五、系统仿真及系统动力学（SD）方法

　　基本概念：所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程，且具有一定逻辑关系或数学方程的仿真模型,据此进行实验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。 　　系统模型：　 　　　　　　1.连续系统：微分方程； 　　　　　　2.离散系统：差分方程。

　　系统仿真方法： 　　　　1.系统动力学方法：建立相关结构模型（如流图）、利用DYNAMO仿真语言； 　　　　2.蒙特卡洛方法

1. 系统动力学（Systems Dynamics, SD)

提出者：麻省理工J.W.弗雷斯特（J.W.Forrester)，此方法出现于20世纪50年代后期

　　SD方法就是要把社会系统作为非线性多信息反馈系统来研究，进行社会经济问题的模型化，对社会经济现象进行预测，对社会系统结构和行为进行分析，为组织、地区、国家等制定发展战略，进行决策，提供有用的信息。 1）研究对象：主要是社会经济系统

• 社会系统中存在着决策环节
• 社会系统具有自律性
• 社会系统的非线性

2）模型特点：

1. 多变量
2. 定性分析与定量分析分析相结合
3. 以仿真实验为基本手段和以计算机为工具
4. 可处理高阶次、多回路、非线性的时变复杂系统问题

 

2. SD结构模型化原理

1) 基本原理

• SD的基本要素：状态或水准、信息、决策或速率、行动或实物流
• SD两个基本变量：水准变量（Level)、速率变量（Rate）
• SD的一个基本思想：反馈控制

2）因果关系图 　　（1）因果箭：连接因果要素的有向线段——>因果链。 　　（2）因果反馈回路：原因和结果的相互作用形成因果关系回路。 3）流（程）图

要素：流、水准、速率、参数量、辅助变量、源与洞、信息、滞后或延迟

3. 基本反馈回路的DYNAMO仿真分析及DYNAMO函数

关键词：DYNAmic MOdel，差分方程，反馈，迭代求解，逐步仿真

  待续······  

参考资料：《系统工程（第五版）》.汪应洛主编.北京：机械工业出版社，2015.12

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