第9章 物流系统动力学模型
物流系统模型
物流系统模型1模型概述学习物理系统(de)模型之前我们先要知道什么是模型.模型(de)概念:模型是指为了某个特定(de)目(de)将原型所具有本质属性(de)某一部分信息经过简化,提炼而构造(de)原型替代物.模型是集中反映系统信息(de)整体,模型是对实际系统(de)一种抽象,是系统本质(de)表述,是人们对客观世界反复认识,分析,经过多级转换,整合等相似过程而形成(de)最终成果,它具有与系统相似(de)数学描述或物理属性,以各种可用(de)形式,给出研究系统(de)信息.一个原型,为了不同(de)目(de)可以有多种不同(de)模型.模型是对阵时系统中那些有用(de)和令人感兴趣(de)(de)特性(de)抽象化.模型建立起来以后,就可以进行“如果……,怎么样……”(de)实验.从上图我们可以看出,我们可以向模型输入参数和变量,然后他会按照我们事先设定好(de)逻辑或运算方法给出模拟(de)结果.从而我们可以提高对系统(de)认识,评价各种策略对系统(de)影响,帮助我们决策和发现问题.模型(de)分类按形式:抽象模型和形象模型.按变量性质:动态和静态,连续和离散,确定性和随机性模型.按模型规模:宏观模型,中观模型,微观模型.按模型用途:工程用模型,科研用模型和管理用模型等.根据模型与实际系统(de)一致程度,可以概略(de)把模型分为以下四类:实物模型,图形模型,数学模型和模拟模型.1,实物模型是根据系统之间相似性而建立起来(de)物理模型.静态实体模型最常见(de)是比例模型,例如建筑缩小比例模型.2,图形模型是用少量文字,简明(de)数字,不同形式(de)直线和曲线所构成(de)图模型,直观,生动,形象地表示出现实系统(de)本质规律图形模型可分为流程图,方框图,结构图,流图以及网络图等.(1)流程图:反映某种实体(de)流转过程,例如生产流程图.(2)方框图:一个系统由许多子系统组成,用方框图代表子系统从而简化了对问题(de)说明.(3)结构图:用来研究系统元素之间(de)逻辑关系,结构层次,空间分布等.如管理决策(de)层次结构,企业(de)组织结构.(4)流图:可分为信息流图,资金流图和物流图.信息流图能反映组织信息(de)来龙去脉;资金流图反映了费用(de)流转和消耗情况,通过计算每一环节(de)费用可以分析出企业(de)生产效益;物流图反映了物资流动方向,运量,距离和费用等内容,对研究工厂布局,计算运费,确定运输工具有重要意义.3.数学模型:广义地说,凡是一切数学概念,数学理论体系,各种数学公式,各种方程式以及有公式系列构成(de)算法系统等都被称为数学模型.狭义(de)说,凡是将具体现象,事物(de)特征和性质给以数学表达(de)数学结构,如各种等式,不等式,图,表或框图等,也叫数学模型.数学模型是已解决某个现实问题为目(de),从该问题中抽象归结出来(de)数学问题也叫数学模型,也就是说数学模型是用数学术语对现实问题(de)具体描述.数学模型,包括原始系统数学模型和仿真系统数学模型.原始系统数学模型又包括概念模型和正规模型,概念模型是指用说明文字,框图流程和资料等形式对原始系统(de)描述,正规模型试用符号和数学方程式来表示系统(de)模型,其中系统(de)属性用变量表示,系统(de)活动则用相互有关(de)变量之间(de)数学函数关系来表示.原始系统数学建模过程为一次性建模.仿真系统数学模型是一种适合在计算机上运行和实验(de)模型,主要根据计算及运算特点,仿真方式,计算方法,精度要求,将原始系统(de)数学模型转化成计算机程序.仿真系统数学建模过程为二次建模过程.一个真实(de)系统它(de)内在联系和与外界(de)关系一般是非常复杂(de),用系统模型完全准确地描述是很困难(de),只能近似(de)描述.建立物理属性相似基础上(de)物理模型描述真实系统(de)逼真感虽然较强,但对于复杂(de)系统,建立物理模型所需费用大,而且要修改参数和改变结构都很困难.相对而言数学模型(de)建立和应用修改则更为方便和经济.因此仿真系统中我们更多地是使用数学模型.4.模拟模型和原系统(de)物理元素完全不同,但动作相似,当两系统性质之间(de)关系相同时,常用便于分析计算(de)系统作为研究另一系统(de)模型.例如,在机械运动中速度,力与质量(de)关系,可用电路中(de)电压,电流和电容来模拟.在电路中改变电压,电流和电容远比机械运动中改变速度,力和质量简单得多.数学模型(de)意义数学是进行模型系统模拟和仿真(de)有力工具,建立数学模型是发展物流科学和解决实际物流问题(de)首要课题.数学建模是一种具有创新性(de)科学方法,它将问题简化抽象为一个数学问题或数学模型,然后采取恰当(de)数学方法求解,对现实问题进行定量(de)分析和研究.所以,建立准确合理(de)数学模型是系统模拟工作(de)基础.现代工程技术复杂,系统庞大,工程上要关心整体(de)过程和系统(de)设计,而不能将问题简单(de)分开来看.在对物流系统(de)研究过程中,我们要从整个供应链(de)高度来看待问题,而不能仅仅拘泥于单个物流环节或设备控制设计上.因此现代物流系统模拟所要求(de)数学模型,应是能反映整个过程(de)宏观动力学模型.在建模上源于以往(de)物流学,但又有所区别,是一门新兴(de)学科.系统模拟技术(de)优点使用模型(de)意义在于,客观试题系统很难做实验,或者根本不能做实验,这种情况下可利用模拟系统代替;对象问题虽然可以做实验,但是利用模型更便于理解;模型易于操作,利用模型(de)参数变化来了解现实问题(de)本质和规律更经济方便.具体说来,模型具有以下优点:1.符合人们思维习惯,有助于系统分析.2.系统模拟对各种复杂(de)系统具有很好(de)适应性.3.系统模拟有利于定性和定量(de)结合.4.系统模拟有利于解决随机因素(de)影响.5.系统模拟可以帮助系统优化.系统模拟(de)特殊作用所谓特殊作用,就是其他技术很难达到或者无法取代(de)作用.主要由以下几个方面:(1)过程系统通常属于大型工业系统,其流程复杂,投资巨大,生产连续性强.从经济安全性出发,一般不允许在真实系统上进行实验研究,必须借助模拟手段.(2)计划中或设计中(de)过程系统,现实世界中并不存在,只能通过模拟手段进行实验研究.(3)高质量(de)模拟模型具有预测性.应用现代高速大容量模拟计算机,人们可以短时间内预测实际过程系统数月甚至数年时间中所发生(de)现象和事件,这是模拟技术“超时空”(de)优点.(4)实际过程系统根本不允许做(de)实验.如超极限运行,破坏性试验,事故分析等,利用模拟技术不会造成任何损失,是最安全(de)实验研究方法.(5)模拟实验研究主要在模拟机上进行.与真实系统试验相比,除了安全以外还大大节省原材料,能源消耗和人力资源等.(6)动态模拟数学模型可以产生被模拟系统受到各种外部扰动或操作变化(de)动态响应,这种特点即模拟(de)预测性.也就是说,一个高质量(de)数学模型不是主观认为赋给模型哪些功能,模型则只产生哪些功能或现象.