系统动力学PPT2.ppt

1、系统动力学系，讲师：张学敏，(2)，系统动力学建模语言迪纳摩的基础，迪纳摩的来源，从动态模型命名的混合缩写。顾名思义，DYNAMO命名的意义是建立一个真实的系统模型，借助计算机模拟系统的结构、功能和动态行为。DYNAMO与系统动力学的关系可以追溯到20世纪50年代系统动力学的早期发展。DYNAMO的前身叫做simple(用大量等式模拟工业管理问题)。迪纳摩描述了动力系统的基本原理。以库存系统为例，为简单起见，投入产出率被认为是常数。假设每月发货和收货分别为100件和80件，库存INV每月减少20件，其动态行为是线性的，这是一条在图形表示中随时间变化的直线。它可以用数学表示：INV现在是过去十(

2、时间间隔)x(纯汇率)的INV。如果五个月前库存为1200件，现在库存为1200件(5月)*(80件/月-100件/月)1200 5 *(20)1200-100 1100件(件)如果计算的时间间隔足够小，并且比率变化很小，则结果将非常接近从微分方程获得的精确解(如果可能)。DYNAMO描述了动态系统的基本原理(续)。在DYNAMO中，变量被赋予时间下标以区分时间顺序。英文字母K代表现在，J代表刚刚过去的时刻，L代表跟随现在和未来的时刻。DT表示j和k或k和l之间的时间长度。DYNAMO描述了动态系统的基本原理(续)，库存方程可以用DYNAMO表示如下：INV。K=INV。J DT*(ORRE)

3、。JK-SH。JK)，其中：INV。k现有库存；INV之前的库存。德国技术大学；DT计算的时间间隔；ORRE在日本时间间隔收到的Ord数量SH和在日本时间间隔收到的交货数量。水平(状态)变量和方程，水平(状态)变量：累积输入和输出变量(或其中之一)的变量。在DYNAMO中计算水平(状态)变量的方程称为水平(状态)变量方程。在DYNAMO模型中，l标记在第一列。例如，l LEVEL.k=level.j dt *(流入. jk-流出. JK)，其中：level level(状态)变量；流入输入率(变化率)；流出输出率(变化率)；DT计算间隔(从时间j到时间k)。速率变量和方程。水平变量方程中代表输

4、入和输出的变量称为速率，它由速率方程获得。在DYNAMO中，速率方程用R标记.例如：生育。吉隆坡=BRF *波普。k其中：出生率(人/年)；BRF出生率系数(人/年)；持久性有机污染物人口(人)。对于DT时间，速率的值是恒定的。此外，速率方程在时间k计算，并且在从k到L的时间间隔(DT)中保持不变.该比率的时间指数为KL。辅助变量有固定格式的方程和水平方程，而速率方程没有特定格式。因此，建立汇率方程需要很大的努力。可以说，在构思和编写模型的工作中，考虑和建立速率方程的权重占了很大的比重。在建立速率方程之前，如果我们做一些代数计算并仔细考虑速率方程中的必要信息，我们将会遇到很大的困难。这些额外的

5、代数运算在DYNAMO中称为辅助方程，方程中的变量称为辅助变量。辅助方程用字母a标记，例如：DISC。k=r00mtea。k r chngk=常数*光盘。k，其中：圆盘茶水与室温之差()；室温()；TEA水温()；CHNG茶水温度变化率(min) CONST介质传热系数(1/min)。在模型中，经常需要使用辅助变量来描述一些变量之间的非线性关系。显然，简单地由其他变量组合而成的辅助变量不再适用。如果所需的非线性函数可以用图形给出，它可以简单地用DYNAMO的表函数来表示。考虑一个企业建设的例子。企业建设成本是变化率，等式如下：吉隆坡=NCF *英国。ELBC。k其中：BC企业建设(每年)；NC

6、F额定建筑系数(1/年)；英国企业(一家)；ELBC土地对企业建设的影响(无量纲)。表函数(续)，讨论辅助变量ELBC方程的建立。假设ELBC是土地占用系数LF0的函数，LFO从0到1不等。当LPO=0时，表示土地未被占用，而LFO=1时，表示土地完全被占用。ELBC和LFO之间的非线性关系可以用图来表示。表函数(续)，LPO=0，土地未被占用LFO=1，土地完全被占用，表函数(续)，辅助变量的值由表函数以下列格式给出：VAR。K=TABLE(表名，输入变量，最小x值，最大x值，x的增量)t表名=y0/。就像前面的例子：一个ELBC。K=TABLE(TELBC，lfo.k，0，l，0.1)t

