Ⅰ 系统动力学具有哪些作用
系统动力学是在总结运筹学的基础上,为适应现代社会系统的管理需要而发展起来的。它不是依据抽象的假设,而是以现实世界的存在为前提,不追求“最佳解”,而是从整体出发寻求改善系统行为的机会和途径。从技巧上说,它不是依据数学逻辑的推演而获得答案,而是依据对系统的实际观测信息建立动态的仿真模型,并通过计算机试验来获得对系统未来行为的描述。简单而言,“系统动力学是研究社会系统动态行为的计算机仿真方法”。具体而言,系统动力学包括如下几点。①系统动力学将生命系统和非生命系统都作为信息反馈系统来研究,并且认为,在每个系统之中都存在着信息反馈机制,而这恰恰是控制论的重要观点,所以,系统动力学是以控制论为理论基础的;②系统动力学把研究对象划分为若干子系统,并且建立起各个子系统之间的因果关系网络,立足于整体以及整体之间的关系研究,以整体观替代传统的元素观;③系统动力学的研究方法是建立计算机仿真模型—流图和构造方程式,实行计算机仿真试验,验证模型的有效性,为战略与决策的制定提供依据。
作为佛里斯特的弟子,圣吉的“第五项修炼”采取了系统动力学的哲学理念,但大大简化了系统的模型结构(圣吉的着作中,所谓模型,往往是一个非常简单的环状反馈示意图),而且把直觉、感悟和意念引入思考方式。这样,他把艰深的系统动力学转变为人人易懂的系统思考,并在企业组织中实践和推广。
圣吉的“组织学习实验室”,实际上就是一个简化并压缩了的系统动力模拟实验,他称之为“微世界”(Microworld)。在这里,进行“修炼”的经理可以尝试各种可能的构想、策略所发生的情景变化,以及其中可能出现的各种搭配。圣吉将这里视为组织创造与学习的演练场。在这种实验室中,可以把长期的演变发展过程加以“压缩”观察,进而寻求解决之道,也可以用于许多与人有关的变数研究。其最终目的,正如圣吉自己比喻的那样,类似于孩子游戏,通过跷跷板学习杠杆原理,通过荡秋千学习钟摆原理,通过“过家家”掌握社会系统。
20世纪涌现出了许多新的管理思想,圣吉提出的第五项修炼是比较特别的一种。其特别之处就在于它专注于复杂现象背后的整体和本质,并寻求问题的“真解”。圣吉的五项修炼是一个系统思考的整体。所谓“修炼”,不仅仅是一种技术训练,更是一种理念培养。系统思考有助于将五项修炼更好地结合起来,探究各项修炼之间的互动关系,并不断探究如何使整体效用发挥到最大。五项修炼的真正目的,在于实现个人与组织之间的和谐,并最终促进人的发展和价值的真正实现。
圣吉的组织修炼思想与方法,一方面在许多企业中得到推广运用,另一方面也受到了许多管理学家的质疑。其中,最重要的就是罗伯特·路易斯·佛勒德(RobertLouisFlood)的《反思第五项修炼》(有中信出版社和广西师大出版社两个汉译版本)。佛勒德也是从系统思维出发,但他认为圣吉的思考过于狭隘。佛勒德对圣吉的挑战是从下列观点展开的:在貌似难以捉摸的复杂性之下,存在着一种潜在的秩序,这种秩序毋宁说隐含着简单性。运用开放系统理论,完全可以了解这种秩序。由此,他对圣吉的观点进行了修正,以求提高人类应对复杂世界的能力,这种修正的最终目标是,对不可管理的事物实施管理,对不可组织的事物进行组织,对不可了解的事物加以了解。当然,这种批评是对圣吉的延伸和矫正,而不是对圣吉的否定。掌握这种批评,有助于人们更好地认识圣吉的思想。
Ⅱ 系统动力学属于哪个学科数学,计算机,还是其他的
这是个交叉学科,使用数学中动力系统的方法解决生物,物理,控制,管理,等一系列问题
Ⅲ 系统动力学方法的主要特点
(1)适用于处理长期性和周期性的问题。如自然界的生态平衡、人的生命周期和社会问题中的经济危机等都呈现周期性规律并需通过较长的历史阶段来观察,已有不少系统动力学模型对其机制作出了较为科学的解释。
(2)适用于对数据不足的问题进行研究。建模中常常遇到数据不足或某些数据难于量化的问题,系统动力学籍各要素间的因果关系及有限的数据及一定的结构仍可进行推算分析。
(3)适用于处理精度要求不高的复杂的社会经济问题。上述总是常因描述方程是高阶非线性动态的,应用一般数学方法很难求解。系统动力学则借助于计算机及仿真技术仍能获得主要信息。
(4)强调有条件预测。本方法强调产生结果的条件,采取“如果……则的形式,对预测未来提供了新的手段。
Ⅳ 复杂性科学系统科学有哪些内容
不得不说你一下把我搞蒙了,复杂性科学是一类,系统科学是另一类。你把他们放在一起,这从学术的角度就不妥当了。
1、理论概念
1.1、系统科学是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性,揭示其活动规律,探讨有关系统的各种理论和方法。系统科学的理论和方法正在从自然科学和工程技术向社会科学广泛转移。人们将系统科学与哲学相互作用,探讨系统科学的哲学问题,形成了系统哲学。
