国内外系统动力学研究综述
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1.1 海洋资源可持续开发研究综述海洋可持续发展包括三层含义,即海洋经济的持续性、海洋生态的持续性和社会的持续性,海洋的可持续发展以保证海洋经济发展和资源永续利用为目的,实现海洋经济发展与经济环境相协调,经济、社会、生态效益相统。
运用海洋可持续发展理论和海域承载力理论研究海洋资源开发的可持续性,从我国的海洋产业入手,分析我国海洋资源开发利用的状况,从海洋产业结构和产业布局、海洋管理和海洋开发技术等方面总结我国海洋开发的问题,并针对这些问题,提出切实可行的实现海洋可持续发展的途径和措施。
国外学者对海洋资源的发展和研究进行研究,建立相应的模型,认为技术在海洋资源发展过程中起到极其重要的作用。
国内学者则以具体省份为例研究海洋资源可持续发展,对辽宁省所拥有的海洋资源进行概述后,分析了辽宁海洋资源开发与海洋生态环境保护之间的关系,提出开展海域资源价值折损评估,采用政策调控和市场机制保护海洋生态环境。
利用我国重要海洋产业数据,分析我国海洋资源开发利用的状况,并从海洋产业结构和布局及管理等角度总结海洋资源开发存在的问题,提出实现海洋资源可持续发展的途径。
学者从海洋资源与环境保护角度分析,研究开发海洋的过程中,存在着海洋环境污染、海洋渔业资源衰退等问题。
1.2 系统动力学模型研究综述到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使人们相信它是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。
基于市场均衡论和信用风险理论,完善运用于分析代际消费计划的系统动力学机制模型,并提出可替换选择。
国内学者将系统动力学运用于研究资源与社会经济的可持续发展,结合“长白山生态环境保护与可持续发展系统动力学模型”建立的,对怎样用系统动力学研究可持续发展问题进行了概略的阐述,概述了系统动力学所具有的普遍特征和一些独特的认识论和方法论特征。
系统动力学国内外研究现状
系统动力学是一种研究变化和相互作用的动态系统行为的跨学科方法,涉及系统的模拟、分析和决策支持等领域。
以下是系统动力学在国内外研究的现状:
国内研究现状:
1.学科发展:近年来,国内对系统动力学的研究逐渐兴起,
涉及的领域包括管理科学、经济学、环境科学、社会科学
等。
不少高校设立了系统动力学专业或开设了相关课程。
2.应用领域:国内研究主要集中在经济、环境、能源、政策
等领域。
例如,对于经济领域,系统动力学可以应用于宏
观经济建模、市场竞争分析、企业管理等方面的研究。
3.政府和企业应用:国内政府和企业对系统动力学的应用也
在逐渐增加。
一些地方政府和大型企业利用系统动力学建
立政策或经营模型,进行决策和风险分析。
国外研究现状:
1.学术研究:国外在系统动力学的学术研究方面相对较早,
具有较为丰富的理论基础和应用实践。
国际上一些知名的
学术期刊和研究机构也发布与系统动力学相关的研究成果。
2.应用领域:国外对系统动力学的应用领域更加广泛,包括
管理和组织学、环境管理、公共卫生、社会政策等。
例如,对于社会政策领域,系统动力学被应用于疾病传播模型、
城市规划和社会服务等方面。
3.软件工具:国外有多种成熟的系统动力学建模软件工具,
例如Vensim、Stella、AnyLogic等,为研究者提供了便捷的建模和分析平台。
总体而言,国内外在系统动力学的研究和应用方面都取得了一定的进展,但相对于其他传统方法,系统动力学在国内的研究和应用还相对较少,有待进一步加强学术研究和推广应用。
《基于系统动力学的城市交通拥堵治理问题研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市交通拥堵问题日益凸显,成为制约城市发展的重要瓶颈。
交通拥堵不仅影响人们的出行效率,还可能导致环境污染、能源浪费等一系列问题。
因此,研究城市交通拥堵治理问题具有重要的现实意义。
本文基于系统动力学方法,对城市交通拥堵治理问题进行深入研究,旨在为城市交通规划和管理提供理论依据和实践指导。
二、系统动力学理论基础系统动力学是一种以系统思考为基础的定性、定量相结合的研究方法,通过建立系统动力学模型,揭示系统内部各因素之间的相互作用关系和变化规律。
在城市交通拥堵治理问题研究中,系统动力学方法能够有效地描述城市交通系统的复杂性和动态性,揭示交通拥堵产生的深层次原因。
三、城市交通拥堵现状分析(一)交通拥堵现状城市交通拥堵现象普遍存在,主要表现为道路拥堵、车辆排队、行驶缓慢等问题。
