第五章信息產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)動力學(xué)模型1系統(tǒng)動力學(xué)對信息產(chǎn)業(yè)分析的適用性系統(tǒng)動力學(xué)〔SystemDynamics)是一門認(rèn)識系統(tǒng)問題和解決系統(tǒng)問題的交叉的綜合性新學(xué)科。它所要解決的，主要是如何定量地分析各類復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系，如何定量地分析系統(tǒng)的各種特性等問題。1系統(tǒng)動力學(xué)對信息產(chǎn)業(yè)分析的適用性從系統(tǒng)的角度分析，信息產(chǎn)業(yè)具有以下特征

信息產(chǎn)業(yè)是一種新型產(chǎn)業(yè)，影響因素眾多而且復(fù)雜。

信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的各個因素符合因果關(guān)系。

信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的高階數(shù)特性。

信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的多回路特性。

信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的非線性。2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立2.1根本概念(1)系統(tǒng)與邊界系統(tǒng)動力學(xué)是將研究對象視為一個系統(tǒng)來處理的。按照系統(tǒng)動力學(xué)的觀點，系統(tǒng)是指由相互區(qū)別、相互作用的各局部有機地結(jié)合一起，為同一目的而完成某種功能的集合體。系統(tǒng)的邊界是一個想象的輪廓，它把與所研究問題有關(guān)的局部均劃入系統(tǒng)，而與其他局部〔即系統(tǒng)環(huán)境〕分隔開來。按照系統(tǒng)動力學(xué)的觀點，我們在劃定系統(tǒng)邊界時應(yīng)遵循這樣一條準(zhǔn)那么，那就是把系統(tǒng)中的反響回路考慮成閉合的回路。

2.1根本概念(2)因果鏈及因果關(guān)聯(lián)圖因果鏈?zhǔn)欠从诚到y(tǒng)內(nèi)部變量之間因果關(guān)系的。因果鏈例如2.1根本概念反映系統(tǒng)內(nèi)部主要變量之間因果關(guān)系的一系列因果鏈的集合就是因果關(guān)聯(lián)圖。信息商品生產(chǎn)的開展因果關(guān)聯(lián)圖2.1根本概念(3)反響、反響系統(tǒng)與反響回路反響是指信息的傳輸與回授。系統(tǒng)動力學(xué)認(rèn)為在每一個系統(tǒng)〔研究對象〕中都存在著信息反響機制，反響是系統(tǒng)最根本的屬性。包含有反響環(huán)節(jié)及其作用的系統(tǒng)就是反響系統(tǒng)。反響回路是由一系列因果鏈組成的閉合回路〔或稱環(huán)〕。在反響回路中有一類特殊的回路，被稱為耦合反響回路，耦合反響回路是指通過同一變量建立起來的兩條反響回路。

2.1根本概念(4)流圖

前已所述，系統(tǒng)動力學(xué)把系統(tǒng)中物質(zhì)和信息的運動都想象成流體的運動，流圖就是為了描述系統(tǒng)的運動而專門設(shè)計的一套特殊的符號圖。系統(tǒng)動力學(xué)常用的流圖符號見以下圖所示.圖6-3系統(tǒng)動力學(xué)常用的流圖符號2.1根本概念

上述各流圖符號的含義表述如下：⑴狀態(tài)〔levelorstate〕變量：狀態(tài)變量描述的是系統(tǒng)的積累效應(yīng)。⑵速率〔rate〕：速率描述的是系統(tǒng)積累效應(yīng)的變化快慢。⑶輔助變量〔auxiliary〕變量：輔助變量是介乎變量之間的中介變量，其主要功用是通過這些附加中介變量將變量之間復(fù)雜的多層次的關(guān)系簡單化，以突出系統(tǒng)的某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)或重要關(guān)系。

2.1根本概念⑷表函數(shù)〔tablefunction〕：表函數(shù)的功能是通過輸入自變量和因變量的一組對應(yīng)數(shù)值來描述某些變量之間復(fù)雜的非線性關(guān)系。⑸常數(shù)〔constant〕：常數(shù)是指在建模過程中，系統(tǒng)內(nèi)不隨時間的變化而變化的參數(shù)或系數(shù)。⑹、外生變量：外生變量是指由系統(tǒng)之外系統(tǒng)環(huán)境決定的變量。2.1根本概念⑺物質(zhì)流：即物質(zhì)運動的實際通道。⑻信息鏈：信息鏈?zhǔn)切畔脑袋c抽取出來流向終點〔目的地〕的鏈路，它表達了系統(tǒng)動力學(xué)中系統(tǒng)的信息反響功能。⑼源〔source)：它是指系統(tǒng)邊界以外的環(huán)境向系統(tǒng)輸入〔提供〕的一切物質(zhì)的來源。⑽漏〔link〕：它是指系統(tǒng)邊界以內(nèi)的物質(zhì)向系統(tǒng)環(huán)境輸出的去向。2.1根本概念(5)DYNAMO模型DYNAMO是專門為系統(tǒng)動力學(xué)的建模而設(shè)計的，用DYNAMO寫成的系統(tǒng)動力學(xué)模型就是DYNAMO模型。DYNAMO方程式一般包含兩項內(nèi)容：第一項為哪一項方程式標(biāo)志，該標(biāo)志寫于第一列的位置上；第二項是方程式的具體內(nèi)容。其書寫的一般格式是：標(biāo)志字符量名＝表達式

