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Modeling Complex Socio-Technical Systems for Policy design
01WYRUQ
A.A. 2026/27
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Ingegneria Gestionale E Della Produzione - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 13 |
| Esercitazioni in aula | 12 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | h.Sem | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zenezini Giovanni | Professore Associato | IIND-05/A | 9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** | 5 |
|---|
Il corso introduce metodi e strumenti per comprendere, modellizzare e simulare sistemi socio-tecnici caratterizzati da retroazioni, ritardi, accumulazioni e comportamenti non lineari. In particolare, fornisce le conoscenze generali relative alla gestione della complessità nei sistemi socio-tecnici, attraverso la definizione dei comportamenti archetipali dei sistemi complessi, i modelli di misura e gli strumenti di policy making per il controllo.
Particolare attenzione, infatti, è dedicata all’uso dei modelli come strumenti di supporto al policy making e alle decisioni strategiche, con applicazioni a problemi reali in ambiti manageriali (es. diffusione delle tecnologie, operations management, project management e supply chain management), territoriali (pianificazione infrastrutturale, mobilità urbana, ecc.), e socio-ambientali (transizione energetica, gestione delle popolazioni ecc.).
Attraverso lezioni, casi studio, attività di modellazione in aula e un project work, il corso fornisce agli studenti la capacità di costruire modelli dinamici, esplorare scenari alternativi e derivare implicazioni utili per decisori tecnici e istituzionali.
L’approccio che gli studenti applicheranno durante il corso è incentrato sulla metodologia System Dynamics; sono previste lezioni pratiche di apprendimento di un software di simulazione (i.e.: Vensim), ma è possibile anche utilizzare alternative software e open source (es. librerie di Python).
The course introduces methods and tools for understanding, modeling, and simulating socio-technical systems characterized by feedback, delays, accumulations, and nonlinear behavior. In particular, it provides general knowledge related to managing complexity in socio-technical systems through the definition of archetypal behaviors of complex systems, measurement models, and policy-making tools for control.
Particular attention is paid to the use of models as tools to support policy making and strategic decisions, with applications to real problems in managerial contexts (e.g., technology diffusion, operations management, project management, and supply chain management), territorial contexts (infrastructure planning, urban mobility, etc.), and socio-environmental contexts (energy transition, population management, etc.).
Through lectures, case studies, classroom modeling activities, and project work, the course provides students with the ability to build dynamic models, explore alternative scenarios, and derive useful implications for technical and institutional decision-makers.
The approach that students will apply during the course focuses on the System Dynamics methodology; practical lessons on learning simulation software (i.e., Vensim) are planned, but it is also possible to use alternative software and open source (e.g., Python libraries).
Non sono richiesti prerequisiti.
There are no prerequisites for this course.
1. Complessità nei sistemi socio-tecnici: nozioni di base e principi (4 ore)
2. Fondamenti di System Dynamics: ipotesi dinamiche e comportamenti dinamici nei sistemi complessi, Causal Loop Diagrams (CLD), Stock&Flow diagram (S&F) (4 ore)
3. Progettazione e validazione di modelli System Dynamics: formulazione di equazioni dinamiche, struttura e parametrizzazione dei modelli, controlli di coerenza, principi di verifica e convalida (4 ore)
4. Progettazione di politiche con simulazione tramite System Dynamics: progettazione di scenari, leve di controllo, trade-off ed effetti indesiderati, robustezza delle politiche in condizioni di incertezza (4 ore)
5. Project Work: gli studenti svilupperanno un modello System Dynamics attingendo dai propri problemi di ricerca (6 ore); presenteranno infine il loro lavoro durante l’ultima lezione, dove discuteranno con i docenti delle modalità di applicazione della metodologia System Dynamics nel loro percorso di dottorato (3 ore).
1. Complexity in Socio-technical systems: basics and principles (4h)
2. Foundations of System Dynamics: dynamic hypotheses and behaviors of complex systems, causal loop diagrams (CLD), stock&flow diagrams (S&F) (4h)
3. System Dynamics Model design and validation: formulation of dynamic equations, model structure and parameterization, consistency checks, verification and validation principles (4h)
4. Policy design with System Dynamics simulation: scenario design, leverage points, trade-offs and unintended effects, robustness of policies under uncertainty (4h)
5. Project Work: students will develop a System Dynamics model drawing from their own research problems (6h); they will present their work during the last lecture, where they will discuss with the lecturers how SD methodology might support their PhD journey (3h)
Modalità mista
Mixed mode
Presentazione orale - Sviluppo di project work in team
Oral presentation - Team project work development
P.D.2-2 - Giugno
P.D.2-2 - June