1.2、复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象,以超越还原论为方法论特征,以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务,以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”(inter—disciplinary)的新兴科学研究形态。
这么说吧,兴起于20世纪80年代的复杂性科学,是系统科学发展的新阶段,也是当代科学发展的前沿领域之一。复杂性科学的发展,不仅引发了自然科学界的变革,而且也日益渗透到哲学、人文社会科学领域。复杂性科学在研究方法论上的突破和创新。在某种意义上,甚至可以说复杂性科学带来的首先是一场方法论或者思维方式的变革。
2、内容分类
2.1、系统科学即以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类。系统科学按其发展和现状,可分为狭义和广义两种。
狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲着作《一般系统论:基础、发展和应用》中所提出的将"系统"的科学、数学系统论、系统技术、系统哲学三个方面归纳而成的学科体系。
广义的系统科学包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内,是20世纪中叶以来发展最快的一大门综合性科学。
2.2、复杂性科学研究主流发展的三个阶段主要是指:埃德加·莫兰的学说、普利高津的布鲁塞尔学派、圣塔菲研究所的理论。
莫兰复杂性思想的核心是他所说的“来自噪声的有序”的原则,在这个原理里,无序性是必要条件而不是充分条件,它必须与已有的有序性因素配合才能产生现实的有序性或更高级的有序性。这条原理打破了有关有序性和无序性相互对立和排斥的传统观念,指出它们在一定条件下可以相互为用,共同促进系统的组织复杂性的增长。
简而言之就是“动态有序的现象”的本质解释。
普利高津的布鲁塞尔学派 比莫兰稍晚,在这个学派里,复杂性科学是作为经典科学的对立物和超越者被提出来的。普利高津紧紧抓住的核心问题就是经典物理学在它的静态的、简化的研究方式中从不考虑“时间”这个参量的作用,从而把物理过程看成是可逆的。实际上,普利高津并没有提出一个明确的“复杂性”的定义,他提出的复杂性的理论主要是揭示物质进化过程的理化机制的不可逆过程的理论,即耗散结构理论。
圣塔菲研究所的理论,其复杂性观念与莫兰和普利高津的复杂性观念有很大的区别。
例如::“在研究任何复杂适应系统的进化时,最重要的是要分清这三个问题:基本规则、被冻结的偶然事件以及对适应进行的选择。”这句话就表明他们认为事物的有效复杂性只受基本规律少许影响,大部分影响来自“冻结的偶然事件”(是指一些在物质世界发展的历史过程中其后果被固定下来并演变为较高级层次上的特殊规律的事件,这些派生的规律包含着历史特定条件和偶然因素的影响。)。
另外,复杂系统的适应性特征,即它们能够从经验中提取有关客观世界的规律性的东西作为自己行为方式的参照,并通过实践活动中的反馈来改进自己对世界的规律性的认识。也就是说,系统不是被动地接受环境的影响,而是能够主动地对环境施加影响。
结论:复杂性科学研究的焦点不是客体的或环境的复杂性,而是主体自身的复杂性—— 主体复杂的应变能力以及与之相应的复杂的结构。
3、流派
由于我掌握的资料较少,系统科学的流派没搞明白,在这里只有复杂性科学的流派
3、1复杂性科学主要包括:早期研究阶段的一般系统论、控制论、人工智能;后期研究阶段的耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论和元胞自动机理论。
4、方法论
方法论也只介绍复杂性科学的内容
4.1、 非线性、不确定性、自组织性、涌现性。
建议阅读的文献资料:网络文库中搜索:《复杂性、复杂系统与复杂性科学》
网络中搜索词条:复杂性科学 系统科学
最后,由于我的能力有限,对此没有帮助你表示遗憾
Ⅳ 谁首次提出系统动力学在安全管理中的应用
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Ⅵ 什么是机械系统动力学仿真
系统仿真就是根据系统分析的目的,在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上,建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型,据此进行试验或定量分析,以获得正确决策所需的各种信息。
