第五章信息产业的系统动力学模型(信息经济学)

从系统的角度分析，信息产业具有以下特征 信息产业是一种新型产业，影响因素众多而且
复杂。 信息产业系统的各个因素符合因果关系。 信息产业系统的高阶数特性。 信息产业系统的多回路特性。 信息产业系统的非线性。
2 信息产业系统动力学模型的建立
2.1 基本概念
(1)系统与边界
系统动力学是将研究对象视为一个系统来处理的。 按照系统动力学的观点，系统是指由相互区别、相互 作用的各部分有机地结合一起，为同一目的而完成某 种功能的集合体。
A 电报发送指数(DBFZS.K)=TABHL[电报发送指数 (DBFZST),电话普及率(DHPJL.K),电话普及率最小值,电 话普及率最大值,电话普及率增量值］
L 居民人均邮电费支出(JMJYF.K)=居民人均邮电费支出 (JMJYF.J)+(DT)[居民人均邮电费支出增长率 (JMJYFL.JK)]
反馈是指信息的传输与回授。系统动力学认为在 每一个系统（研究对象）中都存在着信息反馈机制， 反馈是系统最基本的属性。包含有反馈环节及其作 用的系统就是反馈系统。
反馈回路是由一系列因果链组成的闭合回路（或 称环）。在反馈回路中有一类特殊的回路，被称为 耦合反馈回路，耦合反馈回路是指通过同一变量建 立起来的两条反馈回路。
L 初中在校生(CZZXS.K)＝初中在校生 (CZZXS.J)+(DT)[ 初中入学人口（CZRXRK.JK)-初中毕业 人口(CZBYRK.JK)]
R 初中入学人口(CZRXRK.KL)=小学毕业人口 (XXBYRK.JK)×小学毕业生升学率(XXSXL)
R 初中毕业人口(CZBYRK.KL)=初中在校生(CZZXS.K)×初 中毕业率(CZBYL)
2.2 信息产业系统动力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ模型的建立
A 初中毕业生就业人口(CZJYRK.K)=初中毕业人口 (CZBYRK.KL)×[1-初中毕业生升学率(CZSXL)]
L 高中在校生(GZZXS.K)=高中在校生(GZZXS.J)+(DT)[高 中入学人口(GZRXRK.JK)-高中毕业人口(GZBYRK.JK)]
R 居民人均邮电费支出增长率(JMJYFL.KL)=居民人均邮电 费支出增长系数(JMJYFS)×居民人均邮电费支出 (JMJYF.K)
A 传媒影响度(CMYXD.K)=电视人口覆盖率(DSGL.J)×传媒 影响度的广播媒介乘子(GMCZ)×传媒影响度的报纸媒介 乘子(BZCZ)/电视人口覆盖率初始值(DSGLN)
2.1 基本概念
⑺ 物质流：即物质运动的实际通道。 ⑻ 信息链：信息链是信息从源点抽取出来流向 终点（目的地）的链路，它体现了系统动力学中系 统的信息反馈功能。 ⑼ 源（source)：它是指系统边界以外的环境向 系统输入（提供）的一切物质的来源。 ⑽ 漏（link）：它是指系统边界以内的物质向 系统环境输出的去向。
L 大学在校生(DXZXS.K)=大学在校生(DXZXS.J)+(DT)[大 学入学人口(DXRXRK.JK)-大学毕业人口(DXBYRK.JK)]
R 大学入学人口(DXRXRK.KL)=高中毕业人口 (GZBYRK.JK)×高中毕业生升学率(GZSXL)
R 大学毕业人口(DXBYRK.KL)=大学在校生(DXZXS.K)×大 学毕业率(DXBYL)
2.1 基本概念
⑷ 表函数（table function）：表函数的功能是 通过输入自变量和因变量的一组对应数值来描述某 些变量之间复杂的非线性关系。
⑸ 常数（constant）：常数是指在建模过程中， 系统内不随时间的变化而变化的参数或系数。
⑹、外生变量：外生变量是指由系统之外系统环 境决定的变量。
R 电话普及率增长率(DHPZL.KL)=电话普及率增长系数 (DHPZS)×电话普及率(DHPJL.K)
A 函件邮发指数(HJYZS.K)=TABHL[函件邮发指数(HJYZST), 电话普及率(DHPJL.K),电话普及率最小值,电话普及率最 大值,电话普及率增量值］
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
(GMSRZS) A 居民收入(JMSR.K)=国民收入(GMSR.K)×居民收入系数
(JMSRS)/人口(RK.K)
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
L 学龄人口(XLRK.K)=学龄人口(XLRK.J)+(DT)[出生人口 (CSRK.JK)-小学入学人口(XXRXRK.JK)]
R 小学入学人口(XXRXRK.KL)=学龄人口(XLRK.K)×小学入 学率(XXRXL)
上述各流图符号的含义表述如下： ⑴ 状态（level or state）变量：状态变量描 述的是系统的积累效应。 ⑵ 速率（rate）：速率描述的是系统积累效应 的变化快慢。 ⑶ 辅助变量（auxiliary）变量：辅助变量是 介乎变量之间的中介变量，其主要功用是通过这 些附加中介变量将变量之间复杂的多层次的关系 简单化，以突出系统的某些关键环节或重要关系。