这些问题的产生与城市交通系统的结构、交通需求、交通管理等因素密切相关。
(二)拥堵成因分析城市交通拥堵的成因复杂多样,包括城市规划不合理、道路设施不足、交通管理不善、驾驶行为不规范等。
其中,系统内部各因素之间的相互作用和影响是导致交通拥堵的重要原因之一。
四、基于系统动力学的城市交通拥堵治理模型构建(一)模型假设与变量设定基于系统动力学的城市交通拥堵治理模型,需要设定相关假设和变量。
假设包括城市交通系统的结构、交通需求、交通管理等因素;变量包括道路流量、车辆数量、交通管理政策等。
(二)模型构建通过建立因果关系图和存量流量图,构建城市交通拥堵治理模型。
该模型能够描述城市交通系统的动态变化过程,揭示各因素之间的相互作用关系和变化规律。
(三)模型仿真与分析通过模型仿真,分析不同交通管理政策对城市交通拥堵的影响。
仿真结果能够为交通规划和管理提供理论依据和实践指导。
五、实证研究以某城市为例,运用基于系统动力学的城市交通拥堵治理模型进行实证研究。
通过收集相关数据,对模型进行参数估计和验证。
综述——系统动力学研究现状摘要:回顾了系统动力学的国内外发展历程,特别是对20世纪90年代以来,系统动力学在宏观领域、项目管理领域、学习型组织领域、物流与供应链领域所取得的成果进行了综述。
最后指出了在基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等理论领域和模拟软件等技术领域系统动力学未来面临的挑战和发展方向。
通过对国内外系统动力学研究的文献进行梳理,明确系统动力学理论研究、方法研究以及应用研究的研究体系,并在此基础上指出系统动力学研究趋势。
为促进系统动力学方法的广泛应用和深入研究,综述了当前国内外系统动力学应用的主要研究成果,讨论了未来系统动力学方法的应用方向。
首先评述了系统动力学在国外的发展历程及应用情况; 然后从预测、管理、优化与控制3个方面对国内系统动力学的应用研究现状进行评述,并着重从装备规模优化与控制、装备保障过程控制、装备全寿命费用管理与控制、作战效能分析与评估、作战行动指挥模拟等方面,分析了系统动力学方法在我国军事、武器和战略领域的应用研究情况; 最后指出分析装备价格及其特性之间的内在关系等是未来系统动力学方法的应用方向,探讨了系统动力学方法在寿命周期费用技术领域中的应用前景。
关键词:系统动力学、研究体系、研究综述、应用现状引言系统动力学自创立以来,其理论、方法和工具不断完善,应用方向日益扩展,在处理工业、经济、生态、环境、能源、管理、农业、军事等诸多人类社会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,更加需要像系统动力学这样的方法,综合系统论、控制论、信息论等,并与经济学交叉,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,作出长期的、动态的、战略性的分析与研究[1]。
这为系统动力学方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,本文从系统动力学应用研究现状入手,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。
生态系统系统动力学研究现状与应用生态系统系统动力学是研究生态系统中各种元素之间的关系以及它们随时间演变的规律的学科。
它主要通过数学模型来预测生态系统的变化,并探索对这些变化的响应措施,这对生态环境保护具有非常重要的意义。
本文将介绍生态系统系统动力学的发展历史、主要研究内容及应用研究现状。
一、生态系统系统动力学的发展历史生态系统系统动力学源于20世纪50年代,当时研究人员对生态系统的认识仍较浅薄。
后来发现,生态系统中各种元素之间存在着相互作用关系,因此出现了系统观念。
1968年,生态学家Eugene Odum首次提出了生态系统系统动力学的概念,它将运动、转化和保存的能量、物质进行描述,并通过数学模型和计算机模拟等方法来解释生态系统运行的规律。
从此,生态系统系统动力学逐渐成为生态学研究的重要分支之一。
二、生态系统系统动力学的主要研究内容1. 生态系统物质和能量流动模型的研究生态系统不仅是生物界的一个系统,还是个能量和物质物质流动的系统。
基于其流动特性,生态科学家为了更深入地理解生态系统而建立了物质和能量流动的数学模型。
这个模型可以展示元素之间的相互作用及它们在生态系统中的行为。
