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系统动力学研究方法


这样的移民有别于以往任何形式的移民,称作“扶 贫开发移民”。这种扶贫开发移民的动力机制,主要 来自三个方面。其中,第一方面是来自于中部地区贫 困地区由于人口、贫困及生态环境问题所产生的推力; 第二方面是来自于河西走廊灌区和中部引黄灌区良好 的生产生活条件所产生的拉力;第三方面是国家和地 方政府的政策引导与支持
1 界定系统
模型仿真的时间界限定为1993~2008年,空间边界为甘肃中部地区和河西地区。中部地区包括定 西、临洮、通渭、陇西、永靖、东乡、静宁、庄浪、华池、环县、秦安、永登、榆中、皋兰、靖 远、会宁、景泰、白银区、平川区、古浪县等20个县(区)。河西地区包括张掖地区、酒泉地区、 金昌市、嘉峪关市及部分国营农场。系统界限内还包括水利建设资金的投入,开发的难易程度 (用土地开发成本表示),开发规模(用新增有效灌溉面积表示),国家政策优惠程度(用人均 水地划分指标、新增灌溉面积分配给移民的比例表示),移民规模(用迁移人数表示)
系统动力学研究方法
14ห้องสมุดไป่ตู้60310031 毛延博
系统动力学
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年为分析生产管理及库 存管理等企业问题而提出的系统仿真方法,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。它基于系统论,吸收了控制论、信息论的精髓, 是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。
积累。本法视社会经济状态变化为由许多参变量 组成的一种流,通过对流的研究来掌握系统性 质和运动规律。流的规程量便是"积累",用以描述系统状态,系统输入输出流量之差为积累增量。 "流率"表述流的活动状态,亦称决策函数,积累则是流的结果。任何决策过程均可用流的反馈回 路描述。
流图。流图由"积累"、"流率"、"物质流"、"信息流"等符号构成,直观形象地反映系统结构和动 态特征。
2.社会系统具有自律性。就是自己做出决策 自己管理控制 约束自身的能力和特性。
3.社会系统的非线性。非线性是指社会现象中原因和结果之间呈现的极端非线性关系。
基本概念
因果反馈。如果事件A(原因)引起事件B(结果),AB简便形成因果关系。若A增加引起B增 加,称AB构成正因果关系;若A啬 引起B减少,则负因果关系。两个以上因果关系链首尾相连构 成反馈回路,亦分
延迟。任何决策实施均需一定时间,此现象即为延迟。图上不易表述,通常用计算机程序中延 迟指令来实现/
仿真语言。为使用方便,设计了DYNAM0专用语言,备有20多种函数,只需输入系统动力学议 程和必要参数,即可向用户提供结果
正反馈回路 具有自我强化作用
负反馈回路 具有内部稳定器作用 也可以说是自动寻 求给定目标
系统动力学(system dynamics)运用“凡系统必有结构,系统结构决定系统功能”的系统科 学思想,根据系统内部组成要素互为因果的反馈特点,从系统的内部结构来寻找问题发生的根源, 而不是用外部的干扰或随机事件来说明系统的行为性质。
SD 工作程序
1 认识问题 2 3 要素及其因果分析 4 建立结构模型 5 建立量化分析模型 6 仿真分析 7 评价与比较 8 政策分析
适用于处理精度要求不高的复杂的
。上述总是常因描述方程是高阶非线性动态的,
应用一般数学方法很难求解。系统动力学则藉助于计算机及仿真技术仍能获得主要信息
强调有条件预测。本方法强调产生结果的条件,采?quot;如果……则"的形式,对预测未来提供了 新的手段
社会经济系统突出特点
1.存在决策环节,社会系统的行为总是经过采集信息 并按照某个政策进行信息加工处理 做出决 策后出现的 决定了 他是一个经过多次比较反复选择优化的过程。
L XZGM.K(A)=XZGM.J(A)+DT *XGZL.JK(A) 新增有效灌溉面积
R XGZL.KL(A)=DTZL.KL(A)/KFC(A) 有效灌溉面积增长速率
R DTZL.KL(A)=DELAY3(TZL KL(A).DEL(A)) 实际投资速率 L DTZ.K(A)=DTZ.J(A) + DT *(DTZL.JK(A) 实际投资率
高阶反馈回路
实例
甘肃省两西地区扶贫开发移民对策的系统动力学仿真研究
甘肃省两西地区指甘肃的河西地区和定西地区为代表的中部干旱地 区,这两个地区连同宁夏的西海固地区共成为“三西”地区,是我国
集中连片的最贫困地区之一。从1983年起,在国家“三西”专项 资金的支持下,甘肃省开始了两西地区扶贫开发建设,其中 一项重要的建设内容就是将中部贫困地区的部分人口移往具 有良好发展前景的河西走廊地区和中部引黄灌区,以缓解中 部人口压力,恢复当地生态平衡,集中人力、物力、财力建 设河西地区和中部黄灌区的开发。
2 系统的反馈结构
从图中可以看出,河西地区移民系统中存在一个正反馈环,中部地区移民系统则存在一个反馈 环。这表明,河西地区是今后移民的主战场,是国家投资建设的重点。
3 DYNAMO模型
• 这里采用PD Plus软件提供的数组描述方式,用下标M与W分别代表中部地区与河西地区。 模型主要方程式如下:
R TZL.KL(A)=STZ.K(A)
投资速率
A GXZGM.K=SUM(XZGM.K) 新增有效灌溉总面积
A GDTZ.K=SUM(DTZ.K)
实际总投资
L PQY.KL(A)=XGZL.KL(A)* YMGMB.K(A)/AVRD.K(A)
适用对象
适用于处理长期性和周期性的问题。如自然界的生态平衡、人的生命周期和社会问题中的经济危 机等都呈现周期性规律并需通过较长的历史阶段来观察,已有不少系统动力学模型对其机制作出 了较为科学的解释
适用于对数据不足的问题进行研究。建模中常常遇到数据不足或某些数据难于量化的问题,系统 动力学藉各要素间的因果关系及有限的数据及一定的结构仍可进行推算分析。
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