系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)講稿1.

1、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)System Dynamics大綱1. 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概論2. 構(gòu)模原理、方法與模型體系3. DYNAM O模擬語(yǔ)言4. 一階系統(tǒng)與二階系統(tǒng)5. 模型與方程的建立6. 模型檢驗(yàn)與決策分析.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概論簡(jiǎn)介基本概念基本觀點(diǎn)構(gòu)模過(guò)程與步驟1.1系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics)創(chuàng)始于1956年，在20II上紀(jì)50年代末 成為一門獨(dú)立完整的學(xué)科，英創(chuàng)始者為美國(guó)麻省理匸學(xué)院(MIT)的 福瑞斯特(Forrester J. W.)教授。工業(yè)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)定義：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學(xué)科，也是一門認(rèn)識(shí)系統(tǒng) 問(wèn)題和解決系統(tǒng)問(wèn)題的綜介件交叉學(xué)科。它是系統(tǒng)科學(xué)與

2、管理科學(xué)的 個(gè)分支，也是一門溝通門然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域的橫向?qū)W科。1.1系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)一研究進(jìn)展研究組織：MIT System Dynamics GroupSystem Dynamics SocietySystem Dynamics In Education Project經(jīng)典論著：Industrial Dynamics, 1961Urban Dynamics, 1969World Dynamics,1971Foundations of System Dynamics Modeling, 1997Business Dynamics: Systems Thinking and Modeling f

3、or a Complex World,2000發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在理論與應(yīng)用研究?jī)煞蕉既〉昧?E躍性的進(jìn)展，進(jìn)入了比較成熟的階段。 其理論與應(yīng)用研究幾乎遍及各類系統(tǒng)，深入到各種領(lǐng)域。1.1系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)一學(xué)科基礎(chǔ)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)町劃分為三個(gè)層次：(1) 方法論一一系統(tǒng)方法論。即其基本原則是將所研究對(duì)彖豐J系統(tǒng)的形式中 加以考察。(2) 技術(shù)科學(xué)和基礎(chǔ)理論一主耍有反饋理論、控制論.信息論、卄線性系統(tǒng) 理論，大系統(tǒng)理論和正在發(fā)展中的系統(tǒng)學(xué)。(3) 應(yīng)用技術(shù)一計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。為了使系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論與方法能真正用 于分析研究實(shí)際系統(tǒng)，使系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型成為實(shí)際系統(tǒng)的“實(shí)驗(yàn)羞”,必須 借助計(jì)算機(jī)

4、模擬技術(shù)。例：社會(huì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)力學(xué)：經(jīng)濟(jì)理論、決策理論和紐.織理論等。1. 2系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本概念系統(tǒng) 模擬與模型 反饋系統(tǒng)系統(tǒng)什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)是一個(gè)由相互區(qū)別.相互作用的齊部分有機(jī)地聯(lián)結(jié)一起，為同一冃的而完 成某種功能的集合體。系統(tǒng)的基木特征：整體性和層次性相似性相關(guān)性在我們周圍，系統(tǒng)比比皆是。例如電氣的、機(jī)械的、熱力學(xué)的、生物的、社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的，不勝枚舉。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)所研究的系統(tǒng)范圍廣泛，可大可小。人的如 天體運(yùn)行系統(tǒng)，社會(huì)一經(jīng)濟(jì)-生態(tài)系統(tǒng)，世界能源系統(tǒng)小的如 城市系統(tǒng)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)更小的如動(dòng)物的心臟、肺和血液循環(huán)的供氣生理系統(tǒng)等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)看，所謂結(jié)構(gòu)定指m元的 秩

5、序。 是指組成系統(tǒng)的各單元： 是指諸單元間的作用與關(guān)系。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)，忐著系統(tǒng)構(gòu)成的特征。對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述根據(jù)系統(tǒng)的整體性和層次性，系統(tǒng)S可劃分成若干個(gè)（p個(gè)）相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng) （子結(jié)構(gòu)）s“S= Siesli-pS1子系統(tǒng)，i=l, 2, -Po式中：S整個(gè)系統(tǒng)；模擬模擬模擬就是模仿、仿效真實(shí)的客觀事物和過(guò)程。計(jì)算為L(zhǎng)模擬 計(jì)算機(jī)模擬是數(shù)值分析方法的一種。它用計(jì)算機(jī) 程序直接建立真實(shí)系統(tǒng)的模型，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算了解系 統(tǒng)隨時(shí)間變化的行為或系統(tǒng)的特性。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)。專業(yè)軟件：DYNAMO / Powersim / Vensim模型模型模型是客觀存在的事物與系統(tǒng)的模仿、代

