系統(tǒng)動力學的學習

系統(tǒng)動力學的學習第一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三什么是計算機模擬？計算機模擬是數(shù)值分析方法的一種。它用計算機程序直接建立真實系統(tǒng)的模型，并且通過計算機的計算了解系統(tǒng)隨時間變化的行為或系統(tǒng)的特性。第二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三為什么要進行計算機模擬？數(shù)學方法用解析式子反應變量之間的精確關(guān)系。數(shù)學模型方法例如運籌學的方法，以及概率統(tǒng)計的方法，對研究復雜系統(tǒng)問題，最優(yōu)化問題以及各種決策問題都起到了巨大的作用。但是在尋求數(shù)學表達式及求解的時候，都會遇到很多問題。這些問題有的可以設法解決，有些根本解決不了。而計算機模擬采用了一種全新的思想，它充分利用計算機的優(yōu)勢，只憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)，直接模仿客觀現(xiàn)象，不僅利用數(shù)據(jù)關(guān)系，還利用邏輯關(guān)系描述復雜的現(xiàn)象。它可以利用程序把難以用數(shù)學式子表示的事件、活動、進程都模仿下來。第三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三計算機模擬語言的分類離散模擬語言如GPSS連續(xù)模擬語言如DYNAMO動態(tài)性，是指系統(tǒng)所包含的量具有隨時間而變化的特征。比如，企業(yè)雇用員工的變動、股票市場上股票價格和交易額的波動、城市中稅收和生活標準的變化、甚至糖尿病的血糖指標的變化，這些都是動態(tài)問題，可以用變量隨時間變化的圖形來表示。這里所說的動態(tài)性，不是隨機的不穩(wěn)定的動態(tài)性，而是可以預期的，有一定規(guī)律的動態(tài)性。第四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三系統(tǒng)動力學概述

系統(tǒng)動力學一種以反饋控制理論為基礎，以計算機仿真技術(shù)為手段，通常用以研究復雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)的定量方法。適用于處理長期性和周期性的問題。如自然界的生態(tài)平衡、社會問題中的經(jīng)濟危機等都呈現(xiàn)周期性規(guī)律并需通過較長的歷史階段來觀察。DYNAMO語言的名字是由dynamic（動態(tài)）和model兩詞的詞頭合并而成，表明了其預期的用途：模擬真實世界系統(tǒng)，使得它們隨時間變化的動態(tài)行為能用計算機來跟蹤、模擬。系統(tǒng)動力學把現(xiàn)實生活中的復雜系統(tǒng)映射成系統(tǒng)動力學流圖，DYNAMO語言則把系統(tǒng)流圖模型送入計算機并計算出數(shù)字結(jié)果。第五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三基本思想系統(tǒng)動力學的基本思想是充分認識系統(tǒng)中的反饋和延遲，并按一定的規(guī)則從因果關(guān)系圖逐步的建立系統(tǒng)動力學流式圖的結(jié)構(gòu)模式。第六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三反饋“反饋”是指信息的傳送和返回?！胺答仭币辉~的重點是在“返回”上。反饋的概念是普遍存在的。以取暖系統(tǒng)產(chǎn)生熱量溫暖房間為例，屋內(nèi)一個和它相連的探測器將室溫的信息返回給取暖系統(tǒng)，以此來控制系統(tǒng)的開關(guān)，因此也控制了屋內(nèi)的溫度。室溫探測器是反饋裝置，它和爐子、管道、抽風機一起組成了一個反饋系統(tǒng)。第七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三負反饋室溫高，則熱風量應減小，可在室溫對熱風調(diào)節(jié)影響的箭頭上加一個負號。反之，熱風量大，則室溫增加，可在熱風調(diào)節(jié)對室溫影響的箭頭上加一個正號。從整體上看，室溫影響熱風量，熱風量又影響了室溫。從室溫回到了室溫，這就是一個反饋關(guān)系。另一方面，這些互相影響是相互制約的。因為溫度高，則熱風量減小，使室溫降低。反之，室溫低，則增大熱風量，使室溫升高。這種關(guān)系稱為負反饋。圖中用一個帶負號的環(huán)來表示，這個環(huán)稱為負反饋環(huán)，此處，負反饋環(huán)的目的是使室溫接近恒定的溫度。