Hartmut Bossel Bücher

In an ever more complex and interrelated world, a better understanding of social systems and of the dynamics of their behavior is of crucial im portance. Many of the tools holding promise of potentially significant contributions to the analysis of social systems have been, or are being developed outside of the social sciences proper, mostly the loose collec tion of diverse scientific approaches called' systems science' or , systems theory' . The editors - all of whom are involved in social systems analysis - have made an attempt in this volume to pull together several aspects of systems science which appear to them to be of particular relevance to the study of social systems: Control systems, stochastic systems, pattern recog nition, fuzzy analysis, simulation, and behavioral models. 29 authors from the disciplines of sociology, social psychology, political science, management science, history, behavioral science, economics, mathematics, engineering, and systems science have contributed to this truly interdis ciplinary effort. All of them have made the attempt to write in a manner understandable by the non-specialist. It is hoped that this volume will be of particular usefulness to students in the social sciences. Most of the articles are too short to provide much more than an initial stimulation. We trust that the references provided by the authors will allow deeper penetration into particular areas.

Um die in komplexen Systemen ablaufenden dynamischen Prozesse verstehen zu können, müssen sie mit den Mitteln der Systemanalyse, der mathematischen Modellbildung und der Computersimulation erschlossen werden. In den drei Bänden des 'Systemzoos' werden etwa hundert Simulationsmodelle aus allen Lebensbereichen vollständig dokumentiert. Sie sind ausgeprüft und lauffähig und können mit frei verfügbarer Simulationssoftware betrieben werden. Der 'Systemzoo 3' enthält Modelle aus Wirtschaft, Gesellschaft und globaler Produktion, Lagerhaltung, Verkauf und Konsum, Konkurrenz, Lebensplanung, Arbeitslosigkeit, Ökosteuer, Eskalation, Abhängigkeit, Aggression, Bevölkerungsentwicklung, kommunale Entwicklung, Schuldenkrise, Globalisierung, sowie die Weltmodelle des Club of Rome von Forrester und Meadows und Beispiele der nichtnumerischen Wissensverarbeitung für Folgenabschätzungen und zur Simulation von Entscheidungsvorgängen. 'Systemzoo 1' enthält Modelle elementarer Prozesse und komplexer Systeme aus Technik und Physik; 'Systemzoo 2' zu Klima, Pflanzenwuchs, Ökosystemen und Ressourcen. Der 'Systemzoo' ist besonders geeignet für Lehrveranstaltungen, Praktika und Projektarbeit in Schule, Hochschule und Forschung und zum Selbststudium.

Um die in komplexen Systemen ablaufenden dynamischen Prozesse verstehen zu können, müssen sie mit den Mitteln der Systemanalyse, der mathematischen Modellbildung und der Computersimulation erschlossen werden. In den drei Bänden des 'Systemzoos' werden etwa hundert Simulationsmodelle aus allen Lebensbereichen vollständig dokumentiert. Sie sind ausgeprüft und lauffähig und können mit frei verfügbarer Simulationssoftware betrieben werden. Der 'Systemzoo 2' enthält Simulationsmodelle des Wasser- und Kohlenstoff-Haushalts, der Photoproduktion der Pflanzen, des Waldwachstums und des Wasser-, Energie- und Nährstoffhaushalts in der Landwirtschaft sowie der Interaktion von Pflanzen, Tieren und Menschen mit anderen Organismen und Ressourcen durch Konkurrenz um Nahrung und Nährstoffe und durch Nutzung erneuerbarer und Ausbeutung nicht erneuerbarer Ressourcen. 'Systemzoo 1' enthält Modelle elementarer Prozesse und komplexer Systeme aus Technik und Physik; 'Systemzoo 3' zu Wirtschaft, Gesellschaft und globaler Entwicklung. Der 'Systemzoo' ist besonders geeignet für Lehrveranstaltungen, Praktika und Projektarbeit in Schule, Hochschule und Forschung und zum Selbststudium.

Inhaltsverzeichnis 1. Systeme, Modelle, Modellbildung, Modellverwendung: Ein Überblick. - Aufgaben der Modellbildung und Simulation. - Grundsätzliches zu Systemen und Modellen. - Modellentwicklung, Simulation, Verhaltensanalyse und Systemänderung. 2. Vom Wortmodell zum Wirkungsgraph: Zusammenhänge, Struktur, Rückkopplungen. - Erstellung und qualitative Analyse des Wirkungsgraphen. - Fortpflanzung von Störungen im Wirkungsgraphen. 3. Vom Wirkungsgraph zum mathematischen Modell: Systemgrößen, Funktionen, Prozesse, Quantifizierung. - Differenzierung eines Modellkonzepts, Systemelemente und Elementarsysteme. - Modellentwicklung und dimensionale Analyse. 4. Vom mathematischen Modell zur Simulation: Programmierung, Parameter, Zustandspfade und Sensitivität. - Einführung in Simulationsumgebungen wie SIMPAS und STELLA. - Simulationen der Kreispendeldynamik und Fischfangdynamik. 5. Von der Systemsimulation zur Systemveränderung: Verhaltensbewertung, Szenarien, Optimierung, Regelung. - Kriterien zur Bewertung des Systemverhaltens. - Szenarienanalyse, Optimierung und Stabilisierung. 6. Systemzoo: Simulationsmodelle elementarer dynamischer Systeme. - Bearbeitungshinweise für dynamische Systeme mit verschiedenen Zustandsgrößen. 7. Von der Systemdarstellung zum Systemverständnis: Grundlagen mathematischer Systemanalyse. - Zustandsgleichungen, Matrizenoperationen und Verhalten linearer sowie nich