6、農(nóng)或替代物。 它描述客觀事物與系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、關(guān)系與法則。如：腦力模型、物理模型、數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)模型或者前述模 型的組合。 SD模型SD模型是按照系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型， 采用專用語(yǔ)言DYNAMO, Vensim等，借助數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬， 以處理行為隨時(shí)間變化的系統(tǒng)問(wèn)題。建模學(xué)習(xí)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重要FI的。反饋什么是反饋？反饋是指系統(tǒng)輸出與來(lái)口外部環(huán)境的輸入的關(guān)系。換言之，反饋就是信息的傳輸與回授。我們周圍的反饋現(xiàn)彖比比皆是。 如：空調(diào)設(shè)備怕溫系統(tǒng)的反饋過(guò)程從圖中町知，恒溫系統(tǒng)山于反饋的作用形成一個(gè)閉合的回路（或稱壞）, 稱之為反饋回路（或環(huán)）。反饋的作用歸髓與瓠醐臨騎絆作用鏈組

7、成的閉合冋路或者說(shuō)假如沒有反饋?M3恒溫系統(tǒng)的反饋過(guò)程開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)是相比丁閉環(huán)系統(tǒng)而言，因其內(nèi)部未有形成閉合的反饋環(huán), 像是被斷開的環(huán)，故稱為開環(huán)系統(tǒng)。反饋系統(tǒng)反饋系統(tǒng)就是包含有反饋環(huán)節(jié)與其作用的系統(tǒng)。它要受系統(tǒng)本身的丿力史行為的影響，把丿力史行為的后果冋授給系統(tǒng) 木身，以影響未來(lái)的行為。反饋系統(tǒng)與反饋回路反饋系統(tǒng)就是和"聯(lián)結(jié)與作用的一組回路：或者說(shuō)反饋系統(tǒng)就是閉 環(huán)系統(tǒng)。反饋系統(tǒng)俯拾皆是，生物的.環(huán)境的.生態(tài)的.工業(yè)的、農(nóng)業(yè)的、經(jīng) 濟(jì)的和社公的系統(tǒng)都是反饋系統(tǒng)。正（負(fù)）反饋系統(tǒng)按照反饋過(guò)程的特點(diǎn)，反饋劃分為正反饋和負(fù)反饋兩種。特點(diǎn)：正反饋能產(chǎn)牛自身運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)過(guò)程，在此

8、過(guò)程中運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作所引起 的后果將回授，使原來(lái)的趨勢(shì)得到加強(qiáng)。負(fù)反饋能自動(dòng)尋求給定的目標(biāo)，未達(dá)到（或者未趨近）冃標(biāo)時(shí)將不斷 作出響應(yīng)。具有正反饋特性的回路稱為正反饋回路，具有負(fù)反饋特點(diǎn)的回路則 稱為負(fù)反饋回路（或稱尋的回路）。分別以上述兩種回路起主導(dǎo)作用的系統(tǒng)則稱Z為止反血逶統(tǒng)與魚反 饋系統(tǒng)（或稱尋的系統(tǒng)）。正反饋系統(tǒng)舉例工貴炎求臨價(jià)所受壓力工資一物價(jià)反饋回路人口的自然増長(zhǎng)過(guò)程正反饋使自身的運(yùn)動(dòng)不斷加強(qiáng)。負(fù)反饋系統(tǒng)舉例鐘擺系統(tǒng)反饋回路電毯系統(tǒng)負(fù)反饋回路負(fù)反饋能自動(dòng)浮求給定的FI標(biāo)。復(fù)雜的反饋系統(tǒng)階反饋回路是構(gòu)成系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。復(fù)雜系統(tǒng)則是由這些和4作用的反饋回路組成的。研究系統(tǒng)問(wèn)題的H的之一：了

