مرز بسته

مرز بسته در پویایی سیستم

مرز بسته Closed boundary اشاره به محدوده‌ای دارد که متغیرهای یک مساله پویا را از متغیرهای غیرمرتبط به صورتی روشن جدا می‌کند. مرز بسته مفهومی کلیدی در پویایی سیستم است و نباید با مرز سیستم اشتباه گرفته شود. ممکن است برای دانشجویان مدیریت که با مباحث عمومی مربوط به نظریه سیستم‌ها آشنا هستند، این سؤال مطرح شود که چرا قبل از تعریف محیط به تعریف مرز سیستم با محیط پرداخته می شود؟ این سؤال کاملا منطقی و بجاست. معمولا در نوشته های مربوط به سیستم، تعریف کامل و دقیقی از مرز ارائه نمی شود بلکه پس از تبیین محیط و سیستم با یک حکم کلی، یک خط فرضی به دور سیستم کشیده می شود.

ملاحظه می شود که این دانشمند بدون دغدغه خاطر در مورد مقداری بودن» و صرفا بر اساس قدرت تفکر و تجسم کلیت سیستم یک قاعده کلی را ارائه می کند که البته بجای خود بسیار ارزشمند است. از این مدل می توان به عنوان یک چارچوب تحلیلی برای تبیین متغیرهای مرتبط با یک سیستم استفاده کرد اما چگونگی استنتاج، نشان میدهد که ابتدا مفهوم مستقلی تحت عنوان سیستم فرض شده و سپس بر اساس آن، در مورد اینکه یک شی بخصوص درون سیستم است یا محیط سیستم، تصمیم گرفته می شود. طبیعی است که در این حالت مرز سیستم بخودی خود فاقد موضوعیت بوده پس از تعریف محیط، تا حدودی روشن می‌گردد. اگر بخواهید پویایی سیستم را به درستی درک کنید باید مرز بسته را درست بشناسید.

مرز بسته و سیستم بسته

مفهوم مرز بسته باید با دو مفهوم محیط و مرز سیستم از هم مجزا شوند. در تئوری‌های مدیریت منظور از محیط سازمان عواملی است که بر سازمان تاثیر دارند ولی تحت کنترل مستقیم سازمان نیستند. مشابه همین نظریه، چرچمن با ارائه ماتریسی مانند شکل زیر یک حکم کلی در مورد سیستم، مرز و محیط ارائه کرده است.

مرز عوامل سیستمی و غیرسیستمی

مرز عوامل سیستمی و غیرسیستمی

همچنین در نظریه سیستمی، دو مفهوم سیستم باز و سیستم بسته وجود دارد. منظور از سیستم بسته، سیستمی است که هیچ مبادله‌ای با محیظ خود ندارد. البته به جز کل عالم چنین سیستمی وجود ندارد. همچنین باید دقت داشته باشید سیستم بسته و مرز بسته در اندیشه پویایی سیستم باهم تفاوت دارند. در پویایی سیستم، قبل از اینکه سیستم و محیط تعریف شوند، مرز بسته تعریف می‌شود. این از ماهیت و مقصود خاص مطالعات پویایی سیستم ناشی می شود. اساس مطالعات پویایی سیستم «مسأله گرا هستند و نه «سیستم گرا». این ویژگی بقدری مهم است که در بسیاری از زمینه ها مسیر مطالعات پویایی سیستم را از مباحث عمومی تجزیه و تحلیل سیستم‌ها جدا می کنند. یک مطالعه پویایی سیستم، بر یک «سیستم» متمرکز نیست بلکه بر یک «مسأله پویا و به منظور تبیین رفتار آن پدیده در طول زمان تمرکز دارد.

سیستم باز و مرز سیستم

سیستم باز و مرز سیستم

تعریف مرز بسته

مجموعه متغیرهایی که برایند تأثیرات متقابل آنها، موجب رفتار معینی می شود، مرز بسته مربوط به آن رفتار را تشکیل می دهند. از اینجا اهمیت هدف و مقصود در مدلسازی روشن می شود. تنها داشتن یک هدف مشخص است که می تواند میزان اهمیت متغیرهای مختلف و کوچکترین مرز بسته ممکن را تعیین کند. همه تلاش مدلساز در این است که تا آنجا که می تواند، متغیرهایی را که بر هدف تأثیر ندارند از محدوده مرز بسته خارج نماید. البته در یک تعبیر فلسفی شاید بتوان گفت همه چیز بر همه چیز تأثیر می گذارد و هستی یک پیکره واحد بیش نیست، اما این عبارت در مقولات فلسفی قابل بحث است. مدلسازی که یک فعالیت مقداری» و کمی و مشخص است، نیازمند زبان ساده تری است.

