第二章系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本理論第1頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）世界或國(guó)家的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)：資源、能源、人口、糧食、資產(chǎn)與工業(yè)化以及污染問(wèn)題；（3）城鎮(zhèn)系統(tǒng)：企業(yè)建設(shè)、人口、就業(yè)、交通、住房與社會(huì)福利；（4）企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)：銷售產(chǎn)品、維持庫(kù)存、雇用與辭退工人；（5）航天飛行器、飛機(jī)、船舶、汽車系統(tǒng)：有駕駛員的機(jī)械、電子、液壓設(shè)備；（6）房屋的供暖空調(diào)系統(tǒng)；（7）供氧生理系統(tǒng)：動(dòng)物的心臟、肺、血液循環(huán)第2頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2反饋

反饋，是指系統(tǒng)輸出與來(lái)自外部環(huán)境的輸入的關(guān)系，亦即信息的傳輸與回授。

反饋可以分為正反饋和負(fù)反饋兩種。

如果事件A（原因）引起事件B（結(jié)果），AB簡(jiǎn)便形成因果關(guān)系（因果鏈）。

若A增加引起B(yǎng)增加，稱AB構(gòu)成正因果關(guān)系（正因果鏈）；若A增加引起B(yǎng)減少，則成負(fù)因果關(guān)系（負(fù)因果鏈）。第3頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一因果鏈極性的判斷原則：（1）正因果鏈：A→B＋

若A增加使B也增加，或若A減少使B也減少；若A的變化使B在同一方向上發(fā)生變化；（2）負(fù)因果鏈：A→B－

若A的增加使B減少，或A的減少使B增加；若A的變化使B在相反方向上發(fā)生變化。第4頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一正反饋的特點(diǎn)：

能產(chǎn)生自身運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)過(guò)程，在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作所引起的后果將回授，使原來(lái)的趨勢(shì)得到加強(qiáng)；負(fù)反饋的特點(diǎn)：

能自動(dòng)尋求給定的目標(biāo)，未達(dá)到（或者未趨近）目標(biāo)時(shí)將不斷作出響應(yīng)。第5頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3反饋回路

反饋回路，就是由一系列的因果與相互作用鏈組成的閉合回路或者說(shuō)是由信息與動(dòng)作構(gòu)成的閉合回路。

正反饋回路，是具有正反饋特性的回路。

負(fù)反饋回路，是具有負(fù)反饋特性的回路（或稱尋的回路、穩(wěn)定回路、平衡回路、自校正回路）。第6頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（a）工資——物價(jià)系統(tǒng)(b)人口系統(tǒng)圖1.1正反饋回路（系統(tǒng)）第7頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（a）恒溫系統(tǒng)(b)庫(kù)存—訂貨控制系統(tǒng)圖1.2負(fù)反饋回路（系統(tǒng)）第8頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一反饋回路極性的判斷原則：

沿著反饋回路繞行一周，看回路中全部因果鏈的積累效應(yīng)，積累效應(yīng)為正，則為正反饋回路，積累效應(yīng)為負(fù)，則為負(fù)反饋回路。（1）若反饋回路包含偶數(shù)個(gè)負(fù)的因果鏈，則其極性為正；（2）若反饋回路包含奇數(shù)個(gè)負(fù)的因果鏈，則其極性為負(fù)。

因此，反饋回路的極性取決于回路中因果鏈符號(hào)的乘積。第9頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一正反饋回路的特點(diǎn)：

發(fā)生于回路中任何一處的初始偏離與動(dòng)作循回路一周將獲得增大與加強(qiáng)。

正反饋回路具有非穩(wěn)定、非平衡、增長(zhǎng)和自增強(qiáng)等特性。

正反饋回路可導(dǎo)致良性循環(huán)和惡性循環(huán)。負(fù)反饋回路的特點(diǎn)：

它力圖縮小系統(tǒng)狀態(tài)相對(duì)于目標(biāo)狀態(tài)（或某平衡狀態(tài)）的偏離。

負(fù)反饋回路可導(dǎo)致系統(tǒng)趨于某一目標(biāo)。第10頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一反饋回路的舉例望而生畏

有勞有逸第11頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

孰能生巧知難而進(jìn)第12頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一自得其樂(lè)

飲食有度第13頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一總結(jié)：

正、負(fù)反饋回路（系統(tǒng)）的優(yōu)劣要根據(jù)具體的回路（系統(tǒng)）而定，不能一概而論。第14頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4反饋系統(tǒng)

