系统动力学VENSIM中文教程
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3.3 对于图符和字体的调整
Vensim 提供图符和字体的丰富多彩的表示方式。对于已有的图符和字体， 有两种方法实现调整。一种是用指针选中图符和变量(注意，图符要选其操作柄)， 然后再点按底部工具条。一种是直接用鼠标右键点按图符操作柄或变量，就会出 现相应的对话框。
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(1) 利用工具条对图符和字符作调整： 图示工具条功能依次如下：
1. 字体选择：可用来对于当前变量或注释选择任何 windows 所提供的字体。也 可选择汉字。
2. 字体的大小。 3. b：字体的加粗。 4. i：字体倾斜。 5. u：字体加下划线。 6. s：字体加中串线。 7. 设置字体颜色。 8. 设置变量边框颜色。 9. 变量边框形状选择。 10. 文本的位置选择。 11. 设置箭头的颜色。 12. 箭头的形状选择。 13. 设置箭头的极性。一般用“＋，－”，也可选择用“S，N”。 14. 将加亮的字符移到下面。 熟练使用这些工具条可以使模型外观非常漂亮。但这些工具对于模型本身无 实质影响。 (2) 利用对话框操作对图符和字符作调整： 如上所述，用鼠标右键单击要操作的图符操作柄，则会出现相应的对话框。 这些对话框主要有箭头选择对话框，开关选择对话框，注释对话框，变量选择对 话框。其中注释对话框和变量设置对话框我们在后面讨论。 z 箭头选择对话框：图示可以选择极性(可以选择字体)，箭头可以隐藏， 可以无头，可以选择颜色及线的形状和宽度。这是对于因果关系箭头和 速率量箭头操作的。 开关选择对话框：对于速率量的开关操作。用来调整速率变量相对于图符的位置， 图符的颜色等。 3.4 对流图加注释 通过选择建立模型工具条可打开如下注释对话框。注释可以是文字的或图形 的。文字的注释可以选择字体、大小、颜色、加粗等。图形的注释可以选择点位 图或者是可以是 Windows 的图元文件(均可由剪贴板获得)。可以对注释加边框， 选择边框形状等。 3.5 方程和参数的输入 方程的左边一定是某一变量，而 Vensim 是围绕这一变量来建立方程和输入 参数的。在画图工具条中，有一个 Equations 项，当模型各种变量的关系建立完 成以后，点击该项即可对任何一个变量进行建立等式和赋值等工作。点击任何一 个变量后，会先出现对话框。主要内容包括： z 方程编辑：可选择变量、函数、数字和运算符构成方程。 z Variables 输入变量：若流图正确，此变量的因变量均包含于此，并构成 输入变量。在方程编辑中只要从此选择即可，不需要再写入变量了。 z Functions 函数：此处列举了 Vensim 提供的所有函数，可选择进入方程 编辑。
1.利用图示化编程建立模型。在 Vensim 中，“编程”实际上并不存在，只 有建模的概念。只要在模型建立窗口画出流图，再通过 Equations 输入方程和参 数，就可以直接进行模拟了。如果用户需要查看有关方程和参数，可使用 Mode Document 工具条。另外，Vensim 提供两种模型文件保存方式，一种是二进制文
在过去的 40 年中，系统动力学有了长足的发展。系统动力学的理论、思想 方法和工具，对于分析社会经济中许多复杂动态问题非常有效。另一方面，系统 动力学的分析方法、建模方法、模拟方法和模拟工具比较规范，易于学习和应用。
1、事件－行为－结构 在日常生活中，我们往往是从事件开始认识事物的。例如股市暴涨暴跌，流 行病发生，战争爆发等等。事件一般是在固定的时间点上出现的。我们要正确的 认识事件，须要联系相关事件，并从它们的发展过程中去观察。也即，要考察事 件所在的行为模式。行为模式是系统的外在表现，可表现为一系列的相关事件随 事件的演变过程，是多个关联事件表现出的过去现在和未来。例如，我们看到的 经济的缓慢增长，利率的变化，失业率的波动等。行为摸式是由系统的内部结构 决定的。结构是产生行为模式的物质的、能量的、信息的内在关系。系统的结构 决定其行为模式，而事件是行为模式的重要片段。 利用系统动力学分析问题，要由事件出发，分析系统的结构与行为模式的关 系，以采取成功的政策和策略，调整系统结构，干预和控制系统，改善系统的行 为模式，大大避免坏的事件的发生。 2、系统动力学处理问题的过程