براساس این تعریف تمامی متغیرهای دخیل در پدیده مورد مطالعه باید در نمودار علت و معلولی ظاهر شوند. مثلا رشد جمعیت با کاهش تقاضا برای یک کالا در طول زمان مورد مطالعه قرار می گیرد. در اینجا پدیده مورد مطالعه «رشد» یا «نزول» یک متغیر است ولی در مباحث عمومی تجزیه و تحلیل سیستم‌ها معمولا مجموعه ای مانند یک سازمان را به عنوان یک سیستم تلقی کرده و تحقیق را بر آن متمرکز می کنند. پس مرز بسته با یک هدف کمی و مقداری تعیین می شود. چه پارامترها و متغیرهایی در چه روابطی با هم قرار بگیرند تا متغیر مورد نظر رفتار مورد بررسی را از خود نشان دهد؟

مثال مفهومی

منظور از مرز بسته هرگز سیستم بسته نیست. این دو مفهوم، علی رغم همانندی ظاهری، کاملا با یکدیگر متفاوتند. بسته بودن سیستم به معنی عدم تبادل بین یک سیستم با محیط است، در حالی که مرز بسته را می توان میدان کنش متقابل و تعامل متغیرهای مختلف برای ادامه حیات یک پدیده دانست. البته همانطور که گفته شد، تداوم حیات یک پدیده از طریق نمایش تحول یک متغیر در طول زمان مشخص می شود. کنش متقابل بین متغیرهای مزبور منجر به جریان مواد حیاتی از منابع (Sources) به مخازن و از مخازن به چاه‌ها (Sinks) می‌گردد، که تنها مخازن در درون مرز بسته قرار می‌گیرند و منابع و چاه‌ها خارج از مرز بسته واقع می‌شوند.

نمونه‌ای از یک سیستم مرز بسته

نمونه‌ای از یک سیستم مرز بسته

بطور خلاصه می‌توان گفت که مرز بسته حاکی از بسته بودن مدار حلقه‌های بازخوران است. یعنی منظور، مسدود بود پیرامون یک سیستم نیست. برای نمونه گرمایش یک دستگاه حرارتی با هدف تعیین شده توسط ترموستات یک مرز بسته بازخوران تشکیل می‌دهند. یعنی گرکایس موتور به تحریک ترموستات منجر می گردد و این مدار بسته بازخوران یک رفتار هدف‌جو برای موتور دستگاه حرارتی ایجاد می‌کند. واضح است این دستگاه حرارتی کاملاً با محیط خود تبادل دارد. یعنی به هیچ عنوان یک سیستم بسته محسوب نمی‌شود. سوخت و هوای مورد نیاز دستگاه از محیط تامین می‌شود (منبع) و حرارت حاصل از آن به محیط برمی‌گردد (چاه).

خلاصه و جمع‌بندی

همه آنچه که برای تبیین چگونگی رفتار پویای مورد مطالعه، لازم باشد در درون مرز بسته جا می گیرد. فارستر در سال ۱۹۹۷ در مقاله‌ای را پیرامون پویایی سیستم عنوان کرده است: «هیچ اثر گذاری از خارج از مرز برای تبیین رفتار مورد بررسی ضرورت ندارد». این جمله به معنای نفی اثرات محیطی نیست. بلکه در مدلسازی پویا باید تمام متغیرهایی که برای ایجاد رفتار مورد نظر، بر یکدیگر تأثیر متقابل داشته باشند، مورد مطالعه قرار گیرند. بنابراین مرز بسته را نمی توان در عالم واقع مشاهده کرد. بلکه برداشتی است که مدلساز از پدیده در ذهن خود استنباط می کند.

مدلساز با ساختن یک مفهوم انتزاعی به نام مرز بسته، بررسی خود را آغاز کرده، در طول این مطالعه و بررسی مفهوم ذهنی انتزاع شده را به سوی رفتار واقعی پدیده سوق می دهد. این تلاش تأکید دیگری است بر اینکه مطالعات پویایی سیستم «مسأله گرا هستند و نه «سیستم گرا. و بنابراین مرز بسته، مرز یک «سیستم» به معنای متداول آن نیست. بلکه مرز یک «مسأله» است. پس تعیین مرز بسته، مستلزم داشتن یک مسأله دینامیک و یک رفتار مورد نظر است.

ادبیات رشته پویایی سیستم متأثر از محدودیت‌های یک روش مقداری بوده و همچون سایر روش‌های مقداری، برخی از عوامل را ثابت فرض کرده و برخی دیگر را مورد مطالعه قرار می دهد. این محدودیت را نمی توان نقطه ضعفی برای این رشته دانست بلکه، ناشی از محدودیت ابعاد وجود انسانی است. در واقع باید گفت: اگر مدلی با تمام خصوصیات یک پدیده پیچیده واقعی ساخته شود و از هر نظر مطابق با عین واقعیت باشد، مشکلی را حل نخواهد کرد، بلکه خود نیز مانند همان پدیده واقعی پیچیده بوده و به همان اندازه نیازمند یک مدل جدید برای ساده سازی خواهد بود.

منبع: اقتباس از کتاب پویایی سیستم‌ها نوشته حمیدرضا فرتوک‌زاده