从这个意义上看,采用模拟技术可以辅助工程技术人员全面认识和分析过程系统,防止人为思维惯性所产生(de)遗忘导致(de)实验,研究或设计(de)重大失误.(7)模拟技术通常用软件形式体现,用软盘,磁带或光盘等作为载体,传递复制极为方便.软件还是一种可以在“信息高速公路”甚至线中传送(de)资源,这是模拟技术便于传播推广(de)一大优势.物流系统模型1物流系统模拟技术(de)应用模拟技术对于研究对象表征不需要非常(de)抽象,同时模拟模型可以方便(de)调整系统内部各个环节(de)结构以及它们之间(de)关系,这些无疑非常适合于物流系统多变(de)特性.用模拟方法来构建模型,可以全面分析供应链,随着计算机技术(de)发展,这种分析可以更加深入,考虑随机性,包括供应链结构(de)随机性与订货和供应(de)随机性,同时还可以考虑系统(de)动态需求.同时,使用模拟技术,对物流系统进行研究,可以定性预定量相结合,微观研究与宏观研究相结合.在物流系统研究中系统模拟技术(de)应用主要由以下几个方面.1.物流系统(de)规划与设计2.物料控制3.物料运输速度4.物流成本估算物流系统模型(de)特点物流系统模型具有如下三个特点:一是实体(de)抽象或模仿;二是由与分析问题有关(de)因素所组成;三是用来表明这些因素间(de)关系.物流模型(de)主要参数.周期数,库存量,初始库存,库存价格,库存成本,进(出)货量,延迟时间,运输价格,运输成本,总成本.以及其他可能(de)参数.物流系统常用(de)数学模型1.资源分配型生产经营系统在有限(de)资金,能源,原材料,资源,运输工具,台时,工时等条件下运作.如何合理安排分配有限(de)人力物力财力,使其充分发挥作用,使目标函数达到最优,这就是资源分配型.通常可以利用(de)模型有线性规划,动态规划和目标规划.2.存储型为了使生产经营得以正常运转,一定数量(de)资源储备是必要(de).在保证生产过程顺利进行(de)前提下,如何合理确定各种物资(de)存储数量,使资源采购费用,存储费用和因缺乏资源影响生产所造成(de)损失总和为最小.这就是存储型.通常可以利用库存模型和动态规划模型.3输送性在一定输送条件下(如道路,车辆),如何使输送量最大,输送费用最省,输送距离最短,这就是输送型.图论,网络理论,规划理论为解决这类问题提供了有用(de)模型.4.等待服务型系统中要求服务(de)顾客(如领料(de)工人,待打印(de)文件,保护爱(de)机器,提货单)和为顾客服务(de)机构(入仓库,维修车间,发货点),所构成(de)等待系统中,如何最优(de)解决“顾客”和“机构”之间(de)问题,了解顾客到来(de)规律,确定顾客等待(de)时间,寻求顾客等待时间最少而机构设置费用最省(de)优化方案.通常可以利用排队模型.5.指配型任务(de)分配,生产(de)安排加工(de)顺序等问题是企业中常见(de)问题.如何以最少(de)费用最少(de)时间完成任务,就是指派型,数学上成为指派问题和排序问题.通常可以利用(de)模型有整数规划和动态规划模型. 6.决策型在系统设计和运行管理中,从各种有利有弊且带风险(de)替代方案中对经营管理中(de)一些重大问题做出及时而正确(de)决策,找出所需(de)最优方案,这就是决策型.决策论为解决这类问题提供了可以利用(de)模型.7.其他模型除上述介绍(de)模型外,还有诸如解释预测型,投入产出型,布局选址型等.物流模型构建(de)原则1.模型构造(de)系统化2.物流模型(de)简单化3.物流研究(de)多方位化4.物流模型构建(de)规范化建模方法与步骤系统建模方法1.直接分析法,系统较简单,问题明确,可按问题(de)性质直接建立模型.2.数据分析法,当系统结构(de)性质尚不够清楚,但是,通过分析系统功能(de)已有数据或新做(de)实验所获取(de)数据可以建立系统(de)模型.3.实验分析法,对于某些问题,现有(de)数据分分析尚不能确定个别变量对整个系统工作指标(de)影响,又不太可能做大量实验时,也可以在系统上做局部试验,确定关键本质变量,弄清楚其本质特性及其对所关心(de)指标(de)影响.逐渐分析,发现矛盾,建立实验模型,直到取得满意效果为止.4.主观想象法当系统结构性质不明确,又无足够(de)数据,系统上无法做实验时,此时看来无法建立模型,但实际还是可以用“主观想象”来人为地实现一个模型.5.人工实现法当系统结构复杂,性质不明确,没有足够(de)证据,又无法在系统上做实验,或者不允许做实验时,可以利用人工现实系统逐步建立模型.物流系统模型建立步骤1.弄清问题,掌握真实情况2.搜集资料3.确定因素之间(de)关系4.构造模型5.求解模型6.检验模型(de)正确性系统模拟遵循(de)总体工作流程(1)系统定义.根据模拟目(de),规定模拟系统(de)边界条件和约束条件.(2)数学建模,根据系统试验知识,模拟目(de)和实验资料来确定系统数学模型(de)框架,结构和参数.模型(de)简繁程度应与模拟目(de)相匹配,要确保模型(de)有效性和模拟(de)经济性.(3)模拟建模.根据数学模型(de)形式,计算机(de)类型以及模拟目(de)将数学模型转变为模拟模型,建立模拟模型试验框架.应进行模型变换正确性校核.(4)装载.利用模拟软件将模拟模型输入计算机.设定试验条件及记录变量.(5)实验.根据模拟目(de)在模型上进行试验.(6)结果分析.根据实验要求对结果做分析,整理及文档化.根据分析(de)结果修正数学模型,模拟模型,模拟程序,以进行新(de)实验.物流系统建模应注意(de)几个问题1.对研究对象(de)了解建立可信(de)系统模型是系统模拟最重要(de)前提,也是模拟中比较困难(de)部分.其次系统模拟需要收集大量(de)数据,模拟模型(de)每一个细节都要以实际数据为依据.借助模拟方法优化系统时,需要对每次模拟过程反映出(de)现象,进行深入(de)综合分析,提出改进建议,在模拟检验改进措施(de)效果.当前计算机运算速度和容量都有了很大(de)提高,模拟软件不断完善,因此只要能够建立准确(de)数学模型,几乎可以模拟人和试验规模,任意复杂程度(de)系统.以下情况会使建模者无法得到准确完备(de)数学模型(1)由于经验不足,建模者对系统过程了解有片面性,或对数据源(de)理解偏离了实际,所建立(de)模型不可能提供正确(de)描述.(2)由于测试手段或方法(de)限制,建模者无法获得完备(de),有关过程系统(de)数据.(3)由于建模者采用(de)数学方法不准确,模型得不出预期(de)结果.或者由于模型数学结构复杂,导致模型计算(de)稳定性差.如代数方程不收敛,微分方程震荡发散等.模型中出现此类问题,使得调试工作相当困难.(4)由于建模效率低,对于建模周期很长(de)大型系统而言,如果新建物流系统已经进入施工阶段,建模工作尚未完成,用模拟技术进行设计方案可行性分析(de)意义就不大了.基于以上原因,需要我们对研究对象有深入全面(de)了解.2.对于模型构建者提出(de)要求首先,建模者必须面向实际.其次,建模者还应当具备坚强(de)意志.除了需要一批高水品(de)人才之外,最大限度(de)减少劳动,采用先进(de)软件开发和系统(de)管理方法,众多开发者进行并行工作以达到最高(de)效率,也是十分重要(de).最后需要注意(de)是,当看似完善(de)理论在运用时出现了错误,其实并不一定是理论(de)错误,只是因为理论(de)前提和实际问题(de)外部环境不一致,才导致理论无效.3.物流系统建模应注意(de)问题(1)明确目(de),确定构成要素.(2)模型(de)简单化和高精度模型.(3)没有固定不变(de)建模方法.。