设计系统的因果关系图，流图，并列出方程，定义参数。从而将一系列 的系统动力学假设，表示成了清晰的数学关系集合。 z 模型模拟：调整参数，运行模型，产生行为模式。建立好的模型是一个 实验室，可以由试验参数和结构的变化理解结构与系统行为模式的关 系。
1.2 Vensim PLE 软件的特点
Vensim PLE 全名为 Ventana Simulation Enviroment Personal Learning Edition. 即 Ventana 系统动力学模拟环境个人学习版。
第 1 章 概述
1.1.系统动力学简介
1956 年，Jay W.Forrester 放弃了其在电机控制领域的研究，转而将反馈控制 的基本原则用于社会经济学系统。1961 年，他在 MIT 工业管理学院研究公司管 理问题，出版了其专著 Industrial Dynomics, 这标志着这一学科的创立。
3.对模型的多种分析方法 Vensim 提供对于模型的结构分析和数据集分析。其中结构分析包括原因树分 析(逐层列举作用于指定变量的变量)、结果树分析(逐层列举该变量对于其它变 量的作用)和反馈列表。 模型运行后，可进行数据集分析。对指定变量，可以给出它随时间的变化图， 列出数据表；可以给出原因图分析，列出所有作用于该变量的其它变量随时间变 化的比较图；可以给出结果图分析，列出该变量与所有它作用的变量随时间变化 的比较图；同时可以将多次运行的结果进行比较。作为最终结果的图形分析和输 出，可使用 Graph，它不但可以列举多个变量随时间的变化图，而且可以列举变 量之间的关系图。 4.真实性检验 对于我们所研究的系统，对于模型中的一些重要变量，依据常识和一些基本 原则，我们可以预先提出对其正确性的基本要求。这些假设是真实性约束。将这 些约束加到建好的模型中，专门模拟现有模型在运行时对于这些约束的遵守情况 或违反情况，就可以判断模型的合理性与真实性，从而调整结构或参数。真实性 检验是 Ventana 公司的专利方法，是一种非常有效的建模工具。
3
3.2 画图工具条
其功能依次为： z Pointing 指针：用于选中、移动和改变变量和图符。有三种选择方式。按下
左键并拖动会看到一个虚线方框，松开左键则方框内所有变量和图符被选 中，选中后可以用鼠标拖动之；可直接左键用点按变量或图符选中之，按下 左键可以拖动，另外若选中图符操作柄(一个小圆圈)，可对图符进行伸缩放 大；对变量用左键连续点按两次会将它选为工作台变量。 z Variable 变量：用于定义非状态变量的变量，如辅助变量和常量。 z Box Variable 方框变量：用于创建状态变量。注意，Vensim 一般约定，状 态变量第一个字母大写，常量和表格量字母全大写，其余变量字母全小写。 但用户也可以有自己的约定。 z Arrow 箭头：用于创建表示因果关系的箭头，可以是直的或弯曲的。注意， 创建时，先选中箭头，在因变量上按下左键，然后松开，移动鼠标到空白处 点按左键，松开后移动到果变量再点按左键。在中间电按位置会有一个操作 柄。 z Rates 速率变量：用于创建速率变量。它有四部分构成，两个箭头，一个开 关，两朵表示源和漏的云，和变量本身。可通过选择移动开关，移动和改变 图符形状。速率变量一般至少有一端指向一个状态变量，在创建时可是其一 端直接指到状态变量上。 z Shadow Variable：有时模型很大，若一个变量已在一个子块中定义，在另 一子块中，只要用 Shandow Variable 再声明一次即可。 z Comment 注释：用于为流图增加注释，使容易看懂。Vensim 的注释方法很 丰富，可以是文字，图符等。它在模型流图中无实质性作用。 z Delete 删除：用于删除相关内容。 z Equations 建立方程： 用于方程建立，即建立等式，赋值，定义单位等。
