第二章系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論詳解演示文稿

第二章系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)二十五頁\編于七點優(yōu)選第二章系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論目前二頁\總數(shù)二十五頁\編于七點2反饋

反饋，是指系統(tǒng)輸出與來自外部環(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）。目前三頁\總數(shù)二十五頁\編于七點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。目前四頁\總數(shù)二十五頁\編于七點正反饋的特點：

能產(chǎn)生自身運動的加強(qiáng)過程，在此過程中運動或動作所引起的后果將回授，使原來的趨勢得到加強(qiáng)；負(fù)反饋的特點：

能自動尋求給定的目標(biāo)，未達(dá)到（或者未趨近）目標(biāo)時將不斷作出響應(yīng)。目前五頁\總數(shù)二十五頁\編于七點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是由信息與動作構(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）。目前六頁\總數(shù)二十五頁\編于七點（a）工資——物價系統(tǒng)(b)人口系統(tǒng)圖1.1正反饋回路（系統(tǒng)）目前七頁\總數(shù)二十五頁\編于七點

（a）恒溫系統(tǒng)(b)庫存—訂貨控制系統(tǒng)圖1.2負(fù)反饋回路（系統(tǒng)）目前八頁\總數(shù)二十五頁\編于七點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)個負(fù)的因果鏈，則其極性為正；（2）若反饋回路包含奇數(shù)個負(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的乘積。目前九頁\總數(shù)二十五頁\編于七點正反饋回路的特點：

發(fā)生于回路中任何一處的初始偏離與動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：

它力圖縮小系統(tǒng)狀態(tài)相對于目標(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)。目前十頁\總數(shù)二十五頁\編于七點反饋回路的舉例望而生畏

有勞有逸目前十一頁\總數(shù)二十五頁\編于七點

孰能生巧知難而進(jìn)目前十二頁\總數(shù)二十五頁\編于七點自得其樂

飲食有度目前十三頁\總數(shù)二十五頁\編于七點總結(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。目前十四頁\總數(shù)二十五頁\編于七點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。或者說反饋系統(tǒng)就是閉環(huán)系統(tǒng)。

單回路的系統(tǒng)是簡單系統(tǒng)。

具有三個回路以上的系統(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)反饋起主動作用的系統(tǒng)。（尋的系統(tǒng)）目前十五頁\總數(shù)二十五頁\編于七點圖1.3復(fù)雜系統(tǒng)（簡單的武器裝備競賽系統(tǒng)）目前十六頁\總數(shù)二十五頁\編于七點5系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與描述

從系統(tǒng)論的觀點看，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)境目前十七頁\總數(shù)二十五頁\編于七點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。目前十八頁\總數(shù)二十五頁\編于七點1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

就是用方塊或圓圈簡明地代表系統(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目前十九頁\總數(shù)二十五頁\編于七點

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)保障目前二十頁\總數(shù)二十五頁\編于七點2）因果與相互關(guān)系圖

圖1.6簡單的因果與相互關(guān)系圖目前二十一頁\總數(shù)二十五頁\編于七點因果與相互關(guān)系圖的組成：（1）元素：訂貨、庫存、交貨延遲；（2）因果鏈：訂貨→庫存、庫存→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“－”。目前二十二頁\總數(shù)二十五頁\編于七點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資源開發(fā)投資利稅總額矸石總量能源燃燒總量回采率洗煤量儲采比焦炭產(chǎn)量環(huán)境投資其它產(chǎn)業(yè)投資工業(yè)儲量可采儲量總收入其它產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值圖1.7煤炭開發(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++++++++++++++++++++++++++++－+目前二十三頁\總數(shù)二十五頁\編于七點

3)流圖

圖1.8流圖及其表示符號目前二十四頁\總數(shù)二十五頁\編于七點流圖包括：狀態(tài)變量：Level速率變量:Rate輔助變量：Auxilia