系统动力学

第四章系统动力学模型什么是系统动力学？系统动力学又称系统动态学（SystemDynamics）——简称SD◆系统动力学的理论基础：反馈控制理论◆系统动力学的技术手段：计算机技术◆系统动力学的研究对象：擅长研究复杂社会经济大系统◆系统动力学的研究方法：从系统内部微观结构入手，建立SD数学模型。运用计算机技术，并按时间步长（足够小）法模拟上机运行。根据前一时刻系统状态，估算出下一时刻系统状态，一步步展现系统动态演变过程。———系统动力学模拟时间可长可短，尤长为好，尤其适用中长期预测预报，这一特性对具有大惯性的社会经济系统的模拟尤为珍贵。系统动力学探讨的问题具备的特征：第一:动态第二:反馈系统动力学研究问题的基本阶段•问题定义•模型概念化•模型数学表达•仿真•评价•政策分析。模型的表示方法1.因果关系图:2.因果链：3.反馈回路：综合“因果关系图”：例1：建立牧场“种草与养羊”的多种经营的因果关系图要素：养羊——羊总数、羊繁殖率、羊死亡数种草——草总数、草繁植率、草消亡数因果关系图：因果关系图简洁明了地反映了要素之间的因果反馈回路关系。但：10·不足以反映物质链和信息链的差别;20·也不能反映出物质的积累值和积累效应变化快慢的区别。——流图能反映出物质的积累值和积累效应变化快慢的区别注意：2.流图:流图确定反馈回路中变量状态发生变化的机制，明确表示系统各元素间的数量关系，反映物质链与信息链的区别，能够反映物质的积累值及积累效应变化快慢的区别。(1).物质链与信息链物质链：系统中流动的实体，连接状态变量是不使状态值变化的守恒流。物质链符号表示：要素A→要素B•信息链：连接状态和变化率的信息通道，是与因果关系相连的信息传输线路。信息链符号表示：AO···→B•状态变量（又称流位）（x）：描述系统物质流动或信息流动积累效应的变量，表征系统的某种属性，有积累或积分过程的量——绝对量、位移、微积分中的积分量等（2）状态变量与决策变量•决策变量（又称流率）（r）：描述系统物质流动或信息流动积累效应变化快慢的变量，其具有瞬时性的特征。——反映单位时间内物质流动或信息流量的增加或减少的量——相对量、速度、微积分中的变化率等决策变量符号表示：注意：(3)常数：描述系统中不随时间而变化的量，用表示。如：(4)辅助变量：从信息源到决策变量之间，起到辅助表达信息反馈决策作用的变量。用表示。如：系统动力学的建模步骤例1：建立“一阶库存管理系统”的系统动力学模型，并分析系统的动态趋势。例2,:建立“二阶库存管理系统”的系统动力学模型，并分析系统的动态趋势。思考题•物流系统的系统动力学模型构建