2. 种群动力学模型的研究种群是生态系统中的关键元素之一,因此种群动力学模型的研究是生态系统系统动力学的一个重要领域。
这个模型可以模拟受影响物种的数量、扩张速度、周期、极值等变量,该模型对于生态系统的管理和恢复非常重要。
3. 生态系统稳定性和韧性模型的研究生态系统面临着不同的威胁和压力,它们的本质源于气候变化、污染、土地利用等人为因素和火灾、地震等自然灾害。
采用生态系统稳定性和韧性模型可以建立寻找适应生存环境的种群各类参量,以及生态系统重建,延时激发的韧性行为,变革的韧性行为等内容。
三、生态系统系统动力学的应用研究现状1. 自然灾害的风险评估和管理生态系统系统动力学可以用来预测灾害的趋势和发展趋势,评估自然灾害的潜在风险。
科学家建立自然灾害监测系统,收集相应数据,以此为基础进行建模和仿真,来寻找防范和规避的方法。
系统动力学研究现状综述魏妍1(1.西安石油大学,工管1003-06)摘要:这篇文章扼要的回顾了国内外系统动力学的研究和发展主要历程,评述了系统动力学的由来和现今学术研究的状态。
最后指出了我国系统动力学今后的发展任务和方向以及需要完成什么具体工作。
关键词:系统动力学现状研究水平1.引言系统动力学作为系统科学的一个分支,已在世界范围内为人们所知晓,系统动力学从20世纪50年代产生到现在已经经历了60多年的历史了,在后期它已经发展成为了一门独立的新学科。
在系统动力学产生之初,它主要应用于工商企业管理,处理诸如生产与雇员情况的变动,企业的供销,生产与库存等问题历经多年的发展之后,应用范围日益扩大,几乎遍及各类系统和各个领域。
近年来SD更是成为一种新的系统工程方法论和重要的模型方法。
几十年来, 每年都召开国际会议, 都促进了系统动力学不断发展。
本文对国内外系统动力学的历史和现状进行了综述, 并指出了未来的努力方向2.系统动力学简介2.1系统动力学由来系统动力学(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年最早提出的一种对社会经济问题进行系统分析的方法论和定性与定量相结合的分析方法,目的在于综合控制论,信息论和决策论的成果,以计算机为工具分析研究信息反馈系统的结构和行为。
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。
它基系统论,吸收了控制论、信息论的精髓,是一门综合自然科学,社会科学的横向学科。
2.2 系统动力学的发展(1)SD出现于20世纪50年代后期,当时主要应用于工商企业管理,处理诸如生产与雇员情况的波动,企业的产销,生产与库存,股票与市场增长的不稳定性等问题,并创立“Industrial Dynamics”。
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》,也阐述了系统动力学的有关问题。
苏联与后总共对系统动学的研究,是针对工程技术问题,限于自然科学领域。
美国在50年代后期,在系统动力学方面取得了很大的突破。
JW Forrester等发表了一系列关于SD方面的论文,使它的应用不限于工程技术,而是拓展到工业、经济、管理、生态、医药等各个领域,并出现了五花八门的各种动力学。
系统动力学在生产领域研究综述作者:孙丹来源:《经营管理者·下旬刊》2017年第05期摘要:为促进系统动力学方法的在生产领域的深入研究和应用,综述了当前国内外系统动力学在生产领域应用的主要研究成果。
首先评述了系统动力学在国外的发展历程及应用情况;然后着重从生产的角度分析了系统动力学方法在我国的应用研究情况;最后探讨了系统动力学方法在生产领域中的应用前景。
关键词:系统动力学应用现状生产领域综述一、引言随着系统动力学(System Dynamics,简称SD)理论、方法和工具不断完善,其在处理工业、经济、环境、能源、管理、农业等诸多人类社会复杂问题中发挥了重要作用。
另一方面,现代社会的复杂性、动态性、多变性等问题加剧,使人们更迫切地需要像系统动力学这样综合系统论、控制论、信息论、经济学等方法,深入处理产生于现代社会的非线性和时变现象,作出动态的、战略性的分析与研究。
这为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,本文从系统动力学应用研究现状入手,通过总结和分析当前系统动力学在生产领域的应用情况,希望能促进系统动力学方法在现代社会生产领域的应用。
二、系统动力学在国外的发展1956年,美国麻省理工学院J.W.Forrester教授创立了系统动力学方法,并于1958年在《哈佛商业评论》上发表了奠基之作。
