系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡介系統(tǒng)工程課程課堂作業(yè)1主要內(nèi)容一、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概念及其發(fā)展歷程二、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理三、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)應(yīng)用與建模四、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在安全科學(xué)中的應(yīng)用2一、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概念及其發(fā)展歷程系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（Systemdynamics簡稱SD）是由麻省理工學(xué)院的

JayW.Forrester教授在上世紀(jì)五十年代創(chuàng)立的3系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)最初被創(chuàng)立的目的在于分析生產(chǎn)管理及庫存管理等企業(yè)問題，最初叫工業(yè)動(dòng)態(tài)學(xué)。4隨后由于其適用于復(fù)雜系統(tǒng)研究的特性，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)被廣泛的應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境、工程實(shí)踐等各個(gè)領(lǐng)域，其應(yīng)用幾乎遍及各類系統(tǒng)5系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)定義

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一門研究信息反饋系統(tǒng)的學(xué)科，其研究對象主要是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等復(fù)雜系統(tǒng)，其研究方法是通過模型模擬，定性與定量的分析研究復(fù)雜系統(tǒng)的各種問題。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論主要有反饋理論、控制理論、控制論、信息論、非線性系統(tǒng)理論、大系統(tǒng)理論和正在發(fā)展中的系統(tǒng)學(xué)。6二、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法框架從要解決的問題出發(fā)，對于目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行深入的系統(tǒng)思考.對現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行抽象與簡化，抓住要點(diǎn)。分析目標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分解各個(gè)子系統(tǒng)，研究各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互作用。借鑒SFI方法，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可能演化模式。進(jìn)行因果關(guān)系及反饋回路的分析，建立反饋回路圖，識(shí)別狀態(tài)變量與普通變量。7綜合用運(yùn)多種方法，以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為主，建立模型分析變量之間的關(guān)系，確定相關(guān)參數(shù)，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法確定有關(guān)參數(shù)。對于系統(tǒng)層次的數(shù)量關(guān)系，可以用層次分析方法建立。對于某些復(fù)雜性子系統(tǒng)，就可以建立非系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，而通過調(diào)用實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的結(jié)合。

進(jìn)行模型的模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行具體的模擬計(jì)算，同時(shí)對于模擬結(jié)果進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)。并調(diào)整參數(shù)，直到符合真實(shí)性檢驗(yàn)的要求。這時(shí)候，對于調(diào)用的其他模型，也要同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一的分析。進(jìn)行各種策略與政策分析。

分析模擬結(jié)果，獲得有意義社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)結(jié)論8三、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模及應(yīng)用以下是一個(gè)關(guān)于新產(chǎn)品推出的簡單模型首先得到關(guān)于新產(chǎn)品接受度的因果循環(huán)圖CausalloopdiagramofNewproductadoptionmodel9CausalloopdiagramofNewproductadoptionmodelwithnodesvaluesaftercalculus因果循環(huán)圖幫助我們了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特性，為了更詳盡的對系統(tǒng)進(jìn)行定量分析，需要在因果循環(huán)圖的基礎(chǔ)上建立存量—流量圖10

存量是指隨著時(shí)間推移長期積累與消耗的任意項(xiàng)，流量是存量的變化率。在這個(gè)例子中，潛在用戶和現(xiàn)有用戶是存量，新用戶是流量11

之后，通過建立模擬方程，得到系統(tǒng)內(nèi)部因素的變化規(guī)律DynamicstockandflowdiagramofNewproductadoptionmodel12Stocksandflowsvaluesforyears=0to1513四、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在安全科學(xué)中的應(yīng)用

安全科學(xué)所研究的系統(tǒng)有很多屬于復(fù)雜系統(tǒng)，而系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的長處正是研究復(fù)雜系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)目前所應(yīng)用的領(lǐng)域主要是關(guān)于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等軟科學(xué)，但它在管理科學(xué)研究方面的優(yōu)勢是可以借鑒的，可以運(yùn)用到安全管理研究當(dāng)中去14目前運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行安全科學(xué)研究的例子還不是很多。企業(yè)安全管理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與應(yīng)用研究唐谷修【碩士】中南大學(xué)煤礦安全影響因子的系統(tǒng)分析及其系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真研究何剛【博士】安徽理工大學(xué)基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建筑施工項(xiàng)目安全狀態(tài)識(shí)別模型構(gòu)建林凌娜等《中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)》基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建筑安全監(jiān)管博弈研究程敏等《中國安全生產(chǎn)科學(xué)