RSS

Stok ve Akış Kavramları



STOK: Sistemin mevcut durumunu gösteren değişkendir. Sistemdeki temel birikimleri temsil ederler. Bir küvet sistemini düşünelim. Küvete bir musluktan suyun geldiğini ve küvetin altındaki delikten suyun boşaldığını hayal edelim. Bu sistemin herhangi bir andaki resmini çekersek sistemin mevcut durumunu görebiliriz. Küvet sisteminin bir andaki mevcut durumu küvetteki su miktarıdır, yani suyun stokudur. Nüfus, ağırlık, bilgi seviyesi, sıcaklık, kandaki glükoz miktarı...stok örnekleridir. Stoklar evrenseldir; her türlü yaşam şeklinin varolduğu yerdeki kritik birikimleri temsil ederler (Martin, 1997a; Sterman, 2000; Barlas, 2005b).
AKIŞ: Akış, stokun değişim oranıdır. Stoktaki değişmeleri ifade eder. Küvet örneğinde akış suyun musluk vasıtasıyla küvete gelmesi ve kanal vasıtasıyla küvetten ayrılmasıdır. Doğumlar ve ölümler, gelirler ve giderler, öğrenme ve unutma, glükoz alımı ve glükoz tüketimi...akış örnekleridir. Bu örneklerde yer alan doğum içeriye akışı, ölüm ise dışarıya akışı temsil eder. (Martin, 1997a; Sterman, 2000; Barlas, 2005b)

Stok ve akış arasındaki fark nedir? Stoklar sistemin herhangi bir andaki mevcut durumunu ortaya koyan birikimlerdir. Eğer küvetin herhangi bir andaki resmi çekilirse su seviyesi kolaylıkla görülebilir. Suyun birikmiş hacmi stoktur. Stok herhangi bir zaman noktasında sistemin şartlarını tanımlar. Stok aynı zamanda birdenbire değişiklik göstermez değişimler zamanla olur. Akış değişim demektir. Musluktaki su küvete doğru akar ve su dışarı emilerek boşalır. Akış her zaman aralığında stoku artırır veya azaltır. Musluğun açık olduğu zamanın tümünde su içeriye ve dışarıya akacaktır. Zamanla değişen tüm sistemler ancak stok ve akış kullanılarak gösterilebilir (Martin, 1997b; Sterman, 2000).

STELLA Programı


Benzetim ortamlarında deneyler, Dynano, Powersim (1999), Vensim (1999), STELLA (2000), ithink (2000), Extend (2000)  gibi çeşitli bilgisayar yazılım programları vasıtasıyla yapılır. İlköğretim öğrencileri için genellikle STELLA (System Thinking Educational Learning Laboratory with Animation) programı önerilir (Brown, 1992; Forrester, 1996).
Stella, sistemdeki değişkenlerin nicel etkileşimlerini gözlemlemeyi, sistemin çatısını ve grafiksel arayüzünü kolay anlamayı sağlayan, stok (stock), akış (flow), ara değişken (dönüştürücü= converter) ve bağlayıcı (connector) elemanlarından oluşan bir benzetim geliştirme ve uygulama programıdır.

Neden Sistem Dinamigi?


Sistem dinamiği yaklaşımı kullanılarak mikro dünya (microworld) olarak adlandırılan simülasyon ortamları oluşturulur. Bu ortamı kullanan öğrenciler, gerçek dünyanın yerine bu model üzerinde tekrar tekrar uygulanabilen deneyler yaparlar. Böylece öğrenci, farklı koşullarda, sistem dinamiği yaklaşımının nasıl işlediğini yaşayarak öğrenir. Öğrenci başka türlü görme imkanı bulamayacağı deneyleri bu mikro dünya ortamında gözlemleyebilir.
Sistem dinamiği yaklaşımı, genel bir problem tanımlama ve çözme yaklaşımıdır (Forrester, 1987; Senge, 1990; Sterman, 2000). Bu yaklaşımın uygulandığı sınıflardaki öğrenciler, hayatları boyunca bu problem tanımlama ve çözme aracını kullanabileceklerdir. Bu yaklaşım, öğrencilerin bir bilim adamı disiplini ve duyarlılığı edinmelerine yardımcı olur. Böylece öğrenciler, geleneksel öğretim yöntemlerindeki gibi sadece kendilerine sorulan soruları yanıtlayan pasif bir tavırdan ziyade, çevresini gözlemleme, yeni problemleri keşfetme ve bu problemleri bilimsel bir yaklaşımla modelleyip inceleme becerilerine sahip olabilirler (Forrester, 1992, 1996).