1969年《城市动力学》通过建立城市的SD模型可以解释美国许多城市,如底特律,圣路易斯,波士顿,纽约发生的怪现象:城市人口先增加后下降,被西方一些媒体称为“70年代的爆炸性杰作”。
此后,城市动力学模型被MassSchroeder 等,Alfeld等不断扩展和完善。
1972年Donella Meadows教授带领系统动力学研究小组出版了《增长的极限》(Limits to Growth),1992年出版了20年后的更新版本《Beyongd the Limits》,2005年课题组又出版了30年后的更新版本《Limits to Growth》。
混合动力汽车驱动系统的国内外研究现状姓名:学号:班级:1.1混合动力汽车提出背景1.1.1 21世纪汽车工业面临的挑战[1]内燃机汽车经过120多年的发展和壮大多年的发展和壮大,,为人类文明做出了巨大贡献为人类文明做出了巨大贡献,,创造了难以计算的直接或间接经济利益。
但是了难以计算的直接或间接经济利益。
但是,,随着内燃机汽车保有量的急剧增长随着内燃机汽车保有量的急剧增长,,人们越来越认识到传统的内燃机汽车对人类环境带来的危害。
传统燃油汽车排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏,,环境保护的迫切性和石油储量日见短缺的压力量日见短缺的压力,,迫使人们重新考虑未来汽车的动力问题。
目前目前,,世界上各种汽车的保有量超过7亿辆亿辆,,每年新生产的各种汽车约5000万辆万辆,,按平均每辆汽车的年消耗1010~~15桶石油制品计算桶石油制品计算,,汽车的石油消耗量每年达到8080~~100亿桶亿桶,,约占世界石油产量的一半以上约占世界石油产量的一半以上..石油资源的开采每年达到几十亿吨十亿吨,,经过长时期的现代化大规模地开采经过长时期的现代化大规模地开采,,石油资源日渐枯竭石油资源日渐枯竭,,按科学家预测按科学家预测,,地球上的石油资源如果按目前的消耗水平,石油资源仅仅可以维持6060~~100年.21世纪以来世纪以来,,石油价格的上涨已对世界经济的发展形成了巨大的威胁石油价格的上涨已对世界经济的发展形成了巨大的威胁,,人类将面临更加严峻的石油资源的危机和挑战。
内燃机汽车上产生动力的同时,会产生燃烧废气会产生燃烧废气,,包括二氧化碳二氧化碳(CO 2)、一氧化碳一氧化碳(CO)(CO)(CO)、氮氧化合物、氮氧化合物、氮氧化合物(NO (NO X )、碳氢化合物碳氢化合物(HX)(HX)(HX)等有害气体等有害气体等有害气体,,对大气环境造成污染境造成污染,,对人体造成伤害。
国际动力系统与控制研究一、概述动力系统和控制是现代科学技术领域中的重要研究方向,其涉及到机械、电子、计算机、物理、数学等多个学科。
国际上对于动力系统和控制研究的投入非常大,其应用领域涵盖了制造业、交通运输、生命科学、环境保护等多个方面,有着非常广泛的应用前景。
本文将从动力系统和控制研究的现状、国际研究动态、应用领域等几个方面进行介绍,以期能够更好地理解和认识这个方向的研究内容和应用价值。
二、动力系统和控制研究现状动力学系统是指由一组变量及其相互关系构成的数学模型,描述了物体在空间运动状态中的演化规律。
因此,研究动力系统有助于人们更好地理解、预测和控制自然界和人造系统的行为。
控制系统则是指利用传感器、执行器及算法等技术手段,对某种系统进行监控和调控的过程。
在真实的生产和生活中,许多系统都具有非线性、多变、时变特性,因此,对于这些复杂系统的控制研究也是动力学系统研究中非常重要的一个领域。
在动力学系统和控制系统的研究中,国际上已经取得了许多成果。
例如,控制系统可以应用于医疗设备、建筑物控制、机器人、航天器等多个领域。
同时,人们还利用动力学系统对生态环境、天气变化、人类行为等进行研究,形成了涵盖多个领域的研究体系。
三、国际研究动态随着人们对于实时性、响应时间、控制精度等指标的不断提高,对于动力学和控制系统的研究也不断深入。
例如,人们逐渐发现了一些机械系统中的隐秘物理效应,如摩擦、摩擦轮效应、非对称和非线性效应等一些现象,在系统的控制和设计中不断得到应用和改善。
此外,智能化控制系统也是当前研究的一大热点。
通过使用人工智能等技术手段,使控制策略能够更加适应复杂的环境和系统,实现更高的效率和准确度。
另外,也有越来越多的研究致力于将机器学习等技术应用到生态环境保护、人类行为预测等领域,体现了动力学系统和控制系统研究的多样性。
四、应用领域在各个产业领域中,动力学和控制系统的应用也非常广泛。
例如在工程设计领域,人们常常利用动力学和控制系统的理论,设计复杂的水利、水电和输电系统,从而更加有效的管理和保护水资源,并且提高生产效率和节约资源。