熱風調(diào)節(jié)室溫_第八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三正反饋相反，正反饋環(huán)總是加大環(huán)內(nèi)的偏差或擾動，它具有不平衡、不斷增長的特性。例如在人口系統(tǒng)中，人口數(shù)增加了，每年所出生的人就增加，這就使人口數(shù)按指數(shù)規(guī)律很快的增長下去。這樣，從“人口數(shù)”到“每年出生的人”又返回到“人口數(shù)”之間就存在一個正反饋。增強而不是抵消環(huán)中某個元素的變化是所有正反饋環(huán)的共同特征。人口每年出生人口++第九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三延遲系統(tǒng)動力學的另一個基本點是延遲。延遲也是普遍存在的，物理學認為“在宏觀的自然界中不存在突變”。一般來說，原因并非立即就能產(chǎn)生結(jié)果，往往某個原因經(jīng)過了一段時間才能作用產(chǎn)生了效果。比如在調(diào)節(jié)室溫的過程中，空調(diào)機馬力加大以后，室溫不會馬上就上升。要經(jīng)過一定的熱傳導的過程，熱量不斷積累，才會使室溫上升。熱風調(diào)節(jié)熱量積累室溫室溫增加第十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三延遲+反饋把這個因果關(guān)系圖轉(zhuǎn)換成流圖。室溫是一個存量，室溫增加是對應的速率，它們用實物流相連。熱風調(diào)節(jié)使熱量積累，所以熱量積累是一個存量，熱風調(diào)節(jié)是使其增加的對應速率，它們也用實物流相連。熱量積累使室溫增加，這是存量對速率的影響，它是一個信息鏈，用溫升時間常數(shù)輔助表示這個關(guān)系。熱量積累第十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三系統(tǒng)動力學流圖第十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三系統(tǒng)動力學流圖控制作用從系統(tǒng)獲取信息由信息確定如何控制第十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三基本概念

（1）存量（LEVEL），圖中的長方形，象一個水池，可稱為水平、存量、積累量、流位，它是系統(tǒng)的狀態(tài)，也就是系統(tǒng)的某個指標值。流圖中用水池的水位高低來模仿系統(tǒng)狀態(tài)值的大小。（2）速率（RATE），圖中的閥門形，可稱為決策函數(shù)、速度、速率、流率等。它控制著存量的變化。流圖用閥門模擬控制水位的高低的機制。（3）實線稱為實物流。實線連接“閥門”和“水池”，模仿控制的通路。它貫穿存量和速率。（4）虛線稱為信息鏈，模仿信息傳遞的過程。它指向速率，表示根據(jù)什么信息控制速率。但不能從這條曲線看出具體控制方式的細節(jié)；第十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三基本概念

（5）圓稱為輔助變量，輔助表示流速變動的規(guī)律。（6）小圓加斜線稱為常數(shù)，是系統(tǒng)中重要的參數(shù)。（7）不規(guī)則的閉曲線稱為源或匯。源指實物的來源，匯指實物的去向，好比水的源泉和去向。它是系統(tǒng)之外的元素。（8）函數(shù)變量、表變量。（9）延遲。第十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三系統(tǒng)動力學基本概念流圖中區(qū)分實物和信息。存量是實物的積累；速率是實物隨時間變化的規(guī)律；實物流是實物集散的路徑；源和匯是實物的來源或去向。用信息來控制速率變動的規(guī)律，信息來自系統(tǒng)外部變量或內(nèi)部存量；信息流是從信息源到速率的路徑。第十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三Part2.Dynamo語言介紹語法時間下標綜述第十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三熱風調(diào)節(jié)模型L熱量積累.K=熱量積累.J+DT*(熱風調(diào)節(jié).JK-室溫增加.JK)R熱風調(diào)節(jié).KL=溫差.K*調(diào)節(jié)系數(shù)A溫差.K=給定溫度-室溫.KC調(diào)節(jié)系數(shù)=0.1C給定溫度=100L室溫.K=室溫.J+DT*室溫增加.JKR室溫增加.KL=熱量積累.K/溫升時間C溫升時間=15N室溫=80N熱量積累=0SPECDT=1,LENGTH=80,PRTPER=5,PLTPER=1PRINT熱風調(diào)節(jié),熱量積累,室溫增加,室溫PLOT熱風調(diào)節(jié)=1,熱量積累=2,室溫增加=3,室溫=4,溫差=5第十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三語法元素語句類別標識：L、R、A、T、N、C、SPEC、PRINT、PLOT變量名時間下標：J、K、L、JK、KL等號（=）圓點(.)函數(shù)SIN、COS、NOISE、TABLE等。運算符：+、-、*、/第十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三控制語句說明語句