Sistem Dinamigi



Sistem dinamiği yaklaşımı, eğitim dışı alanlarda uzun süreden beri uygulanmaktadır. 1970’li yıllarda yapılan Roma (Meadows ve arkadaşları, 1972; Forrester, 1973) çalışması, kamuoyuna en çok yansıyan sistem dinamiği çalışmasıdır. Bu çalışma, önlem alınmazsa, dünyadaki doğal dengenin 2000 yılına kadar önemli ölçüde bozulacağını göstermiştir. Bu çalışmanın sonrasında uzun tartışmalar olmuş fakat 1980’li yıllarda tespit edilen ozon deliğiyle ilgili çalışma dünya kamuoyu ve siyasi yöneticiler tarafından acil önlem almak üzere dikkate alınmıştır. Bu önlemlerin sonucunda, ozon tabakasına zarar veren gazlar, sera etkisine sebep olan gazlar ve diğer çevre problemleri konularında tüm dünya ülkelerinin katıldığı ortak kararlar uygulanmaya başlamıştır.


Roma çalışmasına benzer sistem dinamiği araştırmaları, işletme yönetimi ve ekonomi sahalarında da önemli değişikliklere sebep olmuştur. Bunlardan esinlenen sistem dinamiği araştırmacıları, bu yaklaşımı eğitim alanında uygulayarak, eğitim kalitesini artırmayı hedeflemişlerdir. Sistem dinamiğine dayalı ilk eğitim bilimi çalışmaları (Forrester, 1996), bu sahada da ciddi sonuçlar elde edilmesinin mümkün olduğunu göstermektedir. Sistem dinamiği yaklaşımının uygulandığı okullarda, öğrenciler, okul dışı zamanlarda bile dersleriyle ilgili gönüllü projeler yürütmüşler, zaman zaman kendi velilerini de ders projelerine katacak kadar müfredata ilgi duyar hale gelmişlerdir.


Öğrencilerin derslere ilgisindeki ve dersleri anlama seviyesindeki artış, sistem dinamiği uygulayıcılarının bu yaklaşımın kısa bir sürede ABD’de genel eğitim sistemine gireceği yönünde bir beklenti oluşturmuştur. Ancak aradan geçen zamanda, sistem dinamiği yaklaşımının uygulamalarının istenilen düzeye gelmediği gözlenmiştir (Forrester, 1996). Bunun sebepleriyle ilgili çeşitli görüşler vardır. Bunlar arasında en önemli sebepler şunlardır: Sistem dinamiği yaklaşımının K-12 eğitiminde uygulanmasında, öğrenmeyi destekleyici pedagojik yöntemlerle desteklenmiş ders planları ve uygulamaları geliştirmeye odaklanılmamıştır. Uygulayıcı öğretmenler, sistem dinamiğinin kurallarına odaklanırken, uygulamaya yönelik pratik ilkeleri ihmal etmişlerdir (Forrester, 1996; Lyneis, 2000). Bu yüzden sistem dinamiği yaklaşımının okullarda pratik bir şekilde uygulanmasına yönelik sistem dinamiği tabanlı müfredat projeleri, Stacin (Mandinach & Cline, 1994), Cc-Stadus (Zaraza, 1995), Cc-Sustain ve Science Ware (Alessi, 2005) geliştirildi. Bu projeler ile öğretmenlerin sınıfta sistem dinamiğini uygulamaları için yeni fikirler ve pek çok yararlı modeller sağlandı. 

Sistem dusuncesine neden ihtiyac duyulur?


