系统动力学简介及其相关软件综述

一、引言

系统动力学是一种用于研究和分析动态系统行为的综合性方法。它专注于研究系统内部各个组成部分以及其相互关系的变化规律，从而可以预测系统的未来发展趋势。本文将为读者介绍系统动力学的基本概念和原理，并综述目前流行的系统动力学建模和分析软件。

二、系统动力学基本概念和原理

1. 系统动力学的思维方式

系统动力学强调整体性思维，即将系统视为一个整体，关注系统各部分之间的相互作用和反馈机制。它认为系统中的各个变量会随时间变化，存在着动态的关系和行为。

2. 系统动力学的基本概念

系统动力学中的基本概念包括：流量、库存、变量、反馈回路等。流量描述了系统中物质或信息的流动，库存表示系统中的某种资源或状态的存储量，变量则是描述系统状态的任意度量。反馈回路则是指系统中各个部分之间的相互影响和调节。

3. 系统动力学的原理

系统动力学的原理主要包括：积累与退化原理、增长与衰减原理、正反馈与负反馈原理以及延迟修正原理。这些原理通过建立数学方程和图形模型，使研究人员可以更好地理解和分析系统行为。

三、系统动力学建模和分析软件综述

1. Vensim

Vensim是广泛使用的系统动力学软件之一，具有直观的用户

界面和强大的建模功能。它支持系统动力学模型的建立、模拟和分析，并提供了丰富的图表展示和结果分析工具。

2. AnyLogic

AnyLogic是一款多种建模方法都可使用的仿真软件，其中包

括系统动力学建模。它支持从概念到实际模型的快速建立，并具有强大的仿真和实验功能，可以用于各种领域的研究和应用。

3. Powersim Studio

Powersim Studio是一款功能强大的系统动力学软件，可用于

复杂系统的建模和分析。它提供了丰富的建模工具和函数库，支持灵活的模型设置和参数调整，并具有直观的结果展示和分析功能。

4. STELLA

STELLA是一款易于使用的系统动力学建模软件，提供直观的

图形界面和丰富的模型模板和示例。它适用于不同领域的系统分析和决策支持，有助于用户更好地理解和管理复杂的动态系统。

四、系统动力学应用领域

系统动力学方法广泛应用于许多领域，包括经济学、环境科学、工业管理等。它可以帮助分析和解决复杂问题，预测系统的行为和未来趋势，从而为决策者提供重要的决策支持。

五、结论

本文简要介绍了系统动力学的基本概念和原理，并综述了一些流行的系统动力学建模和分析软件。系统动力学作为一种强大的工具，可以帮助人们 better understand和研究动态系统

的行为，并提供决策支持。预计随着计算机技术的进一步发展，系统动力学的应用将会更加广泛和深入

总之，系统动力学是一种强大的分析和建模方法，可应用于各种领域的研究和决策支持。通过对系统的元素和关系进行建模和仿真，系统动力学能够帮助我们更好地理解和预测复杂系统的行为和趋势。同时，系统动力学软件的快速发展和广泛应用，为研究者和决策者提供了更多的工具和资源。随着计算机技术的不断发展，系统动力学的应用将会更加广泛和深入，为解决现实世界的复杂问题提供更有效的方法和支持

机械系统动力学

机械系统动力学：《机械系统动力学》是清华大学出版社出版，杨义勇编著的机械专业书籍。全书共9章。介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程，讲述了刚性机械系统的动力学分析与设计，含弹性构件的机械系统的动力学，含间隙副机械的动力学，含变质量机械系统动力学以及机械动力学数值仿真数学基础与相关软件。本书可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材，也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。目录：第1章绪论 1.1 机械系统中常见的动力学问题 1.2 解决机械动力学问题的一般过程 1.3 机械系统的动力学模型 1.3.1 刚性构件 1.3.2 弹性元件 1.3.3 阻尼 1.3.4 流体润滑动压轴承 1.3.5 机械系统的力学模型 1.4 建立机械系统的动力学方程的原理与方法 1.4.1 牛顿第二定律 1.4.2 达朗贝尔原理 1.4.3 拉格朗日方程

1.4.4 凯恩方程 1.4.5 影响系数法 1.4.6 传递矩阵法 1.5 动力学方程的求解方法 1.5.1 欧拉法 1.5.2 龙格?库塔法 1.5.3 微分方程组与高阶微分方程的解法 1.5.4 矩阵形式的动力学方程 1.6 机械动力学实验与仿真研究第2章刚性机械系统动力学 2.1 概述 2.2 单自由度机械系统的动力学模型 2.2.1 系统的动能 2.2.2 广义力矩的计算 2.2.3 动力学方程 2.3 不同情况下单自由度系统的动力学方程及其求解方法 2.3.1 等效转动惯量和广义力矩均为常数 2.3.2 等效转动惯量为常数,广义力矩是机构位置的函数 2.3.3 等效转动惯量为常数,广义力矩为速度的函数 2.3.4 等效转动惯量是位移的函数,等效力矩是位移和速度的函数 2.3.5 等效转动惯量是位移的函数

