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系统动力学学习札记一: lichenland 2015-11-9 17:11; 因为论文的需要，开始接触系统动力学。前期集中于基本的入门书籍：（1）《系统动力学》（2009年修订）王淇藩著，因为图书馆已借出，暂时尚未学习；（2）《系统之美决策者的系统思考》德内拉梅多斯 2012年；（3）《商务动态分析方法——对复杂世界的系统思考与建模》约翰斯特曼，没有啃完。其实仅仅看完了《系统之美决策者的系统思考》，结合这两天学习Vensim软件以及《Principles of systems》学习，重新梳理一下学习心得。一、利用Vensim软件重现《Principles of systems》中的反馈回路的过程，让初学者对系统结构有了更深的认识，《系统之美》中提出系统理论的核心观点是：我们不能只关注外在的动作，而忽视系统内在的结构。二、系统的三大构成要件：要素、连接、功能或目标。三、对于反馈，《系统之美》表述是存量的变化影响到与其相关的流入量或流出量时，反馈回路就形成了。《Principles of systems》建模过程中所体现出的反馈是，水平变量（level variable）的大小会影响到辅助变量（ auxiliary variable），通常是表述流入流出的辅助变量。两者在本质上是一致的，其基本的观点都是存量变化会影响到流量。四、对于动态系统分析的价值：并不在于预测会发生什么情况，而是在于探究各种驱动因素处于不同的状况时，可能会发生什么；进行“如果......会怎么样”的思考；模型的价值不在于其驱动的情景是否真实（其实，没有人能够给出肯定的答案），而取决于它能否反映真实的行为模型。即，重点在于对行为逻辑的真实刻画。五、由事件层面向行为层面转向，了解历史情况及随时间变化的趋势，长期的趋势为我们了解潜在的系统结构提供线索。事件层面（就事论事）----行为层面（历史趋势）----结构层面（核心与根源）六、任何成长都存在限制，关键不在于追求持续增长，而是选择在哪些因素的限制下维持生存。; 个人分类: 系统动力学|4068 次阅读|0 个评论

易经与系统动力学: 热度 1 liuhong59 2013-3-2 10:48; 易经和道德经是古人说的话，如果还用古语去对现代人说，等于鸡同鸭讲。古人说的话，用今天说的话去对现代人去讲，现代人才易理解。我觉得，易经有点像现代系统动力学，认为目前状态决定了系统的近期变化，系统的变化（1阶导数，或者增加量）由系统目前状态决定。例如围棋，目前开局实地少，有的考虑选手考虑实地平衡，有的考虑先走厚，得到中原控制权再说，这是两种系统规则，一种产生高频响应，一种产生低频响应。数术，与风水好像很近，也就是对状态的描述，可以4,8，49,64,50 ，7，反正需要数量化，表示系统状态的数目。不同的系统有不同的状态数目，如两个态（阴阳），类似扔硬币（一正一反），莱布尼茨读了朱熹的书发现阴阳八卦与二进制的关系。总的来说，数术之类还是科学前或者前科学的状态。类似搞计算机系统的的人，读了“梦的解析”（1900年），认为很有启发，但计算机的诞生还是归功于诺依曼、图灵等，而不是佛洛依德。“梦的解析”的作用是，其术语可以帮助解释“操作系统”理论，使其通俗化，变成家常话。; 3539 次阅读|6 个评论