2.1根本概念(5)DYNAMO模型量名即為該方程待計算的量。依據(jù)量性質(zhì)的不同，DYNAMO模型最常用的方程式可分為６種，即狀態(tài)變量方程〔L〕、速率方程〔R〕、輔助變量方程〔A〕、常數(shù)方程〔C〕、表函數(shù)方程〔T〕、初始值方程〔N〕。除常數(shù)方程和初始值方程外，其他方程中的變量均需給出時間下標(biāo)，其通式為：變量名.時間下標(biāo)2.1根本概念(5)DYNAMO模型時間下標(biāo)可因具體情況取J、K、JK或KL。其中J表示前一時刻，K表示現(xiàn)在時刻，JK表示從前一時刻到現(xiàn)在時刻，KL表示從現(xiàn)在時刻到下一時刻。⑴狀態(tài)方程變量：在DYNAMO中計算狀態(tài)變量的方程稱狀態(tài)變量方程，該方程以L為標(biāo)志，其標(biāo)準(zhǔn)格式為：LLEVEL.K=LEVEL.J＋DT*(INFLOW.JK－OUT_FLOW.JK)式中，LEVEL為狀態(tài)變量，INFLOW為輸入速率，OUT_FLOW為輸出速率，DT為J時刻與K時刻之間的時間間隔〔步長〕。

