ligger i en grop har ofta grävt den själv.”
The Cardigans, intervju i Göteborgs-Posten 2003-02-07

”Mycket av världens elände är resultat av i demokratisk ordning fattade beslut.”
Olof Palme

Lite att fundera på till nubben, sillen, färskpotatisen och jordgubbarna.

Torsktragedi

Klipspringer har de senaste dagarna, inte utan viss skadeglädje, kommenterat att socialdemokraternas och miljöpartiets överens-kommelse om ett ensidigt svenskt torskfiskestopp skjutits i sank av EU.

Jag har visserligen inte mycket till övers för miljöpartiet, men jag undrar om inte K.- i sin uppsluppenhet missar vad det hela handlar om. Det handlar inte om 600 svenska fiskares försörjning och ett okänt antal arbetstillfällen i livsmedelsindustrin. Det handlar om om att rädda torsken från utrotning och därmed det framtida torskfisket. För en gångs skull är mp:s analys riktig.

I det ”civila” arbetar jag bl a med affärsanalyser och affärssimuleringar. Jag använder mig i stor utsträckning av systemtänkande och System Dynamics (SD). Den intresserade kan få en (något omständlig) beskrivning av vad systemtänkande och SD är på Flajts webbplats. Jag har med tiden blivit yrkesskadad och kan inte låta bli att betrakta världen med ”systemtänkarglasögon”. Utan att ha studerat frågan närmare tycker jag mig kunna säga att torskfisket i Nordsjön och Östersjön är ett skolexempel på en systemarketyp som kallas för ”Tragedy of the commons”.

”Tragedy of the commons” kännetecknas av att aktörerna i ett system använder en gemensam och begränsad resurs för egen vinning. Inledningsvis ger deras aktivitet goda vinster, men efterhand sinar resursen och utbytet per aktivitet minskar. Detta leder till att aktörerna ökar sina ansträngningar för att upprätthålla sin vinstnivå. I värsta fall kan detta leda till att resursen uttöms helt. I diagramform ser torskversionen av arketypen ut så här:

Klicka på bilden för att starta ett bildspel som förklarar diagrammet (Powerpoint, endast 151 kB. öppnas i nytt fönster).

Jag har medvetet förenklat resonemanget om fiskekapaciteten till att enbart handla om antalet fiskebåtar. Verkligheten är naturligtvis mer komplex än så. I övrigt överensstämmer modellen ganska bra med verkligheten. Torsken betingar numera ett skyhögt pris. EU (och Sverige) stöttar torskfisket med kvoter och ekonomiskt stöd, både inom ramen för Mål 1 och utom sagda ram. Jag är tyvärr inte bekant med vad Mål 1 är, men en snabb genomskummning av bestämmelserna tyder på att bidrag ges för att skrota gamla inneffektiva båtar och för att bygga nya, effektivare båtar (sådana som anklagas för att ”dammsuga” havet) samt till beredningsindustrin.

Med en sådan politik är torsken definitivt torskad! I framtiden får K.- nöja sig med torsksurrogat till mjölsåsen. Det ska nog gå bra det också, grönsaksätarna kan ju göra allt möjligt av soja!