कारणात्मक लूप आरेख

धनात्मक रिनफोर्सिंग लूप का उदाहरण: बैंक बैलेंस और अर्जित ब्याज

कारणात्मक लूप आरेख (सीएलडी) कारणात्मक आरेख है जो की यह देखने में सहायता करता है कि किसी प्रणाली में विभिन्न वेरिएबल किस प्रकार परस्पर संबंधित हैं। इस प्रकार से आरेख में शब्दों और एररोस का सेट होता है। जिससे कारणात्मक लूप आरेख नैरेटिव के साथ होते हैं जो सीएलडी द्वारा वर्णित कारणात्मक रूप से क्लोज स्थिति का वर्णन करता है। आरेख में क्लोज लूप, या कारणात्मक फीडबैक लूप, सीएलडी की अधिक महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं।

इस प्रकार से अंदर और बाहर आने वाले एररोस वाले शब्द वेरिएबल, या क्वानटटीस का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनका मूल्य समय के साथ परिवर्तन करता है और लिंक दो वेरिएबल के मध्य कारणात्मक संबंध का प्रतिनिधित्व करते हैं (अर्थात, वे भौतिक प्रवाह का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं)। इस प्रकार से + के रूप में चिह्नित लिंक धनात्मक संबंध को निरुपित करता है जहां कारणात्मक वेरिएबल में वृद्धि, शेष सभी समान, प्रभाव वेरिएबल में वृद्धि की ओर ले जाती है, या कारणात्मक वेरिएबल में कमी, शेष सभी समान, प्रभाव वेरिएबल में कमी की ओर ले जाती है। अतः चिह्नित लिंक - ऋणात्मक संबंध को निरुपित करता है जहां कारणात्मक वेरिएबल में वृद्धि, शेष सभी समान, प्रभाव वेरिएबल में कमी की ओर ले जाती है, या कारणात्मक वेरिएबल में कमी, शेष सभी समान, प्रभाव वेरिएबल में वृद्धि की ओर ले जाती है। इसलिए कहा जा सकता है कि धनात्मक कारणात्मक लिंक उसी दिशा में परिवर्तन की ओर ले जाता है, और विपरीत लिंक विपरीत दिशा में परिवर्तन की ओर ले जाता है, अर्थात यदि जिस वेरिएबल में लिंक प्रारंभ होता है वह बढ़ता जाता है, तब दूसरा वेरिएबल घटता जाता है और इसके विपरीत हो जाता है.

अतः बिना एररोस वाले शब्द लूप लेबल हैं। और लिंक की तरह, फीडबैक लूप में या तो धनात्मक (अर्थात , रिनफोर्सिंग ) या ऋणात्मक (अर्थात, बैलेंसिंग) ध्रुवता होती है। इस प्रकार से सीएलडी में इन प्रक्रियाओं के लिए लेबल होते हैं, प्रायः नंबरिंग का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, नैरेटिव में वर्णित पहले बैलेंसिंग लूप के लिए B1, दूसरे के लिए B2, आदि), और वाक्यांश जो लूप के कार्य का वर्णन करते हैं (अर्थात, ''हेस्ट वेस्ट बनाती है") ). रीइन्फोर्सिंग लूप ऐसा चक्र है जिसमें किसी भी वेरिएबल में भिन्नता का प्रभाव लूप के माध्यम से फैलता है और प्रारंभिक विचलन को रिनफोर्सिंग करने के लिए वापस आता है (अर्थात यदि रीइन्फोर्सिंग लूप में वेरिएबल बढ़ता है तो चक्र के माध्यम से प्रभाव उसी वेरिएबल में वृद्धि लौटाएगा) और इसके विपरीत) है। बैलेंसिंग लूप वह चक्र है जिसमें किसी भी वेरिएबल में भिन्नता का प्रभाव लूप के माध्यम से फैलता है और वेरिएबल पर प्रारंभिक विचलन के विपरीत विचलन लौटाता है (अर्थात यदि बैलेंसिंग लूप में वेरिएबल बढ़ता है तो चक्र के माध्यम से प्रभाव वापस आ जाएगा) ही वेरिएबल में कमी और इसके विपरीत) है। अतः बैलेंसिंग लूप सामान्यतः लक्ष्य-प्राप्ति, या त्रुटि-संवेदनशील प्रक्रियाएं होती हैं और लूप के लक्ष्य को निरुपित करने वाले वेरिएबल के साथ प्रस्तुत की जाती हैं। रिनफोर्सिंग लूप सामान्यतः दुष्परिणाम या पुण्य चक्र होते हैं।

इस प्रकार से धनात्मक रिनफोर्सिंग लूप का उदाहरण है :

