系統(tǒng)動力學(xué)
目錄
1.什么是系統(tǒng)動力學(xué)
系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics)以系統(tǒng)思考為理論基礎(chǔ),但更進一步,融進了計算機仿真模型。 系統(tǒng)動力學(xué)研究起源于美國麻省理工學(xué)院Jay W. Forrester教授的名著《工業(yè)動力學(xué)》。由于初期它主要應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)管理,故稱為“工業(yè)動力學(xué);后來,隨著該學(xué)科的發(fā)展,其應(yīng)用范圍日益擴大,遍及經(jīng)濟社會等各類系統(tǒng),故改稱為系統(tǒng)動力學(xué)。
2.系統(tǒng)動力學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展
系統(tǒng)動力學(xué)創(chuàng)始于1956年,在20世紀50年代末成為一門獨立完整的學(xué)科,其創(chuàng)始者為美國麻省理工學(xué)院福瑞斯特(Forrester J. W.)教授。
20世紀50年代后期,系統(tǒng)動力學(xué)逐步發(fā)展成為一門新的領(lǐng)域。初期它主要應(yīng)用受工業(yè)企業(yè)管理,處理諸如生產(chǎn)與雇員情況的變動,市場股票與市場增長的不穩(wěn)定性等問題。此學(xué)科早期的稱呼——“工業(yè)動力學(xué)”即因此而得名。而后,系統(tǒng)動力學(xué)的應(yīng)用范圍日益擴大,從民用到軍用;從科研、設(shè)計工作的管理到城市擺脫停滯與衰退的決策;從世界面臨指數(shù)式增長的威脅與資源儲量日益殆盡的危機道檢驗糖尿病的病理假設(shè),應(yīng)用范圍非常廣泛。
20世紀60年代是系統(tǒng)動力學(xué)成長的重要時期,一批代表這一階段理論與應(yīng)用研究成果水平的論著問世。福瑞斯特教授發(fā)表于1961年的《工業(yè)動力學(xué)》(Industrial Dynamics)已成為本科學(xué)的經(jīng)典著作,它闡明了系統(tǒng)動力學(xué)的原理與典型應(yīng)用?!断到y(tǒng)原理》(Principles of Systems,1968)一書側(cè)重介紹了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)?!冻鞘袆恿W(xué)》(Urban Dynamics,1969)則總結(jié)了美國城市興衰問題的理論與應(yīng)用研究的成果。
20世紀70年代系統(tǒng)動力學(xué)進入蓬勃發(fā)展時期,由羅馬俱樂部提供財政支持,以Meadows為首的國際研究小組所承擔的世界模型研究課題,研究了世界范圍的人口、資源、工農(nóng)業(yè)和環(huán)境污染諸因素的相互關(guān)系,以及產(chǎn)生后果的各種可能性。而以福瑞斯特教授為首的美國國家模型研究小組,將美國的社會經(jīng)濟作為一個整體,成功地研究了通貨膨脹和失業(yè)等社會經(jīng)濟問題,第一次從理論上闡述了經(jīng)濟學(xué)家長期爭論不休的經(jīng)濟長波產(chǎn)生和機制。
這一成就受到西方的重視,也使系統(tǒng)動力學(xué)于20世紀80年代初在理論和應(yīng)用研究兩方面都取得了飛躍地進展,達到了更成熟的階段。目前系統(tǒng)動力學(xué)正處在一個蓬勃發(fā)展的時機,其自身的理論、方法和模型體系仍在深度和廣度上發(fā)展進化。
3.系統(tǒng)動力學(xué)法的步驟
1. 找出問題,
2. 對問題產(chǎn)生的原因形成動態(tài)假設(shè)(Dynamic Hypothsis),
3. 從問題根源出發(fā),建立計算機仿真模型系統(tǒng)。
4. 對模型進行測試,確保現(xiàn)實中的行為能夠再現(xiàn)于計算機模型系統(tǒng),
5. 設(shè)計、測試各選擇性方案,減少問題。
6. 實施方案。
通常,這些步驟在執(zhí)行過程中需要不斷回顧和提煉,有時候需要回到上一步去。 例如,第一步找出的問題,到了后來也許會發(fā)現(xiàn)只是一個更為嚴重問題的征兆而已。
4.系統(tǒng)動力學(xué)的應(yīng)用
- 戰(zhàn)略和企業(yè)規(guī)劃
- 公共管理與政策制定
- 生物和醫(yī)學(xué)模型
- 能源與環(huán)境
- 自然科學(xué)和社會科學(xué)的理論發(fā)展
- 動態(tài)決策
- 復(fù)雜的非線性動力學(xué)