系统动力学模型在供应链管理中的应用和分析
系统动力学模型在供应链管理中的应用和分析供应链管理是指领导和协调一系列活动,以实现从原材料采购到最终产品交付的整个过程。
在复杂的全球化市场环境中,供应链管理变得越来越复杂,需要项目经理和管理团队不断优化和改进供应链中的各个环节,以提高效率、降低成本并提供更好的客户服务。
系统动力学(system dynamics)是一种用于模拟和理解系统行为的方法。
通过建立动态模型,系统动力学可以帮助我们了解和预测供应链中各个环节之间的相互作用、反馈机制以及如何应对变化。
一、系统动力学模型的构建1. 定义系统的边界和目标:在应用系统动力学模型前,需要明确供应链的边界和目标。
供应链可以被视为一个系统,包括供应商、制造商、分销商和客户等各环节。
边界的明确有助于确定建模的范围和目标。
2. 建立库存-订单循环模型:库存是供应链中重要的变量之一,它直接影响到供应链的效率和成本。
系统动力学模型可以帮助我们分析和优化库存管理策略,以减少库存水平并降低库存成本。
3. 考虑供需关系和反馈机制:供应链中的供需关系和反馈机制经常会导致波动和不稳定性。
建立系统动力学模型时,需要考虑这些相互作用和反馈,以更好地理解系统行为并采取相应的改进措施。
二、系统动力学模型在供应链管理中的应用1. 预测和规划:系统动力学模型能够帮助预测供应链中不同环节的需求,进而帮助企业制定更准确的生产和采购计划。
通过模拟不同的情景和变化,系统动力学模型可以帮助企业制定更灵活的供应链策略,以适应市场需求和变化。
2. 库存管理:库存是供应链中的重要因素,它直接关系到成本和客户服务水平。
通过建立系统动力学模型,企业可以更好地理解库存的变化和波动,从而制定更合理的库存管理策略。
模型可以帮助企业预测库存需求、库存水平和回应时间,并优化相应管理措施。
3. 供应链协同和协作:供应链中的各个环节之间存在相互依赖和协作关系。
系统动力学模型可以帮助企业建立一个集成的供应链网络,并分析供应链中不同环节之间的相互作用和反馈机制。
系统动力学模型
系统动力学模型系统动力学模型是一种有效的分析运动系统结构和行为的有效方法,它提供了一种理解运动建模的方法。
它是由芬兰物理学家Leonhard Euler在18世纪初提出的,其理论至今仍然是解决运动系统结构和行为问题的基础神经科学工具。
它可以被用来模拟和描述在动力学控制领域中的各种机械系统,从基本到复杂。
系统动力学模型的基本概念是分析和解决时变系统中的问题,它将系统分解为不同的动态系统元素。
系统动力学模型利用方程组来相互连接元素,其中每个方程表示一个系统变量的变化情况,以便研究系统的行为和性能。
系统的行为可以分析并发现系统的特性,比如平衡点、温度和速度等。
这就构成了一个有力的工具,可以为复杂的运动系统提供可靠的模型。
另一个系统动力学模型的重要应用是仿真,该技术可以建立一套完整的模型来模拟真实系统的行为,这样就可以对真实系统进行测试和模拟,用于研究系统中发生的变化。
此外,系统动力学模型还可以应用于控制系统设计,如自动控制系统。
此外,系统动力学模型也用于生物动力学,用于研究人体活动和运动控制的各种因素,比如力学、器官位置、活动强度和时间等。
系统动力学模型的应用可以模拟和研究人体活动行为,帮助科学家发现人体活动的基本原理,并分析不同活动类型的控制和行为问题。
系统动力学模型的发展表明,它提供了一种可用于仿真和控制复杂运动系统的有效方案。
它可以用于模拟和分析许多不同的机械系统,包括多体系统和工程控制系统,以及生物动力学中的人体行为。
它也被广泛应用于航空航天、机械工程和机床制造领域,以提供更可靠的模拟和精确的控制策略。
总的来说,系统动力学模型是一种有效的研究运动系统结构和行为的有效工具。
它有助于开发出动力学建模、控制策略和分析工具,以便更好地理解和模拟运动系统的性能。
系统动力学模型的发展也为实现更有效的控制策略,以及运动系统更高效运行提供了有力的支持。
系统动力学模型
系统动力学模型什么是系统动力学系统动力学是一种研究系统行为的方法和工具,它主要关注系统结构形成的动力学过程。
它可用于预测系统变化的趋势和影响,以及设计改变系统行为的政策。
系统动力学是一种模拟性思维工具,用于解决涉及许多互相联系的因素的复杂问题,例如企业管理、城市规划、环境保护、流行病传播等。
系统动力学建立在一系列原理之上,包括动态、非线性、复杂性和反馈。
它将系统看作一个有机整体,受到内部和外部因素的相互作用和影响。
系统动力学的核心是建立一个结构模型,该模型基于特定系统的组成部分,系统变量和它们之间的动态关系。
系统动力学模型的基本组成部分一个典型的系统动力学模型包括以下四个主要部分:构建系统结构图系统结构图是系统动力学模型的核心。
它包括不同变量之间的关系,变量可以是数量、资料、质料、阈值或事件。
结构图可以通过新陈代谢循环、储备、增值、流动和调控来定义系统变量和它们的依赖关系。
确定变量因素每个系统变量都受多种因素的影响,并与其他变量相互影响。
变量因素可能是外部因素,如市场需求、公司预算、环境限制等,也可能是内部因素,如员工行为、财务报告、产品质量等。
定义动态性系统动力学模型是建立在动态性基础上的。
变量不断变化,相互作用和影响会产生系统行为和性能的变化。
动态模型可以从时间维度中展现出来,当然还要考虑到周期性和规律性。
分析政策通过模型的分析,会得出许多新见解,从而制定出需要采取的具体政策和措施。
可以评估不同政策的影响,从而制定最佳的决策方案。
系统动力学模型的使用系统动力学模型非常适合用于下列场景:多变量和相互影响如果一个问题涉及许多因素和相互的影响,系统动力学模型是一种非常有效的解决方案。
它允许解决复杂的问题,包括环境、制造、管理、公共政策等。
长期影响系统动力学模型还可以用于评估政策和措施的长期效果,以及它们及其组合可能产生的复杂后果。
它可以帮助预测趋势和影响,为政策制定提供依据。
数据不足当您对一个系统缺少足够的信息时,使用系统动力学模型可以预测未来的变化趋势,并识别最重要的变量和因素。
第8章 物流系统动力学模型
第一节
系统动力学概述
三、系统动力学的基本原理
(二)系统动力学的工作原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8-1 系统动力学工作原理
第一节 三、系统动力学的基本原理 (三)系统动力学建模步骤
系统动力学概述
明确目的
确定系统边界
因果关系分析 建立系统动力学模型 仿真试验 结果分析 模型修改
第二节
系统动力学建模