计算机试验常被用来研究仿真模型。仿真也被用于对自然系统或人造系统的科学建模以获取深入理解。仿真可以用来展示可选条件或动作过程的最终结果。仿真也可用在真实系统不能做到的情景,这是由于不可访问、太过于危险、不可接受的后果、或者设计了但还未实现、或者压根没有被实现等。
仿真的主要论题是获取相关选定的关键特性与行为的有效信息源,仿真时使用简化的近似或者假定,仿真结果的保真度与有效性。模型验证与有效性的过程、协议是学术学习、改进、研究、开发仿真技术的热点,特别是对计算机仿真。
(6)系统动力学计算机网络扩展阅读
系统动力学是研究社会系统动态行为的计算机仿真方法。具体而言,系统动力学包括如下几点:
1、系统动力学将生命系统和非生命系统都作为信息反馈系统来研究,并且认为,在每个系统之中都存在着信息反馈机制,而这恰恰是控制论的重要观点,所以,系统动力学是以控制论为理论基础的。
2、系统动力学把研究对象划分为若干子系统,并且建立起各个子系统之间的因果关系网络,立足于整体以及整体之间的关系研究,以整体观替代传统的元素观。
3、系统动力学的研究方法是建立计算机仿真模型—流图和构造方程式,实行计算机仿真试验,验证模型的有效性,为战略与决策的制定提供依据。
Ⅶ 系统动力学方法的介绍
系统动力学方法是一种以反馈控制理论为基础,以计算机仿真技术为手段,通常用以研究复杂的社会经济系统的定量方法。自50年代美国麻省理工学院福雷斯特教授创立以来,它已成功地应用于企业、城市、地区、国家甚至世界规模的许多战略与决策等分析中,被誉为战略与决策实验室。这种模型从本质上看是带时间滞后的一阶差微分方程,由于建模时借助于流图,其中积累、流率和其它辅助变量都具有明显的物理意义,因此可以说是一种布告同实际的建模方法。
Ⅷ 系统动力学的理解
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弄的过程而获得的,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。所谓结构是指一组环环相扣的行动或决策规则所构成的网络,例如指导组织成员每日行动与决策的一组相互关联的准则、惯例或政策,这一组结构决定了组织行为的特性。构成系统动力学模式结构的主要元件包含下列几项,“流”(flow)、“积量”(level)、“率量” (rate)、“辅助变量”(auxiliary) (Forrester, 1961)。
Ⅸ 系统动力学方法的相关概念
(1)因果反馈。如果事件A(原因)引起事件B(结果),AB便形成因果关系。若A增加引起B增加,称AB构成正因果关系;若A增加引起B减少,则称为负因果关系。两个以上因果关系链首尾相连构成反馈回路,亦分正、负反馈回路。
(2)积累。本法视社会经济状态变化为由许多参变量组成的一种流,通过对流的研究来掌握系统性质和运动规律。流的规程量便是积累,用以描述系统状态,系统输入输出流量之差为积累增量。流率表述流的活动状态,亦称决策函数,积累则是流的结果。任何决策过程均可用流的反馈回路描述。
(3)流图。流图由积累、流率、物质流、信息流等符号构成,直观形象地反映系统结构和动态特征。
某库存系统的流图如图16-8。图中,库存量(L)和劳力(A)为积累变量,产出率(R1),发货率(R2),雇用率(R3)为流速变量。可以根据流图写出系统动力学方程。
如:积累(L)公式为:L=L0+(R1-R2)△t
(4)延迟。任何决策实施均需一定时间,此现象即为延迟。图上不易表述,通常用计算机程序中延迟指令来实现。
(5)仿真语言。为使用方便,设计了DYNAM0专用语言,备有20多种函数,只需输入系统动力学议程和必要参数,即可向用户提供结果。
系统动力学方法在我国已开始用于地区和国家级规划模型,目前一些高等院校及专业学术团体正在进行研究和推广应用。
Ⅹ 为什么说系统动力学是“政策实验室”
去死。。。。。
正确答案如下:
为什么说系统动力学是“政策实验室”
随着经济、技术、社会以及环境的迅速变化,我们所处的各种系统也变得越来越复杂。其实,今天我们面对的许多问题恰恰是源于我们过去自身行为所带来的那些没有预料到的副作用。太多的时候,我们为了解决一个问题而所采取的措施,往往使情况变得更加糟糕,或者造成新的问题。
在这个充满复杂性的动态世界里,想要做出有效的决策,我们就必须先成为系统思考者,从而扩大我们心智模型的边界,并开发利用一些工具来理解复杂系统结构是怎样决定其行为的。