系统动力学应用研究综述

系统动力学应用研究综述系统动力学是一门研究系统动态行为和反馈关系的学科，其在各个领域的应用研究都得到了广泛的。本文将综述系统动力学在应用研究中的现状和展望，旨在深入探讨其重要性和潜在应用领域。系统动力学是一门研究系统动态行为和反馈关系的学科，其创始人是美国科学家Jay Forrester。系统动力学主要系统的反馈机制和结构，通过建立数学模型来模拟系统的行为和性能。在过去的几十年里，系统动力学已经广泛应用于各个领域，如工程系统、生态系统、社会系统等。本文将探讨系统动力学在应用研究中的现状和问题，以及未来发展的趋势和方向。目前，系统动力学在应用研究中的应用已经非常广泛，包括工业系统、生态系统、社会系统等。例如，在工业系统中，系统动力学可以用于研究生产系统的动态行为和性能，通过建立数学模型来优化生产过程，提高生产效率。在生态系统中，系统动力学可以用于研究生态系统的反馈机制和稳定性，预测生态系统的发展趋势。在社会系统中，系统动力学可以用于研究社会系统的动态行为和演化，为政策制定者提供科学依据。然而，系统动力学在应用研究中还存在一些问题。建立数学模型需要

大量的数据和专业知识，这限制了其应用范围。目前的系统动力学模型还难以处理复杂系统和不确定性因素，需要进一步改进和完善。随着计算机技术和数学建模技术的发展，系统动力学在应用研究中的前景非常广阔。未来，系统动力学将更加注重复杂系统和不确定性因素的研究，通过改进数学模型和计算机技术，提高其处理复杂系统的能力和精度。例如，未来的系统动力学模型可能会更加注重人工智能和机器学习技术的应用，以更好地预测系统的行为和性能。未来系统动力学还将更加注重跨学科的研究和应用。例如，将系统动力学与控制理论、人工智能、复杂网络等领域相结合，可以开辟新的应用领域和研究视角。本文对系统动力学在应用研究中的现状和展望进行了综述。系统动力学是一门研究系统动态行为和反馈关系的学科，其在各个领域的应用研究都得到了广泛的。然而，目前系统动力学在应用研究中还存在一些问题，如建立数学模型需要大量的数据和专业知识，难以处理复杂系统和不确定性因素等。未来，随着计算机技术和数学建模技术的发展，系统动力学在应用研究中的前景将更加广阔。通过改进数学模型和计算机技术，提高其处理复杂系统的能力和精度，可以进一步扩展系统动力学的应用领域。同时，通过加强跨学科的研究和应用，可以

研究方法丨系统动力学模型构建步骤

系统动力学(System Dynamics，简称SD)始创于1956年，在20世纪50年代末成为一门独立完整的学科，其创始者为美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（Forrester J. W.）教授。系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的综合性交叉学科。它是系统科学与管理科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科。使用系统动力学模型进行研究，就是将所研究对象置于系统的形式中加以考察。在确定好系统边界之后，用计算机程序直接建立真实系统的模型，并且通过计算机的模拟计算了解系统随时间变化的行为或系统的特性。旅游系统是一个多要素构成的复杂动态综合体，旅游研究需要对不同产业或行业的研究成果和不同时间或空间的统计资料进行汇总分析和跨专业、跨学科、跨部门的探讨，因此可以运用系统仿真方法对旅游系统进行分析。国外学者较早的将 SD 应用于旅游研究，主要成果集中在旅游地研究、生态环境、旅游发展、社会经济系统、旅游供应链、旅游和政治等方面；国内学者将SD 方法用于旅行社、旅游经济、城市旅游、生态旅游等方面的研究（张丽丽, 贺舟 2014）。SD被称为“战略与策略实验室”， SD在建模时借助于“流图”，它与其它模型方法相比具有的优越性体现在： ①SD是一门可用于研究处理旅游社会学、旅游经济和旅游生态等一类长期性和周期性的问题。它可在宏观与微观的层次上对复杂多层次、多部门的大系统进行综合研究。 ②SD的研究对象是开放系统，认为系统的行为模式与特性主要根植于其内部的动态结构与反馈机制。③SD研究解决问题的方法是一种定性与定量相结合，分析、综合与推理的方法，适用于对数据不足的问题进行研究。④SD模型是旅游社会经济系统一类系统的实验室，适用于处理精度要求不高的复杂的旅游社会经济问题。一些高阶非线性动态的问题，应用一般数学方法很难求解（王妙妙, 章锦河 2010）。建立系统动力学（SD）模型，首先要明确系统仿真的目的，找出要解决的关键问题；其次一定要确定好系统的边界，因为系统动力学分析的系统行为是基于系统内部要素相互作用而产生的，并假定系统外部环境的变化不给系统行为产生本质的影响，也不受系统内部因素的控制。因此系统边界应规定哪一部分要划入模型，哪一部分不应划入模型，在边界内部凡涉及与所研究的动态问题有重要关系的概念模型不变量均应考虑进模型；反之，在界限外部的那些概念与变量应排除在模型之外。建立系统动力学模型可以使用的软件包括：DYNAMO / Powersim / Vensim等。下面介绍用Vensim软件构建系统动力学模型的具体步骤：1．绘制因果回路图（分析系统中的要素，界定好箭头及各回路的极性）