一、建模目的与系统边界 二、因果关系分析
结构 分析 数据集 分析
分析工具
如Cause tree用树状图形的形式表 示出所有工作变量之间的因果关系 如Cause tree用树状图形的形式表 示出所有工作变量之间的因果关系
第三节
Vensim软件及物流系统动力学建模
一、Vensim软件 (二)Vensim操作界面
第三节
Vensim软件及物流系统动力学建模
第二节 二、因果关系分析 (二)因果链
系统动力学建模
因果链是用因果箭来描述的递推性的因果关系。
负因果链:含有奇数个负因果箭的因果链,如图( b )所示 正因果链:含有偶数个负因果箭的因果链,如图( c )所示
第二节 二、因果关系分析
系统动力学建模
(三)因果关系的反馈回路
当因果链中“原因”引起“结果”,“结果”又引起 “结果的结果”,最终又作用于最初的“原因”,形成一个 封闭的回路,则称为因果关系的反馈回路或因果反馈回路、 因果反馈环。
(三) Vensim 绘图工具 说明
第三节 (四)Vensim建模
Vensim软件及物流系统动力学建模
1.绘制因果关系图
1)启动Vensim,点击菜单栏“File”-“New Model”,显示“Model Settings Time Bounds”对话窗口,点击“OK”按钮即可显示空白窗口, 接下来可以开始绘制因果循环图。
系统动力学模型在供应链管理中的应用研究
系统动力学模型在供应链管理中的应用研究供应链管理是如今全球企业必不可少的经营策略之一。
随着全球贸易的蓬勃发展,企业之间的合作和竞争关系越来越紧密,供应链管理的复杂性也日益增加。
在这种趋势下,如何有效地管理供应链,提升效率和降低成本,成为企业迫切需要解决的问题。
这时候,系统动力学模型就成为了供应链管理的重要工具。
本文将重点探讨系统动力学模型在供应链管理中的应用研究。
一、系统动力学模型的概念和特点系统动力学模型是指一种分析系统行为的方法,将系统看成是由多个相互作用的部分组成的整体。
系统动力学主要通过建立各种数量和关系之间的方程式来表达系统的特性,并发展出各种数值或循环模拟方法来模拟系统的动态行为。
系统动力学模型有着以下几个重要特点:(1)系统动力学模型是一个动态模型,它能够模拟系统的长期行为。
(2)系统动力学模型是基于系统结构的,它将系统分成若干部分,通过分析这些部分之间的相互作用来理解整个系统行为。
(3)系统动力学模型包括多项式关系和非线性关系,能够更好地反映实际问题。
(4)系统动力学模型能够模拟模糊的或者不确定的因素,并进行动态优化。
二、系统动力学模型在供应链管理中的应用供应链管理是一个包含多个组织、公司和环节的复杂系统,在这个系统中,每个环节的变化都会引起整个供应链系统的变化,因此,供应链链管理问题是一个典型的系统动力学问题。
在供应链管理中,系统动力学模型的应用可以帮助管理者分析供应链的整体性能,识别瓶颈、研究影响因素、优化策略等。
其中,系统动力学模型广泛应用于以下几个方面:(1)供应链协调在供应链协调问题中,系统动力学模型能够表达各方参与者的决策行为和其变化对整个系统的影响,并分析系统各种政策对供应链绩效的影响,帮助建立有效的协调机制。
(2)库存管理在库存管理问题中,系统动力学模型能够表达系统中许多因素的复杂关系,如生产时间、生产任务、库存安全水平、订单接单率等,以及这些因素对库存水平和服务水平的影响,以此来优化库存管理策略。
《系统动力学模型》课件
3 交通拥堵问题
利用系统动力学模型分析 交通系统中的关键影响因 素,提出拥堵缓解策略。
总结
系统动力学模型的优 点
能够综合考虑各种因素的复杂 相互关系,揭示潜在的系统行 为规律。
系统动力学模型的局 限性
构建和验证模型需要大量的数 据和计算资源,并且容易受到 参数估计误差的影响。
系统动力学模型的未 来发展
3
1 972 年
《The Limits to Growth》的发表使系统动力学模型成为一个热门研究领域。
系统动力学基本理论
系统动力学图形符号、流量与库存的关系以及系统动力学中的反馈思想是构建系统动力学模型的基本理论。
系统动力学模型的构建
步骤一:制定概念模 型
定义系统的边界和范围,确定 系统中的因素。
步骤二:建立定量模 型
全面考虑建模元素,建立动态 模型方程。
步骤三:模型验证和 仿真
模型验证的用案例
1 企业资源分配问题
通过系统动力学模型优化 企业的资源配置方案,提 高经济效益。
2 环境污染问题
应用系统动力学模型预测 环境污染的发展趋势,制 定相应的环境保护措施。
复杂性分析
适用于复杂问题,帮助发现问题背后的潜在因果 关系。
系统动力学模型的应用领域
商业与管理 公共政策 能源与资源管理
环境与可持续发展 社会科学 健康与医疗
系统动力学模型的历史发展
1
1940年代
系统动力学的基本概念和方法首先由Jay W. Forrester提出。
2
1960年代
MIT的Jay W. Forrester开始使用计算机来构建和模拟系统动力学模型。
系统动力学模型教学课件
THANKS
感
系统动力学模型在可持续发展领域的应用
总结词
随着可持续发展理念的深入人心,系统动力 学模型将在可持续发展领域发挥更大的作用, 为解决环境、经济和社会问题提供有力支持。
详细描述
系统动力学模型可以用于研究可持续发展中 的复杂问题,如气候变化、资源利用和人口 发展等。通过模拟不同政策或措施对可持续 发展的影响,系统动力学模型可以为政策制 定者提供决策支持,促进可持续发展目标的
02
系力学模型的基本念
系统元素
变量
状态变量
速率变量
辅助变量
系统中随时间变化的因 素,可以是状态变量、 速率变量或辅助变量。
描述系统状态变化的变 量,其值在特定时刻确定。
描述状态变量变化速率 的变量,即状态变量的
导数。
用于描述系统内部机制 或相互作用的变量。
系统结构
01
02
03
04
反馈回路
描述系统内部各元素之间相互 作用的路径,是系统行为产生
04
系力学模型的分析法
仿真分析
总结词
仿真分析是系统动力学模型的核心分析方法,通过构建模型 并模拟系统行为,帮助理解系统的动态特性和行为模式。
详细描述
仿真分析基于系统动力学模型,通过设定不同的参数和初始 条件,模拟系统在不同情况下的行为表现。通过比较模拟结 果和实际数据,可以对系统的未来行为进行预测,并评估不 同政策或策略对系统的影响。
系统动力学模型的应用领域
总结词
系统动力学模型在多个领域都有广泛的应用,如企业 管理、城市规划、生态保护等。
详细描述
在企业管理领域,系统动力学模型可以用于研究企业的 战略规划、市场营销、生产管理等各个方面,帮助企业 优化资源配置,提高管理效率。在城市规划领域,系统 动力学模型可以用于研究城市的人口、经济、环境等各 个方面的动态行为和发展趋势,为城市规划提供科学依 据。在生态保护领域,系统动力学模型可以用于研究生 态系统的结构和功能,预测生态系统的发展趋势和变化 规律,为生态保护提供技术支持。
区域物流系统动力学模型及其算法分析_桂寿平
1
1
0
1
1
0
0
其中
=
C
2 11
-2C 11C
55
+C
2 55
-4C
51C
15
.