z View 观察：对于模型的流图进行总体观察。提供按任意比例缩放。 z Model 模型检验：包括 Reality Check 即真实性检验，Time Bounds 时间
控制设置。其中 Time Bounds 是用于调控 Simulate 和 Reality Check 的时 间参数的。 z Windows 窗口：包括 Control panel 控制面板（即 Variable Selection 分析 变量选择，Time Axis 时间轴设置，Scalling 纵坐标调整，Datasets 数据 集选择， Graph 自定义作图等），以及 Pop Forward 实现由其它窗口转 换到模型建立窗口，Error History 是出错记录，Selection History 是选择 记录。 z Help 帮助：在该菜单下有 Manual 子菜单，它是 Ventana 公司提供的使 用手册，比较详细。另外一个是 About Modles 子菜单，它提供了 Vensim 对模型的基本概括，如变量数目，状态量数目等。并提供对模型设置加 密口令。
1.3 使用 Vensim 软件处理问题的一般过程
分析系统行为模式 提出真实性检验约束 设定模型结构和参数
建立真 实性检验
建模：画出流程图 填入方程和参数
模型模拟
结构分析
数据集分析
1.4 Vensim PLE 的使用说明
Vensim PLE3.0c 可使用于 Window3.X，Windows 95,Hale Waihona Puke Windows NT 操作系统下。
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件，后缀为.vmf；另一种是文本文件，后缀为.mdf，这种文件可以用于模型的建 立和修改，但这并不是 Vensim 推荐的方法。
2. 运行于 Windows 下，数据共享性强，提供丰富的输出信息和灵活的输出 方式。由于采用了多种分析方法，因此 Vensim 的输出信息是非常丰富的。其输 出兼容性较强。一般的模拟结果，除了即时显示外，还提供保存文件和 copy 到 剪切板。例如建立好的模型可以 copy 到剪贴板，再由剪贴板转到 MS Word 的编 辑文件中。
第 3 章 模型的建立
模型建立是在模型建立窗口，通过图示化的方式建立模型，或对已建立的模 型进行修改。主要过程是画出流图，然后输入参数和方程。
3.1 开始
在主菜单 File 下，选择 New Modle 或 Open Modle，就可以开始一个新模型 的建立或者已建模型的修改工作。在选择 New Modle 情况下，会出现如下窗口。 它是用来对于模型初始化的。可以选择起始时间，结束时间，时间单位，时间步 长(Time Step)和数据记录步长 SAVEPER。
2.1 Vensim PLE 的主菜单
Vensim PLE 提供以下菜单。对于菜单的驱动，除了逐级打开外，还可以用 相应的加速键。
z File 文件管理：提供建立新模型(New Modle)，打开模型(Open Modle)， 保存模型(Save, Save as)，打印模型(Print , Print Options)等。模型打开和 建立后，检查可通过 Check 完成。
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z Type： 确定变量类型，如表函数等。 z Units 单位：方程右边必须有正确的单位。若是一个无量纲量，可不加
提出 问题
参考行为 模式分析
提出假设
建立模型
模型 模拟
z 提出问题：明确建立模型的目的。即要明确要研究和解决什么问题。 z 参考行为模式分析：分析系统的事件，及实际存在的行为模式，提出设
想和期望的系统行为模式。作为改善和调整系统结构的目标。 z 提出假设建立模型：由行为模式，提出系统的结构假设。由假设出发，
2
硬件要求 386 以上 PC 机，2.0M 内存，1.6M 磁盘空间(安装时需 6M 硬盘空间)。 对于 Machintosh 机型，也可使用。
第 2 章 Vensim 的菜单和主窗口
Vensim 的用户界面是标准的 Windows 应用程序界面。除支持菜单和加速键 外，还提供多个工具条。这使得用户操作非常方便。