SPECDT=0.5，LENGTH=50，PRTPER=2，PLTPER=3制表語句PRINT制圖語句PLOT第二十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三函數(shù)——延遲宏函數(shù)一階物流延遲DELAY1（IN，DEL)一階信息延遲SMOOTH（IN，DEL）三階物流延遲DELAY3（IN，DEL)三階信息延遲DLNF3（IN，DEL）第二十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三物流延遲假設某工廠每周向河里倒一次農(nóng)藥殘渣，兩天農(nóng)藥就自然的被吸收凈化了。在河水中農(nóng)藥的存量—農(nóng)藥吸收速度+農(nóng)藥流入河水的速度+由于對農(nóng)藥的吸收是花時間的，所以它在水中的含量不是立即減少，而是逐漸減少，因此吸收速度是農(nóng)藥倒入速度的延遲。第二十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三一階物流延遲LSLV.K=SLV.J+DT*(IN.JK-OUT.JK)ROUT.KL=SLV.K/DELNSLV=IN*DEL第二十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三一階物流延遲如果無需了解其中動態(tài)變化的細節(jié)，前面的模型可簡化為：ROUT.KL=DELAY1(IN.JK,DEL)SLVDELAY1第二十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三一階信息延遲用過去一段時間內(nèi)的銷售情況作出訂貨的決策數(shù)，便用到了信息延遲，它所對應的數(shù)學方法是指數(shù)平均。A(N)=(4/5)*A(N-1)+(1/5)*S(N-1)前一天的銷量所占的比重是4/5，前兩天的銷量占的比重是1/5*4/5,前三天的銷量占的比重是1/5*4/5*4/5，……。A(N)=A(N-1)+(1/5)*[S(N-1)-A(N-1)]如果以天為單位，令DT＝1，得到：A(N)=A(N-1)+DT*[S(N-1)-A(N-1)]/5第二十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三一階信息延遲LA.K=A.J+DT*ADT.JKRADT.KL=GAP.K/ATCAT=5AGAP.K=S.K-A.KNA=S（S）送入的信息S經(jīng)過了四個元素的相互作用變成了輸出信息A，A在時間上比S落后。因為S增大以后，它與原來A的差變大，因此控制ADT增大，使實物流加速向存量積累，存量就逐漸等于SGAPSA第二十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三一階信息延遲A.K=SMOOTH(S.K,AT)SMOOTH的宏LSMOOTH.K=SMOOTH.J+DT*(S.K-SMOOTH.J)/ATNSMOOTH=S（S）ATASMOOTH第二十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三三階物流延遲第二十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三三階信息延遲（IN）第二十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三三階延遲的響應曲線三階物流延遲及信息延遲的響應曲線都是一樣的，呈S型，如圖：第三十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三標準函數(shù)EXP(P)LONG(P)SQRT(P)SIN(P)COS(Y)第三十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三表函數(shù)自變量等間距變化；如果自變量沒有取道表格上的數(shù)值，采用線性插值的方法去函數(shù)值。