9、解與學(xué)握反饋系統(tǒng)的特性。 簡(jiǎn)單的與復(fù)雜的反饋系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)特征、行為模式、決策分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論、構(gòu)模原理與方法的產(chǎn)牛，為復(fù)雜系統(tǒng)縣至特人系統(tǒng)提 供了分析研究、并浮找解決問(wèn)題對(duì)策的強(qiáng)有力的工具。1.3系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論基本觀點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)以怎牲與定量相結(jié)介的方法分析研究系統(tǒng)，它采用模擬技術(shù)，以結(jié) 構(gòu)一功能模擬為找突出特點(diǎn)。即它從系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)入手建模，構(gòu)造系統(tǒng) 的基木結(jié)構(gòu)，進(jìn)而模擬與分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。（一）前提條件運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究與建模的前捉條件是該系統(tǒng)必須是遠(yuǎn)離平衡 的有序的耗散結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)定拆處在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)在外界能量流或物質(zhì)流的維持廠 通過(guò)自組織形成的一種新的有序結(jié)構(gòu)。（

10、二）系統(tǒng)及其主要特征（1）社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)都是具有口組織耗散結(jié)構(gòu)性質(zhì)的開放系統(tǒng)。（2）復(fù)雜系統(tǒng)是一類具有多變量.高階次、女回路和強(qiáng)卄線性的反饋系統(tǒng)。1969年.伊利亞秤出尚沁在納構(gòu)、耗敵和生命的論文4b正式提了 TE敢絡(luò)構(gòu)理論” 1971年他和格弋斯道 夫合甘的結(jié)構(gòu)的熱力寧理論穩(wěn)定性和漲落P 比系統(tǒng)地闡述/他們得出的可陡對(duì)"物Rfi時(shí)何演化的方式做出判別的 所謂“普適演化me（三）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一體。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能分別表不系統(tǒng)的構(gòu)成與彳j為 的特征。（四）系統(tǒng)的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀行為系統(tǒng)行為的性質(zhì)上要地取決于系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。在能條件卜，外部壞境的 變動(dòng)、

11、外部的干擾會(huì)起看巫要作用。但根結(jié)底，外因只有通過(guò)內(nèi)內(nèi)/能起 作用。（五）主導(dǎo)與非主導(dǎo)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)部的諸反饋回路中，在其發(fā)展運(yùn)動(dòng)的各階段總是心在一個(gè)或一個(gè)以 上的主要回路.這些冋路的性質(zhì)及它們和互間的作用包括競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作，上要 地決定了系統(tǒng)行為的性質(zhì)及其變化與發(fā)展。（六）主要變量和敏感變量與子結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中總存在-部分和對(duì)重要的變量，他們對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與行為的件質(zhì). 特征的影響比較大，而且總被包含于主回路之中。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)為，系統(tǒng)中往往存在一吐靈敏變量（或參數(shù)）與子結(jié)構(gòu)，它們 對(duì)|:擾與漲落的反應(yīng)十分敬感和強(qiáng)烈，貝系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)，漲落對(duì)這些 靈敏變量的作用可能導(dǎo)致新舊結(jié)構(gòu)的史迭。（七）系統(tǒng)的歷時(shí)

12、性與系統(tǒng)的進(jìn)化規(guī)律系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與功能.行為是隨時(shí)間的推移而變化的。在系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)全過(guò) 程的始末，具主回路與反饋極性都在不斷變動(dòng)，主回路與非主回路也金相互 轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)也就町能發(fā)生新III結(jié)構(gòu)的更迭（進(jìn)化）。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的巫點(diǎn)包括在同一種結(jié)構(gòu)卜結(jié)構(gòu)與其動(dòng)態(tài)行為的關(guān)系，以及 系統(tǒng)從IH結(jié)構(gòu)向新結(jié)構(gòu)變化的過(guò)程中町能產(chǎn)心各種行為模式。（八）開放復(fù)雜系統(tǒng)的其他重要性質(zhì)（1）在非平衡狀態(tài)卜運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、進(jìn)化是開放復(fù)雜系統(tǒng)的一個(gè)巫耍動(dòng)態(tài)行為 特征。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)所研究的系統(tǒng)，諸如社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)，祁具有這 特性。（2）開放系統(tǒng)在不斷與外界進(jìn)行信息流.物流.能流的交換過(guò)程中，獲得外 部動(dòng)力；同時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)部的各