L 人口(RK.K)=人口(RK.J)+(DT)[出生人口(CSRK.JK)-死 亡人口(SWRK.JK)]
R 出生人口(CSRK.KL)=人口(RK.K)×出生系数(CSS) R 死亡人口(SWRK.KL)=人口(RK.K)×死亡系数(SWS) A 国民收入(GMSR.K)=国民收入(GMSR.J)×国民收入指数
系统的边界是一个想象的轮廓，它把与所研究问题 有关的部分均划入系统，而与其他部分（即系统环境） 分隔开来。按照系统动力学的观点，我们在划定系统边 界时应遵循这样一条准则，那就是把系统中的反馈回路 考虑成闭合的回路。
2.1 基本概念
(2)因果链及因果关联图
因果链是反映系统内部变量之间因果关系的。
＋
A
R 电视机拥有量增长速度(DSLZS.KL)=电视机拥有量增长 速度表函数变量(DSLZSB.K)
A 电视机拥有量增长速度表函数变量 (DSLZSB.K)=TABHL[电视机拥有量增长速度(DSLZST),电 视机拥有量(DSL.K),电视机拥有量最小值，电视机拥有 量最大值，电视机拥有量增长值]
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
A 通信水平指数(TXSPZS.K)=[电话普及率(DHPJL.J)/电话 普及率初始值(DHPJLN)]×[函件邮发指数(HJYZS.J)/函 件邮发指数初始值(HJYZSN)]
L 电话普及率(DHPJL.K)=电话普及率(DHPJL.J)+(DT)[电 话普及率增长率(DHPZL.JK)]
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
A 电视人口覆盖率(DSGL.K)=电视人口覆盖率系数 (DSGLS)× 电视机拥有量对电视人口覆盖率影响因子 (DSGLYZ)×电视机拥有量(DSL.J)
L 电视机拥有量(DSL.K)=电视机拥有量(DSL.J)+(DT)[电 视机拥有量增长速度(DSLZS.JK)]
⑶ 辅助变量方程：计算辅助变量的方程称辅助变量 方程，该方程以A为标志，主要功能是可以帮助建立速率 方程。
⑷ 常数方程：该方程赋予常数一给定不变的参数值， 其方程标志是C。
⑸ 表函数方程：该方程赋予表函数一组数值，其方 程标志是T。
⑹ 初始值方程：该方程的主要功能是为状态变量方 程赋予初始值，以N作为方程的标志。
2.1 基本概念
(4) 流 图
前已所述，系统动力学把系统中物质和信息的运 动都想象成流体的运动，流图就是为了描述系统的 运动而专门设计的一套特殊的符号图。系统动力学 常用的流图符号见下图所示.
状态变量
速率
或
辅助变量
表函数
常数
外生变量
物质流
信息链
物质的源或漏
图6-3 系统动力学常用的流图符号
2.1 基本概念
2.1 基本概念
(5) DYNAMO模型
DYNAMO是专门为系统动力学的建模而设计的，用 DYNAMO写成的系统动力学模型就是DYNAMO模型。
DYNAMO方程式一般包含两项内容：第一项是方程 式标志，该标志写于第一列的位置上；第二项是方 程式的具体内容。其书写的一般格式是：
标志字符 量名＝表达式
上述模型包含一系列参数（常数、表函数等）。如 出生系数、死亡系数、国民收入指数等，其值可以通过 一些常用的参数估计方法进行估计，这些方法主要有：
⑴ 经调查获得第一手材料确定参数值。 ⑵ 从模型中部分变量间关系中确定参数值。 ⑶ 分析已掌握的有关系统的知识估计参数值。 ⑷ 根据模型的参考行为特性估计参数值。
2.3 信息产业系统动力学模型的应用
（1）调整常数政策参数以分析比较政策方案
下表列出了信息产业系统动力学模型中部分常数政 策参数及其提高的政策涵义。
2.1 基本概念
(5) DYNAMO模型
量名即为该方程待计算的量。依据量性质的不 同，DYNAMO模型最常用的方程式可分为６种，即 状态变量方程（L）、速率方程（R）、辅助变量 方程（A）、常数方程（C）、表函数方程（T）、 初始值方程（N）。除常数方程和初始值方程外， 其他方程中的变量均需给出时间下标，其通式为：
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
模型建立是信息产业系统动力学研究很重要的 一个步骤。这里采用刘晓敏博士的方法建立信息产 业的系统动力学模型。
按照信息产业的主要因果关系，我们可以建立 包含33个主要方程的信息产业系统动力学模型 （DYNAMO）模型。该模型如下：
2.2 信息产业系统动力学模型的建立
2.3 信息产业系统动力学模型的应用
应用信息产业系统动力学模型进行信息产业政 策分析是指借助信息产业系统动力学模型分析研究 信息产业政策的作用，以及信息产业政策实施结果 对改善信息产业系统中待解决问题的行为的影响。 应用信息产业系统动力学模型进行信息产业政策分 析最常用的方法就是通过调整或改变信息产业系统 中的某些参数——政策参数——来分析比较政策方 案。