反饋系統(tǒng)就是相互聯(lián)結(jié)與作用的一組回路?；蛘哒f(shuō)反饋系統(tǒng)就是閉環(huán)系統(tǒng)。

單回路的系統(tǒng)是簡(jiǎn)單系統(tǒng)。

具有三個(gè)回路以上的系統(tǒng)是復(fù)雜系統(tǒng)。

正反饋系統(tǒng)，是正反饋起主導(dǎo)作用的系統(tǒng)。

負(fù)反饋系統(tǒng)，負(fù)反饋起主動(dòng)作用的系統(tǒng)。（尋的系統(tǒng)）第15頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1.3復(fù)雜系統(tǒng)（簡(jiǎn)單的武器裝備競(jìng)賽系統(tǒng)）第16頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與描述

從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)看，所謂結(jié)構(gòu)是指單元的秩序。它包含兩層意思：一是指組成系統(tǒng)的各單元。二是指各單元間的作用與相互關(guān)系。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)志著系統(tǒng)構(gòu)成的特征。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包含下述體系與層次：（1）系統(tǒng)S范圍的界限；（2）子系統(tǒng)或子結(jié)構(gòu)Si(i＝1，2，………p)；（3）系統(tǒng)的基本單元，反饋回路的結(jié)構(gòu)Ei（j＝1,2,………m）；（4）反饋回路的組成與從屬成分：狀態(tài)變量、速率變量、輔助變量等。

界限是指系統(tǒng)的范圍，它規(guī)定了形成某特定動(dòng)態(tài)行為所應(yīng)包含的最小數(shù)量的單元。系統(tǒng)內(nèi)為系統(tǒng)的本身，而界限外則為與系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境。

P13圖1.4系統(tǒng)界限與環(huán)境第17頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6SD的圖形表示法

SD常用的圖形表示法有五種：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖、因果與相互關(guān)系圖、流圖、混合圖、速率——狀態(tài)變量關(guān)系圖。第18頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

就是用方塊或圓圈簡(jiǎn)明地代表系統(tǒng)的主要子塊并描述它們之間物質(zhì)與信息流的交鏈關(guān)系。P38第19頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

圖1.5礦區(qū)復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖資源子系統(tǒng)Resource環(huán)境子系統(tǒng)Environment經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)Economy人口子系統(tǒng)Population科技子系統(tǒng)Science&Technology生存環(huán)境生活排放資源利用資金投入空間支持維護(hù)改善科技轉(zhuǎn)換資金投入提供資金發(fā)展提高開(kāi)發(fā)利用資源供應(yīng)基礎(chǔ)保障工業(yè)排放技術(shù)支撐物質(zhì)保障第20頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2）因果與相互關(guān)系圖

圖1.6簡(jiǎn)單的因果與相互關(guān)系圖第21頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一因果與相互關(guān)系圖的組成：（1）元素：訂貨、庫(kù)存、交貨延遲；（2）因果鏈：訂貨→庫(kù)存、庫(kù)存→交貨延遲、交貨延遲→訂貨；（3）因果鏈的極性：“＋”或“－”；（4）反饋回路；（5）反饋回路的極性：“＋”或“－”。第22頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一生活廢水排放量礦井水排放量原煤產(chǎn)量總投資廢氣排放量總?cè)丝谒菝娣e資源開(kāi)發(fā)投資利稅總額矸石總量能源燃燒總量回采率洗煤量?jī)?chǔ)采比焦炭產(chǎn)量環(huán)境投資其它產(chǎn)業(yè)投資工業(yè)儲(chǔ)量可采儲(chǔ)量總收入其它產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值圖1.7煤炭開(kāi)發(fā)與利用系統(tǒng)因果與相互關(guān)系圖資源持續(xù)利用程度++++++++++++++++++++++++++++－+第23頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3)流圖

圖1.8流圖及其表示符號(hào)第24頁(yè)，共27頁(yè)，2023年，2月20日，星期一流圖包括：狀態(tài)變量：Level速率變量:Rate輔助變量：Auxiliary

源:Sources匯（漏或溝）:Sinks物質(zhì)流：實(shí)線P43信息鏈：虛線P43

源和匯代表系統(tǒng)的環(huán)境，其他代表系統(tǒng)的內(nèi)部。