系统动力学原理

编辑版 word 5.1 系统动力学理论5.1.1 系统动力学的概念系统动力学（简称SD— System Dynamics），是由美国麻省理工学院（MIT ）的福瑞斯特（ J.W．Forrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。 它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科[1-3]。从系统方法论来说：系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。 系统动力学对问题的理解， 是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系， 并且透过数学模型的建立与操作的过程而获得的，逐步发掘出产生变化形态的因、 果关系， 系统动力学称之为结构。 系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相结合，还能够从区域系统内部和结构入手， 针对系统问题采用非线性约束，动态跟踪其变化情况， 实时反馈调整系统参数及结构， 寻求最完善的系统行为模式， 建立最优化的模拟方案。5.1.2 系统动力学的特点系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系，通过建模仿真方法， 全面动态研究系统问题的学科，它具有如下特点[4-8]：（1）系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。 随着调整系统中的控制因素， 可以实时观测系统行为的变化趋势。它通过将研究对象划分编辑版 word 为若干子系统， 并且建立各个子系统之间的因果关系网络，建立整体与各组成元素相协调的机制， 强调宏观与微观相结合、 实时调整结构参数， 多方面、多角度、综合性地研究系统问题。（2）系统动力学模型是一种因果关系机理性模型，它强调系统与环境相互联系、相互作用；它的行为模式与特性主要由系统内部的动态结构和反馈机制所决定，不受外界因素干扰。 系统中所包含的变量是随时间变化的，因此运用该模型可以模拟长期性和周期性系统问题。（3）系统动力学模型是一种结构模型，不需要提供特别精确的参数，着重于系统结构和动态行为的研究。 它处理问题的方法是定性与定量结合统一，分析、综合与推理的方法。以定性分析为先导，尽可能采用“白化”技术，然后再以定量分析为支持，把不良结构尽可能相对地“良化”，两者相辅相成，和谐统一，逐步深化。（4）系...