系统动力学概述

  • 一门研究信息反馈系统的学科
  • 系统的行为模式与特征主要取决于其内部动态结构与反馈机制


系统：相互作用诸单元的复合体，例如：社会、经济、生态系统
反馈：**输出和输入之间的关系

  • 正反馈：使原来的趋势加强 -> 正反馈回路
  • 负反馈：使原来的趋势减弱 -> 负反馈回路

常用的图形表示法

  • 系统结构框图 (x)
  • 因果关系图 (✓)
  • 流图（存量流量图）(✓)

Vensim 软件的使用1

  1. 简单的一阶正反馈回路

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  1. 一阶负反馈回路

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  1. 一阶系统的流图
    1. 库存量是体现系统变化的量 -> 状态变量
    2. 订货量控制库存量 -> 速率变量
    3. 库存差额和期望差额辅助说明速率变量变化, 且期望库存不变 -> 库存差额：辅助变量； 期望库存：常量

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  1. 二阶系统的因果关系图和流图

    二阶：系统中有2个状态变量

    1. 因果关系图

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  1. 二阶系统的流图

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  1. 人口模型DYNAMO仿真分析
    1. 因果关系图image.png
    2. 流图

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Vensim 软件的使用2

通过因果关系图、存量流量图来创建仿真模型

  • 动态系统行为模式和结构

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  • 正反馈回路

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  • 负反馈回路

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  • 带有时滞的负反馈回路

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存量流量图

  • 存量是累计量，表征系统的状态；
  • 流量使存量发生变化，流量是速率量；

:::info

  • 水平/状态变量（库存）-> 方框 首字母大写

  • 速率变量 -> 管道 （管道2端的云端相当于分界点） 小写

  • 辅助变量 小写 :::

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因果回路图
适用于表达系统中的因果关系和反馈回路

问题记录

Dmnl是什么

  1. Dmnl是无量纲 无单位的意思
  2. 通常定义的变量，du比如度、比例、zhi比值、比重、因子等，单位都是无量dao纲的
  3. 举例：
  4. 兔子生存密度（Dmnl）=兔子数量（只）/最大承载量（只）
  5. 成年人比例（Dmnl）=18至60岁的人数（万人）/总人数（万人）
  6. GDP增长率（1/年）=科技因子（Dmnl）*文化因子（Dmnl）*基础增长率（1/年）

新建模型参数的意义

  1. saveper 存储步长，模型每隔多长时间，存储一次数据
  2. time step 时间步长，模型每隔多长时间，循环计算一次
  3. 在菜单栏 模型菜单 设置选项，可以设置这两个量一般time step 可以是1 0.5 0.25 0.125 0.0675等
  4. saveper 若点击勾选，就是与time step保持一致，若不勾选，就可以单独设置，
  5. 比如另设成1 10等举例：模型是经济模型，我们为了提高精度，每0.125年计算一次，但需要的数据是年度数据，
  6. 那就可以设成time step=0.125 saveper=1 模型运行后，点左侧表格按钮，你会发现运行的结果是按1年为间隔的数据