系统动力学简介及其相关软件综述

系统动力学简介及其相关软件综述系统动力学简介及其相关软件综述一、引言系统动力学是一种用于研究和分析动态系统行为的综合性方法。它专注于研究系统内部各个组成部分以及其相互关系的变化规律，从而可以预测系统的未来发展趋势。本文将为读者介绍系统动力学的基本概念和原理，并综述目前流行的系统动力学建模和分析软件。二、系统动力学基本概念和原理 1. 系统动力学的思维方式系统动力学强调整体性思维，即将系统视为一个整体，关注系统各部分之间的相互作用和反馈机制。它认为系统中的各个变量会随时间变化，存在着动态的关系和行为。 2. 系统动力学的基本概念系统动力学中的基本概念包括：流量、库存、变量、反馈回路等。流量描述了系统中物质或信息的流动，库存表示系统中的某种资源或状态的存储量，变量则是描述系统状态的任意度量。反馈回路则是指系统中各个部分之间的相互影响和调节。 3. 系统动力学的原理系统动力学的原理主要包括：积累与退化原理、增长与衰减原理、正反馈与负反馈原理以及延迟修正原理。这些原理通过建立数学方程和图形模型，使研究人员可以更好地理解和分析系统行为。三、系统动力学建模和分析软件综述 1. Vensim Vensim是广泛使用的系统动力学软件之一，具有直观的用户

界面和强大的建模功能。它支持系统动力学模型的建立、模拟和分析，并提供了丰富的图表展示和结果分析工具。 2. AnyLogic AnyLogic是一款多种建模方法都可使用的仿真软件，其中包括系统动力学建模。它支持从概念到实际模型的快速建立，并具有强大的仿真和实验功能，可以用于各种领域的研究和应用。 3. Powersim Studio Powersim Studio是一款功能强大的系统动力学软件，可用于复杂系统的建模和分析。它提供了丰富的建模工具和函数库，支持灵活的模型设置和参数调整，并具有直观的结果展示和分析功能。 4. STELLA STELLA是一款易于使用的系统动力学建模软件，提供直观的图形界面和丰富的模型模板和示例。它适用于不同领域的系统分析和决策支持，有助于用户更好地理解和管理复杂的动态系统。四、系统动力学应用领域系统动力学方法广泛应用于许多领域，包括经济学、环境科学、工业管理等。它可以帮助分析和解决复杂问题，预测系统的行为和未来趋势，从而为决策者提供重要的决策支持。五、结论本文简要介绍了系统动力学的基本概念和原理，并综述了一些流行的系统动力学建模和分析软件。系统动力学作为一种强大的工具，可以帮助人们 better understand和研究动态系统的行为，并提供决策支持。预计随着计算机技术的进一步发展，系统动力学的应用将会更加广泛和深入

系统动力学

系统动力学什么是系统动力学系统动力学是一种研究动态变化和相互关系的分析方法和工具。它以系统论、控制论和数学模型为理论基础，通过建立数学模型来描述和分析系统中的各个组成部分之间的相互作用和变化规律，以便预测和控制系统的行为。系统动力学主要强调系统中各个组成部分之间的相互关系和相互作用，而不是关注系统中各个组成部分的独立行为。它关注系统中的变量（在数学模型中以方程的形式表示）以及变量之间的关系。通过分析这些变量和关系，系统动力学能够揭示系统中的动态行为、变化规律和逻辑。系统动力学的基本概念系统系统是由一组有关联的元素或部分组成的整体。系统可以是物理系统（如机械系统、电子系统等），也可以是社会系统（如经济系统、生态系统等）或抽象系统（如数学模型等）。系统动力学主要研究非线性动态系统。

变量变量是系统中可观测或可测量的特征或属性。变量可以是状态变量（表示系统的状态）或流变量（表示系统的变化率）。通常使用符号来表示变量，并通过数学模型来描述变量的变化规律。关系关系描述了系统中变量之间的相互作用和影响。在系统动力学中，关系可以用数学方程的形式表示。这些方程的形式可以是线性的（如 y = kx）也可以是非线性的（如 y = kx^2）。反馈反馈是指系统中输出的一部分又被输送回系统中的过程。反馈可以是正向的（积极增强系统的行为）或负向的（制约或抑制系统的行为）。系统动力学通过分析系统中的反馈机制来理解系统的稳定性和变化过程。

系统动力学的应用经济系统系统动力学在经济学中的应用非常广泛。它可以用来模拟和分析经济系统中的各个变量（如消费、投资、通货膨胀等）之间的相互作用和影响，以便预测和控制经济系统的行为。系统动力学也可以用来研究经济系统中的非线性动态行为（如经济危机的发生和传播）。生态系统生态系统是一个复杂的系统，涉及到生物、环境和资源等多个方面。系统动力学可以用来研究生态系统中的物种相互作用、物种数量变化、环境变化等问题。通过建立生态系统的数学模型，可以预测和控制生态系统的变化，从而保持生态平衡。社会系统社会系统由人类活动和社会组织构成。系统动力学可以用来研究社会系统中的各种社会问题，如犯罪率、人口增长、教育发展等。通过建立社会系统的数学模型，可以揭示社会问题的根源和演化规律，为社会政策制定和决策提供科学依据。

系统动力学简介及其相关软件综述

系统动力学简介及其相关软件综述一、本文概述本文旨在全面介绍系统动力学的基本概念、原理以及其在各个领域中的应用，并对当前主流的系统动力学相关软件进行综合评述。系统动力学作为一门研究系统内部结构与行为之间动态关系的交叉学科，已广泛应用于社会经济、生态环境、工程管理等众多领域。本文首先将对系统动力学的起源、发展及其核心理论进行阐述，然后重点分析几款具有代表性的系统动力学软件，包括其特点、功能、适用场景等，以期为读者提供一个清晰、全面的系统动力学知识体系及其软件应用指南。通过本文的阅读，读者将能够深入理解系统动力学的内涵，掌握其基本方法，并对如何利用相关软件进行实践操作有所启发。二、系统动力学的基本原理系统动力学是一门研究系统行为动态变化的交叉学科，它综合运用了控制论、信息论和决策论等多学科的理论和方法。系统动力学的基本原理主要包括系统思考、反馈回路、积累效应和政策模拟等几个方面。系统思考是系统动力学的核心思想。它强调从整体和长期的视角来分析和解决问题，而不是仅仅关注局部和短期的变化。系统思考认

