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RÉSUMÉ
Les systèmes, qu’ils soient sociaux, économiques ou industriels, sont de plus en plus complexes. Dans cet article la méthode proposée pour décrypter cette complexité est celle de la dynamique du système. L'objectif est de fournir aux lecteurs une introduction à la compréhension tangible de la dynamique du système, afin de leur donner envie de concevoir et mettre en œuvre des modèles de simulation. Le cœur de cet article n'est pas seulement de dégager des techniques et des outils auxquels on a recours, mais de présenter une réflexion méthodologique fondée sur neuf phases de la modélisation des systèmes. Grâce à une étude de cas, une approche générale de la dynamique du système est présentée, ainsi que les techniques de modélisation plus ou moins délicates à mettre en œuvre.
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Systems are all around us. Our social, economic and industrial systems are growing ever more complex. How do we transcribe this complex world? The method proposed in this article uses system dynamics. It gives readers a tangible introduction to understanding the dynamics of systems with the intent to prompt interest in designing and implementing simulation models. The article not only highlights the techniques and tools used, but also introduces the nine phases of systems thinking and modeling methodology. Through a case study, a general application of system dynamics is discussed, and hard and soft modeling approaches are presented.
Auteur(s)
-
Didier CUMENAL : Docteur ès sciences de gestion, Paris Sorbonne – DESS systèmes d’Information, diplômé d’astronomie et d’astrophysique de l’observatoire de Paris (UFE) - Responsable du groupe dynamique des systèmes à l’AFSCET (Association française de science des systèmes cybernétiques cognitifs et techniques)
INTRODUCTION
Comment la dynamique des systèmes peut-elle aider l’ingénieur, le manager, à résoudre des problèmes complexes ? Quels sont les apports de cette approche, mais aussi ses limites ? Quels sont les outils informatiques qui accompagnent l’ingénieur dans le développement d’un modèle ?
Pour répondre à ces trois questions, on abordera dans un premier temps les caractéristiques générales de la dynamique des systèmes. Ce premier chapitre vise à immerger rapidement le lecteur dans les définitions, les concepts de la dynamique des systèmes afin d’aborder et de traiter au mieux, dans un deuxième chapitre, une méthodologie illustrée par un exemple pédagogique appliqué à l’industrie. Avec ce cas, on pourra explorer pratiquement, et donc utilement, chacune des étapes de la démarche (de la conception au choix du scénario validé).
Un modèle et une simulation informatique seront présentés ainsi que les outils numériques de la dynamique des systèmes, dans une troisième partie intitulée « Annexes ».
Outre cette introduction à la dynamique des systèmes complexes, le développement didactique de cet article permet au lecteur de s’initier aux principes généraux de la modélisation et de la simulation.
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MOTS-CLÉS
simulation modélisation Dynamique des systèmes Modélisation système Modèlèles de prédiction
KEYWORDS
simulation | modelling | system dynamics | System modeling | model for prediction
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2004 par Michel KARSKY
DOI (Digital Object Identifier)
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Principales définitions et concepts clés
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5. Glossaire
Variable auxiliaire – Auxiliary variable
Une variable du modèle qui n'est ni un stock ni un flux, mais qui permet de simplifier des équations de flux en rendant le modèle plus facile à comprendre.
A model variable that is neither a stock or flow and a way to simplify flow equations, and make the model easier to understand.
Boucle de régulation – Balancing loop
Une boucle où les variables s’opposent au changement (rétro-action négative) créant un état d’équilibre.
A loop where variables counteract (negative feedback) creating a balanced state.
Complexité – Complexity
La description du résultat des interconnexions entre de nombreux éléments divers d’un système qui interagissent de manière non linéaire, susceptibles de se transformer et peu enclin à être analysé par la décomposition en parties distinctes.
A description of the result of the interconnections of many, diverse, elements interacting in ways that are non-linear, potentially changing in ways that are not amenable to analysis through deconstruction into separate parts.
DT – DT
Le pas d’incrément de la simulation. Si DT devient petit, la précision de la simulation s’améliore.
The time step of simulation. If DT gets smaller, the accuracy of the simulation improves.
Dynamique – Dynamic
Une ou plusieurs variables du système qui changent au cours d’une période de temps.
One or more system variables change over a period of time.
Feedback ou boucle de rétroaction – Feedback
Une causalité circulaire, une chaîne de connexions à partir d’un état (stock), parcourant des flux, et retournant au stock d’origine. Il existe deux types de feedback : la boucle d’amplification (renforcement) qui accroît le changement et la boucle de rétroaction négative (équilibrage) qui s’oppose au changement.
Circular causality, a chain of connections from a stock, through flows, and back again to the original stock. There are two types: positive feedback (reinforcing) amplifies change and negative feedback (balancing) opposes change.
Flux – Flow
Un débit qui, entre deux instants de temps, modifie l’état (stock) d’un système.
A rate that changes the value of a stock between two moments of time.
Polarité d’une boucle – Loop polarity
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ALBERTOS (P.) - Feedback and control for everyone. - Springer (2010).
-
(2) - ANDERSON (V.), LAUREN (J.) - System thinking basics. - Pegasus Communication (1997).
-
(3) - ANDREEWSKY (E.), DELORME (R.) - Seconde cybernétique et complexité. - L’Harmattan (2006).
-
(4) - ATLAN (H.) - Entre le cristal et la fumée. - Seuil, Paris (1979).
-
(5) - BOSSEL (H.) - System and models, complexity dynamics évolution sustainability. - Books on Demand Gmbh (2007).
-
(6) - BOSSEL (H.) - System Zoo 1, simulation models, elementary systems physics engineering. - Books on Demand Gmbh (2007).
-
...
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1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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