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系统动力学_System Dynamics

1 系统动力学概述

系统动力学的创建标志是Jay.W.Forrester教授的Industrial Dynomics专著于1961年的出版。

1.1 系统动力学的基本概念(Basic Concept of System Dynamics)

(1)事件:是指一般在固定的时间或地点上发生的事情,例如病疫的发生、战争的爆发、股市的涨跌及泥石流的爆发等。

(2)行为,即行为模式,行为模式是系统外在的表现,一系列的相关事件的演变过程,包括事件的过去、现在及未来,例如失业率的变化、利率的调整及经济的增长的变化。

(3)结构,是行为,即行为模式,的内在关系,包括行为模式的物质、能量及信息。

系统的事件、行为、结构三者的关系:事件是行为模式的重要组成部分,行为模式是由系统结构决定的。

将系统动力学作为分析问题的基础,就要从系统最基本的要素-事件出发,分析系统的结构与行为模式的内在联系,采取对应的策略,根据变化调整系统结构,达到控制系统的目的,改良系统,避免系统受到破坏。

1.2 系统动力学处理问题的过程(Process of Dealing with Problem for System Dynamics)

提出问题—参考行为模式分析—提出假设建立模型—模型模拟

(1)提出问题:即明确研究和解决的问题,明确建立模型的目的;

(2)参考行为模式分析:分析系统事件和实际存在的行为模式,在此基础上提出设想和期望的系统行为模式,作为改善和调整系统结构的目标;

(3)提出假设,建立模型:从行为模式出发,提出系统的结构假设, 并由假设出发,设计系统的因果关系图和流程图,列出方程及定义参数。从而将一系列系统动力学假设,通过清晰的数学关系式表示出来;

(4)模型模拟:调整参数,运行模型,产生行为模式。建立好的模型是一个实验室,可以通过试验参数和结构的变化理解结构与系统行为模式的关系。

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