为，系统是由多个相互关联、相互作用的要素组成的有机整体，这些要素之间的相互作用会影响整个系统的行为。反馈回路是系统动力学的另一个重要原理。在系统中，各个要素之间通过信息反馈形成闭合回路，这些回路可以是正反馈回路或负反馈回路。正反馈回路会放大系统的变化，导致系统行为的不稳定；而负反馈回路则会抑制系统的变化，保持系统的稳定性。通过分析和调控这些反馈回路，可以理解和控制系统的行为。积累效应也是系统动力学的一个关键原理。在系统中，某些要素的变化可能不会立即对整个系统产生影响，但随着时间的推移，这些微小变化会逐渐积累并产生显著的影响。因此，系统动力学强调对系统行为的长期观察和预测，以便及时发现和解决问题。政策模拟是系统动力学的应用领域之一。通过构建系统动力学模型，可以模拟不同政策或策略下系统的行为变化，从而为决策者提供科学依据和参考。政策模拟可以帮助决策者更好地理解系统的运行规律，预测未来的发展趋势，并制定出更加合理和有效的政策或策略。系统动力学的基本原理包括系统思考、反馈回路、积累效应和政策模拟等方面。这些原理为分析和解决复杂系统问题提供了有效的工具和方法。三、系统动力学软件概述

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)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，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上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是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容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是计算机仿真实验法，但要有计算机仿真语言DYNAMIC的支持，如：PD PLUS，VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务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，即坐标图象和二维报表；

系统动力学模型建立的一般步骤是：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.FORRESTER）提出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1）人才培养自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2）编译编写专著组织专家编译了《工业动力学》，《城市动力学》等。编写专著有：王其藩著《系统动力学》，《高级系统动力学》；胡玉奎著《系统动力学》，王洪斌著《系统动力学教程》，贾仁安著《系统动力学教程》等。

系统动力学综述

统动力学模综述经管1002 201009010202 张旭

摘要：系统动力学（简称SD—system dynamics）的出现于1956 年，创始人为美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（J ．W．Forrester）教授。系统动力学是福瑞斯特教授于1958 年为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出的系统仿真方法，最初叫工业动态学。是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。从系统方法论来说：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。关键字：系统动力学模型建立引言：到20 世纪70 年代初系统动力学被用来解决很多领域的问题，成为比较成熟的学科，系统动力学到20 世纪70 年代初所取得的成就主要涉及的领域主要包括: 工程学、商业与经济学, 计算机科学等; 系统动力学、仿真、模型、管理、设计、反馈、绩效、决策、建模、稳定性、错觉、思考、影响、行为、校验、算法等是系统动力学的热点研究领域；非线性数学模型的理论研究、与其他方法整合研究、系统动力学理论和管理和环境领域的应用等是系统动力学研究的前沿和未来趋势，成为研究和处理诸如人口、自然资源、生态环境、经济和社会等相互连带的复杂系统问题的有效工具。、系统动力学的基本概念 1. 定义系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科。它是系统科学中的一个分支，是跨越自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学基于系统论，吸收控制论、信息论的精髓，是一门认识系统问题和解决系统问题交叉、综合性的新学科。 2. 相关概念 1）系统：一个由相互区别、相互作用的各部分（即单元或要素）有机地联结在一起，为同一目的完成某种功能的集合体。 2）反馈：系统内同一单元或同一子块其输出与输入间的关系。对整个系统而言，“反馈”则指系统输出与来自外部环境的输入的关系。 3）反馈系统：反馈系统就是包含有反馈环节与其作用的系统。它要受系统本身的历史行为的影响，把历史行为的后果回授给系统本身，以影响未来的行为。如库存订货控制系统。 4）反馈回路：反馈回路就是由一系列的因果与相互作用链组成的闭合回路或者说是由信息与动作构成的闭合路径。 5）因果回路图（CLD）: 表示系统反馈结构的重要工具，因果图包含多个变量，变量之间由标出因果关系的箭头所连接。变量是由因果链所联系，因果链由箭头所表示。 6) 因果链极性：每条因果链都具有极性，或者为正(+) 或者为负(—)。极性是指当箭尾端变量变化时，箭头端变量会如何变化。极性为正是指两个变量的变化趋势相同，极性为负指两个变量的变化趋势相反。 7) 反馈回路的极性：反馈回路的极性取决于回路中各因果链符号。回路极性也分为正反