13、紐成部分相互觀合、作用，形成自然約束與 相互協(xié)調(diào)，產(chǎn)牛內(nèi)部動(dòng)力。在內(nèi)外動(dòng)力的共同作用下推動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的組成部分 規(guī)向共同日標(biāo)發(fā)展，這就是所謂口組織的含義。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)所研究的對(duì)彖， 人部分部具有自組織性質(zhì)。（3）當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的非線性域階段，系統(tǒng)與外界進(jìn)行信息流、物 流、能流的交換規(guī)模顯箸增大且變化迅猛，這時(shí)系統(tǒng)吸取的物流與能流不僅 足以補(bǔ)償系統(tǒng)的耗散，而M還足以促使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的史新，并対外部環(huán)境產(chǎn)心 更強(qiáng)烈的影響或嚴(yán)重的肩果。14系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究問(wèn)題的主要過(guò)程、步驟這個(gè)過(guò)程大體可分為五步：（1）用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論、原理和方法對(duì)研究對(duì)彖進(jìn)行系統(tǒng)分析:（2）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,劃分系統(tǒng)層次與子塊，確定

14、總體的與局部的 反饋機(jī)制；（3）建立數(shù)學(xué)的、規(guī)范的模型:（4）以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論為指導(dǎo)，藉助模型進(jìn)行模擬與政策分析,可 進(jìn)一步剖析系統(tǒng)得到更多的信息，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題然后反過(guò)來(lái)再 修改模型；（5）檢驗(yàn)評(píng)估模型。用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)解決問(wèn)題的第一個(gè)步驟。主要任務(wù)：分析問(wèn)題，剖析要因。1）調(diào)查收集有關(guān)系統(tǒng)的情況與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；2）了解用戶提出的要求、H的與明確所要解決的問(wèn)題；3）分析系統(tǒng)的基木問(wèn)題與主耍問(wèn)題，基木矛盾與主要矛盾，變量與主要變最；4）初步劃怎系統(tǒng)的界限，并確定內(nèi)生變量、外生變屋、輸入屋；5）確定系統(tǒng)行為的參考模式。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析2主耍任務(wù)：處理系統(tǒng)信息，分析系統(tǒng)的反饋機(jī)制。1）分析系統(tǒng)總體的與局部的反

15、饋機(jī)制；2戊U分系統(tǒng)的層次與子塊：3）分析系統(tǒng)的變量、變量間關(guān)系，定義變量（包扌舌常數(shù)），確定變量的種類及主要變量；4）確定回路及回路間的反饋關(guān)系，初步確定系統(tǒng)的主回路及它們的性質(zhì)，分析主回路隨時(shí)間轉(zhuǎn)移的nJ'能性。建立數(shù)學(xué)的規(guī)范模型3主要任務(wù)：用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)語(yǔ)言表述系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)1）建立L, R, A, C諸方程；2）確定與估計(jì)參數(shù)；3）給所有N方程，C方程與表函數(shù)賦值，模型模擬與政策分析41）以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論為指導(dǎo)進(jìn)行模型模擬與政策分析,更 深入地剖析系統(tǒng)；2）尋找解決問(wèn)題的決策，并盡可能付之實(shí)施，取得實(shí)踐結(jié)杲, 獲取更豐富的信息現(xiàn)新的矛盾與問(wèn)題；3）修改模型，包扌舌結(jié)構(gòu)與參數(shù)的修改

16、。模型的檢驗(yàn)與評(píng)估5模型的世確性、有效性、信度與檢驗(yàn)這一步驟的內(nèi)容并不都是放在最后一起來(lái)做的，其中相當(dāng) 一部分內(nèi)容是在上述其他步驟中分散進(jìn)行的。任務(wù)調(diào)研系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究問(wèn)題的過(guò)程與步驟模型與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)系系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的規(guī)范模世與其它類型的模糧一樣，它只是實(shí)際系統(tǒng)的簡(jiǎn) 化與代表。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)為：不存在終極的模型，任何模型都只是在滿足預(yù)定要 求條件下的相對(duì)成來(lái)。小結(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與其它分析工具最大的不同點(diǎn)在于：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)具備處理非線性 (Non-linearity)、信息反饋(Information feedback) > 時(shí)間滯延(Time delay)、動(dòng)態(tài)性復(fù)雜(Dynamic complex