系统动力学的应用与研究现状随着工业技术和社会经济的发展,我们的社会和生态环境面临着越来越多的复杂问题,如何在这些问题中找到根本性的解决途径,似乎是我们当前需要面对的一个重要的挑战。
系统动力学作为一种以系统、发展、动态和反馈为核心的综合性理论和方法体系,具有独到的优势,成为了解决这些复杂问题的重要手段,其应用和研究也吸引了越来越多的关注。
系统动力学起源于20世纪50年代的美国,初衷是为了解决工业与企业经济稳定发展的问题。
早期研究重点是建立经济发展的模型,其中著名的系统动力学家 Forrester 清晰地指出,传统的线性分析方法无法把握系统间的时序联系和反馈关系,这些缺陷可能导致对系统复杂性的误判和决策陷入无效的“循环调整”中。
因此,研究者们将关注点放在了与线性分析不同的非线性、非平衡和非稳定性质上,并构建了一系列新的数学和计算工具。
这些工具的应用于实际问题中取得了显著的成果,如对经济周期和经济危机的提前预警和诊断,对企业生命周期和战略规划的支持等。
随着研究深入,系统动力学也逐渐拓展了其研究领域。
在环境科学、公共卫生、城市化规划、资源管理等领域中,系统动力学开始成为一个跨学科的、应用广泛的分析方法。
例如,在环境方面,研究人员利用系统动力学分析碳循环和气候变化的复杂关系,探讨了减少碳排放和减缓全球暖化的方案。
在公共卫生方面,系统动力学可以建立疾病的传播模型,估算疾病的传播速率和影响范围,帮助政府和卫生部门制定更合理的防疫策略。
在城市化规划方面,系统动力学建模可以探讨城市增长模式、交通拥堵和环境污染等问题,以及一些特殊条件下的城市化形态,例如革命和卫星城市。
与线性分析方法相比,系统动力学不仅可以更好地处理非线性问题,还可以捕捉多个变量之间的反馈与相互作用,进一步提高模型的准确度和可解释性。
因此,系统动力学已成为警察一种流行的工具,被广泛应用于模拟和预测复杂系统的行为,并为管理人员和政策制定者提供决策分析。
毕业论文文献综述数学与应用数学动力系统简介一、前言部分(说明写作的目的,介绍有关概念、综述范围,扼要说明有关主题争论焦点)本文给出动力系统的相关概念,了解动力系统国内外的研究动态和最新成果,动力系统的应用现状;并对动力系统的性质加以总结。
动力系统就最广泛的意义来说是一门研究系统演化规律的数学学科。
这里,演化的直接含义是就时间而言。
因此,动力系统又被简单地称为时间的数学。
时间是连续的,比如经典的微分方程定性论;也可以是离散的,比如迭代论。
演化的进一步的含义是就系统空间而言,比如向量场的扰动和映射的扰动。
动力系统是属于基础数学,处于微分方程和拓扑学的一个交汇点。
同时,动力系统与物理、力学甚至是生物学、经济学都有着密切的关系,与工程技术的许多方面是互相渗透的。
随着现代科学技术的飞速发展,数学正日益广泛地应用于各种科技和生产领域,并建立了许多数学模型来描述各种现实客体。
这其中的一个中心问题便是研究系统的性质,以及研究系统能够稳定地起作用的条件,这就需要我们去学习和研究两种最常见的稳定性:即Lyapunov稳定性和实用稳定性。
在近十几年来人工神经网络的理论和应用的研究,形成了世界性的热潮,其中稳定性就扮演了重要的角色。
由于大量的工程系统都含有时滞,时滞的存在是系统不稳定的一个重要因素,因而时滞系统的研究已成为控制理论研究的热门课题[]1。
到目前为止,具有时滞的线性区间动力系统的鲁棒稳定性的讨论多数借助于正定矩阵、膨矩阵的性质或微分不等式做工具。
二、主体部分(阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述)动力系统的经典背景是常微分方程的解族所确定的整体的流动。
在常微分方程发展早期,牛顿、莱不尼兹、欧拉、伯努里(家族)等发现了许多通过初等函数或他们的积分表达式等方法来求常微分方程的通解。
但是,Liouville 在1841年证明了大多数微分方程都不能求得显式解。
因而动力系统的历史一般可以追溯到19世纪末法国大数学家Henri Poincaré[]2创立的微分方程定性论,或者可以称为微分方程的几何理论。
《系统动力学简介及其相关软件综述》篇一一、系统动力学简介系统动力学(System Dynamics)是一种以计算机仿真技术为基础,研究系统内部结构和行为关系的综合性学科。
它通过建立系统模型,分析系统内部各元素之间的相互关系和反馈机制,揭示系统动态行为和演变的规律,为决策者提供科学、系统的决策支持。
系统动力学起源于20世纪50年代的美国,由美国麻省理工学院的福瑞斯特教授提出。