系统动力学

系统动力学的产生及国内发展进程摘要：第二次世界大战以后，西方国家产生了很多新问题，急需新的方法、思路来解决，系统动力学应用而生，随着系统动力学在20 世纪七、八十年代兴起，被广泛应用于各领域。20 世纪70年代末系统动力学引入我国，其中杨通谊，王其藩，许庆瑞，陶在朴，胡玉奎等专家学者是先驱和积极倡导者。随着系统动力学在我国蓬勃发展，其应用领域日益扩大。但要想形成有中国特色学术体系，我们还有很长路要走。关键字：发展历程；原理；任务一、系统动力学发展历程（一）产生背景第二次世界大战以后，随着工业化的进程，某些国家的社会问题日趋严重，例如城市人口剧增、失业、环境污染、资源枯竭。这些问题范围广泛，关系复杂，因素众多，具有如下三个特点：1、各问题之间有密切的关联，而且往往存在矛盾的关系，例如经济增长与环境保护等。2、许多问题如投资效果、环境污染、信息传递等有较长的延迟，因此处理问题必须从动态而不是静态的角度出发。 3、许多问题中既存在如经济量那样的定量的东西，又存在如价值观念等偏于定性的东西。这就给问题的处理带来很大的困难。新的问题迫切需要有新的方法来处理；另一方面，在技术上由于电子计算机技术的突破使得新的方法有了产生的可能。于是系统动力学便应运而生。福瑞斯特教授于1958 年为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出的系统仿真方法，最初叫工业动态学。是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。初期它主要应用于工业企业管理。之后, 其应用范围日益扩大, 几乎遍及各类系统, 进入各个领域。在不同的历史阶段,“工业动力学” , “城市动力学” , “世界动力学”相继标志着它的历史发展的主要进程。其中20 世纪50-60 年代，由于系统动力学这种方法早期研究对象是以企业为中心的工业系统，初名也就叫工业动力学。这阶段主要是以福雷斯特教授在哈佛商业评论发表的《工业动力学》作为奠基之作，之后他又讲述了系统动力学的方法论和原理，系统产生动态行为的基本原理。后来，以福雷斯特教授对城市的

系统动力学研究综述

系统动力学研究综述摘要本文首先对系统动力学进行简要概述，并回顾其在国外和国内的发展历程。其次通过对文献综述的方式，对系统动力学的研究领域进行梳理和罗列，并且介绍了系统动力学的研究成果和应用情况。本文的目的在于对系统动力学的发展和应用进行清洗明确的概括的，增进系统动力学的了解，并表述其目前的发展趋势。关键词：系统动力学、综述、应用现状、研究成果一、引言系统动力学自创立以来，其理论、方法和工具不断完善，应用范围不断拓展，在解决经济、社会、环境、生态、能源、农业、工业、军事等诸多领域的复杂问题中发挥了重要作用。随着现代社会复杂性、动态性、多变性等问题的逐步加剧，更加需要类似系统动力学这样的方法，综合系统论、控制论、信息论等，并于经济学、管理学交叉，使人们清晰认识和深入处理产生于现代社会的非线性和时变现象，做出长期的、动态的、战略的分析和研究。这位系统动力学方法的进一步发展提供了广阔的平台，也为深入研究系统动力学的应用提供了机遇和挑战。为此，本文从系统动力学的研究与应用现状着手，通过总结和分析当前系统动力学的应用情况，探寻系统动力学未来的应用前景和方向，希望能促进系统动力学方法在现代社会中的广泛应用。二、系统动力学概述系统动力学（System Dynamics，简称SD）起源于控制论。自Wienes在40年代建立控制论以来，随着现代工业与科学技术的日益发展，控制论的概念、领域和工具也得以拓展。五十年代初，中国把自动控制理论翻译为“自动调节原理”。苏联的B.B. COJIOJIOBHNKOB教授，在研究有关随即控制问题时，引入“系统动力学”的概念。钱学森先生结合龚恒问题，编著了《工程控制论》，也

车辆动力学相关的软件及特点

SIMPACK车辆动力学习仿真系统 SIMPACK软件是德国INTEC Gmbh公司(于2009年正式更名为SIMPACK AG)开发的针对机械/机电系统运动学/动力学仿真分析的多体动力学分析软件包。它以多体系统计算动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件。SIMPACK软件的主要应用领域包括：汽车工业、铁路、航空/航天、国防工业、船舶、通用机械、发动机、生物运动与仿生等。 SIMPACK是机械系统运动学/动力学仿真分析软件。SIMPACK软件可以分析如：系统振动特性、受力、加速度，描述并预测复杂多体系统的运动学/动力学性能等。 SIMPACK的基本原理就是通过搭建CAD风格的模型（包括铰、力元素等）来建立机械系统的动力学方程，并通过先进的解算器来获取系统的动力学响应。 SIMPACK软件可以用来仿真任何虚拟的机械/机电系统，从仅仅只有几个自由度的简单系统到诸如一个庞大的火车。SIMPACK软件可以应用在我们产品设计、研发或优化的任何阶段。 SIMPACK软件独具有的全代码输出功能可以将我们的模型输出成Fortran或C代码，从而可以实现与任意仿真软件的联合。车辆动力学仿真carsim CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。 CarSim软件的主要功能如下: 适用于以下车型的建模仿真:轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV; 可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性; 可以通过软件如MATLAB，Excel等进行绘图和分析; 可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果;包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块;程序稳定可靠;

系统动力学原理

系统动力学理论 5.1.1 系统动力学的概念系统动力学（简称SD—System Dynamics），是由美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（J.W．Forrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科[1-3]。从系统方法论来说：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。系统动力学对问题的理解，是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系，并且透过数学模型的建立与操作的过程而获得的，逐步发掘出产生变化形态的因、果关系，系统动力学称之为结构。系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相结合，还能够从区域系统内部和结构入手，针对系统问题采用非线性约束，动态跟踪其变化情况，实时反馈调整系统参数及结构，寻求最完善的系统行为模式，建立最优化的模拟方案。 5.1.2 系统动力学的特点系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系，通过建模仿真方法，全面动态研究系统问题的学科，它具有如下特点[4-8]：（1）系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。随着调整系统中的控制因素，可以实时观测系统行为的变化趋势。它通过将研究对象划分为若干子系统，并且建立各个子系统之间的因果关系网络，建立整体与各组成元素相协调的机制，强调宏观与微观相结合、实时调整结构参数，多方面、多角度、综合性地研究系统问题。