17、ity)問(wèn)題的能力。特點(diǎn)一系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是門可用于研究處理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、牛態(tài)和生物等類高度IF線性、高階次、 多變量、多亟反餓、復(fù)雜時(shí)變大系統(tǒng)問(wèn)題的學(xué)科。它可在宏觀與微觀的層次I對(duì)復(fù)雜 多層次多部門的大系統(tǒng)進(jìn)行研究。特點(diǎn)二系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)猱主要是開放系統(tǒng)。它強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的觀點(diǎn)，聯(lián)系.發(fā)展與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn): 認(rèn)為系統(tǒng)的行為模式與特性主耍根植于其內(nèi)部的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)9反饋機(jī)制。特點(diǎn)三系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究處理復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題的方法是定性與定罐結(jié)合，系統(tǒng)分析與綜合推理的 方法。特點(diǎn)四系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的模型模擬足種結(jié)構(gòu)一功能的模擬。它最適用丁研究復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)、功能與行為之間動(dòng)態(tài)的辯證對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。特點(diǎn)五系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)最引人江I的特點(diǎn)Z是

18、它的模型從總體上看是規(guī)范的，變量按系統(tǒng) 卑木結(jié)構(gòu)的組成加以分類，盡管在輔助方程中可能含有半定量、羊定性或定性的 描述部分。特點(diǎn)六系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模過(guò)程便實(shí)現(xiàn)建模人員.決策者和專家群眾的三結(jié)合，便J運(yùn) 用各種數(shù)據(jù)、資料、經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，也便于汲取、融匯其他科學(xué)理論的粘檢。特點(diǎn)七系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)?？湛勺鳛閷?shí)際系統(tǒng)的篥實(shí)驗(yàn)室"o系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模過(guò)程就是一個(gè) 學(xué)習(xí)、調(diào)仟研究的過(guò)程，模型的主要功川在丁向人們提供個(gè)進(jìn)行學(xué)習(xí)與政策分 析的工具。2.構(gòu)模原理、方法與SD模型構(gòu)?；驹砟Ｐ偷臉?gòu)思SD模型體系2.1構(gòu)?；驹順?gòu)思模型最基木的依據(jù)就足前章所述的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)系統(tǒng)、系 統(tǒng)特性的一系列觀點(diǎn)。 一個(gè)“明確

19、”三個(gè)“面向”，即明確目的，面向問(wèn)題、面向過(guò) 程與面向應(yīng)用。根據(jù)系統(tǒng)特性，在建模的構(gòu)思、模擬與測(cè)試的全過(guò)程中，正確 地使用分解與綜合的原理。模型是實(shí)際系統(tǒng)的“實(shí)驗(yàn)室”。檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊恢录?、冇效件的最終標(biāo)準(zhǔn)是客觀的實(shí)踐。2.2系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模構(gòu)思用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)識(shí)與解決系統(tǒng)問(wèn)題不可能一蹴而就，恰恰相反， 這是一個(gè)逐步深入、多次反復(fù)循環(huán)、螺旋上升的過(guò)程。系統(tǒng)分析構(gòu)思模型詢期工作 “明確丨丨的,確定問(wèn)題”與“劃定邊界”是一個(gè)逐步深入了解 系統(tǒng)和分析問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題相輔相成的反復(fù)過(guò)程。明確建模目的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)為，建模是為了說(shuō)明一組特定的問(wèn)題。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模原則足而向問(wèn)題，而不是系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 建模的

20、H的在于研究系統(tǒng)的問(wèn)題，加深対系統(tǒng)內(nèi)部反饋結(jié)構(gòu)與其動(dòng)態(tài) 行為的關(guān)系的研究與認(rèn)識(shí)，并進(jìn)行改善系統(tǒng)行為的研究。対社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)而言，這方而的工作稱之為政策研究。理論模型檢驗(yàn)理論社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)政策分析與政策改進(jìn) 明確建模R的仃助于建立方程、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)果以及政策研究。確定問(wèn)題 一口初步明確建模目的之后，下一步就是要定義所要解決的 問(wèn)題與有關(guān)的變量，并初步確定所研究系統(tǒng)的界限。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究重點(diǎn)是那些源門反饋機(jī)制的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。所謂動(dòng)力學(xué)問(wèn)題至少具有兩個(gè)特點(diǎn)：(1) 它是動(dòng)態(tài)的，即它所包含的量是隨時(shí)間變化的，能以時(shí)間為 坐標(biāo)的圖形表示。如：人口的增長(zhǎng)、就業(yè)人數(shù)的增減、物價(jià)的漲落等都是動(dòng)態(tài)問(wèn)題。(2) 它包含

