【正文】 各種問題。 ? 1961年出版《工業(yè)動力學》 (Industrial Dynamics)一書，該書代表了系統(tǒng)動力學的早期成果。于是系統(tǒng)動力學便應運而生 。這就給問題的處理帶來很大的困難。 ? 許多問題如投資效果、環(huán)境污染、信息傳遞等 有較長的延遲，因此處理問題必須從動態(tài)而不是靜態(tài)的角度出發(fā)。LOGO 系統(tǒng)動力學 System Dynamics Contents 系統(tǒng)動力學發(fā)展歷程 1 系統(tǒng)動力學的原理 2 系統(tǒng)動力學分析問題的步驟 3 系統(tǒng)動力學基本概念 4 5 系統(tǒng)動力學實際案例 ?產(chǎn)生背景： 第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著工業(yè)化的進程，某些國家的社會問題日趨嚴重，例如城市人口劇增、失業(yè)、環(huán)境污染、資源枯竭。這些問題范圍廣泛，關系復雜，因素眾多，具有如下三個特點： ? 各問題之間有密切的關聯(lián)，而且往往存在矛盾的關系，例如經(jīng)濟增長與環(huán)境保護等。 ? 許多問題中既存在如經(jīng)濟量那樣的定量的東西，又存在如價值觀念等偏于定性的東西。 ? 新的問題迫切需要有新的方法來處理；另一方面，在技術上由于電子計算機技術的突破使得新的方法有了產(chǎn)生的可能。 ?System dynamics was created during the mid1950s by Professor Jay of the Massachusetts Institute of Technology. ? ： ? 1958年發(fā)表著名論文《工業(yè)動力學 —— 決策的一個重要突破口》，首次介紹工業(yè)動力學的概念與方法。 ? 1968年出版《系統(tǒng)原理》 (Principles of Systems)一書，論述了系統(tǒng)動力學的基本原理和方法。 ? 1971年進一步把研究對象擴大到世界范圍，出版《世界動力學》 (World Dynamics)一書，提出了“世界模型 II”。 這個由羅馬俱樂部主持的世界模型的研究報告已被翻譯成 34種語言，在世界上發(fā)行了 600多萬冊。 ? 1972年 Forrester領導 MIT小組，在政府與企業(yè)的資助下花費 10年的時間完成國家模型的研究，該模型揭示了美國與西方國家的經(jīng)濟長波的內(nèi)在機制，成功解釋了美國 70年代以來的通貨膨脹、失業(yè)率和實際利率同時增長的經(jīng)濟問題。這階段主要是以福雷斯特教授在哈佛商業(yè)評論發(fā)表的 《 工業(yè)動力學 》 作為奠基之作，之后他又講述了系統(tǒng)動力學的方法論和原理，系統(tǒng)產(chǎn)生動態(tài)行為的基本原理。 系統(tǒng)動力學發(fā)展成熟 — 20世紀 7080年代 這階段主要的標準性成果是系統(tǒng)動力學世界模型與美國國家模型的研究成功。 ? 系統(tǒng)動力學廣泛運用與傳播 — 20世紀 90年代 至今 在這一階段 ,SD在世界范圍內(nèi)得到廣泛的傳播 ,其應用范圍更廣泛 ,并且獲得新的發(fā)展 .系統(tǒng)動力學正加強與控制理論、系統(tǒng)科學、突變理論、耗散結構與分叉、結構穩(wěn)定性分析、靈敏度分析、統(tǒng)計分析、參數(shù)估計、最優(yōu)化技術應用、類屬結構研究、專家系統(tǒng)等方面的聯(lián)系。 ?國內(nèi)系統(tǒng)動力學發(fā)展狀況 20世紀 70年代末系統(tǒng)動力學引入我國，其中楊通誼，王其藩，許慶瑞，陶在樸，胡玉奎等專家學者是先驅(qū)和積極倡導者。