• 'बैंक बैलेंस की राशि अर्जित ब्याज की राशि को प्रभावित करती है, जैसा कि शीर्ष नीले एररोस द्वारा दर्शाया गया है, जो बैंक बैलेंस से अर्जित ब्याज की ओर संकेत करता है।
• चूंकि बैंक बैलेंस में वृद्धि के परिणामस्वरूप अर्जित ब्याज में वृद्धि होती है, इसलिए यह लिंक धनात्मक है, जिसे + से दर्शाया जाता है।
• अर्जित ब्याज बैंक बैलेंस में जुड़ जाता है, यह भी धनात्मक लिंक है, जिसे नीचे नीले एररोस द्वारा दर्शाया गया है।
• इन वेरीएब्लो के मध्य कारणात्मक प्रभाव धनात्मक रिनफोर्सिंग लूप बनाता है, जिसे हरे एररोस द्वारा दर्शाया जाता है, जिसे ''आर'' से दर्शाया जाता है।

इतिहास

Main article: सिस्टम डायनेमिक्स

कारण और एररोस के डिरेक्टेड ग्राफ मॉडल का निर्माण करने के लिए शब्दों और एररोस (नेटवर्क सिद्धांत में नोड्स और किनारों के रूप में जाना जाता है) का उपयोग, कम से कम, 1918 में सीवल राइट द्वारा पथ एनालिसिस (सांख्यिकी) के उपयोग से होता है। इस प्रकार से जॉर्ज रिचर्डसन के अनुसार पुस्तक फीडबैक थॉट इन सोशल साइंस एंड सिस्टम्स थ्योरी, फीडबैक प्रणाली का वर्णन करने के लिए कारणात्मक लूप आरेख का प्रथम प्रकाशित, औपचारिक उपयोग मैगोरोह मारुयामा का 1963 का लेख "द सेकेंड साइबरनेटिक्स: डेविएशन-एम्प्लीफाइंग म्युचुअल कॉज़ल प्रोसेसेस" था।

धनात्मक और ऋणात्मक कारणात्मक लिंक

• धनात्मक कारणात्मक लिंक का अर्थ है कि दो वेरिएबल ही दिशा में परिवर्तन करते हैं, अर्थात यदि जिस वेरिएबल में लिंक प्रारंभ होता है वह घटता है, तो दूसरा वेरिएबल भी घटता है। इसी प्रकार, यदि वह वेरिएबल जिसमें लिंक प्रारंभ होता है जब वह बढ़ता है, तो दूसरा वेरिएबल भी बढ़ता है।
• ऋणात्मक कारणात्मक लिंक का अर्थ है कि दो वेरिएबल विपरीत दिशाओं में परिवर्तन हैं, अर्थात यदि जिस वेरिएबल में लिंक प्रारंभ होता है वह बढ़ता है, तो दूसरा वेरिएबल इसके विपरीत घटता है।

उदाहरण

लूपों को रिनफोर्सिंग करना और बैलेंसिंग करना

यह निर्धारित करने के लिए कि कोई कारणात्मक लूप रिनफोर्सिंग या संतुलित कर रहा है या नहीं, कोई धारणा से प्रारंभ कर सकता है, उदाहरण के लिए वेरिएबल 1 बढ़ता है और चारों ओर लूप का अनुसरण करता है। लूप है:

• यदि , लूप के चारों ओर घूमने के पश्चात, कोई प्रारंभिक धारणा के समान परिणाम के साथ समाप्त होता है, तो इसे रिनफोर्सिंग करना है।
• यदि परिणाम प्रारंभिक धारणा के विपरीत हो तो बैलेंसिंग बनाना है।

इस प्रकार से या दूसरे शब्दों में कहें तो:

• रीइन्फोर्सिंग लूप में ऋणात्मक लिंक की संख्या सम होती है (शून्य भी सम होता है, नीचे उदाहरण देखें)
• बैलेंसिंग लूप में विषम संख्या में ऋणात्मक लिंक होते हैं।

अतः रीइन्फोर्सिंग और बैलेंसिंग लूप्स की पहचान रेफरेंस बिहेवियर पैटर्न, अर्थात सिस्टम के संभावित गतिशील व्यवहारों की पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण पद है।

• रीइन्फोर्सिंग लूप एक्सपोनेंशियल इन्क्रीसेस/डीक्रेसेस से जुड़े हैं।
• बैलेंसिंग लूप प्लाटौ तक पहुंचने से जुड़े हैं।

यदि सिस्टम में देरी होती है (प्रायः कारणात्मक लिंक पर छोटी रेखा खींचकर दर्शाया जाता है), तो सिस्टम में उतार-चढ़ाव हो सकता है।

उदाहरण

यह भी देखें

• बायेसियन नेटवर्क
• डिरेक्टेड असायक्लिक ग्राफ
• ऋणात्मक फीडबैक
• पथ एनालिसिस (सांख्यिकी)
• धनात्मक फीडबैक
• सिस्टम डायनामिक्स

बाहरी संबंध

• WikiSD the System Dynamics Society Wiki
• Learn to Read Causal Loop Diagrams via SystemsAndUs