又因为 A =T ΛT -1 ,
第 10 期
桂寿平 等 :区域物流系统动力学模型及其算 法分析
3 9
λ1
λ2
0
Λ=
λ3
, 其中 λ1 , … , λ5 为方阵
0
λ4
λ5
A 的特征根 , 故有
eλ1t
eλ2t
r egional logistics
图 4 基本因果反馈环 F ig.4 Basic causalit y fe edback r ings
2 .2 区域物流系统动力学模型的建立
区域物流系统可划分为 5 个模块 :经济增长子 构造 、人口子构造 、消费水平子构造 、物流需求子构 造和物流能力子构造 .根据以上子构造 , 并在分析区 域物流系统基本因果关系的基础上 , 可得出如图 5 所示的区域物流系统动力学模型 .
系统动力学模型
系统动力学模型系统动力学模型是一种旨在评估和预测系统行为的工具。
它可以量化系统的状态改变,以及它们之间的相互作用。
系统动力学模型是一种有用的工具,可以用来研究复杂系统,了解系统是如何处理不同类型的信息,并预测它们的未来行为。
系统动力学模型是一种基于理论的系统分析方法,它的基本假设是系统的行为可以用一组模型来表示。
模型可以是相互作用的系统元素,也可以是连接系统元素的联系。
系统动力学模型的目的是使用这些模型来研究系统的结构、属性和行为,并预测系统的未来发展。
系统动力学模型采用了一种基于计算机的技术,称为差分方程式方法,来描述和解释系统的动力学变化。
差分方程式方法使用动力学变量,如速度、位置、电位、势能等,来描述系统的运动。
这种方法可以用来模拟并预测复杂系统的行为。
系统动力学模型还应用于行为学领域,用于模拟人类行为的动态变化的过程。
行为学中的系统动力学模型可以用来理解社会行为中的复杂性和模糊性,以及行为的有机变化。
在行为学中,系统动力学模型的一个重要应用是可以用来计算不同行为的不稳定性,并预测行为的发展趋势。
系统动力学模型有助于分析和预测复杂系统的行为,它可以用来理解和描述系统的内在振荡机制,以及两个或多个系统之间的互动关系。
它还可以用来分析行为学中的行为变化,并预测行为的趋势。
系统动力学模型的广泛应用使它成为一种重要的工具,用于研究复杂系统的运作和行为,以及理解行为的动态变化。
综上所述,系统动力学模型是一种用于评估和预测系统行为的有用工具。
它可以使用模型来描述系统的结构、属性和行为,并利用差分方程式方法来模拟复杂系统的行为,为行为学提供有用的工具。
系统动力学模型的应用范围广泛,可以用来研究复杂系统的内部机制,以及行为的发展趋势。
系统动力学9种模型
系统动力学9种模型引言系统动力学是一种研究动态系统行为的方法论,它通过构建系统模型来分析系统的各种因果关系和变化规律。
在系统动力学中,有9种基本模型被广泛应用于各种领域的问题分析和解决。
本文将对这9种模型进行全面、详细、完整且深入地探讨。
1. 积累模型积累模型是系统动力学中最基本的模型之一,它描述了一个变量或者一组变量的积累过程。
例如,当我们考虑人口增长的问题时,可以使用积累模型来描述人口数量随时间的变化。
积累模型通常使用微分方程表示。
1.1. 特点 - 变量之间存在流入和流出的关系; - 变量之间的积累是连续的; - 流入量和流出量可以是恒定的或者变化的。
1.2. 应用示例积累模型在生态学、经济学、工程管理等领域得到了广泛的应用。
例如,在生态学中,可以使用积累模型来研究物种数量的变化;在经济学中,可以使用积累模型来研究货币的流通和储蓄;在工程管理中,可以使用积累模型来研究项目进展和资源分配。
1.3. 示例方程dP/dt = b*P - d*P其中,P表示人口数量,t表示时间,b表示出生率,d表示死亡率。
2. 流动模型流动模型描述了一个变量或者一组变量之间的流动过程。
它通常用来研究物质、能量、信息等在系统中的传递和传播。
例如,在物流管理中,可以使用流动模型来研究物料的流动和分配。
2.1. 特点 - 变量之间存在流动的关系; - 流动可以是单向的或者双向的; -流动可以是连续的或者离散的。
2.2. 应用示例流动模型在供应链管理、信息传输、能量传递等领域具有广泛的应用。
例如,在供应链管理中,可以使用流动模型来优化物料的流动和库存的控制;在信息传输中,可以使用流动模型来研究信息的传播和处理;在能量传递中,可以使用流动模型来分析能量的转化和利用。
2.3. 示例方程dQ/dt = f - k*Q其中,Q表示物料的数量,t表示时间,f表示流入量,k表示流失率。
3. 动力平衡模型动力平衡模型描述了一个变量或者一组变量在达到平衡状态时的行为。
系统动力学的9种模型解析
系统动力学的9种模型解析标题:系统动力学的9种模型解析引言:系统动力学是一种研究动态复杂系统行为的数学方法,广泛应用于经济学、生态学、管理学等领域。
本文将深入探讨系统动力学的9种常见模型,并分析其理论基础和应用领域。
通过对这些模型的解析,旨在帮助读者更深入地理解系统动力学及其在实践中的作用。
第一部分:系统动力学概述在介绍具体的模型之前,有必要先了解系统动力学的基本概念和原理。
系统动力学着重于分析系统内部各个组成部分之间的相互关系,通过建立微分方程等数学模型来描述系统的演化过程。
这一方法注重动态演化和非线性特性,在解决复杂问题时具有独特的优势。
第二部分:9种系统动力学模型1. 常微分方程模型:系统动力学的基础,用于描述动态系统的变化过程。
2. 资源流模型:关注系统内资源的流动和变化,适用于生态学、能源管理等领域的研究。
3. 增长模型:研究系统中因子的增长和衰减,可应用于经济学、人口学等领域。
4. 循环模型:探讨系统中的循环过程,如经济周期的波动,可应用于宏观经济研究。
5. 积聚模型:研究系统中积聚和堆积的过程,如资本积累,适用于经济学和企业管理等领域。
6. 信息流模型:研究系统中信息传递和决策的影响,可用于管理学和组织行为学的研究。
7. 优化模型:优化系统中某些指标的值,如最大化效益或最小化成本,适用于运筹学等领域。
8. 非线性模型:考虑系统中的非线性效应,如混沌和复杂性的产生,广泛应用于自然科学和社会科学。
9. 策略模型:研究系统中不同决策对结果的影响,适用于战略管理和政策制定等领域。
第三部分:系统动力学的理论与实践系统动力学的理论基础包括建模、仿真和分析等方法。
通过系统动力学模型,我们可以深入研究系统的行为、寻找潜在问题,并基于模型结果做出合理的决策。
在实践中,系统动力学可应用于企业管理、政策制定、环境保护等领域,为问题解决提供了一种全面和系统的方法。
第四部分:总结与回顾通过对系统动力学的9种模型的解析,我们可以看到系统动力学对于复杂问题的分析和理解具有重要意义。