我國成立國內(nèi)系統(tǒng)動力學學會，國際系統(tǒng)動力學學會中國分會，主持了多次國際系統(tǒng)動力學大會和有關會議。 Forrester教授與王其藩在其 MIT辦公室 Contents 系統(tǒng)動力學發(fā)展歷程 1 系統(tǒng)動力學的原理 2 系統(tǒng)動力學分析問題的步驟 3 系統(tǒng)動力學基本概念 4 5 系統(tǒng)動力學實際案例 系統(tǒng)動力學是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學科。 系統(tǒng)動力學基于系統(tǒng)論，吸收控制論、信息論的精髓，是一門認識系統(tǒng)問題和解決系統(tǒng)問題交叉、綜合性的新學科。 系統(tǒng)動力學是在系統(tǒng)論的基礎上發(fā)展起來的，因此它包含著系統(tǒng)論的思想。它認為存在系統(tǒng)內(nèi)的眾多變量在它們相互作用的反饋環(huán)里有因果聯(lián)系。 人們在求解問題時都是想獲得較優(yōu)的解決方案，能夠得到較優(yōu)的結果。系統(tǒng)動力學 強調(diào)系統(tǒng)的結構并從系統(tǒng)結構角度來分析系統(tǒng)的功能和行為，系統(tǒng)的結構決定了系統(tǒng)的行為。 ?系統(tǒng)動力學怎樣尋找較優(yōu)的結構？ 系統(tǒng)動力學把系統(tǒng)看成一個具有多重信息因果反饋機制。最后通過仿真語言和仿真軟件對系統(tǒng)動力學模型進行計算機模擬，來完成對真實系統(tǒng)的結構進行仿真。 尋找較優(yōu)的系統(tǒng)結構被稱作為政策分析或優(yōu)化，包括參數(shù)優(yōu)化、結構優(yōu)化、邊界優(yōu)化。結構優(yōu)化是指主要增加或減少模型中的水平變量、速率變量來改變系統(tǒng)結構來獲得較優(yōu)的系統(tǒng)行為。 系統(tǒng)動力學就是通過計算機仿真技術來對系統(tǒng)結構進行仿真，尋找系統(tǒng)的較優(yōu)結構，以求得較優(yōu)的系統(tǒng)行為。通過建立系統(tǒng)動力學模型，利用DYNAMO仿真語言和 Vensim軟件在計算機上實現(xiàn)對真實系統(tǒng)的仿真，可以研究系統(tǒng)的結構、功能和行為之間的動態(tài)關系，以便尋求較優(yōu)的系統(tǒng)結構和功能。 系統(tǒng)與反饋： 系統(tǒng) : 一個由相互區(qū)別、相互作用的各部分 (即單元或要素 )有機地聯(lián)結在一起，為同一目的完成某種功能的集合體。對整個系統(tǒng)而言，“反饋”則指系統(tǒng)輸出與來自外部環(huán)境的輸入的關系。它要受系統(tǒng)本身的歷史行為的影響，把歷史行為的后果回授給系統(tǒng)本身，以影響未來的行為。 反饋回路： 反饋回路就是由一系列的因果與相互作用鏈組成的閉合回路或者說是由信息與動作構成的閉合路徑。變量是由因果鏈所聯(lián)系，因果鏈由箭頭所表示。極性是指當箭尾端變量變化時，箭頭端變量會如何變化。 期望水位 水位差 決定添水 斟水速率 杯中水位 + + + + 反饋回路的極性：反饋回路的極性取決于回路中各因果鏈符號。 確定回路極性的方法 ? 若反饋回路包含偶數(shù)個負的因果鏈，則其極性為正； ? 若反饋回路包含奇數(shù)個負的因果鏈，則其極性為負。 水平變量：也被稱作狀態(tài)變量或流量，代表事物 (包括物質(zhì)和非物質(zhì)的 )的積累。可以說是系統(tǒng)過去累積的結果，它是流入率與流出率的凈差額。 速率變量 ： 又稱變化率，隨著時間的推移，使水平變量的值增加或減少。 水平變量和速率變量的符號標識： 水平變量用矩形表示，具體符號中應包括有描述輸入與輸出流速率的流線、變量名稱等。 延遲：