系统动力学刚好就是这么一个视角,它能帮助决策者理解复杂系统的结构和动态行为特性。同时,通过系统动力学我们可以建立严谨的数学模型,并利用计算机仿真复杂系统最终制定出有效的政策。总而言之,这些工具能帮助我们建立一个管理者的“飞行模拟器”(一个空间可以被压缩、时间可以被放慢的微观世界),在这个世界里,我们能感受到决策者的长期副作用,提高学习效率、建立对复杂系统的理解,并制定出合理的结构和策略以获得更大的成功。在过去的10年里,美国许多业绩极佳的企业、咨询公司和政府已经应用系统动力学来解决危机。下面,我们以提高城市旅游业经济效益为基点,运用系统动力学的理论和方法,建立了旅游经济增收系统的动力学模型,探讨了系统的内在因果关系、系统响应与过程,对系统各环节的分析,并通过仿真对系统的未来动态进行了预测。
1.引言
系统动力学是综合了反馈控制论、信息论、系统论、决策论、计算机仿真以及系统分析的试验方法等发展而来的,利用因果反馈关系描述系统的动态复杂性,利用计算机仿真方法模拟不同策略下现实系统的行为模式。当今旅游业发展面临的主要任务是抓住预期总游客数增加的机遇,提高旅游业的效益和竞争力,实现旅游业持续的高效的发展,而旅游业的收入变化活动就是系统性的,因此,通过将系统应用到分析旅游收入问题的领域,为找出适当的旅游业增收的发展战略提供辅助和参考。文中通过对实际情况的假定,应用VENSIM 软件对旅游增收系统进行了建模和分析。
2 系统建模
系统中,具体设定如下:
旅游总收入受2 个流量的影响,1 个增量(游客效益的增加,具体包括门票收入,旅行社收入,食宿收入,交通运输收入以及其他各种收入) 和1 个减量( 游客对景点造成的损失,比如说环境损失)增量受3 个因素的影响: 旅游市场的容量,旅游市场的容量扩大会增加旅游人数,但是当该变量达到饱和时,人数将达到一个稳定的状态景点自身能力吸引人数(取决于能力建设费用的多少); 广告吸引人(取决于宣传推广费用的多少,广告有效性以及当前总人数的多少); 口碑吸引人数( 取决于总人口,接触率和口碑接纳性)。以上各个因素之间都是正比的关系。旅游投资费用受旅游总收入的影响,假设其在旅游总收入中所占比例是一定的。模型参数说明如下: (01) FINAL TIME = 10 Units:Year; (02) INITIAL TIME = 0 Units: Year; (03) SAVEPER= TIME STEP Units: Year [0,?]; (04) TIME STEP =1 Units: Year [0,?]; (05) 单位游客产生的经济效益=1000 元; (06) 单位游客造成的损失= 40; (07) 口碑吸引人数= 广告有效性× 总人口+ 旅游促销,宣传,推广费用× 500; (11) 广告有效性= 0. 015; (12) 总人口= 1e+ 009; (13) 接触率= 100; (14) 收入减少量= 游客造成的损失; (15) 收入增加量= 游客产生的经济效益;(16) 旅游促销宣传,推广费用= 0. 5 × 旅游投资费用;(17) 旅游市场容量= INTEG [旅游市场容量+ Time ×(1 + 市场容量变化率),1. 1e + 007](18) 旅游总人数= MIN (广告吸引人数+ 口碑吸引人数+ 景区自身能力吸引人数,旅游市场量); (19) 旅游总收入= INTEG (收入增加量-收入减少量,1e + 010); (20) 旅游投资费用= 0. 2 × 旅游总收入; (21) 旅游竞争力= 旅游总入; (22) 旅游能力建设费用(环境、设施、信息化等) = 0. 5 × 旅游投资费用; (23) 景区自身能力吸引人数= 0. 001 × 旅游能力建设费用(环境、设施、信息化等); (24) 游客产生的经济效益= 单位游客产生的经济效益× 旅游总人数;(25) 游客造成的损失= 单位游客造成的损失× 旅游总人数。
图1 系统因果关系图
图2 系统流图
部分模型模拟结果如下:(1) 旅游总人数从第0 ~ 10 年的变化 图3:旅游总人数变化
按照模拟结果,可以看出,旅游总人数在第八年增长开始缓和,即市场渐渐开始饱和,系统开始逐步走向稳定。
(2) 游客产生的经济效益从第0 ~ 10 年的变化情况:
图4 游客产生的经济效益变化
(3) 游客对景区造成的损失从第0 ~ 10 年的变化情况:
图5 游客造成的损失变化
(4) 旅游总收入从第0 ~ 10 年的变化情况:
图6 旅游总收入变化
通过以上对旅游增收系统中一些基本情况,例如,旅游总人数及旅游总收入等进行了模拟分析。本研究为旅游分析,经济效益投资提高了一个较为真实的模拟环境。
姓名:黄武风
学号:2008101172
系别:理学系
专业:08信息与计算科学