它以定量化、模型化的方法,研究复杂系统的演变过程,并预测未来发展趋势。
系统动力学主要关注的是系统的结构、反馈和历史,认为系统的发展变化是由其内部结构所决定的,并强调对系统的动态性和复杂性的理解和建模。
二、系统动力学特点1. 综合性和复杂性:系统动力学考虑了系统内部各元素之间的相互关系和反馈机制,能够全面地反映系统的动态行为和演变过程。
2. 定量与定性相结合:系统动力学既可以进行定量的数据分析,也可以进行定性的模型构建和仿真分析。
3. 注重历史和未来:系统动力学强调对系统历史的分析,同时也注重对未来发展趋势的预测。
4. 广泛应用:系统动力学被广泛应用于各个领域,如经济、社会、生态、环境、工程等。
三、相关软件综述随着系统动力学的不断发展,越来越多的软件工具被应用于系统动力学的建模和分析。
下面将介绍几款常用的系统动力学软件。
1. Vensim PLE(Vensim Programming Language for Education):Vensim PLE是一款简单易用的系统动力学建模软件,具有丰富的模型库和图形化界面,适用于初学者和教师使用。
2. PowerSim:PowerSim是一款强大的系统动力学建模和仿真软件,支持多种类型的模型构建和仿真分析,具有广泛的应用领域。
3. Stella:Stella是一款功能强大的动态模拟和模型化工具,可以创建复杂的多变量动态模型,广泛应用于社会科学和经济学的领域。
4. System Dynamics Tools(SDT):System Dynamics Tools 是一个集成化开发平台,可以方便地建立复杂的动态系统和模拟分析模型,广泛应用于企业和政府的决策支持系统建设。
装备系统动力学设计研究现状随着技术的不断发展,在装备系统动力学设计领域也取得了长足的进步。
本文将从设计概念、设计方法和应用研究等方面对装备系统动力学设计研究现状进行全面总结。
装备系统动力学设计是指在装备系统的设计过程中,考虑运动学和动力学等因素,以优化系统性能和确保系统的可靠性。
这种设计方法可以帮助分析和预测系统的运动状态,并在设计过程中进行优化,以满足特定的需求和限制条件。
在设计概念方面,装备系统动力学设计主要遵循“系统优化”和“多学科集成”两个基本原则。
系统优化要求在系统设计中考虑多种因素,如机械结构、运动学和动力学等,并通过优化算法找到最佳设计方案。
多学科集成则是指将不同学科的知识相互融合,以实现更全面的系统优化。
在设计方法方面,装备系统动力学设计主要采用了仿真模拟和优化算法等方法。
仿真模拟可以帮助研究人员理解系统的行为和性能,并通过对系统的模型进行仿真来进行分析和预测。
优化算法则可以根据系统的需求和限制条件,通过在设计空间中搜索最优解来优化系统设计。
在应用研究方面,装备系统动力学设计广泛应用于军事、航空航天、汽车工程等领域。
在军事领域,装备系统动力学设计可用于优化战斗机的机动性能和高速飞行稳定性。
在航空航天领域,装备系统动力学设计可用于优化火箭的燃烧过程和推力分配。
在汽车工程领域,装备系统动力学设计可用于优化汽车底盘悬挂系统和刹车系统的性能。
总之,装备系统动力学设计是一种重要的设计方法,可在装备系统设计中发挥关键作用。
随着技术的不断发展,装备系统动力学设计将继续得到改进和应用,以满足不断增长的需求和挑战。
装备系统动力学设计在不同领域的应用中发挥着重要作用。
在军事领域中,装备系统动力学设计可以用于优化战斗力系统的性能,提高战场机动能力和作战效能。
例如,设计师可以通过分析和模拟装备系统的动力学行为,优化坦克或战斗机的操控性能,以提高其机动性和稳定性,使其能够更好地适应复杂的战场环境。
在航空航天领域,装备系统动力学设计广泛应用于火箭、导弹和卫星等航天器件的设计中。
综述——系统动力学研究现状摘要:回顾了系统动力学的国内外发展历程,特别是对20世纪90年代以来,系统动力学在宏观领域、项目管理领域、学习型组织领域、物流与供应链领域所取得的成果进行了综述。
最后指出了在基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等理论领域和模拟软件等技术领域系统动力学未来面临的挑战和发展方向。
通过对国内外系统动力学研究的文献进行梳理,明确系统动力学理论研究、方法研究以及应用研究的研究体系,并在此基础上指出系统动力学研究趋势。
为促进系统动力学方法的广泛应用和深入研究,综述了当前国内外系统动力学应用的主要研究成果,讨论了未来系统动力学方法的应用方向。