Vensim 提供图符和字体的丰富多彩的表示方式。对于已有的图符和字体， 有两种方法实现调整。一种是用指针选中图符和变量(注意，图符要选其操作柄)， 然后再点按底部工具条。一种是直接用鼠标右键点按图符操作柄或变量，就会出 现相应的对话框。
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(1) 利用工具条对图符和字符作调整： 图示工具条功能依次如下：
1. 字体选择：可用来对于当前变量或注释选择任何 windows 所提供的字体。也 可选择汉字。
2. 字体的大小。 3. b：字体的加粗。 4. i：字体倾斜。 5. u：字体加下划线。 6. s：字体加中串线。 7. 设置字体颜色。 8. 设置变量边框颜色。 9. 变量边框形状选择。 10. 文本的位置选择。 11. 设置箭头的颜色。 12. 箭头的形状选择。 13. 设置箭头的极性。一般用“＋，－”，也可选择用“S，N”。 14. 将加亮的字符移到下面。 熟练使用这些工具条可以使模型外观非常漂亮。但这些工具对于模型本身无 实质影响。 (2) 利用对话框操作对图符和字符作调整： 如上所述，用鼠标右键单击要操作的图符操作柄，则会出现相应的对话框。 这些对话框主要有箭头选择对话框，开关选择对话框，注释对话框，变量选择对 话框。其中注释对话框和变量设置对话框我们在后面讨论。 z 箭头选择对话框：图示可以选择极性(可以选择字体)，箭头可以隐藏， 可以无头，可以选择颜色及线的形状和宽度。这是对于因果关系箭头和 速率量箭头操作的。 开关选择对话框：对于速率量的开关操作。用来调整速率变量相对于图符的位置， 图符的颜色等。 3.4 对流图加注释 通过选择建立模型工具条可打开如下注释对话框。注释可以是文字的或图形 的。文字的注释可以选择字体、大小、颜色、加粗等。图形的注释可以选择点位 图或者是可以是 Windows 的图元文件(均可由剪贴板获得)。可以对注释加边框， 选择边框形状等。 3.5 方程和参数的输入 方程的左边一定是某一变量，而 Vensim 是围绕这一变量来建立方程和输入 参数的。在画图工具条中，有一个 Equations 项，当模型各种变量的关系建立完 成以后，点击该项即可对任何一个变量进行建立等式和赋值等工作。点击任何一 个变量后，会先出现对话框。主要内容包括： z 方程编辑：可选择变量、函数、数字和运算符构成方程。 z Variables 输入变量：若流图正确，此变量的因变量均包含于此，并构成 输入变量。在方程编辑中只要从此选择即可，不需要再写入变量了。 z Functions 函数：此处列举了 Vensim 提供的所有函数，可选择进入方程 编辑。
1.利用图示化编程建立模型。在 Vensim 中，“编程”实际上并不存在，只 有建模的概念。只要在模型建立窗口画出流图，再通过 Equations 输入方程和参 数，就可以直接进行模拟了。如果用户需要查看有关方程和参数，可使用 Mode Document 工具条。另外，Vensim 提供两种模型文件保存方式，一种是二进制文
在过去的 40 年中，系统动力学有了长足的发展。系统动力学的理论、思想 方法和工具，对于分析社会经济中许多复杂动态问题非常有效。另一方面，系统 动力学的分析方法、建模方法、模拟方法和模拟工具比较规范，易于学习和应用。
1、事件－行为－结构 在日常生活中，我们往往是从事件开始认识事物的。例如股市暴涨暴跌，流 行病发生，战争爆发等等。事件一般是在固定的时间点上出现的。我们要正确的 认识事件，须要联系相关事件，并从它们的发展过程中去观察。也即，要考察事 件所在的行为模式。行为模式是系统的外在表现，可表现为一系列的相关事件随 事件的演变过程，是多个关联事件表现出的过去现在和未来。例如，我们看到的 经济的缓慢增长，利率的变化，失业率的波动等。行为摸式是由系统的内部结构 决定的。结构是产生行为模式的物质的、能量的、信息的内在关系。系统的结构 决定其行为模式，而事件是行为模式的重要片段。 利用系统动力学分析问题，要由事件出发，分析系统的结构与行为模式的关 系，以采取成功的政策和策略，调整系统结构，干预和控制系统，改善系统的行 为模式，大大避免坏的事件的发生。 2、系统动力学处理问题的过程
