कारणात्मक लूप आरेख

एक कारण लूप आरेख (सीएलडी) एक कारण आरेख है जो यह देखने में सहायता करता है कि किसी प्रणाली में विभिन्न चर किस प्रकार परस्पर संबंधित हैं। आरेख में शब्दों और तीरों का एक सेट होता है। कारण लूप आरेख एक कथा के साथ होते हैं जो सीएलडी द्वारा वर्णित कारणात्मक रूप से बंद स्थिति का वर्णन करता है। आरेख में बंद लूप, या कारण प्रतिक्रिया  लूप, सीएलडी की बहुत महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं।

अंदर और बाहर आने वाले तीरों वाले शब्द चर, या मात्राओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनका मूल्य समय के साथ बदलता है और लिंक दो चर के बीच एक कारण संबंध का प्रतिनिधित्व करते हैं (यानी, वे भौतिक प्रवाह का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं)। + के रूप में चिह्नित एक लिंक एक सकारात्मक संबंध को इंगित करता है जहां कारण चर में वृद्धि, बाकी सभी समान, प्रभाव चर में वृद्धि की ओर ले जाती है, या कारण चर में कमी, बाकी सभी समान, प्रभाव चर में कमी की ओर ले जाती है। चिह्नित एक लिंक - एक नकारात्मक संबंध को इंगित करता है जहां कारण चर में वृद्धि, बाकी सभी समान, प्रभाव चर में कमी की ओर ले जाती है, या कारण चर में कमी, बाकी सभी समान, प्रभाव चर में वृद्धि की ओर ले जाती है। कहा जा सकता है कि एक सकारात्मक कारण लिंक उसी दिशा में परिवर्तन की ओर ले जाता है, और एक विपरीत लिंक विपरीत दिशा में परिवर्तन की ओर ले जाता है, यानी यदि जिस चर में लिंक शुरू होता है वह बढ़ता है, तो दूसरा चर घटता है और इसके विपरीत उलटा.

बिना तीर वाले शब्द लूप लेबल हैं। लिंक की तरह, फीडबैक लूप में या तो सकारात्मक (यानी, सुदृढ़ीकरण) या नकारात्मक (यानी, संतुलन) ध्रुवता होती है। सीएलडी में इन प्रक्रियाओं के लिए लेबल होते हैं, अक्सर नंबरिंग का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, कथा में वर्णित पहले संतुलन लूप के लिए बी 1, दूसरे के लिए बी 2, आदि), और वाक्यांश जो लूप के कार्य का वर्णन करते हैं (यानी, जल्दबाजी बेकार कर देती है) ). रीइन्फोर्सिंग लूप एक ऐसा चक्र है जिसमें किसी भी वेरिएबल में भिन्नता का प्रभाव लूप के माध्यम से फैलता है और प्रारंभिक विचलन को सुदृढ़ करने के लिए वापस आता है (यानी यदि रीइन्फोर्सिंग लूप में एक वेरिएबल बढ़ता है तो चक्र के माध्यम से प्रभाव उसी वेरिएबल में वृद्धि लौटाएगा) और इसके विपरीत)। एक संतुलन लूप वह चक्र है जिसमें किसी भी चर में भिन्नता का प्रभाव लूप के माध्यम से फैलता है और चर पर प्रारंभिक विचलन के विपरीत विचलन लौटाता है (यानी यदि संतुलन लूप में एक चर बढ़ता है तो चक्र के माध्यम से प्रभाव वापस आ जाएगा) एक ही चर में कमी और इसके विपरीत)। बैलेंसिंग लूप आम तौर पर लक्ष्य-प्राप्ति, या त्रुटि-संवेदनशील प्रक्रियाएं होती हैं और लूप के लक्ष्य को इंगित करने वाले चर के साथ प्रस्तुत की जाती हैं। सुदृढ़ीकरण लूप आम तौर पर दुष्परिणाम या पुण्य चक्र होते हैं।

