系统动力学模型.ppt
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1、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(System Dynamics)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
2、 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,因果关系图: 因果链: 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,
3、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:A OB,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,
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