设计系统的因果关系图，流图，并列出方程，定义参数。从而将一系列 的系统动力学假设，表示成了清晰的数学关系集合。 z 模型模拟：调整参数，运行模型，产生行为模式。建立好的模型是一个 实验室，可以由试验参数和结构的变化理解结构与系统行为模式的关 系。
1.2 Vensim PLE 软件的特点
Vensim PLE 全名为 Ventana Simulation Enviroment Personal Learning Edition. 即 Ventana 系统动力学模拟环境个人学习版。
第 1 章 概述
1.1.系统动力学简介
1956 年，Jay W.Forrester 放弃了其在电机控制领域的研究，转而将反馈控制 的基本原则用于社会经济学系统。1961 年，他在 MIT 工业管理学院研究公司管 理问题，出版了其专著 Industrial Dynomics, 这标志着这一学科的创立。
3.对模型的多种分析方法 Vensim 提供对于模型的结构分析和数据集分析。其中结构分析包括原因树分 析(逐层列举作用于指定变量的变量)、结果树分析(逐层列举该变量对于其它变 量的作用)和反馈列表。 模型运行后，可进行数据集分析。对指定变量，可以给出它随时间的变化图， 列出数据表；可以给出原因图分析，列出所有作用于该变量的其它变量随时间变 化的比较图；可以给出结果图分析，列出该变量与所有它作用的变量随时间变化 的比较图；同时可以将多次运行的结果进行比较。作为最终结果的图形分析和输 出，可使用 Graph，它不但可以列举多个变量随时间的变化图，而且可以列举变 量之间的关系图。 4.真实性检验 对于我们所研究的系统，对于模型中的一些重要变量，依据常识和一些基本 原则，我们可以预先提出对其正确性的基本要求。这些假设是真实性约束。将这 些约束加到建好的模型中，专门模拟现有模型在运行时对于这些约束的遵守情况 或违反情况，就可以判断模型的合理性与真实性，从而调整结构或参数。真实性 检验是 Ventana 公司的专利方法，是一种非常有效的建模工具。
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3.2 画图工具条
其功能依次为： z Pointing 指针：用于选中、移动和改变变量和图符。有三种选择方式。按下
左键并拖动会看到一个虚线方框，松开左键则方框内所有变量和图符被选 中，选中后可以用鼠标拖动之；可直接左键用点按变量或图符选中之，按下 左键可以拖动，另外若选中图符操作柄(一个小圆圈)，可对图符进行伸缩放 大；对变量用左键连续点按两次会将它选为工作台变量。 z Variable 变量：用于定义非状态变量的变量，如辅助变量和常量。 z Box Variable 方框变量：用于创建状态变量。注意，Vensim 一般约定，状 态变量第一个字母大写，常量和表格量字母全大写，其余变量字母全小写。 但用户也可以有自己的约定。 z Arrow 箭头：用于创建表示因果关系的箭头，可以是直的或弯曲的。注意， 创建时，先选中箭头，在因变量上按下左键，然后松开，移动鼠标到空白处 点按左键，松开后移动到果变量再点按左键。在中间电按位置会有一个操作 柄。 z Rates 速率变量：用于创建速率变量。它有四部分构成，两个箭头，一个开 关，两朵表示源和漏的云，和变量本身。可通过选择移动开关，移动和改变 图符形状。速率变量一般至少有一端指向一个状态变量，在创建时可是其一 端直接指到状态变量上。 z Shadow Variable：有时模型很大，若一个变量已在一个子块中定义，在另 一子块中，只要用 Shandow Variable 再声明一次即可。 z Comment 注释：用于为流图增加注释，使容易看懂。Vensim 的注释方法很 丰富，可以是文字，图符等。它在模型流图中无实质性作用。 z Delete 删除：用于删除相关内容。 z Equations 建立方程： 用于方程建立，即建立等式，赋值，定义单位等。
z View 观察：对于模型的流图进行总体观察。提供按任意比例缩放。 z Model 模型检验：包括 Reality Check 即真实性检验，Time Bounds 时间