地学相关模型（1）: 热度 1 vcitym 2011-8-4 19:14; 1、系统动力学（1）背景第二次世界大战以后，随着工业化的进展，城市人口、就业、环境污染和资源等各种社会问题日趋严重，迫切需要用新的方法对这些问题进行综合研究。 1955 年以后电子计算机技术渐趋成熟和普及，于是系统动力学应运而生。美国麻省理工学院 (MIT) 的福瑞斯特 (J ． W ． Forrester) 教授于 1957 年提出这一方法，原名工业动力学。后来研究对象从工程系统发展到社会系统，运用这一方法建立了世界模型和美国国家模型。但各个领域的研究方法在本质上并没有什么区别，于是在 1972 年定名为系统动力学。 20世纪60年代是系统动力学成长的重要时期，一批代表这一阶段理论与应用研究成果水平的论著问世。 Forrester 教授发表于1961年的《工业动力学》（Industrial Dynamics）已成为本科学的经典著作，它阐明了系统动力学的原理与典型应用。《系统原理》（Principles of Systems，1968）一书侧重介绍了系统的基本结构。《城市动力学》（Urban Dynamics，1969）则总结了美国城市兴衰问题的理论与应用研究的成果。 20世纪70年代系统动力学进入蓬勃发展时期，针对世界范围的人口、资源、工农业和环境污染诸因素的相互关系，以及产生后果的各种可能性，由罗马俱乐部提供财政支持，以Meadows为首的国际研究小组构建的世界模型。以 Forrester 教授为首的美国国家模型研究小组，将美国的社会经济作为一个整体，成功地研究了通货膨胀与失业等社会经济问题，第一次从理论上阐述了经济学家长期争论不休的经济长波产生和机制。这一成就受到西方的重视，也使系统动力学于20世纪80年代初在理论和应用研究两方面都取得了很快地进展，达到了更成熟的阶段。目前系统动力学自身的理论、方法和模型体系仍在深度和广度上发展完善。（2）概念系统动力学(简称SD，system dynamics)是由麻省理工学院(MIT）的Jay W.Forrester教授所创立的一门研究系统动态复杂性的科学。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。20世纪1970年代末由一批学者引入中国，如杨通谊先生、王其藩教授、许庆瑞教授、吴建中教授等。该学科在研究复杂的非线性系统方面具有无可比拟的优势，对于社会，经济，商业，城市建设，乃至生物，医疗，环境保护等方面，都提出了具有洞察力的见解并做出巨大贡献。（3）原理系统动力学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，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。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，通过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。（4）软件 Simile 是由 Simulistics 开发和发布的，用于对地球，环境和生命科学中复杂动态系统进行系统动力学和面对对象建模和仿真的软件。 http://www.statland.cn/soft/simulistics/simile/ Powersim Studio 是 Powersim 软件的开发平台，是挪威 Modell Data AS 公司的产品，包含 16 种共 150 多个财务、数学、统计、控制和图形等方面的函数。 Powersim 通过层次（ Level ）、流（ Flow ）、辅助（ auxiliaries ）和链接（ Link ）等系统动态符号（ System Dynamic Notation ）来构建系统，支持 Windows 平台的动态数据交换 (Dynamic Data Exchange ， DDE) 和对象的链接和嵌入（ Object Linking and Embedding ， OLE ），并包含有大量的示例，使初学者可以很快的掌握它。 http://www.powersim.com/ 发源于美国麻省理工学院的Vensim软件，由Ventana公司开发，是在全球和国内获得最广泛使用系统动力学建模软件。它具有图形化的建模方法，除具有一般的模型模拟功能外，还具有复合模拟、数组变量、真实性检验、灵敏性测试、模型最优化等强大功能。系统动力学软件分为：Vensim DSS (Decision Support System), Vensim Profesional, Vensim PLE(Personal Learning Edition), Vensim PLE Plus, 以及Vensim Model Reader 等系列产品。更多Vensim软件信息请访问： http://www.vensim.com/ vensim 系统动力学软件下载及教程 http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=515860 Isee Systems iThink 9.0.2 系统思考工具 Ithink 是isee systems（前HPS）公司开发的一种系统思考工具软件，目前最高版本为Ithink9。使用Ithink软件能帮助人们建立模型对实际问题进行模拟，找到决策的较为理想方案，减少因缺少对系统整体了解盲目决策带来的风险，iThink软件应用尤其在商业中有许多成功案例。 isee systems公司是世界著名的系统思考软件公司。1985年由巴里.瑞茨曼(Barry Richmond)创建。后来,公司迅速发展，现在研制的系统思考软件有Ithink、Stella等。 Ithink和stella说是两种软件,实际上是一种软件。应用在商业上的叫Ithink,应用在教育上的叫stella 。目前Ithink和stella软件的入门书当是陶在朴的《系统动态学——直击第五项修炼的奥秘》，刚开始有一大段象看图操作的例子，初学者按此操作下来就初步入了门，接下来再照着做几个例子，入门阶段就完成了。要想进阶，可学习邱昭良等译的《系统思考》，有较多Ithink应用的例子。吴锡军等编著的《系统思考和决策试验——新世纪制胜之道》也不错。其他的软件还有： CONSIDEO ， http://www.consideo-modeler.de/ TRUE ， http://www.true-world.com/htm/en/index.html; 个人分类: 杂谈|6716 次阅读|2 个评论

开展政策模拟的一次学术发言: 王铮 2009-1-16 07:36; 关于基于系统动力学仿真开展政策模拟的一次发言 2008 年 1 月 15 日 20 参加了北京科学技术研究院组织的《首都经济、能源、环境、安全系统模拟和技术支撑体系建设研究》专家研讨会，这个项目是有中国科学院科技政策与管理科学研究所陈安副研究员负责的。下面的内容是我会上的发言，这个项目，采用系统动力学方法模拟，在 2 个月内取得成果，我认为很不容易。好话不多说了，反正是研讨会，不是灶君老爷上天，说点改进课题的话。第一、系统动力学仿真，原理上是线性系统，所以对模拟的结果长期演变预测有问题，早些年我与一个师妹搞过这个东西，历史拟合行，预测有些问题。现在我想通了，可以给速率一个变化估计，把某些非线性环节反映出来。实际上，技术进步了、能源结构变化了，能源缺口、能源与 GDP 的关系就不是一个固定速率量可以表征的。给出随着状态量变化速率参数的变化估计，就相当于引入非线性环节。而这些参数的变化可以先离线算好。第二、刚才几位教授指出，环境治理增加了 GDP ，你们系统的环境却是扣除 GDP 。这个问题可以这样解决，在计算投资时，扣除了用于环境保护的去年产生的 GDP ，在在计算最终 GDP 时，进入环境治理产出。这是一个容易理解的问题，在其他的产出计算中也有类似问题，也可能要分清各种环节不同情况下的耦合特征，这可能设计两个计算过程的轮流调用。第三、对于这个模型，我看最大的问题是产业结构变化，所以要就系统动力学以外的东西做些研究，估计出产业结构变化、能源结构变化，然后作为系统模拟的参数集合，用于调整模拟框架。所以最终的模拟系统是个以系统动力学为核心配合其他分析的计算环境。第四、刚才张金水教授建议你们考虑优化，系统动力学不是一个运筹方法，怎么办？这个问题我看可以这样解决。实现围绕安全性定义个目标函数，比如社会福利公平性，然后给出一组政策变量通过系统动力学模拟得到目标值。再改变政策参数或者产业结构等，再得到新的目标值，按照某种寻优算法来需求最优。在在这里，系统动力学模拟就是一个政策到目标值的算子，这个办法把系统动力学用活了，产业结构变化、能源结构变化的问题也有希望通过对系统动力学仿真模型的反复调用来实现。当然怎样寻优，是值得探讨的。没了。; 个人分类: 生活点滴|6458 次阅读|4 个评论

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