제2판발행 2025.02.28

초판발행 2021.03.20

머리말 

이 책을 쓰게 된 것은 시스템 다이내믹스를 널리 알리고 싶은 마음에서였다. 

시스템 다이내믹스를 접하다 보니 보이지 않는 것을 믿고 따르는 것은 믿음이고, 보이는 것을 믿고 따르는 것은 경험 때문이라는 생각이 많이 들었다. 

어떤 단조로운 일상이 한 사람에게는 일생이 되고, 한 국가에는 역사가 된다. 시스템이라는 외국어를 가지고 세상의 이치를 설명하는 것이 이 책의 목적이자 단점이다. 본 내용은 주로 원인과 결과로 구성되는 시스템이 늘 변한다는 것이다.

이 책 앞부분에는 시스템이 변하는 원리를 설명하였고, 중간에는 컴퓨터를 이용하여 시스템 변화를 표현하는 기법을 그리고 뒷부분에는 몇 가지 모델링 사례를 추가하였다. 

2025년 2월

김창훈

감사의 글 

먼저, 이 책의 2판을 내게 되어 감사합니다.

시스템 다이내믹스 연구에 헌신하는 MIT대학 John Sterman 교수님께 감사드립니다. 그리고 노르웨이 Powersim Software의 오랜 친구들 Tone Haveland, Knut Vavik, Hilde Matinussen, Christopher, Bjorn, Stig Torvik 그리고 Steinar에도 감사드립니다.

그리고 국내 시스템 다이내믹스 분야의 확산과 교육에 힘써주신 분들께 감사드립니다.

끝으로 2판 출판을 허락해 주신 박영사 안종만 회장님, 안상준 대표님, 최동인 대리님과 박세연 편집자님께 감사드립니다.

사랑하는 가족에게 고마움을 전합니다.

2025년 2월

김창훈

김창훈(Chang Hoon Kim, 金昶勳)

학력

∙한양대학교 일반대학원 산업공학과 졸업(공학박사)

∙한양대학교 일반대학원 산업공학과 졸업(공학석사)

경력

∙IBM Consulting Group(ICG) 경영혁신 컨설턴트 역임

∙전략 모델링 전문 기업 (주)스트라모 대표이사(현재)

∙한양대학교 공과대학 산업공학과 겸임교수 역임

∙한양대학교 자연과학대학 수학과 겸임교수(현재)

∙IBM Consulting Group’s Customer Satisfaction Award for 三星電管

∙대한민국 육군분석평가단 자문위원(분석전문가) 역임

논문 

∙Analysis of marine incidents and policy implications: Case study of the South Korea, Marine Policy(2023, 김창훈 외)

∙System Dynamics Modeling for Estimating the Locations of Road Icing Using GIS, Applied Science(2021, 김창훈 외)

∙원자력발전소 방사능 누출사고 시 시스템 다이내믹스 기반 주민소개시간 산정한국시스템다이내믹스학회(2018, 김창훈 외)

∙시스템 다이내믹스 기법을 활용한 참모부 조직 편성 적절성 검증한국시뮬레이션학회(2018, 김창훈 외)

저서

∙시스템 다이내믹스, 김창훈(2021) 박영사 출판

∙미래 전망 모형 시뮬레이터 매뉴얼, 한국농촌경제연구원(2018, 공저)

∙한·중·일 FTA가 물류 산업에 미치는 영향분석, 한국해양수산개발원(2013, 공저)

수상

∙제12회 국민연금 연구과제 대국민 공모전 우수상(2024년)