2.1根本概念(5)DYNAMO模型⑵速率方程：計算速率的方程稱速率方程，該方程以R為標(biāo)志。⑶輔助變量方程：計算輔助變量的方程稱輔助變量方程，該方程以A為標(biāo)志，主要功能是可以幫助建立速率方程。⑷常數(shù)方程：該方程賦予常數(shù)一給定不變的參數(shù)值，其方程標(biāo)志是C。⑸表函數(shù)方程：該方程賦予表函數(shù)一組數(shù)值，其方程標(biāo)志是T。⑹初始值方程：該方程的主要功能是為狀態(tài)變量方程賦予初始值，以N作為方程的標(biāo)志。2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立模型建立是信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)研究很重要的一個步驟。這里采用劉曉敏博士的方法建立信息產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)動力學(xué)模型。按照信息產(chǎn)業(yè)的主要因果關(guān)系，我們可以建立包含33個主要方程的信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型〔DYNAMO〕模型。該模型如下：2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立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)×出生系數(shù)(CSS)R死亡人口(SWRK.KL)=人口(RK.K)×死亡系數(shù)(SWS)A國民收入(GMSR.K)=國民收入(GMSR.J)×國民收入指數(shù)(GMSRZS)A居民收入(JMSR.K)=國民收入(GMSR.K)×居民收入系數(shù)(JMSRS)/人口(RK.K)2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立L學(xué)齡人口(XLRK.K)=學(xué)齡人口(XLRK.J)+(DT)[出生人口(CSRK.JK)-小學(xué)入學(xué)人口(XXRXRK.JK)]R小學(xué)入學(xué)人口(XXRXRK.KL)=學(xué)齡人口(XLRK.K)×小學(xué)入學(xué)率(XXRXL)L小學(xué)在校生(XXZXS.K)=小學(xué)在校生(XXZXS.J)+(DT)[小學(xué)入學(xué)人口(XXRXRK.JK)-小學(xué)畢業(yè)人口(XXBYRK.JK)]R小學(xué)畢業(yè)人口(XXBYRK.KL)=小學(xué)在校生(XXZXS.K)*小學(xué)畢業(yè)率(XXBYL)2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立A小學(xué)畢業(yè)就業(yè)人口(XXJYRK.K)=小學(xué)畢業(yè)人口(XXBYRK.JK)×[1-小學(xué)畢業(yè)生升學(xué)率(XXSXL)]L初中在校生(CZZXS.K)＝初中在校生(CZZXS.J)+(DT)[初中入學(xué)人口〔CZRXRK.JK)-初中畢業(yè)人口(CZBYRK.JK)]R初中入學(xué)人口(CZRXRK.KL)=小學(xué)畢業(yè)人口(XXBYRK.JK)×小學(xué)畢業(yè)生升學(xué)率(XXSXL)R初中畢業(yè)人口(CZBYRK.KL)=初中在校生(CZZXS.K)×初中畢業(yè)率(CZBYL)2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立A初中畢業(yè)生就業(yè)人口(CZJYRK.K)=初中畢業(yè)人口(CZBYRK.KL)×[1-初中畢業(yè)生升學(xué)率(CZSXL)]L高中在校生(GZZXS.K)=高中在校生(GZZXS.J)+(DT)[高中入學(xué)人口(GZRXRK.JK)-高中畢業(yè)人口(GZBYRK.JK)]R高中入學(xué)人口(GZRXRK.KL)=初中畢業(yè)人口(CZBYRK.JK)×初中畢業(yè)生升學(xué)率(CZSXL)R高中畢業(yè)人口(GZBYRK.KL)=高中在校生(GZZXS.K)×高中畢業(yè)率(GZBYL)2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立A高中畢業(yè)生就業(yè)人口(GZJYRK.K)=高中畢業(yè)人口(GZBYRK.JK)×[1-高中畢業(yè)生升學(xué)率(GZSXL)]L大學(xué)在校生(DXZXS.K)=大學(xué)在校生(DXZXS.J)+(DT)[大學(xué)入學(xué)人口(DXRXRK.JK)-大學(xué)畢業(yè)人口(DXBYRK.JK)]R大學(xué)入學(xué)人口(DXRXRK.KL)=高中畢業(yè)人口(GZBYRK.JK)×高中畢業(yè)生升學(xué)率(GZSXL)R大學(xué)畢業(yè)人口(DXBYRK.KL)=大學(xué)在校生(DXZXS.K)×大學(xué)畢業(yè)率(DXBYL)2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立A通信水平指數(shù)(TXSPZS.K)=[普及率(DHPJL.J)/普及率初始值(DHPJLN)]×[函件郵發(fā)指數(shù)(HJYZS.J)/函件郵發(fā)指數(shù)初始值(HJYZSN)]L普及率(DHPJL.K)=普及率(DHPJL.J)+(DT)[普及率增長率(DHPZL.JK)]R普及率增長率(DHPZL.KL)=普及率增長系數(shù)(DHPZS)×普及率(DHPJL.K)A函件郵發(fā)指數(shù)(HJYZS.K)=TABHL[函件郵發(fā)指數(shù)(HJYZST),普及率(DHPJL.K),普及率最小值,普及率最大值,普及率增量值］2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立A電報發(fā)送指數(shù)(DBFZS.K)=TABHL[電報發(fā)送指數(shù)(DBFZST),普及率(DHPJL.K),普及率最小值,普及率最大值,普及率增量值］L居民人均郵電費支出(JMJYF.K)=居民人均郵電費支出(JMJYF.J)+(DT)[居民人均郵電費支出增長率(JMJYFL.JK)]R居民人均郵電費支出增長率(JMJYFL.KL)=居民人均郵電費支出增長系數(shù)(JMJYFS)×居民人均郵電費支出(JMJYF.K)A傳媒影響度(CMYXD.K)=電視人口覆蓋率(DSGL.J)×傳媒影響度的播送媒介乘子(GMCZ)×傳媒影響度的報紙媒介乘子(BZCZ)/電視人口覆蓋率初始值(DSGLN)2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立A電視人口覆蓋率(DSGL.K)=電視人口覆蓋率系數(shù)(DSGLS)×電視機擁有量對電視人口覆蓋率影響因子(DSGLYZ)×電視機擁有量(DSL.J)L電視機擁有量(DSL.K)=電視機擁有量(DSL.J)+(DT)[電視機擁有量增長速度(DSLZS.JK)]R電視機擁有量增長速度(DSLZS.KL)=電視機擁有量增長速度表函數(shù)變量(DSLZSB.K)A電視機擁有量增長速度表函數(shù)變量(DSLZSB.K)=TABHL[電視機擁有量增長速度(DSLZST),電視機擁有量(DSL.K),電視機擁有量最小值，電視機擁有量最大值，電視機擁有量增長值]2.2信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立上述模型包含一系列參數(shù)〔常數(shù)、表函數(shù)等〕。如出生系數(shù)、死亡系數(shù)、國民收入指數(shù)等，其值可以通過一些常用的參數(shù)估計方法進行估計，這些方法主要有：⑴經(jīng)調(diào)查獲得第一手材料確定參數(shù)值。⑵從模型中局部變量間關(guān)系中確定參數(shù)值。⑶分析已掌握的有關(guān)系統(tǒng)的知識估計參數(shù)值。⑷根據(jù)模型的參考行為特性估計參數(shù)值。2.3信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的應(yīng)用應(yīng)用信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型進行信息產(chǎn)業(yè)政策分析是指借助信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型分析研究信息產(chǎn)業(yè)政策的作用，以及信息產(chǎn)業(yè)政策實施結(jié)果對改善信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中待解決問題的行為的影響。應(yīng)用信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型進行信息產(chǎn)業(yè)政策分析最常用的方法就是通過調(diào)整或改變信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的某些參數(shù)——政策參數(shù)——來分析比較政策方案。2.3信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型的應(yīng)用〔1〕調(diào)整常數(shù)政策參數(shù)以分析比較政策方案下表列出了信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型中局部常數(shù)政策參數(shù)及其提高的政策涵義?！?〕調(diào)整表函數(shù)政策參數(shù)以分析比較政策方案與常數(shù)類似，在信息產(chǎn)業(yè)政策分析中，這些表函數(shù)值的調(diào)整也意味著相應(yīng)的信息產(chǎn)業(yè)政策的變動，因此，通過調(diào)整表