AY.K=TABLE(TY,X.K,0,8,2)TTY=7,4,3,9,4X02468Y74394第三十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三邏輯函數(shù)1、跳躍函數(shù)CLIP(P,Q,R,S)2、開關(guān)函數(shù)SWITCH(P,Q,R)3、最大值函數(shù)MAX(A,B)4、最小值函數(shù)MIN(A,B)第三十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三時間控制函數(shù)1、階躍函數(shù)STEP(P,Q)2、脈沖函數(shù)PULSE(P,Q,R)QPPQR第三十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三時間控制函數(shù)3、斜坡函數(shù)RAMP(P,Q)4、取樣函數(shù)SAMPLE(P,Q,R)斜率為pQRppp第三十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三隨機變量均勻分布隨機變量NOISE（）表示產(chǎn)生一個從-0.5到0.5之間均勻分布的隨機變量。正態(tài)分布隨機變量

NORMRN（MEAN，STDV）第三十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三生態(tài)系統(tǒng)的例子——簡化版在一個封閉的海島上，有植物、食草動物和食肉動物構(gòu)成一個簡單的生態(tài)系統(tǒng)。粗略的分析三者之間的關(guān)系，得到右面的因果關(guān)系圖。第三十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第三十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三存量速率方程L植物.K＝植物.J＋DT*（植物出生率.JK－植物死亡率.JK）R植物出生率.KL=植物.K*K1R植物死亡率.KL=食草動物.K*M1L食草動物.K＝食草動物.J＋DT*（食草動物出生率.JK－食草動物死亡率.JK）R食草動物出生率.KL=食草動物.K*K2R食草動物死亡率.KL=食肉動物.K*M2L食肉動物.K＝食肉動物.J＋DT*（食肉動物出生率.JK－食肉動物死亡率.JK）R食肉動物出生率.KL=食肉動物.K*K3R食肉動物死亡率.KL=食肉動物.K*M3第三十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三常數(shù)和初始值方程N植物＝10,000N食草動物＝1,000N食肉動物＝100CK1＝3CK2＝2CK3＝1CM1=15CM2=20CM3=0.5第四十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三生態(tài)系統(tǒng)的例子——復雜版植物出生率受到氣候影響和其他不可預知的因素的影響，因此，植物出生率不是一個常數(shù)。在此我們引入輔助變量。第四十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三植物出生率的方程：A植物出生率.K=平均出生率常數(shù)+氣候影響.K+隨機噪音.KC平均出生率常數(shù)＝3A氣候影響.K=SIN（6.28*TIME.K/10）A隨機噪音.K=0.1*NOISE（）第四十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三對食肉動物：A食肉動物壽命.K=平均壽命＋瘟疫影響.KA瘟疫影響.K=0.5*COS(6.28*TIME.K/20)C平均壽命＝2第四十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三植物和食草動物的關(guān)系植物作為食草動物的食物，影響食草動物的出生率。X51015Y434食草動物占有的植物數(shù)食草動物出生率51015134第四十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三食草動物和食肉動物的關(guān)系食肉動物出生率510150.522.5食肉動物占有的食草動物數(shù)第四十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第四十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三食草動物出生率的方程：A食草動物出生率.K=Y.KAY.K=TABLE（TY,食草動物所占的植物數(shù).K，0，15，5）TTY＝0，1，3，4A食草動物所占有的植物數(shù).K=植物.K/食草動物.K食肉動物出生率的方程：A食肉動物出生率.K=Z.KAY.K=TABLE（TZ,食肉動物所占的食草動物數(shù).K，0，15，5）TTZ＝0，0.5，2，2.5A食肉動物所占有的植物數(shù).K=食草動物.K/食肉動物.K第四十