系统仿真及系统动力学方法.ppt

死亡人口++（平均）出生率（平均）死亡率（-）出生人口（+）人口总量组织绩效组织改善组织缺陷（-）-++3、举例L1R1（利息1）C1(利率)IR1(订货量)库存量DY(期望库存)（库存差额）PR1R2(出生人口)(人口总量)(死亡人口)C1（出生率）C2（死亡率）组织改善组织绩效组织缺陷。例：现分析某经营单一商品的零售店的订货策略问题，要求绘制系统动力学流程图。分析：由于零售店向顾客销售商品，使零售店的库存量不断减少，为了补充库存，店方要向生产厂家提出订货。接受订货的厂家计划生产该种商品以满足订货要求。这时零售店的库存量又相应增加。系统的边界可以定为由零售店和工厂两部分组成。确定系统边界工厂订货供应系统边界顾客购货销售外生变量或扰动变量零售店1零售店2工厂3系统的组成要素零售店的销售量；库存量；订货量4因果关系分析工厂未供订货量；生产量；生产能力；计划产量零售店销售零售店订货零售店库存工厂未供订货计划产量工厂生产能力工厂生产－＋－＋＋＋＋－＋商店工厂四个基本要素——状态或水准、信息、决策或速率、行动或实物流两个基本变量——水准变量（L）、速率变量（R）一个基本思想——反馈控制2、因果关系图和流图（1）因果关系图因果箭→因果链→因果（反馈）回路利息(元/年)银行货币利率++(+)壹A加到B中；②A是B的乘积因子；A变到A±△A，有B变到B±△B，即A、B的变化方向相同。贰则称A到B具有正因果关系，简称正关系，用“＋”号标在因果链上。若满足下列条件之一：正关系人口出生率人口总数＋壹A从B中减去；②1/A是B的乘积因子；A变到A±△A，有B变到B＋△B，即A、B的变化方向相反。贰则称A到B具有负因果关系，简称负关系，用“－”号标在因果链上。若满足下列条件之一：负关系人口死亡率人口总数－从控制论的观点看，任何一个具有使自身内部保持稳定的系统，都具有某种反馈机制。反馈（Feedback）:构成系统的某一成分的输出与输入之间的关系，或者说是输出变成了决定系统未来功能的输入。反馈生物群落的稳定性例1：例2：例3：天敌－害虫种群系统天敌数量（输入）害虫数量（输出）害虫－环境系统初春气温（输入）害虫数量（输出）害虫－作物系统害虫数量（输入）作物长势（输出）反馈环反馈环反馈环对服务质量的重视程度有效的读者意见读者意见++-（-）偏见负反馈系统实例⑤参数（量）（常量）（初值）⑥源与洞⑦信息的取出L1。A1。。01明确问题及其构成要素；02绘制要素间相互作用关系的因果关系图。注意一定要形成回路；03确定变量类型（L变量、R变量和A变量）。将要素转化为变量，是建模的关键一步。04绘制SD流图。在绘制流图时，应特别注意形成正确的回路和用好信息连接线，并注意不要把不同的实物流直连在一起.3.流图绘制程序和方法水准（L）变量是积累变量，可定义在任何时间点；而速率（R)变量只在一个时段才有意义。1决策者最为关注和需要输出的要素一般被处理成L变量。2在反馈控制回路中，两个L变量或两个R变量不能直接相连。3为降低系统的阶次，应尽可能减少回路中L变量的个数。故在实际系统描述中，辅助（A）变量在数量上一般是较多的。4库存量每周订货量库存差额++（-）期望库存库存量水准变量每周订货量速率变量库存差额辅助变量举例库存系统动力学流程图ID目标库存量实际库存量库存差周订货量R利息(元/年)银行货币利率++(+)系统仿真及系统动力学方法第四章系统仿真及系统动力学方法系统仿真及系统动力学方法*01系统仿真概述02系统动力学结构模型化原理03基本反馈回路的DYNAMO仿真分析04DYNAMO函数05Vensim_PLE仿真软件教学内容1.系统仿真概述2.系统动力学结构模型化原理3.DYNAMO仿真分析教学要求1.熟悉系统仿真的相关概念2.掌握系统动力学建模的原理、方法及步骤3.熟练应用Vensim进行系统仿真教学重点及难点因果关系图及流图的绘制DYNAMO仿真1凡是利用计算机在模型上而不是在真实系统上进行试验、运行的研究方法都可认为是仿真3系统仿真包括两个过程：建立模型和对模型进行实验、运行