【正文】 延遲現(xiàn)象在系統(tǒng)內(nèi)無(wú)處不在。延遲會(huì)對(duì)系統(tǒng)的行為有很大的影響，因此必須要刻畫延遲機(jī)制。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)通過(guò)延遲函數(shù)來(lái)刻畫延遲現(xiàn)象。 平滑： 平滑是指從信息中排除隨機(jī)因素，找出事物的真實(shí)的趨勢(shì)，如一般決策者不會(huì)直接根據(jù)銷售信息制定決策，而是對(duì)銷售信息求出一段時(shí)間內(nèi)的平均值。 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)在于它能處理高階次、非線性、多重反饋復(fù)雜時(shí)變系統(tǒng)的問(wèn)題。典 型的社會(huì)一經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型階數(shù)則約在十至數(shù)百之間。 多重回路 ：復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的回路數(shù)目一般在三個(gè)或四個(gè)以上。主回路的性質(zhì)主要地決定了系統(tǒng)內(nèi)部反饋結(jié)構(gòu)的性質(zhì)及其相應(yīng)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的特性， 而且，主回路并非固定不變，它們往在在諸回路之間隨時(shí)間而轉(zhuǎn)移，結(jié)果導(dǎo)致變化多端的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為。線性關(guān)系是互不相干的獨(dú)立關(guān)系，而非線性則是相互作用，而正是這種相互作用，使得整體不再是簡(jiǎn)單地等于部分之和，而可能出現(xiàn)不同于“線性疊加”的增益或虧損。正是這些非線性關(guān)系的耦合導(dǎo)致主回路轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)表現(xiàn)出多變的動(dòng)態(tài)行為。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)通過(guò)分析系統(tǒng)的問(wèn)題，剖析系統(tǒng)獲得豐富的系統(tǒng)信息，從而建立系統(tǒng)內(nèi)部信息反饋機(jī)制，最后通過(guò)仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模擬，進(jìn)行政策優(yōu)化來(lái)到達(dá)尋找較優(yōu)的系統(tǒng)功能。 ? 確定系統(tǒng)邊界，即系統(tǒng)分析涉及的對(duì)象和范圍。 ? 寫出系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。 ? 比較與評(píng)價(jià)、政策分析。 詳細(xì)步驟和過(guò)程可以參考王其藩 《 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模綜述 》 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程圖 問(wèn)題的識(shí)別 因果關(guān)系圖 確定系統(tǒng)邊界 系統(tǒng)流圖 仿真實(shí)現(xiàn) 政策分析 Contents 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷程 1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的原理 2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析問(wèn)題的步驟 3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本概念 4 5 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)際案例 ? 前面已經(jīng)介紹了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理和分析問(wèn)題的過(guò)程，這節(jié)主要通過(guò)兩個(gè)案例來(lái)詳細(xì)講解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用。 ? (重點(diǎn) ) 企業(yè)成長(zhǎng)與投資不足案例 案例背景 : S公司是一家高科技公司，因?yàn)橛幸豁?xiàng)能產(chǎn)業(yè)化的科技創(chuàng)新成果而創(chuàng)業(yè)，且一開(kāi)始便以流星般的速度成長(zhǎng)。同時(shí)為了繼續(xù)能使公司發(fā)展增長(zhǎng)，他們將收入的大部分直接投入營(yíng)銷，到第 3年公司銷售人員增加了一倍。雖然企業(yè)雇用了更多的銷售人員和新裝置，但是銷售速度反而下滑。 ?問(wèn)題分析：公司開(kāi)始成長(zhǎng)十分迅速，但后面成長(zhǎng)逐漸慢下來(lái)達(dá)到困境。不過(guò)市場(chǎng)對(duì)公司產(chǎn)品需求仍然很強(qiáng)勁，而且沒(méi)什么重大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，那么為什么出現(xiàn)這種振蕩試發(fā)展？怎樣才能改善公司的成長(zhǎng)，使得以指數(shù)方式增長(zhǎng)。在此案例中，我們主要關(guān)注企業(yè)成長(zhǎng)問(wèn)題，研究影響企業(yè)營(yíng)業(yè)收入的因素。不涉及其他部門，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等等。這一步也是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模的關(guān)鍵所在。營(yíng)業(yè)收入嚴(yán)重依賴企業(yè)銷售人員所取得的訂單數(shù)量，那么訂單數(shù)目和營(yíng)業(yè)收入是正反饋的，而銷售人員的規(guī)模和訂單數(shù)目是正反饋，營(yíng)業(yè)收入和銷售人員的規(guī)模是正反饋，因此它們組成一個(gè)正反饋回路。公司銷售業(yè)績(jī)太好，但是產(chǎn)能跟不上，所以存在很多積壓的訂單，導(dǎo)致交貨期太長(zhǎng)。