系统动力学模型课件
系统动力学模型的基本概念
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市场预测
在商业领域,系统动力学模型可以用于预测市场变化,帮助企业制定营销策略 和调整生产计划。例如,预测市场需求、竞争态势、产品生命周期等。
优化决策
资源分配
系统动力学模型可以帮助决策者优化资源分配,提高资源利用效率。例如,在有 限的预算下,合理分配资金、人力、物资等资源,实现效益最大化。
决策支持
系统动力学模型可以为决策者提供决策支持,帮助其分析不同方案的可能影响。 通过模拟不同方案的效果,决策者可以更好地权衡利弊,做出更明智的决策。
详细描述
供应链管理模型通过模拟供应链中供应商、制造商、分销商和零售商等各环节的动态行为,优化供应链的性能, 提高企业的竞争力。该模型可以用于制定采购、生产、物流等方面的策略,降低成本、提高效率。
人口增长模型
总结词
人口增长模型是系统动力学中用于模拟人口增长过程的模型 。
详细描述
人口增长模型通过模拟人口出生率、死亡率、迁移率等动态 因素,预测未来人口数量和结构的变化。该模型可以用于制 定人口政策、资源分配和经济发展等方面的策略,促进人口 与环境的协调发展。
要点二
详细描述
在设定参数与初始条件时,需要依据实际情况和可获取的 数据,为模型中的参数和初始条件进行合理的赋值。这些 参数和初始条件将直接影响模型的模拟结果,因此需要谨 慎选择和验证。
系统动力学模型
系统动力学模型系统动力学是一种研究动态系统行为的方法和工具。
它通过建立数学模型来描述和分析系统的结构和行为,帮助我们理解和预测系统的演变过程。
系统动力学模型广泛应用于许多领域,例如管理学、经济学、生态学等,帮助我们解决现实生活中的问题。
模型构建系统动力学模型的构建过程涉及以下几个关键步骤:1.定义系统的边界和目标:首先确定研究对象是哪个系统,明确系统的边界和研究目标。
边界定义了系统和外部环境的接触点,目标则是我们希望实现或改进的结果。
2.建立流程图:在系统边界内,识别和描述系统中各个组成部分之间的关系和相互作用。
流程图用于呈现系统中各个因素之间的流动和影响。
3.建立变量和关系:根据流程图中的信息,确定系统中涉及的所有变量,并对它们之间的关系进行描述。
这些变量可以是物理量、状态、意愿等。
4.建立方程:利用已知的科学原理、经验数据或信息,建立数学方程来描述变量之间的关系。
这些方程可以是常微分方程、差分方程或代数方程。
5.设定初始条件:系统动力学模型需要给定初始条件,以确定系统的起始状态。
这些初始条件可以是初始值、初始状态或外部输入。
6.求解模型:根据建立的方程和设定的初始条件,使用计算机软件对模型进行求解。
通过数值计算,模拟系统在不同时间点上的状态演变。
模型分析系统动力学模型的分析可以帮助我们深入了解系统的行为和特性。
以下是常见的模型分析方法:1.敏感性分析:改变模型中某个变量的值,观察其对模型结果的影响程度。
敏感性分析可以帮助我们确定哪些因素对系统行为起主导作用,从而指导决策和改进。
2.参数优化:调整模型中的参数值,使模型的输出结果与实际观察结果尽可能接近。
参数优化通常通过最小化误差函数来实现,以找到最佳参数组合。
3.稳定性分析:研究系统模型的稳定性特性,即系统是否趋向于稳定状态,以及在不同条件下是否出现震荡或不稳定行为。
稳定性分析可以帮助我们预测系统的长期行为和趋势。
4.模拟实验:利用系统动力学模型进行模拟实验,生成系统的时间序列数据。
系统动力学模型
第10 章系统动力学模型系统动力学模型(System Dynamic)就是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具,如同物理实验室、化学实验室一样,也被称之为战略研究实验室,自从问世以来,可以说就是硕果累累。
1 系统动力学概述2 系统动力学的基础知识3 系统动力学模型第1 节系统动力学概述1 、1 概念系统动力学就是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法, 它就是系统科学的一个分支,也就是一门沟通自然科学与社会科学领域的横向学科, 实质上就就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。
系统动力学模型就是指以系统动力学的理论与方法为指导, 建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系, 其主要含义如下:1 系统动力学模型的理论基础就是系统动力学的理论与方法;2 系统动力学模型的研究对象就是复杂反馈大系统;3 系统动力学模型的研究内容就是社会经济系统发展的战略与决策问题, 故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ;4 系统动力学模型的研究方法就是计算机仿真实验法, 但要有计算机仿真语言DYNAMIC勺支持,如:PD PLUS,VENSIM等的支持;5 系统动力学模型的关键任务就是建立系统动力学模型体系;6 系统动力学模型的最终目的就是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果, 即坐标图象与二维报表;系统动力学模型建立的一般步骤就是: 明确问题, 绘制因果关系图, 绘制系统动力学模型流图, 建立系统动力学模型, 仿真实验, 检验或修改模型或参数, 战略分析与决策。
地理系统也就是一个复杂的动态系统, 因此, 许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力, 并积极开展了区域发展城市发展, 环境规划等方面的推广应用工作, 因此, 各类地理系统动力学模型即应运而生。
1 、2 发展概况系统动力学就是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特(JAY、W FORRESTE提)出来的。
基于系统动力学的物流人才供需模型构建
基于系统动力学的物流人才供需模型构建引言物流行业作为现代经济的基础性行业,其发展对经济社会的发展起着关键性的支持作用。
然而,随着物流行业的不断发展壮大,物流人才供需不平衡的问题也逐渐凸显出来。
如何科学地构建物流人才供需模型,为物流企业和相关机构提供有效的决策支持,成为当前重要的研究课题。
本文将基于系统动力学方法,对物流人才供需模型进行构建和分析。
1. 系统动力学简介系统动力学是一种研究动态系统行为的方法论,其重点在于对系统内部各个要素之间的相互作用关系进行建模和分析。