Sistem düşüncesine neden ihtiyaç duyuluyor? Bunun iki sebebi vardır. Birincisi dünyadaki karmaşık sistemlerin zamanla artışıdır. Dünyadaki sistemler, küreselleşme, bilgi ve teknolojinin gelişimi ile gittikçe karmaşık bir hal alır (Laszlo, 1972). İkincisi, düşünme şekilleri ve geleneksel bilime hakim olan lineer düşünmenin sınırlı olmasıdır. Lineer düşünme, sistemin parçalarını derinlemesine inceleyemez, sistemin doğasını anlayamaz ve birbiriyle bağlantılı bir çok parçadan oluşan karmaşık sistemleri açıklayamaz (Wardman, 1994).

Lineer Düşünce ve Sistem Düşüncesi

Ullmer (1986), sistem yaklaşımının herhangi bir problemle karşılaşan zihnin problemi çözmek için olaylar arasındaki ilişkiyi araştıran bir davranışı olduğunu iddia eder. Senge, (2002) sistemli düşünme ve zihinsel modeller arasındaki ilişkiyi yorumlayarak, sistemli düşünmenin tekrarlanan ve değişen olaylar arasındaki çoklu bağlantı ilişkilerini anlamaya yardımcı bir araç olarak tanımlar. Senge (2002) ve diğerleri (Kim, 1999; O’Connor ve Mcdermott, 1997; Waring, 1996) sistemli düşünmeyi kullanan bireylerin zihinsel modellerini uygun zamanda değiştirebildiklerini, kendi düşünme şekillerini kontrol edip problem çözme süreçleri ile ilişkilendirebildiklerini iddia ederler.

Diğer araştırmacılar (Booth Sweeney, 2000; Draper, 1993; Frank, 2000; Ossimitz, 2000) sistemli düşünme becerisinin şu özelliklerini vurgulamaktadırlar; a) dinamik düşünme (gecikmeler, geribesleme döngüsü,dalgalanmalar), b) sistemin davranışının zamanla değişimini anlama (dinamik karmaşıklık), c) sistemin davranışının etkilerini geribesleme döngüleri ile gösterme, keşfetme, d) stok ve akış değişkenlerini ve aralarındaki ilişkileri belirleme, e) gecikmeleri tespit etme ve etkilerini araştırma, f) doğrusal (tek yönlü) olmamayı belirleme, g) bilimsel düşünme gibi bilişsel yetenekleri içerme.

Karmasik Sistemler


Bütün sistemler karmaşık değildir, örneğin kütüphane basit ve statik bir sistemdir. Dinamik ve basit bir sistem örneği verelim. Yolda bulunan bir arabayı iten bir kişiyi düşünelim. Kişi arabaya kuvvet uyguladıkça arabanın konumu değişir. Bu dinamik bir sistemdir, fakat geri besleme zincirleri ve gecikme bulunmadığından basit bir sistemdir. Peki neden içinde gecikme ve geri besleme zincirleri bulunan sistemlere karmaşık sistem deniliyor? Çünkü gecikme ve geri besleme olmayan sistemlerin zaman içindeki dinamiği bir matematiksel formülle ifade edilebilir. Fakat gecikme ve geri besleme döngülerinin bulunduğu karmaşık sistemlerin dinamiği tek başına matematiksel formüllerle tarif edilemez ve çözümlenemez. Bu tarz sistemlerin davranışı ancak simülasyonlar yoluyla (belirli bir doğruluk seviyesinde) tarif edilebilir.


Sistem dinamiği, çok sayıda stoktan ve bunların aralarındaki gecikmeli, dinamik, geri beslemeli döngüsel ilişkilerden oluşan sistemleri inceleyen bilim dalıdır. Kısaca özetlemek gerekirse; Sistem dinamiği sistemlerin zamanla nasıl değiştiğini anlamak için kullanılan bir metodolojidir.

Sistem Dusuncesi

Sistem terimi, çok genel bir kavramdır. Yeryüzündeki su döngüsü, bir sistem olduğu gibi bir elektrik devresi de bir sistemdir. Elektrik devresini oluşturan direnç, ampermetre, voltmetre de kendi içinde bir sistemi oluşturur. Yere düşen bir cisim, iki cisim arasındaki sürtünme de sisteme örnektir. Bir ülkenin ekonomisi, insanlardan ve aralarındaki alışverişten oluşan bir sistemdir. Yine bir insan vücudu, vücudun içindeki bir organ, organın içindeki bir hücre ve hücrenin içindeki belli bir fonksiyonu gerçekleştirmek üzere kurulmuş bulunan bir enzim mekanizması da birer sistemdir.