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第四十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三L植物.K=植物.J+DT*(植物出生.JK-植物死亡.JK)R植物出生.KL=植物.K*植物出生率.KA植物出生率.K=平均植物出生率+氣候影響.K+噪音.KA氣候影響.K=SIN(6.28*TIME.K/10)A噪音.K=0.1*NOISE()R植物死亡.KL=食草動物.K*植物死亡率L食草動物.K=食草動物.J+DT*(食草動物出生.JK-食草動物死亡.JK)R食草動物出生.KL=食草動物.K*食草動物出生率.KA食草動物出生率.K=TABLE(TY,食草動物占有植物數(shù).K,0,15,5)TTY=0,1,3,4A食草動物占有植物數(shù).K=植物.K/食草動物.KR食草動物死亡.KL=食肉動物.K*食草動物死亡率L食肉動物.K=食肉動物.J+DT*(食肉動物出生.JK-食肉動物死亡.JK)R食肉動物出生.KL=食肉動物.K*食肉動物出生率.KA食肉動物出生率.K=TABLE(TZ,食肉動物占有食草動物.K,0,15,5)TTZ=0,0.5,2,2.5A食肉動物占有食草動物.K=食草動物.K/食肉動物.KR食肉動物死亡.KL=食肉動物.K*食肉動物死亡率.KA食肉動物死亡率.K=1/壽命.KA壽命.K=平均壽命+瘟疫影響.KA瘟疫影響.K=0.5*COS(6.28*TIME.K/20)C平均植物出生率=3C植物死亡率=0.5C食草動物死亡率=1.2C平均壽命=2N植物=10000N食草動物=1000N食肉動物=100第四十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三定貨購物商店模擬商店經(jīng)理希望了解商店中定貨單、庫存變化的動態(tài)，例如，當外界對商店貨物需求發(fā)生了一個突然增加后，定貨單如何變化，庫存如何變化。定貨商店業(yè)務處理流程：顧客定貨后，由店員處理這些定單。按照定貨單到商店的倉庫取貨，并將貨發(fā)送給顧客。發(fā)貨結(jié)束后，這筆業(yè)務就算完成了。為了保持商店的倉庫總有貨物，商店就必需去定貨，由這些定貨來補充倉庫中的庫存。第五十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第一步：確定基本框架存量：積存定單、庫存速率：顧客定單到達速度、發(fā)貨速度、商店定貨速度＋－＋－＋－＋＋－第五十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三兩條實物流：顧客定單流及商店貨物流定貨延遲第五十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第二步：確定速率、補充細節(jié)顧客定貨速率是一個外部不可控因素，模型將其假設為一個階躍變化是所引起的系統(tǒng)狀態(tài)的動態(tài)變化。R顧客定貨.KL=正常值＋STEP(100,5)C正常值＝1000發(fā)貨速率等于積存定單/滿足顧客定貨時間。而滿足顧客定貨時間與實際庫存成反比，與平均的顧客定貨成正比。平均的顧客定貨是顧客定貨的一階信息延遲。A平均的顧客定貨.K=SMOOTH(顧客定貨.JK,平均時間）C平均時間＝8滿足顧客定貨時間＝a/(實際庫存/平均的顧客定貨),比例系數(shù)a可用表函數(shù)來確定：第五十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三R發(fā)貨.KL=積存定單.K/滿足顧客定貨時間.KA滿足顧客定貨時間.K＝TABLE(TY,實際庫存.K/平均的顧客定貨.K,4,12,4)TTY=1.5,1,0.751.510.75滿足顧客定貨時間4812第五十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三商店定貨速率是商店的定貨策略，此商店經(jīng)理的策略是將定貨速率分成兩部分。一部分是與前8周內(nèi)的平均顧客定貨一致，另一部分是調(diào)節(jié)實際庫存到一個期望庫存。調(diào)節(jié)時間是4周。期望庫存是希望維持8周的平均顧客定貨量。R商店定貨.KL=平均顧客定貨.K+(期望庫存.K-實際庫存.K)/調(diào)節(jié)時間A期望庫存.K=平均顧客定貨.K*期望庫存周數(shù)C期望庫存周數(shù)＝8C調(diào)節(jié)時間＝4第五十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三模型的初值可以用間接的方式來定。