控制设置。其中 Time Bounds 是用于调控 Simulate 和 Reality Check 的时 间参数的。 z Windows 窗口：包括 Control panel 控制面板（即 Variable Selection 分析 变量选择，Time Axis 时间轴设置，Scalling 纵坐标调整，Datasets 数据 集选择， Graph 自定义作图等），以及 Pop Forward 实现由其它窗口转 换到模型建立窗口，Error History 是出错记录，Selection History 是选择 记录。 z Help 帮助：在该菜单下有 Manual 子菜单，它是 Ventana 公司提供的使 用手册，比较详细。另外一个是 About Modles 子菜单，它提供了 Vensim 对模型的基本概括，如变量数目，状态量数目等。并提供对模型设置加 密口令。
1.3 使用 Vensim 软件处理问题的一般过程
分析系统行为模式 提出真实性检验约束 设定模型结构和参数
建立真 实性检验
建模：画出流程图 填入方程和参数
模型模拟
结构分析
数据集分析
1.4 Vensim PLE 的使用说明
Vensim PLE3.0c 可使用于 Window3.X，Windows 95,Hale Waihona Puke Windows NT 操作系统下。
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件，后缀为.vmf；另一种是文本文件，后缀为.mdf，这种文件可以用于模型的建 立和修改，但这并不是 Vensim 推荐的方法。
2. 运行于 Windows 下，数据共享性强，提供丰富的输出信息和灵活的输出 方式。由于采用了多种分析方法，因此 Vensim 的输出信息是非常丰富的。其输 出兼容性较强。一般的模拟结果，除了即时显示外，还提供保存文件和 copy 到 剪切板。例如建立好的模型可以 copy 到剪贴板，再由剪贴板转到 MS Word 的编 辑文件中。
第 3 章 模型的建立
模型建立是在模型建立窗口，通过图示化的方式建立模型，或对已建立的模 型进行修改。主要过程是画出流图，然后输入参数和方程。
3.1 开始
在主菜单 File 下，选择 New Modle 或 Open Modle，就可以开始一个新模型 的建立或者已建模型的修改工作。在选择 New Modle 情况下，会出现如下窗口。 它是用来对于模型初始化的。可以选择起始时间，结束时间，时间单位，时间步 长(Time Step)和数据记录步长 SAVEPER。
2.1 Vensim PLE 的主菜单
Vensim PLE 提供以下菜单。对于菜单的驱动，除了逐级打开外，还可以用 相应的加速键。
z File 文件管理：提供建立新模型(New Modle)，打开模型(Open Modle)， 保存模型(Save, Save as)，打印模型(Print , Print Options)等。模型打开和 建立后，检查可通过 Check 完成。
5
z Type： 确定变量类型，如表函数等。 z Units 单位：方程右边必须有正确的单位。若是一个无量纲量，可不加
提出 问题
参考行为 模式分析
提出假设
建立模型
模型 模拟
z 提出问题：明确建立模型的目的。即要明确要研究和解决什么问题。 z 参考行为模式分析：分析系统的事件，及实际存在的行为模式，提出设
想和期望的系统行为模式。作为改善和调整系统结构的目标。 z 提出假设建立模型：由行为模式，提出系统的结构假设。由假设出发，
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硬件要求 386 以上 PC 机，2.0M 内存，1.6M 磁盘空间(安装时需 6M 硬盘空间)。 对于 Machintosh 机型，也可使用。
第 2 章 Vensim 的菜单和主窗口
Vensim 的用户界面是标准的 Windows 应用程序界面。除支持菜单和加速键 外，还提供多个工具条。这使得用户操作非常方便。