系统动力学理论
系统动力学的概念
系统动力学简称SDSystemDy
amicS是由美国麻省理工学院MIT的福瑞
斯特Forreste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13o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。
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48
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
f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)系统动力学模型针对高阶次、非线性、时变性系统问题的求解不是采用传统的降阶r