이메일 블로그 및 유튜브

∙stramo@hanmail.net 

∙stramo@naver.com 

∙blog.naver.com/stramo

∙youtube.com/@simulation_2024

∙github.com/changkim88

PART 01

시스템 다이내믹스

제 1 장  실세계와 모형  3

1.1 실세계와 현상 3

1.2 문제 4

1.3 모델 13

1.4 모델링 18

1.5 컴퓨터 모델 개발 24

제 2 장  시스템 다이내믹스  35

2.1 시스템 35

2.2 동적 시스템 43

2.3 시스템 다이내믹스 개요 57

2.4 시스템 다이내믹스의 위치 66

2.5 모델링을 위한 변수 82

2.6 인과지도 90

2.7 시스템 다이내믹스 작동 원리 117

2.8 피드백 루프 128

2.9 컴퓨터 모델링 135

제 3 장  시스템 다이내믹스 수학  145

3.1 시스템 상태와 변화의 수학적 표현 145

3.2 시스템 다이내믹스의 수학적 원리 162

PART 02

파워심 소프트웨어

제 4 장  파워심 소프트웨어 소개  173

4.1 파워심 소프트웨어 소개 173

4.2 파워심 소프트웨어 설치 방법 201

4.3 파워심 소프트웨어 시작하기 205

4.4 파워심 고급 모드 212

제 5 장  파워심 모델링 및 시뮬레이션 도구  219

5.1 파워심 소프트웨어 메뉴 219

5.2 파워심 툴 바 233

5.3 인과지도 그리기 239

제 6 장  시뮬레이션 환경설정  249

6.1 문제 분석 252

6.2 파워심 모델링을 위한 환경설정 256

6.3 시뮬레이션 계산방식 이해 269

PART 03

스톡 플로우 모델링

제 7 장  스톡 플로우 모델링  295

7.1 스톡 플로우 모델링 개요 296

7.2 스톡 변수 만들기 302

7.3 파워심 스톡 플로우 모델을 만드는 일련의 과정 306

7.4 기본 스톡과 플로우 모델링 307

7.5 스톡 플로우 모델 정의하기 310

7.6 스톡과 플로우 연결하기 313

7.7 스톡 플로우 모델과 수식 316

7.8 변수 유형 정의 317

7.9 스톡 플로우 모델링 복습 321

7.10 시뮬레이션 328

7.11 누적의 원리 329

7.12 누적량 예제(실습) 334

7.13 누적 개념 예제 338

7.14 스톡과 플로우 시스템 예시 340

7.15 모델링 개념 342

7.16 다양한 스톡 플로우 구조 347

7.17 서브 모델 351

7.18 누적 스톡 값을 원하는 주기로 나타내는 모델 355

7.19 기타 모델링 및 시뮬레이션 아이콘 설명 356

7.20 달력 독립형 스톡 플로우 모델링 358

7.21 달력 의존형 스톡 플로우 모델링 375

제 8 장  비선형 관계와 시차효과 모델링  383

8.1 비선형 관계 모델링 383

8.2 로지스틱 시그모이드 그래프 모델링 388

8.3 시차효과 모델링 395

8.4 시차 효과가 있는 진동 모델 396

제 9 장  피드백 구조 모델링  405

9.1 강화 루프 405

9.2 균형 루프 414

9.3 S–커브 시뮬레이션 모델링 425

제10장  다차원 배열 모델링  435

10.1 배열을 이용한 모델링 435

10.2 배열 모델링 예제 438

제11장  모델과 외부 데이터 연결  455

11.1 파워심 소프트웨어와 엑셀 스프레드시트 비교 455

11.2 파워심 모델과 엑셀 스프레드시트 모델의 연동 457

11.3 모델과 외부 데이터 입출력 예제 461

11.4 엑셀 데이터 직접 복사하여 시뮬레이션 모델로 읽어오기 472

11.5 모델과 엑셀 데이터 파일 관리 480

11.6 데이터 세트를 통한 외부 데이터와의 연동 실습 480

11.7 모델과 데이터베이스 연결 492

11.8 모델과 ERP 시스템 데이터와의 데이터 연동 499

제12장  함수를 이용한 모델링  505

12.1 시스템 다이내믹스를 위한 모델링 함수 505

12.2 모델링을 위한 주요 함수 508

제13장  시뮬레이션  543

13.1 시뮬레이션 진행 제어 도구 544

13.2 시뮬레이션 아이콘 8가지 설명 547

13.3 차트 조정 도구 560

13.4 테이블 조정 도구 576

13.5 게이지 조정 도구 580

13.6 슬라이드 조정 도구 581

13.7 스위치 조정 도구 582

PART 04

의사결정 지원 모델링

제14장  최적화와 리스크 관리 모델링  587

14.1 최적화 587

14.2 최적화 기본 예제 591

14.3 최적화 모형의 변경 596

14.4 성과 총합의 목표를 추종하는 예산 및 예산배분 비율 최적화 598

14.5 최적화 예제 603

14.6 배열을 이용한 최적화 예제 621

14.7 위험요소 식별 및 평가 638

14.8 위험요소 변동을 고려한 최적화를 통한 리스크 관리 649

14.9 Bass 상태 변화 최적화 모델 671

제15장  사용자 시뮬레이터  683

15.1 하이퍼링크 684

15.2 북마크 686

15.3 프레젠테이션 화면 바로 가기 687

15.4 시뮬레이터 688

15.5 웹 시뮬레이션 아키텍처 690

15.6 웹 시뮬레이션 구축 절차 692

제16장  스톡 플로우 모델의 응용  701

16.1 변수와 변수의 관계 설정 701

16.2 토끼와 거북이 경주 모델 712

16.3 이동 통신기업 간의 경쟁 모델 718

16.4 다기준 의사결정 727

16.5 저축금액 최적화 모델링 733

16.6 모델 기반 시뮬레이션 770

16.7 동물 실험을 대체하는 시뮬레이터 개발 774

16.8 인체 질병 모델링에 활용 775

16.9 미실현된 기술유출 피해액 산정을 위한 시뮬레이션 모형 개발 778

16.10 시뮬레이션 결과의 시각화 예제: 성과에 따른 신호등 표시 모델링 791

16.11 Waterfall 그래프 만들기 795

16.12 닭진드기 번식 모델 799

참고문헌  807

찾아보기  808