為了使模型從一個穩(wěn)定的初始狀態(tài)開始：N實際庫存=期望庫存N積存訂單=顧客定貨*滿足顧客定貨時間第五十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第五十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三L積存定單.K=積存定單.J+DT*(顧客定貨.JK-發(fā)貨.JK)N積存定單=滿足顧客定貨時間*顧客定貨R發(fā)貨.KL=積存定單.K/滿足顧客定貨時間.KA滿足顧客定貨時間.K=TABLE(TDFR,X.K,4,12,4)AX.K=實際庫存.K/平均顧客定貨.KTTDFR=1.5,1,0.75A平均顧客定貨.K=SMOOTH(顧客定貨.JK,平均時間)C平均時間=8A期望庫存.K=庫存周數(shù)*平均顧客定貨.KC庫存周數(shù)=8R定貨延遲.KL=DELAY3(商店定貨.JK,定貨延遲時間)R商店定貨.KL=平均顧客定貨.K+(期望庫存.K-實際庫存.K)/調(diào)節(jié)時間C調(diào)節(jié)時間=4C定貨延遲時間=6L實際庫存.K=實際庫存.J+DT*(定貨延遲.JK-發(fā)貨.JK)N實際庫存=期望庫存R顧客定貨.KL=正常值+STEP(修正值,5)C正常值=1000C修正值=100第五十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三VENSIM應用實例——牛鞭效應寶潔公司（P&G）在研究“尿不濕”的市場需求時發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品的零售數(shù)量相當穩(wěn)定，波動性不大，但在考察分銷中心的訂貨情況時卻吃驚地發(fā)現(xiàn)其訂單的變動程度比零售數(shù)量的波動大得多，而分銷中心是將批發(fā)商的訂貨需求量匯總后進行訂貨的。通過進一步研究后發(fā)現(xiàn)，零售商往往根據(jù)對歷史和現(xiàn)實銷售情況的預測，確定一個較客觀的訂貨量，但為了能應付客戶需求增加的變化，他們通常會將預測訂貨量進行一定的放大后向批發(fā)商訂貨，而批發(fā)商也出于同樣的考慮，會在其訂貨量的基礎上再進行一定的放大后向分銷中心訂貨——就這樣，雖然顧客需求量并沒有大的波動，但經(jīng)過零售商、批發(fā)商和分銷中心的訂貨放大后，訂貨量便一級一級地被放大了。供應鏈的信息流從末端（最終客戶）向源端（原始生產(chǎn)商）傳遞時，需求信息的波動會越來越大，這種信息扭曲的放大作用在圖形上很像一條甩起來的牛鞭，因此被形象地稱為牛鞭效應（BullwhipEffect）。

工廠分銷商批發(fā)商零售商客戶第五十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三第六十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三流圖的說明：三個存量：DistributorInventory（分銷商庫存）WholesalerInventory（批發(fā)商庫存）RetailInventory（零售商庫存）四個速率：FactoryShipments（工廠發(fā)貨速度）DistributorShipments（分銷商發(fā)貨速度）WholesalerShipments（批發(fā)商發(fā)貨速度）RetailSales（零售速度）第六十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三四個常量：InventoryCoverageTime：各個企業(yè)應該持有多少周的庫存ShippingDelay：表示下游企業(yè)從發(fā)出訂單到接收上游企業(yè)的訂貨需要多長時間SaleAverageTime：給出了各個企業(yè)在進行訂單預測時從多少周以前的銷售情況考察起InventoryAdjustTime：表示企業(yè)調(diào)整庫存所需要的時間兩個開關(guān)變量：VMISwitch：是否使用VMI策略RandomOrders：零售情況是否隨機變化第六十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三三個三階物流延遲：FactoryShipments＝DELAY3(DistributorOrders,ShippingDelay)DistributorShipments＝DELAY3(WholesalerOrders,ShippingDelay)WholesalerShipments＝DELAY3(RetailOrders,ShippingDelay)三個一階信息延遲：DistributorSalesForecast＝SMOOTH(DistributorShipments,SaleAverageTime)WholesalerSalesForecast＝SMOOTH(WholesalerShipments,SaleAverageTime)RetailSalesForecast＝SMOOTH(RetailSales,SaleAverageTime)第六十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三VMI策略VMI即供貨商管理庫存（VendorManagementInventory）VMI是由供應商來為客戶管理庫存，為他們制定庫存策略和補貨計劃，根據(jù)客戶的銷售信息和庫存水平為客戶進行補貨的一種庫存管理策略和管理模式，它是供應鏈上成員間達成緊密義務伙伴關(guān)系后的一種結(jié)果，既是一種有效的供應鏈管理優(yōu)化方法，也是供應鏈上企業(yè)聯(lián)盟的一種庫存管理策略。

