Diagrama de bucle causal

Un diagrama de bucle causal ( DLC ) es un diagrama que visualiza cómo se interrelacionan causalmente las diferentes variables de un sistema. El diagrama consta de un conjunto de palabras y flechas. Los diagramas de bucle causal se acompañan de una narración que describe la situación causalmente cerrada que describe el DLC. Los bucles cerrados, o bucles de retroalimentación causal, en el diagrama son características muy importantes de los DLC, ya que pueden ayudar a identificar círculos viciosos y círculos virtuosos no evidentes .

Las palabras con flechas entrantes y salientes representan variables o cantidades cuyo valor cambia con el tiempo, y los enlaces representan una relación causal entre las dos variables (es decir, no representan un flujo de materia). Un enlace marcado +indica una relación positiva, donde un aumento en la variable causal conduce, si todo lo demás permanece constante, a un aumento en la variable de efecto, o una disminución en la variable causal conduce, si todo lo demás permanece constante, a una disminución en la variable de efecto. Un enlace marcado -indica una relación negativa, donde un aumento en la variable causal conduce, si todo lo demás permanece constante, a una disminución en la variable de efecto, o una disminución en la variable causal conduce, si todo lo demás permanece constante, a un aumento en la variable de efecto. Se puede decir que un enlace causal positivo conduce a un cambio en la misma dirección, y un enlace opuesto conduce a un cambio en la dirección opuesta; es decir, si la variable en la que comienza el enlace aumenta, la otra variable disminuye y viceversa.

Las palabras sin flechas son etiquetas de bucle. Al igual que con los enlaces, los bucles de retroalimentación tienen polaridad positiva (es decir, de refuerzo ) o negativa (es decir, de equilibrio ). Los CLD contienen etiquetas para estos procesos, a menudo usando numeración (por ejemplo, B1 para el primer bucle de equilibrio que se describe en una narración, B2 para el segundo, etc.) y frases que describen la función del bucle (por ejemplo, "la prisa es mala consejera"). Un bucle de refuerzo es un ciclo en el que el efecto de una variación en cualquier variable se propaga a través del bucle y regresa para reforzar la desviación inicial (es decir, si una variable aumenta en un bucle de refuerzo, el efecto a través del ciclo devolverá un aumento a la misma variable y viceversa). Un bucle de equilibrio es un ciclo en el que el efecto de una variación en cualquier variable se propaga a través del bucle y devuelve a la variable una desviación opuesta a la inicial (es decir, si una variable aumenta en un bucle de equilibrio, el efecto a través del ciclo devolverá una disminución a la misma variable y viceversa). Los bucles de equilibrio suelen ser procesos orientados a la consecución de objetivos o sensibles a los errores, y se presentan con la variable que indica el objetivo del bucle. Los bucles de refuerzo suelen ser ciclos viciosos o virtuosos.

Ejemplo de ciclo de refuerzo positivo mostrado en la ilustración:

• La cantidad de la Bank Balancevoluntad afectará la cantidad de la Earned Interest, como lo representa la flecha azul superior, que apunta desde ' Bank Balancehasta Earned Interest.
• Dado que un aumento en Bank balanceresulta en un aumento en Earned Interest, este vínculo es positivo, lo que se denota con una +.
• El Earned interestse agrega al Bank balance, también un enlace positivo, representado por la flecha azul inferior.
• El efecto causal entre estas variables forma un bucle de retroalimentación positiva , representado por la flecha verde, que se denota con una R. [ ^{1 ] ( Los} términos positivo y negativo significan "tiende a aumentar" y "tiende a disminuir", no juicios de valor subjetivos).

El uso de palabras y flechas (conocidas en la teoría de redes como nodos y aristas ) para construir modelos de grafos dirigidos de causa y efecto se remonta, al menos, al uso del análisis de rutas por Sewall Wright en 1918. Según el libro de George Richardson, "Feedback Thought in Social Science and Systems Theory ", ^{[ 2 ]} el primer uso formal publicado de un diagrama de bucle causal para describir un sistema de retroalimentación fue el artículo de Magoroh Maruyama de 1963, "The Second Cybernetics: Deviation-Amplifying Mutual Causal Processes". ^{[ 3 ]}

• Un vínculo causal positivo significa que las dos variables cambian en la misma dirección; es decir, si la variable donde comienza el vínculo disminuye, la otra variable también disminuye. Del mismo modo, si la variable donde comienza el vínculo aumenta, la otra variable aumenta.
• Un vínculo causal negativo significa que las dos variables cambian en direcciones opuestas; es decir, si la variable en la que comienza el vínculo aumenta, entonces la otra variable disminuye, y viceversa.

Ejemplo

Para determinar si un bucle causal es de reforzamiento o de equilibrio, se puede partir de una suposición, por ejemplo, "La variable 1 aumenta", y seguir el bucle. El bucle es:

• Reforzando la hipótesis si, tras recorrer el bucle, se obtiene el mismo resultado que la suposición inicial.
• equilibrar si el resultado contradice la suposición inicial.

O dicho de otro modo:

• Los bucles de refuerzo tienen un número par de enlaces negativos (cero también es par, ver ejemplo a continuación).
• Los bucles de equilibrio tienen un número impar de enlaces negativos.

Identificar los bucles de refuerzo y equilibrio es un paso importante para identificar los patrones de comportamiento de referencia , es decir, los posibles comportamientos dinámicos del sistema.

• Los bucles de retroalimentación positiva están asociados con aumentos/disminuciones exponenciales.
• Los ciclos de equilibrio están asociados con alcanzar una meseta.

Si el sistema presenta retrasos (que a menudo se indican trazando una línea corta a través del vínculo causal), el sistema podría fluctuar.

Ejemplo

• Bucle causal : un tipo de paradoja temporal. 
• Red bayesiana : representación gráfica probabilística de relaciones causales. 
• Grafo dirigido acíclico : Grafo dirigido sin ciclos dirigidos. 
• Retroalimentación negativa : concepto de control 
• Análisis de trayectorias (estadística) – Término estadístico 
• Retroalimentación positiva : bucle que aumenta un efecto inicial. 
• Bucle extraño : ciclos que recorren una jerarquía. 
• Dinámica de sistemas : estudio de sistemas complejos no lineales. 

• WikiSD, la wiki de la Sociedad de Dinámica de Sistemas
• Aprende a leer diagramas de bucles causales con SystemsAndUs.