Bütün canlı-cansız sistemler bazı alt parçalardan veya canlılardan oluşur. Daha somut bir şekilde ifade edersek, bütün sistemler alt unsurların bir bileşimidir. Ancak bir sistemin parçası olan unsurların toplamı sistemi oluşturmaz. Çünkü sistem, içindeki unsurların ve onların aralarındaki ilişkilerin toplamıdır.

Örnek olarak, bir kütüphaneyi ele alalım. Kütüphane, bir bina, raflar ve kitapların toplamından ibaret değildir. Aynı zamanda bu üç unsurun aralarındaki ilişkiler de kütüphane sisteminin oluşması için gereklidir. Kitapların ortalığa yığılmamış olduğu, kitaplıkların düzensiz, kimisi bina içinde, kimisi dışarıda olduğu bir kümeye kütüphane denilemez. Bunların bir kütüphaneyi oluşturması için kitaplıkların bina içinde ayakta duracak şekilde belli bir düzende dizilmiş olması gerekir. Kitaplar da sınıflandırılmış ve kitaplıklara dizilmiş olmalıdır. Burada, kitapların raflarla aralarında konumsal bir ilişkileri vardır. Aynı şekilde rafların da kütüphane binasıyla dizilme şekli ve konumları açısından bir ilişkisi vardır.

Kütüphane durağan (statik) bir sistemdir. Yani unsurların aralarındaki ilişkiler zaman içinde sabit kalır. Fakat incelenmeye değer sistemler genellikle dinamiktir.


Örneğin yeryüzündeki su döngüsü sistemini ele alalım. Bu sistemin unsurları bulutlar, atmosfer, güneş, toprak, deniz, bitkiler ve diğer canlılardır. Güneş yeryüzündeki denizleri ve canlıları ısıtır, canlılar ve denizler ısındıkça su kaybederler, buharlaşan su atmosferdeki hava akımlarının etkisiyle yükselir ve yoğunlaşır. Yoğunlaşan su buharı bulutları oluşturur. Güneşin yeryüzünün farklı yerlerini birbirinden farklı şekilde ısıtması sonucunda basınç farklılıkları meydana gelir. Bu basınç farklılıklarından dolayı bulutları hareket ettiren hava akımları oluşur.  Belirli şartlarda bulutlardaki su buharı yoğunlaşır yağmur, kar veya dolu olarak yeryüzüne düşerek deniz veya toprağa karışır.  Buradan da yeniden canlılara geçer. Bu döngü sürekli olarak birbirini besleyerek devam eder. Bu sistem, dinamik bir sistemdir. Çünkü unsurların aralarındaki ilişkiler zaman içinde değişim gösterir. Ayrıca bu sistem, karmaşık diye ifade edilen sistemlere bir örnektir. Çünkü bu sistem geri-besleme (feedback) döngüleri içerir. Denizlerden ve canlılardan buharlaşan su yeniden döngünün sonucunda denizlere ve canlılara geri döner. Aynı zamanda sistemin unsurları arasındaki su alışverişi (ilişkisi) gecikmelidir. Mesela İç Anadolu bölgesindeki Tuz gölünde su kaybı yaz mevsiminde en yüksek seviyededir. Tuz gölünden buharlaşan su ancak aylar sonra ve o da dolaylı yollardan Tuz gölüne geri dönmektedir. Çünkü kışın Tuz gölüne yağan yağmurdaki su yazın Tuz gölünden buharlaşan su değildir. Belki bu gölden buharlaşmış su hava akımlarının etkisiyle Hint Okyanusuna karışmıştır. Ancak bir bütün olarak ele alındığında dünyadaki farklı farklı su stokları arasındaki su alışverişi sonucunda yine başka bir yerden bir şekilde su buharlaşarak yere geri dönmektedir.


Copyright 2009 Eğitimde Sistem Dinamiği Yaklaşımı. All rights reserved.
Free WPThemes presented by Leather luggage, Las Vegas Travel coded by EZwpthemes.
Bloggerized by Miss Dothy