系统动力学模型由变量、关系和规则三部分组成,通过对这些要素进行定量和定性的建模,可以揭示出系统的行为和趋势。
2. 物流人才供需模型构建为了构建物流人才供需模型,首先需要明确模型的目标和问题。
在本文中,我们关注的是物流行业中人才供求的平衡问题,即在经济和市场条件下,如何合理配置物流人才资源,满足物流行业的发展需求。
根据实际情况,我们可以将物流人才供需模型分为两个主要部分:人才供给和人才需求。
在人才供给方面,我们可以考虑一些关键因素,如物流人才的培养和流动情况;在人才需求方面,我们可以考虑企业的发展规模、技术需求等因素。
2.1 人才供给模块人才供给模块主要考虑如何合理培养和吸引物流人才,以满足行业的发展需求。
在这个模块中,我们可以考虑以下几个关键因素:•学生人数:学生人数可以作为物流人才的培养基数,通过相关政策和措施的影响,可以对学生人数进行调控。
•毕业生就业率:毕业生就业率可以反映物流行业对人才的吸纳情况,通过调整人才培养的方向和内容,可以提高毕业生就业率。
•人才流动率:人才流动率反映了物流行业内人才的流动情况,通过调整工资待遇、发展空间等因素,可以影响人才流动率。
2.2 人才需求模块人才需求模块主要考虑如何合理评估和满足物流企业对人才的需求。
在这个模块中,我们可以考虑以下几个关键因素:•企业发展规模:企业发展规模可以反映物流企业对人才数量和质量的需求。
基于能源需求管理的物流系统动力学模型研究
基于能源需求管理的物流系统动力学模型研究1弓I言由于能源资源不同于其他自然资源,具有需求的普遍性、难以替代性以及主要能源的不可重复使用和不可再生性,这些特点说明了大力开展节能工作并进行学术研究是极其重要的。
在我国,节能的潜力很大,通过技术、经济、法律、行政和教育等多种手段开展节能工作大有可为。
建立合理的能源价格体系,制定切实可行的节能目标,综合运用各种手段,设计一系列能源解决方案,开发有效的能源供应链管理和能源需求管理是实现节约型社会目标的根本途径,目前我国在这方面的研究还远远不够深入。
本文运用系统工程思想和种群生态学理论,将种群竞争、互惠和相互制约的观点引入能源一物流系统,充分考虑了各因素间的相互作用及外部环境的影响,建立能源一物流系统的动力学模型。
通过对该模型的动力学行为分析,得到了有关结论,该结论对进一步研究能源一物流复杂系统有一定的理论价值和实践意义。
2文献回顾改革开放以來,我国能源供应的紧张状况基本没有得到根本缓解。
据《BP 世界能源统计2008》的有关数据,2007年,我国一次性能源消费总量为亿t油当量,占世界一次能源消费总量的%,其中,石油消费量为亿I,占世界石油消费总量的%;天然气消费量和产量增幅均居全球第二;煤炭消费量达亿(油当量,占世界煤炭消费总量的%。
据预测,到2020年,我国石油消费量最少也需要亿t,届时原油对外依存度可能超过60%。
可见,能源经济问题应着重研究能源与经济发展的关系[1]、能源的供求规律、能源消费、能源物流需求管理、能源价格与税收、能源市场与政府管制、能源贸易等问题。
Holelling[2]于1931年最早提出了不可再生资源经济理论,并发表了经典论文《可耗竭资源经济学》。
与此同时,国外一些研究机构开发了许多应用比较广泛的能源一经济模型,如markal模型、nems 模型和1IASA-WECE3模型等⑶。
由于能源需求量直接影响能源供需缺口,也关系到国家的能源安全问题,而能源安全是全面建设小康社会的重要保障之一。
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第一节
系统动力学概述
一、系统动力学的研究对象和应用范围(续)
系统动力学的应用范围从科研、设计到城市 规划,从人口问题到世界资源危机,从民用到军 用,涵盖了企业系统管理、环境保护、城市发展 与规划,国家和地方经济社会发展预测和系统研 究、宏观经济控制以及各种技术项目的开发等各 方面。
第一节 二、系统动力学的特点
结构 分析 数据集 分析
分析工具
如Cause tree用树状图形的形式表 示出所有工作变量之间的因果关系 如Cause tree用树状图形的形式表 示出所有工作变量之间的因果关系
第三节
Vensim软件及物流系统动力学建模
一、Vensim软件力学建模
第一节
系统动力学概述
三、系统动力学的基本原理
(二)系统动力学的工作原理
8-1 系统动力学工作原理
第一节 三、系统动力学的基本原理 (三)系统动力学建模步骤
系统动力学概述
明确目的
确定系统边界
因果关系分析 建立系统动力学模型 仿真试验 结果分析 模型修改
第二节
系统动力学建模
一、建模目的与系统边界 二、因果关系分析
第二节 二、因果关系分析 (二)因果链
系统动力学建模
因果链是用因果箭来描述的递推性的因果关系。
负因果箭的因果链,如 ( b )所示 图 负因果链:含有奇数个 负因果箭的因果链,如 ( c )所示 图 正因果链:含有偶数个
第二节 二、因果关系分析
系统动力学建模
(三)因果关系的反馈回路
当因果链中“原因”引起“结果”,“结果”又引起 “结果的结果”,最终又作用于最初的“原因”,形成一个 封闭的回路,则称为因果关系的反馈回路或因果反馈回路、 因果反馈环。
5.赋值方程 LEVEL N
注意:(1)赋值方程中不能出现时间下标 (2)模型中每一个状态变量方程都必须赋予初始值, 因此每个L方程后都必须跟随一个N方程
第三节
Vensim软件及物流系统动力学建模
一、Vensim软件 二、物流系统动力学概述 三、一阶负反馈回路 四、二阶负反馈回路
第三节
Vensim软件及物流系统动力学建模
【例8-1】进行存款活动时,存款与利息的因果关 系反馈回路可表示为:
可用流程图描述以上因果关系反馈回路为:
其中: 存款为状态变量 利息为流率变量 利率为辅助变量
第二节 三、系统动力学模型 (二)系统动力学方程 1.状态变量方程 L
系统动力学建模
LEVEL.K=LEVEL.J+DT*(INFLOW.JK-OUTFOLW.JK)
(三) Vensim 绘图工具 说明
第三节 (四)Vensim建模
Vensim软件及物流系统动力学建模
1.绘制因果关系图
1)启动Vensim,点击菜单栏“File”-“New Model”,显示“Model Settings Time Bounds”对话窗口,点击“OK”按钮即可显示空白窗口, 接下来可以开始绘制因果循环图。
第二节 二、因果关系分析
系统动力学建模
因果关系分析起着指明系统的变量间因果关系、 作用方向和说明系统的反馈回路的作用。
“如果……那么就……”
第二节 二、因果关系分析 (一)因果箭
系统动力学建模
