系统工程仿真计算实验报告

系统工程实验报告

开课实验室：

1、实验目的

通过vensim仿真软件使用介绍，结合理论课内容，根据系统工程课后案例构建系统动力学模型，使学生得到仿真软件的基本技能训练。

2、实验内容

本部分实验分两个环节，第一环节主要熟悉vensim软件各功能模块的情况并能够完成课本例题的仿真；第二个环节主要是运用vensim软件解决课后习题第9、10、11、12题的流程图绘制以及仿真，并结合部分试题撰写实验报告（把过程截图放到报告中）。

9、绘制因果关系图和流程图

9.1因果关系图

9.2流程图

10

画出因果关系图和流程图，写出相应的DYNAMO方程，对该校未来3~5年的在校本科生和教师人数进行仿真计算，分析系统动力学方法的优点，以及缺点，能否用其他模型

方法来分？又如何分析？

10.1因果关系图

10.2流程图

10.3DYNAMO方程

L S.K=S.J+DT*SR.JK

L T.K=T.J+DT*TR.JK

N S=10000

N T=1500

R SR.KL=X*T.K

R TR.KL=W*S.K

C X=1

C Y=0.05

10.4仿真计算（以年为单位）

系统动力学方法的优点：

（1）系统动力学是自然科学的理论体系（系统论，控制论，信息论）与经济学的综合，可以用来分析复杂的社会经济系统，帮助做出决策。

（2）系统动力学的方法是一种面向实际结构模型的建模方法，可以方便的处理非线性和时变现象，能做长期、动态、战略的仿真分析与研究。

（3）系统动力学定义复杂系统为高阶次、多回路和非线性的反馈结构，绘制因果关系图和流图，可以知道各个因素之间的因果关系。

（4）系统动力学以仿真实验为基本手段，以计算机为主要工具，进行计算时较为方便，数据较为精确。

系统动力学的缺点：

（1）系统动力学是在对一些系统的研究之后，进行主观抽象和和概括的结果，存在一定的主观性。（2）进行系统动力学仿真计算时，必须有数据的支撑才能进行仿真。

（3）DYNAMO方程的建立需要一定的数学基础，需要也一定的计算机软件操作基础。

（4）系统动力学能做长期、动态的战略分析，相对于短期，中期，较为有限。

可以使用数学模型进行分析，采用状态空间模型法，构建差分方程。

11、

绘制相应的流程图以及因果关系图，在因果关系图当中找出因果反馈回路，并判断回路的性质，根据给出的方程，进一步仿真，提供仿真结果，并对结果进行分析。

11.1因果关系图

一阶正反馈回路：城市人口数、年增长人口数

一阶负反馈回路：年新增个体网点服务数、个体网点服务数、实际拥有服务网点数、千人均网点数、实际人均服务网点与期望差。

11.2流程图

11.3仿真结果（以年为单位）

11.4结果分析

（1）城市年人口数和时间成线性关系，且增幅较缓。

（2）个体网点服务数S开始的一年有较大的增幅，因为SD的下降趋较大，但随着时间的推移，增幅较为缓慢，因为SD趋于平缓。

（3）随着城市人口的增加，千人均网点数SP缓慢增加趋于饱和，SD缓慢减少从而也趋于饱和。

且新增个体网点数随着时间在不断减少，实际网点数SR在后期增加缓慢。应该适当增加网点数，来满足居民的需求。

12、

绘制因果关系图，以及因果回路的性质，画出相应的流程图。

12.1因果关系图

12.2流程图