21、了反饋概念、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)為各種組織系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì). 社會(huì)系統(tǒng)，事實(shí)上兒乎所有人工的系統(tǒng)都是反饋系統(tǒng)。如：牛理學(xué)中人體內(nèi)自動(dòng)平衡，就是典型的反饋系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)的定義問(wèn)題從系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)看，任何問(wèn)題最好 以隨時(shí)間變化的變星圖表示。如此 用隨時(shí)間變化的圖形去描述問(wèn)題的 過(guò)程，可稱為動(dòng)態(tài)思考。參考模式是指用圖形農(nóng)示出亟要變M, 并推論和繪出與這吃量右關(guān)的具他 亟要的量，從而突出、集屮地勾畫 出仃待研究的問(wèn)題的發(fā)展趨勢(shì)與輪 廓。我們稱這類隨時(shí)間變化的變雖: 圖形為行為參考模式。變童的動(dòng)態(tài)行為二cuyHoF-w L S5U.S Lsz a JJCEO LSN J. 益匸<7匸Log. b美國(guó)主要城市人口的

22、增長(zhǎng)情況在榕個(gè)建模的過(guò)程屮，構(gòu)模者要反 復(fù)地參考這些模式。劃定系統(tǒng)邊界系統(tǒng)的界限(或邊界)界限是指該系統(tǒng)的范I韋I,它規(guī)定了形成某特定動(dòng)態(tài)行為所應(yīng)包含的 最小數(shù)量的單元。它好比一個(gè)想象的輪廓，把建模H的所考慮的內(nèi) 容圈入，而與其它部分(壞境)隔開。如何決定界限之所在？按照系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)，正確地劃出系統(tǒng)界限的一條準(zhǔn)則是把系統(tǒng)中的 反饋回路考慮成閉合的回路。應(yīng)力圖把那些與建模H的關(guān)系密切、 重要的最都劃入邊界，界限應(yīng)是封閉的。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)認(rèn)為，一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為的模式是山系統(tǒng)界限內(nèi)各部分的 相互作用所產(chǎn)生的。也就是說(shuō)，“界限”兩字隱含著：某一特定的 動(dòng)態(tài)行為，主要由系統(tǒng)內(nèi)部所決定。構(gòu)思模型階段小結(jié)

23、確定問(wèn)題、定義變笊和構(gòu)思模型的一般原則：(1) 明確建模冃的；(2) 集中于問(wèn)題與孑盾，而不是整個(gè)系統(tǒng)；(3) 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)僅處理那些隨時(shí)間而變化和源自反饋結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。(即動(dòng)態(tài)性反饋問(wèn)題)階段過(guò)渡 一旦待研究的問(wèn)題已明確，重要變量與參考模式已確定， 模型研制者下一步的任務(wù)就是研究系統(tǒng)與其組成部分之間 的關(guān)系，以及這些重要變量與有關(guān)量之間的關(guān)系。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析(2)結(jié)構(gòu)回路圖2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析基于系統(tǒng)的整體性與層次性，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般存在下述體系與層次: 系統(tǒng)s范閘的界限： 子系統(tǒng)或子結(jié)構(gòu)Si (i=1, 2, p): 系統(tǒng)的基本單元，反饋冋路結(jié)構(gòu)Ej (j=1,2, .m)； 反饋回路的組成與從屬成分：1. 反饋回路的主要變量，狀態(tài)變量：2. 反饋回路的另一丄要變量，變化率(速率)。變化率的組成：目標(biāo)、現(xiàn)狀、偏差與行動(dòng)。例：國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型典5!的全國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型権圖系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)常用的圖形表示法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖因果與相互關(guān)系圖流圖混合圖速率一狀態(tài)變量關(guān)系圖借助于圖形，我們可以簡(jiǎn)單、明晰地描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次與回路。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖框圖：用方塊或圓圈簡(jiǎn)明地代表系統(tǒng)的主要了塊并描述它們Z間物 質(zhì)與信息流的交換關(guān)系?？驁D是所要介紹的方法中 最簡(jiǎn)便的一種。它通常用 于系統(tǒng)分析與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分 析的初步階段。因果與相互關(guān)系回路圖因果與相互