7、TELBC=1.3/1.28/1.25/1.22/1.18/1.1/1/0.7/0.3/0.1/0，N方程，N方程在模型程序中，N方程通常后跟水平方程。INV . kinv . j(dt)*(orre . JK-sh . JK)ninv 1000上面的等式显示库存的初始值是1000件，模拟应该从INV=1000开始。等式c的主要目的是给常数赋值。C opl=3，DYNAMO方程的总结。到目前为止，我们已经讨论了dynamo模型中的六种方程，每一种都应该用符号表示如下：l水平方程r速率方程a辅助方程c被赋给常数t，表函数中的y坐标n计算初始值l方程是累加(或积分)方程，r和a方程是代数运算方程，

8、c，t和n语句为模型提供参数值。在系统动力学模型中，符号是系统动力学解决问题的主要步骤，大致可分为五个步骤：首先，用系统动力学的理论、原理和方法对研究对象进行系统分析；其次，分析系统的结构，划分系统的层次和子块。确定整体和局部反馈机制。第三步：建立一个数学和规范的模型。第四步：以系统动力学理论为指导，利用模型进行模拟和政策分析，可以进一步分析系统，获取更多信息，发现新问题，然后依次修改模型。步骤5:测试和评估模型，这是系统动力学解决问题的主要步骤。系统分析是解决系统动力学问题的第一步。它的主要任务是分析问题和原因。调查和收集相关系统条件和统计数据，了解用户提出的要求、目标和需要解决的问题。分析

9、系统的基本问题和主要问题、基本矛盾和主要矛盾，初步划定系统变量和主要变量之间的界限，确定内生变量、外生变量、输入量来确定系统行为的参考模式，并分析系统动力学解决问题的主要步骤。这一步的主要任务是处理系统信息和分析系统的反馈机制。分析系统的整体和局部反馈机制，划分系统的层次，分析子块分析系统的变量和变量之间的关系，定义变量(包括常数)，确定变量和主变量的类型，确定回路之间的反馈耦合关系；初步确定了系统的主要电路及其性能；分析主回路随时间转移的可能性、系统动力学解决问题的主要步骤、建立数学标准模型、建立数学标准模型、确定和估计L、R、A和C方程的参数、给所有N个方程赋值、C方程和表函数、模型模拟和

10、政策分析、系统动力学解决问题的主要步骤、模型模拟和政策分析， 深入分析系统以找到解决问题的决策，并尽可能地实施它，获得实际结果，获得更丰富的信息，并发现新的矛盾和问题修改模型，包括结构和参数的修改。,系统动力学解决问题的主要步骤模型的检验与评估，模型的检验与评估这一步骤的内容并不都是放在最后一齐来做的，其中相当一部分内容是在上述其他步骤中分散进行的，系统动力学解决问题的主要步骤，系统动力学解决问题的主要步骤，系统动力学的建模工具维西姆，维西姆概述，维西姆个人学习版(维西姆PLE)是一个可视化工具，允许您概念化、记录、模拟和分析您使用的系统。它提供了一种简单灵活的方法，可以从由单词、箭头、方框、

11、管道和注释组成的图表中构建仿真模型PLE使基于因果循环和股票流程图的模型构建变得快速而简单。文辛PLE是一个建模工具。您通过用箭头连接单词而输入的关系被记录为因果关系，等式编辑器使用这些信息来帮助您形成一个完整的模拟模型。您可以在整个模型构建过程中分析模型，查看变量的原因和用途，以及涉及变量的循环。当你创建了一个仿真模型，PLE让你彻底探索该模型的动态行为，文辛运用创建水平变量，Vensim运用创建速率变量，Vensim运用创建因果关系，Vensim运用创建方程式，Vensim运用创建变量的副本，Vensim运用删除图元，Vensim运用创建常数、其他变量，Vensim运用创建常数、其他变量，

12、Vensim运用创建注释，Vensim运用字体，Vensim运用字体颜色，Vensim运用边框颜色，Vensim运用边框样式，Vensim运用文字位置，Vensim运用箭线颜色，Vensim运用箭线形式与粗细，Vensim运用箭线极性，Vensim运用文字置后，Vensim运用结构分析工具树形图，原因，文辛运用结构分析工具树形图，原因，文辛运用结构分析工具树形图使用，文辛运用结构分析工具树形图使用，文辛运用结构分析工具文档，Vensim运用结构分析工具文档，Vensim运用结构分析工具环路，Vensim运用结构分析工具循环，文辛运用结构分析工具单位检查，文辛运用数据集分析工具带状图原因，文辛运用数据集分析工具剥夺图表，Vensim运用数据集分析工具带状图的使用，文辛运用数据集分析工具表，Vensim运用数据集分析工具运行比较，文辛运用数据集分析工具运行比较、和运用自定义图形，自定义图形允许您自定义图形的内容，以准确显示变量、运行和您想要的图形样式文斯姆运用自定义图形，自定义图形允许您自定义图形的内