基于系统动力学的建筑类工程项目管理模型构建

基于系统动力学的建筑类工程项目管理模型构建随着经济的发展和城市化进程的加快，建筑类工程项目的规模和复杂性不断增加。如何高效地管理这些项目，提高项目的质量和效率，成为了建筑行业面临的重要问题。传统的项目管理方法往往只注重项目的进度和成本控制，忽视了项目中各个要素之间的相互关系和动态变化。而基于系统动力学的项目管理模型则能够更好地揭示项目管理过程中的复杂性和不确定性，为项目决策提供科学依据。一、系统动力学简介系统动力学是一种研究系统结构和行为的定量方法，它强调系统内各个要素之间的相互作用和反馈机制。在建筑类工程项目管理中，各个要素包括项目的进度、成本、质量、资源等，它们之间相互影响，构成了一个复杂的系统。系统动力学通过建立数学模型，模拟和分析系统的动态变化，帮助管理者更好地理解和控制项目。二、建筑类工程项目管理模型的构建 1. 系统边界的确定在构建建筑类工程项目管理模型时，首先需要确定系统的边界。系统边界的确定需要考虑项目的范围、时间和资源等因素。边界的确定将有助于更好地把握项目的整体情况，避免过度关注局部问题。 2. 系统要素的识别和关系建立在建筑类工程项目管理中，各个要素之间的关系错综复杂，需要通过系统动力学的方法进行建模。例如，项目的进度可能受到资源的限制和质量问题的影响，而资源的调配又可能影响到项目的成本和质量等。通过识别和建立这些要素之间的关系，可以更好地理解项目的运行机制。

3. 变量的设定和参数的估计建立系统动力学模型需要设定各个变量和参数，并对其进行估计。变量可以是项目的进度、成本、质量等，而参数可以是项目的资源分配系数、质量控制参数等。通过对这些变量和参数的设定和估计，可以更好地模拟和分析项目的动态变化。 4. 模型的验证和优化在模型构建完成后，需要对模型进行验证和优化。验证可以通过与实际项目数据的对比来进行，优化则可以通过调整模型中的参数和结构来实现。通过模型的验证和优化，可以提高模型的准确性和可靠性，为项目决策提供更有力的支持。三、基于系统动力学的建筑类工程项目管理模型的应用基于系统动力学的建筑类工程项目管理模型可以应用于项目的各个阶段，包括项目的规划、设计、施工和运营等。在项目规划阶段，可以通过模拟和分析不同方案的效果，选择最优方案；在项目设计阶段，可以通过模拟和优化项目的进度和成本，提高项目的效率和质量；在项目施工阶段，可以通过模拟和控制资源的分配，减少资源浪费和冲突；在项目运营阶段，可以通过模拟和分析设备的维护和更新，延长设备的使用寿命。基于系统动力学的建筑类工程项目管理模型的应用还可以帮助管理者更好地应对项目管理中的风险和不确定性。通过模拟和分析不同的风险情景，可以制定相应的应对措施，降低项目的风险和损失。四、挑战和展望基于系统动力学的建筑类工程项目管理模型在实际应用中面临一些挑战。首先，模型的构建需要大量的数据和专业知识，对管理者的要求较高。其次，模型的运行和分析需要较强的计算能力和软件支持。此外，模型的应用也需要得到项目团队和利益相关者的支持和认可。

系统动力学模型构建与Vensim软件应用教程

系统动力学模型构建与Vensim 软件应用教程第一部分系统动力学与Vensim 软件一、系统动力学概述系统动力学(SystemDynamics)是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题交叉的综合性的新学科。系统动力学认为,系统的行为模式与特性主要地取决于其内部的动态结构与反馈机制。系统:相互作用诸单元的复合体，例如:社会、经济、生态系统。反馈:系统内同一单元或同一子块其输出与输入间的关系。对整个系统而言，"反馈"则指系统输出与来自外部环境的输入的关系。反馈可以从单元或子块或系统的输出直接联至其相应的输入，也可以经由媒介其他单元、子块、甚至其他系统实现。所谓反馈系统就是包含有反馈环节与其作用的系统。它要受系统本身的历史行为的影响，把历史行为的后果回授给系统本身，以影响未来的行为。例如：库存控制系统是一个反馈系统，如图：发货使库存量减少，当库存低于期望水平以下一定数值后，库存管理人员即按预定的方针向。