這就存在一條負(fù)反饋回路，同時(shí)交貨期對(duì)銷售的影響不會(huì)立刻顯現(xiàn)，會(huì)存在延遲的現(xiàn)象。正是這兩個(gè)正負(fù)回路的耦合關(guān)系才導(dǎo)致了企業(yè)振蕩式成長(zhǎng)。所以關(guān)鍵在于交貨期，但是該公司對(duì)這個(gè)沒(méi)有給予重視，只是一直注意正反饋回路的作用。 通過(guò)因果關(guān)系分析可以知道， S公司的發(fā)展可以是一帆風(fēng)順的，在結(jié)構(gòu)中存在一個(gè)杠桿點(diǎn)即公司承諾的交貨期，那么根本解是根據(jù)需要及時(shí)擴(kuò)大產(chǎn)能。這里我們可以采取外包的方式或組成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟方式來(lái)迅速擴(kuò)大產(chǎn)能。 有一個(gè)與此案例相似的比較著名的案例， 關(guān)于美國(guó)人民航空公司案例。彼得 .圣吉教授在 《 第五項(xiàng)修煉 》 一書中就這些系統(tǒng)之間共性進(jìn)行了研究，提出了七個(gè)系統(tǒng)基模。因此認(rèn)真研讀這些基模有利于我們培養(yǎng)新的洞察力，幫助我們繪制出系統(tǒng)的因果關(guān)系圖。寶潔公司對(duì)其中某項(xiàng)產(chǎn)品的訂貨進(jìn)行考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)品的零售商的庫(kù)存是穩(wěn)定的，波動(dòng)幅度不大，然后再考察分銷商的訂貨情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)分銷商的訂貨需求波動(dòng)比較大，而寶潔公司向它的供應(yīng)商訂貨幅度變化更大。 牛鞭效應(yīng)示意圖 市場(chǎng)需求量 零售商訂貨量 分銷商訂貨量 供應(yīng)商訂貨量 訂貨量 時(shí)間 ?啤酒游戲：該游戲是由麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院在 20世紀(jì) 60年代創(chuàng)立的庫(kù)存管理策略游戲，該游戲形象地反映出牛鞭效應(yīng)的存在及影響。因此游戲產(chǎn)生惡劣結(jié)果的原因必定超出個(gè)人因素 , 這些原因必定是藏在游戲本身的結(jié)構(gòu)里。該實(shí)驗(yàn)分成三組，分別扮演零售經(jīng)理、批發(fā)經(jīng)理和工廠經(jīng)理。 ? 案例介紹：此案例主要是通過(guò)模擬啤酒游戲來(lái)仿真供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)，從為改善牛鞭效應(yīng)來(lái)提供幫助。同時(shí)對(duì)游戲中的參數(shù)進(jìn)行如下假設(shè)：市場(chǎng)對(duì)啤酒的前 4周的需求率為 1000周 /箱，在 5周時(shí)開(kāi)始隨機(jī)波動(dòng)，波動(dòng)幅度為177。假設(shè)各節(jié)點(diǎn)初始庫(kù)存和期望庫(kù)存為 3000箱，期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間為 3周，庫(kù)存調(diào)整時(shí)間為 4周，移動(dòng)平均時(shí)間為 5周，生產(chǎn)延遲時(shí)間和運(yùn)輸延遲時(shí)間均為 3周，不存在訂單延遲。期望庫(kù)存等于期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間和各節(jié)點(diǎn)的銷售預(yù)測(cè)之積。因此急需采取措施來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)，從而能夠降低整條供應(yīng)鏈的成本，建立穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 系統(tǒng)邊界確定：本案例中只考慮供應(yīng)鏈中零售商、批發(fā)商、供應(yīng)商，而且僅考慮他們之間的庫(kù)存訂貨系統(tǒng)，沒(méi)有涉及供應(yīng)商的生產(chǎn)系統(tǒng)，供應(yīng)鏈中的物流供應(yīng)系統(tǒng)等等。零售商的訂貨增加會(huì)加快批發(fā)商對(duì)零售商的送貨率，但是這個(gè)過(guò)程存在兩個(gè)延遲過(guò)程。另一個(gè)是物質(zhì)延遲過(guò)程，就是批發(fā)商得到零售商的訂貨要求需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程來(lái)滿足這個(gè)要求。同理，批發(fā)商增加訂貨量會(huì)引起供應(yīng)商向生產(chǎn)商或上級(jí)供應(yīng)商增加訂貨量，在這兩個(gè)彌補(bǔ)庫(kù)存差的過(guò)程中同樣存在延遲過(guò)程，然后來(lái)響應(yīng)市場(chǎng)需求 。首先要識(shí)別系統(tǒng)中的水平變量、速率變量。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)貨率是根據(jù)下級(jí)節(jié)點(diǎn)的訂單來(lái)決定的。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)貨率還需要輔助變量來(lái)表達(dá)。 ? 建立仿真方程式： (1)市場(chǎng)銷售率 =1000+IF THEN ELSE(TIME4， RANDOM NORMAL(200， 200， 0， 100， 4),0) 單位：箱 /周 (2)零售商銷售預(yù)測(cè) =SMOOTH(市場(chǎng)銷售率，移動(dòng)平均時(shí)間 ) 單位：箱 /周 (3)零售商期望庫(kù)存 =期望庫(kù)存持續(xù)時(shí)間 零售商銷售預(yù)測(cè) 單位：箱 (4)零售商庫(kù)存 =INTEG(分銷商發(fā)貨率 市場(chǎng)銷售率， 3000) 單位：箱 (5)零售商訂單 =MAX(0，零售商銷售預(yù)測(cè) +(零售商期望庫(kù)存 零售商庫(kù)存 )/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間 ) 單位：箱 /周 (6)批發(fā)商發(fā)貨率 =DELAY3(零售商訂單，運(yùn)輸延遲時(shí)間 ) 單位：箱 /周