第六十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三VMI策略與傳統(tǒng)模式的比較傳統(tǒng)模式：當一個分銷商的庫存水平低于安全庫存量時，他需要向生產(chǎn)商發(fā)出采購定單，分銷商自己控制了庫存策略、計劃、補貨時間和數(shù)量等業(yè)務，由生產(chǎn)商為其供貨。

生產(chǎn)商分銷商基于預測的定單貨物送達第六十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三VMI策略與傳統(tǒng)模式的比較VMI模式：生產(chǎn)商從分銷商處接收電子數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)代表了分銷商銷售和庫存的真實信息（如POS和庫存水平的信息等），然后生產(chǎn)商通過處理和分析這些信息得知分銷商倉庫里每一種貨物的庫存情況和市場需求，就可以根據(jù)它們?yōu)榉咒N商制定和維護庫存計劃，在這種模式下，定單是由生產(chǎn)商生成的，而不是由分銷商完成。

生產(chǎn)商分銷商實時的客戶需求信息按實際需求發(fā)貨圖7VMI模式第六十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三兩種訂單策略DistributorOrdersIFTHENELSE(VMISwitch=0,(DistributorSalesForecast+(DesiredDistributorInventory-DistributorInventory)/InventoryAdjustTime),(RetailSales+(DesiredRetailInventory*3-RetailInventory-WholesalerInventory-DistributorInventory)/InventoryAdjustTime))WholesalerOrdersIFTHENELSE(VMISwitch=0,(WholesalerSalesForecast+(DesiredWholesalerInventory-WholesalerInventory)/InventoryAdjustTime),(RetailSales+(DesiredRetailInventory*2-RetailInventory-WholesalerInventory)/InventoryAdjustTime))RetailOrders第六十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三模擬結(jié)果（一）顧客的需求發(fā)生一次變化，傳統(tǒng)模式訂貨第六十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三模擬結(jié)果（二）顧客的需求隨機變化，傳統(tǒng)模式訂貨第六十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三模擬結(jié)果（三）顧客的需求發(fā)生一次變化，VMI模式訂貨第七十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三模擬結(jié)果（二）顧客的需求隨機變化，傳統(tǒng)模式訂貨第七十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三Part3.建模過程思路步驟動態(tài)性問題流圖概念化第七十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三系統(tǒng)動力學建模研究步驟策略的執(zhí)行對一個系統(tǒng)的認識問題的定義策略分析計算機模擬系統(tǒng)的概念化模型的建立第七十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期三流圖與系統(tǒng)概念化

無論是對于初學者還是經(jīng)驗豐富的建模者，系統(tǒng)概念化階段都是系統(tǒng)動力學中最困難的階段之一。概念化階段的兩大準則是：（1）明確建模目的；（2）研究問題，而不是研究整個系統(tǒng)。這兩點是建模取得成功的先決條件。明確了研