生产部门订货，货物经一定延迟到达，然后使库存量逐渐回升。反映库存当前水平的信息经过订货与生产部门的传递最终又以来自生产部门的货物的形式返回库存。正反馈的特点是，能产生自身运动的加强过程，在此过程中运动或动作所引起的后果将回授，使原来的趋势得到加强；负反馈的特点是，能自动寻求给定的目标，未达到(或者未趋近)目标时将不断作出响应；具有正反馈特性的回路称为正反馈回路，具有负反馈特点的回路则称为负反馈回路(或称寻的回路)；分别以上述两种回路起主导作用的系统则称之为正反馈系统与负反馈系统(或称寻的系统)。回路的概念最简单的表示方法是图形，系统动力学中常用三种图形表示法：系统结构框图(structurediagram) 因果关系图(causalrelationshipdiagram) 流图(stockandflowdiagram) 系统动力学解决问题大体可分为五步：第一步要用系统动力学的理论、原理和方法对研究对象进行系统分析。第二步进行系统的结构分析，划分系统层次与子块，确定总体的与局部的反馈机制。第三步建立数学的、规范的模型。第四步以系统动力学理论为指导借助模型进行模拟与政策分析，可进一步剖析系统。得到更多的信息，发现新的问题然后反过来再修改模型。第五步检验评估模型。二、Vensim软件的作用与功能 Vensim是一个界面友好、操作简单、功能强大的系统仿真平台，可以帮助我们理解《系统动力学》的基本原理和方法。 Vensim是一个可视化的建模工具，用户可以通过Vensim定义一个动态系统，将之存档，同时建立模型、进行仿真、分析以及最优化，而且使用Vensim建模非常简单灵活，用户可以通过因果关系图和存量流量图两种方式创建仿真模型。在Vensim中，系统变量之间通过用箭头连接而建立关系，而且是一种因果关系。变量之间的因果关系由方程编辑器进一步精确描述，从而形成一个完整的仿真模型。用户可以在创建模型的整个过程中分析或考察起某个变量的变化的原因以及该变量本身如何影响模型，还可以研究包含此变量的回路的行为特性。当用户创建了一个可以仿真的模型,Vensim可以让用户彻底地探究这个模型的行为。 Vensim有几种版本，例如，VensimDSS、VensimProfessional和VensimPLE(简称Venple、免费)等。Vensim的所有版本对系统要求都不是很高，只要是Windows 操作系统都可以正常运行。关于Vensim的详细个绍和相关信息可以参考https://www.360docs.net/doc/f919260516.html,相关网站三、VensimPLE软件的界面与操作 VensimPLE的用户界面是标准的Windows应用程序界面。VensimPLE的主界面由一个工作区和一组工具组成，主窗口是工作区，它包括标题栏、菜单、工具栏和分析工具，在有模型打开的情况下还有图形工具和状态栏。图1是在模型打

系统动力学模拟软件Vensim使用指南

系统动力学模拟软件Vensim使用指南严广乐张志刚（上海理工大学管理学院）在目前系统动力学专用的计算机模拟语言软件中，V ensim是界面非常友好的一种模拟工具，它的功能非常强大，可以运行方程数目达数千的大型模型，因此被人们广泛使用，如美国的国家模型等。一、Vensim软件简介 Vensim是美国Ventana Systems公司推出的在Windows操作平台下运行的系统动力学专用软件包，其版本在不断升级，目前最新的版本为V5.0c。Vensim PLE是Ventana Systems公司提供的个人学习版，可到公司的网站上免费下载试用。 1.1 Vensim软件的主要特点 Vensim是一款可视化的模型工具，使用该软件可以对动力学系统模型进行概念化、模拟、分析和优化。Vensim PLE和PLE Plus是为简化系统动力学的学习而设计的Vensim的标准版本。Vensim PLE提供了一个非常简单易用的基于因果关系链、状态变量和流图的建模方式。Vensim用箭头来连接变量，系统变量之间的关系作为因果连接而得到确立，方程编辑器可以帮助方便地建立完整的模拟模型。通过建立过程、检查因果关系、使用变量以及包含变量的反馈回路，可以分析模型。当建立起一个可模拟的模型，Vensim可以从全局来研究模型的行为。Vensim PLE适合于建立规模较小的系统动力学模型，而Vensim PLE Plus功能则更加强大，支持多视图，适合于大型的模型模拟。 Vensim提供了对所建模型的多种分析方法。Vensim可以对模型进行结构分析和数据集分析，结构分析包括原因数分析、结果树分析和反馈回列表分析，数据集分析包括变量随时间变化的数据值及曲线图分析。此外，Vensim还可以实现对模型的真实性检验，以判断模型的合理性，从而相应调整模型的参数或结构。 1.2 Vensim PLE的用户界面 Vensim PLE的用户界面是标准的Windows应用程序界面。Vensim的主界面由一个工作区和一组工具组成，主窗口是工作区，它包括标题栏、菜单、工具栏和分析工具，在有模型打开的情况下还有图形工具和状态栏。图1是在模型打开情况下Vensim PLE运行后的主界面，下面逐一介绍一下各部分的含义。

多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍

多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍 ADAMS是美国学者蔡斯（Chace）等人利用多刚体动力学理论，选取系统每个刚体的质心在惯性参考系中的三个直角坐标和反映刚体方位的为广义坐标编制的计算程序。其中应用了吉尔（Gear）等解决刚性积分问题的算法，并采用了稀疏矩阵技术来提高计算效率。该软件因其强大的功能而在汽车航天等领域得到了广泛的应用。 1 ADAMS软件简介在研究汽车各种性能时，研究对象的建模、分析与求解始终是关键。多体系统动力学软件为汽车动力学研究提供了强大的数学分析工具。ADAMS软件就是其中的佼佼者。 ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件，是由美国机械动力公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是世界上最具权威性的，使用围最广的机械系统动力学分析软件。用户使用ADAMS软件，可以自动生成包括机-电-液一体化在的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果，从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。由于ADAMS软件具有通用、精确的仿真功能，方便、友好的用户界面和强大的图形动画显示能力，所以该软件已在全世界数以千计的著名大公司中得到成功的应用。 ADAMS软件一方面是机械系统动态仿真软件的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。另一方面，又是机械系统仿真分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊机械系统动态仿真分析的二次开发工具平台。在产品开发过程中，工程师通过应用ADAMS软件会收到明显效果：＊分析时间由数月减少为数日＊降低工程制造和测试费用＊在产品制造出之前，就可以发现并更正设计错误，完善设计方案＊在产品开发过程中，减少所需的物理样机数量＊当进行物理样机测试有危险、费时和成本高时，可利用虚拟样机进行分析和仿真＊缩短产品的开发周期

