系统工程 第四章 系统动力学仿真.ppt

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3、系统仿真的作用
(1)仿真的过程也是实验的过程,而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题,应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。
(2)对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统,可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。
(3)通过系统仿真,可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。
(4)通过系统仿真,能启发新的思想或产生新的策略,还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题,以便及时解决。
(二)系统仿真方法
系统仿真的基本方法是建立系统的结构模型和量化分析模型,并将其转换为适合在计算机上编程的仿真模型,然后对模型进行仿真实验。
由于连续系统和离散(事件)系统的数学模型有很大差别,所以系统仿真方法基本上分为两大类,即连续系统仿真方法和离散系统仿真方法。
在以上两类基本方法的基础上,还有一些用于系统(特别是社会经济和管理系统)仿真的特殊而有效的方法,如系统动力学方法、蒙特卡洛法等。
系统动力学方法通过建立系统动力学模型(流图等)、利用DYNAMO仿真语言在计算机上实现对真实系统的仿真实验,从而研究系统结构、功能和行为之间的动态关系。
(三)系统动力学的发展及特点
1、由来与发展
系统动力学(SystemDynamics,简称SD)是美国麻省理工学院福雷斯特()教授提出来的研究系统动态行为的一种计算机仿真技术。
1、背景
80年代以来
1956年至
60年代初
60年代初至
70年代初
70年代初至
80年代
SD的出现始于1956年,主要应用于工业企业管理,并创立了“IndustrialDynamics”(1959)
SD思想和方法的应用范围日益扩大。“PrinciplesofSystems”(1968),“UrbanDynamics”(1969)的出现.
“SystemsDynamics”。经历了两次严峻的挑战。
SD成为一种重要的系统工程方法论和重要的模型方法。尤其是随着国内外管理界对学****型组织的关注,SD思想和方法的生命力更为强劲。
系统动力学发展
20世纪70年代以来,SD经历的两次严峻挑战
第一次挑战(70年代中前期):70年代初,来自26个国家的75名科学家的罗马俱乐部困惑于世界面临人口增长与资源日渐枯竭的前景。鉴于当时一些惯用的工具难以胜任对此复杂问题的研究,于是寄希望于刚刚兴起的系统动力学方法。主要标志是两个世界模型(WORLDⅡ,Ⅲ):
(WORLDⅡ—“WorldDynamics,1971,Forester”;
WORLDⅢ--“TheLimitstoGrowth,,1972”,和“,1974”走向全球平衡)。这些成果引起了一场令人瞩目、旷日持久的论战。系统动力学正是在这一番论战中,加速壮大成熟起来。