首先评述了系统动力学在国外的发展历程及应用情况; 然后从预测、管理、优化与控制3个方面对国内系统动力学的应用研究现状进行评述,并着重从装备规模优化与控制、装备保障过程控制、装备全寿命费用管理与控制、作战效能分析与评估、作战行动指挥模拟等方面,分析了系统动力学方法在我国军事、武器和战略领域的应用研究情况; 最后指出分析装备价格及其特性之间的内在关系等是未来系统动力学方法的应用方向,探讨了系统动力学方法在寿命周期费用技术领域中的应用前景。
关键词:系统动力学、研究体系、研究综述、应用现状引言系统动力学自创立以来,其理论、方法和工具不断完善,应用方向日益扩展,在处理工业、经济、生态、环境、能源、管理、农业、军事等诸多人类社会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,更加需要像系统动力学这样的方法,综合系统论、控制论、信息论等,并与经济学交叉,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,作出长期的、动态的、战略性的分析与研究[1]。
这为系统动力学方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,本文从系统动力学应用研究现状入手,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。
一、国内系统动力学的应用研究现状20世纪70年代末系统动力学引入我国。
1986年国内成立系统动力学学会筹委会,1990年正式成立国际系统动力学学会中国分会,1993 年正式成立中国系统工程学会系统动力学专业委员会。
在30多年时间里,系统动力学经过杨通谊先生、王其藩教授、许庆瑞教授和胡玉奎、陶在朴、贾仁安等一代代专家学者的积极倡导和潜心研究,取得了飞跃发展。
至今,国内系统动力学应用领域几乎涉及人类社会与自然科学的所有领域。
其中,水土资源、农林、生态领域,宏观、区域经济、可持续发展、城市规划领域,能源、矿藏及其安全领域,物流、供应链、库存领域,企业、战略、创新管理领域,金融、财务、保险、信用领域,交通、运输、调度领域,服务、营销、客户关系领域,军事、武器、战略领域,公共安全、行政管理领域,教育、教学领域等,是系统动力学应用研究最热门的领域。
通过文献分析,发现系统动力学在众多研究领域中得到应用,其主要作用可归纳为预测、管理、优化与控制等。
①.应用系统动力学进行预测研究系统动力学方法主要依据系统内部诸因素之间形成的各种反馈环进行建模,同时搜集与系统行为有关的数据进行仿真,作出预测。
它具有优于回归预测、线性规划等方法的特点,既可以进行时间上的动态分析,又可以进行系统内各因素之间的协调。
如对某个城市的水资源承载能力进行预测时,必然涉及社会领域、技术领域、生态领域和地球资源领域,其因果关系十分复杂。
应用系统动力学可以展现水资源系统的动态行为,进行准确预测。
当前,系统动力学在生态系统变化和可持续发展预测研究中应用甚广,如海洋、湖泊、城市、农村等生态系统的可持续发展预测,土地资源、水资源承载能力预测等。
除此之外,系统动力学方法还在人口数量预测、石油价格与需求预测、住宅市场价格预测、电力需求与价格预测、客流量预测、港口经济预测、粮食需求预测、风险预测、生命周期预测等方面得到广泛应用。
②.应用系统动力学进行政策管理研究使用系统动力学方法对系统未来的行为进行动态仿真,得到系统未来发展的趋势和方向,并对此提出相应的管理方法和措施,使管理决策更加科学和行之有效。
从现有文献看,这一方面的应用研究在供应链管理、企业管理和项目管理方面居多。
同时,在财务管理、维修管理、体制改革管理、物业管理、投资决策管理、技术传播管理、煤炭安全管理等方面也有其应用。
③.应用系统动力学进行优化与控制研究系统进行优化与控制是系统动力学方法最重要的作用之一,也是应用系统动力学研究的最终目的。
影响系统运行和发展的因素众多,也很复杂,而且时变。
系统动力学从动态的角度出发,构建系统模型,展示和把握系统变化发展的规律,进而对系统进行优化和控制。
在系统动力学应用研究涉及的众多领域中,以库存控制和规模优化最为广泛。
在资源利用、城市发展、交通规划、结构优化、价格控制等方面的应用也较常见。
此外,系统动力学在军事、武器和战略领域中优化与控制的相关应用逐渐上升,受到许多专家学者的关注,以下将对此进行专门介绍。