系统动力学模拟软件Vensim使用指南

系统动力学模拟软件 V e n s i m使用指南-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

系统动力学模拟软件Vensim使用指南严广乐张志刚（上海理工大学管理学院）在目前系统动力学专用的计算机模拟语言软件中，Vensim是界面非常友好的一种模拟工具，它的功能非常强大，可以运行方程数目达数千的大型模型，因此被人们广泛使用，如美国的国家模型等。一、Vensim软件简介 Vensim是美国Ventana Systems公司推出的在Windows操作平台下运行的系统动力学专用软件包，其版本在不断升级，目前最新的版本为。Vensim PLE是Ventana Systems公司提供的个人学习版，可到公司的网站上免费下载试用。 Vensim软件的主要特点 Vensim是一款可视化的模型工具，使用该软件可以对动力学系统模型进行概念化、模拟、分析和优化。Vensim PLE和PLE Plus是为简化系统动力学的学习而设计的Vensim的标准版本。Vensim PLE提供了一个非常简单易用的基于因果关系链、状态变量和流图的建模方式。Vensim用箭头来连接变量，系统变量之间的关系作为因果连接而得到确立，方程编辑器可以帮助方便地建立完整的模拟模型。通过建立过程、检查因果关系、使用变量以及包含变量的反馈回路，可以分析模型。当建立起一个可模拟的模型，Vensim可以从全局来研究模型的行为。Vensim PLE适合于建立规模较小的系统动力学模型，而Vensim PLE Plus功能则更加强大，支持多视图，适合于大型的模型模拟。 Vensim提供了对所建模型的多种分析方法。Vensim可以对模型进行结构分析和数据集分析，结构分析包括原因数分析、结果树分析和反馈回列表分析，数据集分析包括变量随时间变化的数据值及曲线图分析。此外，Vensim还可以实现对模型的真实性检验，以判断模型的合理性，从而相应调整模型的参数或结构。 Vensim PLE的用户界面 Vensim PLE的用户界面是标准的Windows应用程序界面。Vensim的主界面由一个工作区和一组工具组成，主窗口是工作区，它包括标题栏、菜单、工具栏和分析工具，在有模型打开的情况下还有图形工具和状态栏。图1是在模型打开情况下Vensim PLE运行后的主界面，下面逐一介绍一下各部分的含义。

系统动力学模拟软件Vensim使用指南

系统动力学模拟软件Venｓiｍ使用指南严广乐张志刚（上海理工大学管理学院) 在目前系统动力学专用的计算机模拟语言软件中，Veｎｓim是界面非常友好的一种模拟工具，它的功能非常强大，可以运行方程数目达数千的大型模型,因此被人们广泛使用,如美国的国家模型等。一、Ｖｅnｓim软件简介 Vensim是美国Vｅntaｎa Sｙstems公司推出的在Ｗindows操作平台下运行的系统动力学专用软件包，其版本在不断升级，目前最新的版本为V5.0c。VｅnsiｍPＬＥ是VeｎtａnａSystｅms公司提供的个人学习版，可到公司的网站上免费下载试用。 1.1Venｓim软件的主要特点 Vensim是一款可视化的模型工具,使用该软件可以对动力学系统模型进行概念化、模拟、分析和优化。Venｓim PＬＥ和PLE Plus是为简化系统动力学的学习而设计的Veｎsｉm的标准版本。Ｖens ｉm PLE提供了一个非常简单易用的基于因果关系链、状态变量和流图的建模方式。Veｎｓｉm用箭头来连接变量,系统变量之间的关系作为因果连接而得到确立,方程编辑器可以帮助方便地建立完整的模拟模型。通过建立过程、检查因果关系、使用变量以及包含变量的反馈回路，可以分析模型。当建立起一个可模拟的模型,Vensim可以从全局来研究模型的行为。Ｖeｎｓｉm PLE适合于建立规模较小的系统动力学模型,而VｅｎsimＰLE Ｐluｓ功能则更加强大,支持多视图,适合于大型的模型模拟。 Venｓiｍ提供了对所建模型的多种分析方法。Ｖeｎsim可以对模型进行结构分析和数据集分析，结构分析包括原因数分析、结果树分析和反馈回列表分析,数据集分析包括变量随时间变化的数据值及曲线图分析。此外，Venｓｉm还可以实现对模型的真实性检验，以判断模型的合理性，从而相应调整模型的参数或结构。１.２Venｓim PLE的用户界面 Veｎsim ＰＬE的用户界面是标准的Wiｎdｏws应用程序界面。V ensｉｍ的主界面由一个工作区和一组工具组成,主窗口是工作区,它包括标题栏、菜单、工具栏和分析工具，在有模型打开的情况下还有图形工具和状态栏。图1是在模型打开情况下Ｖenｓim PLE运行后的主界面,下面逐一介绍一下各部分的含义。