Systemzoo 1 Elementarsysteme, Technik und Physik Um die in komplexen Systemen ablaufenden dynamischen Prozesse verstehen zu knnen, mssen sie mit den Mitteln der Systemanalyse, der mathematischen Modellbildung und der Computersimulation erschlossen werden. In den drei Bnden des 'Systemzoos' werden etwa hundert Simulationsmodelle aus allen Lebensbereichen vollstndig dokumentiert. Sie sind ausgeprft und lauffhig und knnen mit frei verfgbarer Simulationssoftware betrieben werden. Der 'Systemzoo 1' enthlt Modelle elementarer Systeme und komplexerer Systeme aus Technik und Physik, darunter: exponentielles und logistisches Wachstum, Schwingungen, Verzgerungen, Speicher-, Ansteckungs-, bergangs- und berlastungsphnomene, komplexe Systeme mit Grenzzyklen, mehrfachen Gleichgewichtspunkten und chaotischen Attraktoren, sowie Anwendungen aus Regeltechnik, Flugdynamik, Aerodynamik und Wrmebergang. 'Systemzoo 2' enthlt Simulationsmodelle zu Klima, Pflanzenwuchs, kosystemen und Ressourcen; 'Systemzoo 3' zu Wirtschaft, Gesellschaft und globaler Entwicklung. Der 'Systemzoo' ist besonders geeignet fr Lehrveranstaltungen, Praktika und Projektarbeit in Schule, Hochschule und Forschung und zum Selbststudium.

Die umfassende Geschichtsdarstellung beleuchtet zentrale Ereignisse, Ideen und Entwicklungen, die unsere heutige Welt geprägt haben. Sie untersucht die Akteure, die entscheidende Weichenstellungen vornahmen, und das Erbe, das sie hinterließen, sowie dessen Einfluss auf unsere Zukunft. Ergänzt durch biographische Daten von Zeitzeugen aus einer fast 1500 Jahre umfassenden Ahnenreihe, verdeutlicht das Buch, dass jede Familiengeschichte Teil der Weltgeschichte ist. Die klare Gliederung in zeitliche und thematische Abschnitte macht es zu einem wertvollen Nachschlagewerk.

Das Buch bietet eine umfassende Einführung in die Methoden und mathematischen Grundlagen der Modellierung und Simulation dynamischer Systeme. Es enthält eine spezielle Simulationssoftware sowie eine Sammlung von 50 Beispielsystemen auf einer beiliegenden Diskette, die als "Systemzoo" bezeichnet wird. Diese Beispiele ermöglichen eine praktische Anwendung der erlernten Verfahren und unterstützen das Verständnis der theoretischen Konzepte. Die englische Ausgabe richtet sich an Leser, die eine fundierte Grundlage in der Modellbildung und Simulation suchen.

Komplexe dynamische Systeme aus Technik, Umwelt und Gesellschaft sind ohne Modellbildung und Computersimulation kaum zu verstehen oder erfolgreich zu lenken. Das hierfür notwendige Wissen wird schrittweise und an konkreten Beispielen Wortmodell, Wirkungsstruktur, Wirkungsbeziehungen, Dimensionsanalyse, Simulationsdiagramm, Simulation, Parameterempfindlichkeit, Globalanalyse, Szenario- und Pfadanalysen, mathematische Systemanalyse, Bewertungskriterien und Bewertung, Optimierung, Systemlenkung und Regelung. Für einfache Simulationen (Schwingungen, Sättigung, Chaos, Räuber-Beute-System) wird die auf jedem PC verfügbare Tabellenkalkulation verwendet. Komplexere Modelle (kleines Weltmodell, Rotationspendel, Fischereibetrieb, Balancierer) werden mit frei im Internet verfügbarer professioneller Simulations-Software entwickelt und bearbeitet. Eine kompakte Darstellung der mathematischen Systemtheorie, ein umfangreiches Literaturverzeichnis sowie Kurzbeschreibungen von etwa 100 Simulationsmodellen runden das Buch ab und geben einen Überblick über die breiten Anwendungsmöglichkeiten in u.a. Technik und Physik, Klimaforschung und Pflanzenphysiologie, Ökosystem- und Ressourcenforschung, Betriebswirtschaft und Ökonomie, und bei der Untersuchung gesellschaftlicher Prozesse und der globalen Entwicklung. Geeignet als Lehrbuch und Leitfaden für Ausbildung und Systemuntersuchungen.