二、国外系统动力学的应用研究现状1.社会、经济、产业问题方面:考虑四个重要的工业竞争力因素(人力资源、技术、资金、市场流动)建立了系统动力学模型,分析了产业集群效应;集成系统动力学与模糊多目标规划建立模型,采用遗传算法求解,分析煤炭产业系统复杂相互作用,用以辅助政府部门决策利用系统动力学方法的因果反馈特点,对区域社会经济发展模式的特点与原理进行了系统分析,并结合现代社会及经济发展的特点,建立了符合中国发展情况的区域社会经济系统的系统动力学模型。
2.区域与城市发展方面:考虑服务服务设施、教育福利、企业结构、住宅、城市吸引力等五个因素,建立系统动力学模型,分析自给自足型城市的发展政策,以帮助政府部门决策者评估各种自给自足的城市发展政策的影响;考虑气候变化,经济发展,人口的增长和迁移,和消费者行为模式的相关因素等建立了城市市政用水预测系统动力学模型,以反映水的需求和宏观经济环境之间的内在关系,用样本估计长期在一个快速发展的城市地区的市政供水需求预测。
3.可持续发展方面:建立了生态足迹系统动力学,发展动态的预测框架,并提供一个平台,以支持改善城市可持续发展决策;建立了可持续的土地利用和香港城市发展的系统动力学模型,包括人口、经济、住房、交通和城市开发的土地五个子系统,提供了一个模拟足够长的时间来观察和研究的“限制增长”的模型,观察对香港的发展潜力影响,模拟结果直接比较各项政策和决定所带来的不同的动态后果,从而实现土地可持续利用的目标。
4.企业管理、项目管理方面:介绍了如何更改(动态的作用或效果)可能会影响项目管理系统,采用个案研究和系统动力学的方法,来观察影响项目主要性能的因素[16]。
SangHyun Lee 等(2006)介绍了系统的动态规划和控制方法(DPM),提出一个新的建模框架,将系统动力学与基于网络的工具结合,把系统动力学作为一个战略项目管理和基于网络的工具[17];胡斌、章德宾(2006)等从系统动力学角度研究企业生命周期变化中不同因素的影响,分析企业成长过程和主要影响之后,建立SD 模型,有效模拟了企业生命周期的演化过程,为管理者进行企业组织管理提供决策支持[18];齐丽云等(2008)引入系统动力学的相关概念和理论,对企业内部的知识传播进行量化模型构建,提出三个量化模型,模拟得出企业可以通过适当调整一些因素得到所期望的知识接收者的知识势能曲线[19];蒋春燕(2011)以系统动力学为基础,提出突破这两种陷阱的路径:一是通过知识存量、企业特定的不确定性和绩效差距动态结合探索式与利用式学习;二是系统地考虑中国新兴企业两种重要的资源(社会资本和公司企业家精神)对探索式与利用式学习的动态关系产生的影响[20]。
三、系统动力学的未来①在理论领域:系统动力学模型是基于非线性动力学理论的,非线性动力学曾经是一个未知领域,而现在却有一个庞大的理论体系来描绘各种局部或整体的复杂非线性系统动态变化。
然而,非线性动力学的数学基础还需要进行深入研究。
包括非线性动力学与复杂系统,基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等。
②在技术领域:将来模拟软件的工具应具有以下功能:自动确定变量空间,自动进行灵敏度分析,自动进行极端条件测试,自动的交互的变量估计、校准与政策寻优,自动识别主导回路与反馈结构等。
此外,对我国学者而言,尚未发现对所建立模型的跟踪研究, 也就是说,这些模型都是一次性使用,因此,有待于对一些实际效果较好的模型进行二次开发。
特别需要指出的是,从现有文献来看,目前缺乏适用于我国区域可持续发展问题系统动力学建模的共性结构的基础性研究工作,而这方面的工作对有效构建可持续发展政策有重要意义。
结束语就目前的应用研究状况看,系统动力学的应用研究已经非常广泛,但仍有许多问题有待于进一步解决。
未来系统动力学存在更加宽广的应用空间。
例如对于某一装备,其定价除了受市场经济的影响外,必然还受到装备自身各种特性的影响,而装备研制费投入的多少也会影响装备的特性。
因此,可用系统动力学对影响装备价格组成的特性和由特性决定的价格进行系统分析,找出系统的反馈环,掌握装备价格与其特性的内在关系,使装备定价更加公平合理。
系统动力学适用于处理数据不足的问题。
其相关建模中常会遇到数据不足或某些数据难以量化的问题。
由于系统动力学模型的结构是以反馈环为基础,多重反馈环的存在使系统行为模式对大多数参数不敏感。
即使个别数据缺乏,系统行为在误差范围内仍可显示相同的模式。
为了促进系统动力学方法的深入研究和广泛应用,本文综述了系统动力学应用的主要研究成果,讨论了系统动力学方法的应用方向。
系统动力学作为一种系统的科学分析方法,实践证明其在各种领域的应用研究效果显著,在很多领域都具有很高的应用价值。
所以要不停地探索和推动系统动力学在更广泛领域的应用,使其在科学研究和人类社会的发展中发挥更大的作用。