सकारात्मक सुदृढ़ीकरण लूप का उदाहरण:
 * 'बैंक बैलेंस की राशि अर्जित ब्याज की राशि को प्रभावित करेगी, जैसा कि शीर्ष नीले तीर द्वारा दर्शाया गया है, जो बैंक बैलेंस से अर्जित ब्याज'' की ओर इशारा करता है।
 * चूंकि बैंक बैलेंस में वृद्धि के परिणामस्वरूप अर्जित ब्याज में वृद्धि होती है, इसलिए यह लिंक सकारात्मक है, जिसे + से दर्शाया जाता है।
 * अर्जित ब्याज बैंक बैलेंस में जुड़ जाता है, यह भी एक सकारात्मक लिंक है, जिसे नीचे नीले तीर द्वारा दर्शाया गया है।
 * इन चरों के बीच कारण प्रभाव एक सकारात्मक सुदृढ़ीकरण लूप बनाता है, जिसे हरे तीर द्वारा दर्शाया जाता है, जिसे आर से दर्शाया जाता है।

इतिहास
कारण और प्रभाव के निर्देशित ग्राफ मॉडल का निर्माण करने के लिए शब्दों और तीरों (नेटवर्क सिद्धांत में नोड्स और किनारों के रूप में जाना जाता है) का उपयोग, कम से कम, 1918 में सीवल राइट द्वारा पथ विश्लेषण (सांख्यिकी) के उपयोग से होता है। जॉर्ज रिचर्डसन के अनुसार पुस्तक फीडबैक थॉट इन सोशल साइंस एंड सिस्टम्स थ्योरी, एक फीडबैक प्रणाली का वर्णन करने के लिए कारण लूप आरेख का पहला प्रकाशित, औपचारिक उपयोग मगोरोह मारुयामा था| मगोरोह मारुयामा का 1963 का लेख द सेकेंड साइबरनेटिक्स: विचलन-प्रवर्धित पारस्परिक कारण प्रक्रियाएं।

सकारात्मक और नकारात्मक कारण लिंक

 * सकारात्मक कारण लिंक का मतलब है कि दो चर एक ही दिशा में बदलते हैं, यानी यदि जिस चर में लिंक शुरू होता है वह घटता है, तो दूसरा चर भी घटता है। इसी प्रकार, यदि वह वेरिएबल जिसमें लिंक शुरू होता है बढ़ता है, तो दूसरा वेरिएबल भी बढ़ता है।
 * नकारात्मक कारण लिंक का मतलब है कि दो चर विपरीत दिशाओं में बदलते हैं, यानी यदि जिस चर में लिंक शुरू होता है वह बढ़ता है, तो दूसरा चर घटता है, और इसके विपरीत।

लूपों को सुदृढ़ करना और संतुलित करना
यह निर्धारित करने के लिए कि कोई कारण लूप सुदृढ़ या संतुलित कर रहा है या नहीं, कोई एक धारणा से शुरू कर सकता है, उदाहरण के लिए वेरिएबल 1 बढ़ता है और चारों ओर लूप का अनुसरण करता है। लूप है: या दूसरे शब्दों में कहें तो:
 * अगर, लूप के चारों ओर घूमने के बाद, कोई प्रारंभिक धारणा के समान परिणाम के साथ समाप्त होता है, तो इसे सुदृढ़ करना।
 * यदि परिणाम प्रारंभिक धारणा के विपरीत हो तो संतुलन बनाना।
 * रीइन्फोर्सिंग लूप में नकारात्मक लिंक की संख्या सम होती है (शून्य भी सम होता है, नीचे उदाहरण देखें)
 * संतुलन पाश में विषम संख्या में नकारात्मक लिंक होते हैं।

रीइन्फोर्सिंग और बैलेंसिंग लूप्स की पहचान रेफरेंस बिहेवियर पैटर्न, यानी सिस्टम के संभावित गतिशील व्यवहारों की पहचान करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है। यदि सिस्टम में देरी होती है (अक्सर कारण लिंक पर एक छोटी रेखा खींचकर दर्शाया जाता है), तो सिस्टम में उतार-चढ़ाव हो सकता है।
 * सुदृढीकरण लूप घातीय वृद्धि/कमी से जुड़े हैं।
 * संतुलन लूप एक पठार तक पहुंचने से जुड़े हैं।

उदाहरण




यह भी देखें

 * बायेसियन नेटवर्क
 * निर्देशित अचक्रीय ग्राफ
 * नकारात्मक प्रतिपुष्टि
 * पथ विश्लेषण (सांख्यिकी)
 * सकारात्मक प्रतिक्रिया
 * सिस्टम गतिशीलता

बाहरी संबंध

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