一般系统内变量间的因果关系用箭头图表示,一个箭头 连接两个有因果关系的相关变量,称之为因果箭。因果箭的 箭尾始于原因要素,箭头指向结果要素。
三、系统动力学的基本原理
第一节
系统动力学概述
系统动力学(Systems Dynamics,SD)是美 国麻省理工学院(MIT)的弗雷斯特(J. W. Forrester)教授于1956年提出的一种以反馈控 制理论为基础,以计算机仿真技术为辅助手段的 计算机仿真模型,当时主要是针对企业管理问题 进行系统分析。
2)设定图中字体为宋体,大小为10,颜色为黑色:在状态栏中点击字 体名称(初始默认为Times New Roman)。 3)点击绘图栏的“Variable–Auxiliary/Constant”工具,在绘图窗口 中任意一空白处点击(放置变量“利息”),此时显示编辑框,输入 “利息”,然后按Enter。重复此步骤来建立变量“存款”。 4)如果拼错变量名称,仍然在点击“Variable – Auxiliary/Constant” 的情况下,点选拼错变量的名称,此时显示编辑框,即可更改。
一、Vensim软件 (一)Vensim软件简介
早期的系统动力学仿真软件DYNAMO采用的是文本编程方式, 需要用流程图描绘出系统模型后,在流程图里用不同的符号 表示不同类型的函数,之后才编写程序,因此较为复杂。 Vensim是由美国Ventana Systems公司开发的一款可视化系 统动力学软件。与DYNAMO相比,Vensim提供了相对简单灵活 的方式,在绘制流程图的过程中,同时已建立了模型的数学 关系,无需使用许多图形符号。
第8章 物流系统动力学模型
本章学习目标
掌握系统动力学的基本原理 ;
掌握系统动力学模型方法; 掌握Vensim软件及物流系统动力学建模; 了解系统动力学的研究对象和应用范围;
了解因果关系分析方法;
了解系统模型流程图的画法。
第一节
系统动力学概述
一、系统动力学的研究对象和应用范围 二、系统动力学的特点
负反馈回路:含有奇数 个负因果箭的反馈回路 个负因果箭的反馈回路 正反馈回路:含有偶数
第二节 二、因果关系分析
系统动力学建模
(四)多重因果反馈回路
同一系统中存在的两个或两个以上的反馈回路称为多 重反馈回路
第二节 三、系统动力学模型
系统动力学建模
(一)流程图(Flow Diagram)
状态变量
第一节
系统动力学概述
三、系统动力学的基本原理
(一)系统动力学的理论基础 (二)系统动力学的工作原理 (三)系统动力学建模步骤
第一节 三、系统动力学的基本原理
系统动力学概述
(一)系统动力学的理论基础
系统 分析
控制论
决策论
仿真
根据信息和 反馈控制、 评价准则, 自动调节、 用数量方法 时间滞后和 寻找或选取 噪声干扰等。 最优决策方 尤其是反馈 案,是运筹 控制理论 学的一个分 支。
8)点击菜单栏的“File”-“save”保存所完成的因果关系图。
第三节 (四)Vensim建模
Vensim软件及物流系统动力学建模
2.绘制流程图及建立方程式
1)新建一个模型,在“Time Bounds for Mode”对话窗口中设置“TIME STEP”为0.25,“Units for Time”为“Year”,然后点击“OK”。 2) 绘制状态变量“存款”:点击绘图栏“Box Variable – Level” 工具,在窗口内任意处单击,出现编辑框,键入“存款”,再按 Enter。 3)绘制流率变量:点击绘图栏“Rate”工具,在状态变量的左方适当 位置点击,则显示“源”,移动鼠标至“存款”处点击,出现编辑 框,键入“利息”,再按Enter。如图8-14所示。 4) 点击绘图栏“Variable – Auxiliary/Constant”工具,在空白处 键入变量“利率”。
第一节
系统动力学概述
一、系统动力学的研究对象和应用范围
系统动力学的研究对象从开始的工商企业 扩展到整个社会、经济系统。
这些系统具有一些共同的特点:需要进行比 较、选择或优化决策的系统,尤其是大规模复杂 系统;具有自律性和由于系统中所存在的因果关 系而形成反馈机制的系统;原因和结果相互作用 具有多样性和复杂性,因而导致非线性多重反馈 结构的系统。
2.流率方程
R
RAT E.KL f LEVEL.K,AUX.K,CON.K,
3.辅助方程 A
AUX.K g AUX.K,LEVEL.K,RAT E.JK,CON.K,
第二节 三、系统动力学模型 (二)系统动力学方程 4.常量方程 C
CON
系统动力学建模
注意:(1)常量方程中不能出现时间下标 (2)常量可以依赖于其他常量。
第三节 (四)Vensim建模
Vensim软件及物流系统动力学建模
1.绘制因果关系图
7)选中绘图栏中的“Sketch Comment”工具,然后点击绘图窗中正反馈 回路内一点,在显示的批注说明对话窗口内,选择“Shape”下的 “Loop Clkwse”(顺时针),及“Graphics”-“Image”右侧下拉菜单中 的“+”,最后点击“OK” 键。即可在改该反馈回路中添加正反馈回 路的图形。
•
决策变量
Text Text
•
也称为流位 变量,是描 述系统积累 效应的变量
Text
也称为流率 变量、速率 ,是描述系 统积累效应 的变化快慢 的变量
第二节 三、系统动力学模型
系统动力学建模
(一)流程图(Flow Diagram)
3.流程图常用符号
流
流位
流率
源与汇
参数
辅助变量
第二节
系统动力学建模
第二节 一、建模目的与系统边界 (二)系统边界
系统动力学建模
正确地划出系统的边界需要将系统中的反馈回路 看作是闭合的回路,在定性分析的基础上辅以定量分 析,把那些与建模目的关系密切和相对重要的因素都 纳入系统的边界。在建模的过程中,需要不断检验系 统边界的充分性。并当系统边界确定后,还应考虑当 边界扩大(或缩小)后,原定的策略还是否有效。
第三节 (四)Vensim建模
Vensim软件及物流系统动力学建模
1.绘制因果关系图
5)点击绘图栏“Arrow”工具,单击变量“利息”,再移动鼠标单击变 量“存款”,则显示有直线箭头指针从“利息”指向“存款”; 接着 点击绘图栏的“Move/Size Words and Arrows”工具,拖曳直线箭头指 针的小圆圈将直线箭头变为弧形。重复上述步骤可建立弧线箭头指针 由“存款”指向“利息”。 6)点击绘图栏“Move/Size Words and Arrows”工具,将鼠标移至某个 箭头中间的小圆圈上按右键,在出现的对话框中勾选“Polarity”下面 的“+”号,即可为该箭头添加“+”号。重复上述步骤为另一箭头 添加“+”号。