【精编版】第八章复习思考题及答案.pdf

1 第八章复习思考题及答案一、基本概念1、系统动力学（Systems Dynamics，SD）是美国麻省理工学院（MIT）的弗雷斯特（J.W.Forrester）教授于 1956 年提出的一种以反馈控制理论为基础，以计算机仿真技术为辅助手段的计算机仿真模型。2、因果关系分析是系统动力学的基础，起着指明系统的变量间因果关系、作用方向和说明系统的反馈回路的作用。通常事件间因果关系的逻辑可描述为“如果那么就”。因果关系可以用因果关系图来表示。3、因果链是用因果箭来描述的递推性的因果关系。例如，A是 B的原因，B是 C的原因，则A也成为 C的原因。4、一般系统内变量间的因果关系用箭头图表示，一个箭头连接两个有因果关系的相关变量，称之为因果箭。5、当因果链中“原因”引起“结果”，“结果”又引起“结果的结果”，最终又作用于最初的“原因”，形成一个封闭的回路，则称为因果关系的反馈回路或因果反馈回路、因果反馈环。6、流程图中可以根据流率等因素的影响，描述系统状态变量的变化，并通过相应的系统动力学方程来精确表示变量的变化机制。7、系统动力学中，流率变量用来表示决策函数。“流率”描述的是系统中的流随时间而变化的活动状态，如人口出生率、死亡率、提货速度等，用一个表示阀门的符号来标记。8、Vensim 是由美国Ventana Systems 公司开发的一款可视化系统动力学软件，它提供了相对简单灵活的方式，建立仿真模型，观察变量的因果关系和反馈回路，便于修改、优化和探索模型。二、选择题（14 单选，58 多选）1、如果变量A的增加使变量B也增加，那么两者为（）A.正因果关系 B.负因果关系 C.负因果链 D.正因果链2、全部因果箭都是负极性的反馈回路（）A.一定是负反馈回路 B.一定是正反馈回路C.可能是正反馈回路也可能是负反馈回路D.既不是正反馈回路也不是负反馈回路3、描述系统积累效应的变量是（）A.系统变量 B.状态变量 C.决策变量 D.流率变量2 4、（）的多少是系统复杂程度的标志。A.因果箭 B.因果链 C.因果关系 D.反馈回路5、系统动力学具有（）的特点A.强调系统、联系、运动、发展的观点B.擅长处理高阶、非线性问题C.强调系统行为主要是由系统外部机制决定的D.便于实现建模人员、决策者和专家群众的结合6、系统动力学的理论基础是（）A.控制论 B.决策论 C.系统分析 D.运筹学7、系统动力学建模的目的是（）A.评价系统 B.定义系统 C.检验理论 D.认识系统、改善系统8、下列软件属于系统动力学仿真软件的有（）A.Witness B.DYNAMO C.STELLA D.Vensim 参考答案：1A、2C、3B、4D、5ABD、6ABC、7CD、8BCD 三、判断正误题1、系统动力学非常适合于研究具有大惯性长周期的社会经济系统。（A ）2、全部因果箭都是正极性的反馈回路一定是正反馈回路。（A）3、描述系统积累效应的变化快慢的变量叫决策变量。（A）4、Vensim 采用文本编程方式，需要用流程图描绘出系统模型后，在流程图里用不同的符号表示不同类型的函数，之后才编写程序。（B）5、DYNAMO 在绘制流程图的过程中，同时已建立了模型的数学关系，无需使用许多图形符号。（B）6、流程图中流的供应点用“源”表示，消费点用“汇”表示。（A）四、简答题1、系统动力学的研究对象具有什么特点？经过数十年的发展，系统动力学的研究对象已从开始的工商企业扩展到整个社会、经济系统。这些系统具有一些共同的特点：需要进行比较、选择或优化决策的系统，尤其是大规模复杂系统；具有自律性和由于系统中所存在的因果关系而形成反馈机制的系统；原因和结果相互作用具有多样性和复杂性，因而导致非线性多重反馈结构的系统。2、简述系统动力学的特点。（1）系统动力学基于系统论，强调系统行为主要是由系统内部机制决定的，能对系统内部因素及系统内外因素的相互关系予以明确的认识和体现。（2）系统动力学强调系统、联系、运动、发展的观点，能对系统的动态发展及其趋势进行考察。（3）系统动力学以计算机仿真为辅助手段，擅长处理高阶、非线性的问题。（4）系统动力学的模型结构是基于反馈环的，3 能明确认识和体现系统内所隐含的反馈回路，使系统行为模式对很多参数不敏感，从而克服缺乏数据或参数估计不足带来的困难。（5）系统动力学能对系统设定各种控制因素，以观测当输入的控制因素变化时系统的行为和状态所发生的变化。（6）系统动力学可以通过输入不同的模型参数来模拟计算不同情况下的系统行为，起到模拟实验室的作用。（7）系统动力学便于实现建模人员、决策者和专家群众的结合。3、简述 DYNAMO 与 Vensim 两种系统动力学仿真软件异同。早期的系统动力学仿真软件DYNAMO 采用的是文本编程方式，需要用流程图描绘出系统模型后，在流程图里用不同的符号表示不同类型的函数，之后才编写程序，因此较为复杂。与 DYNAMO 相比，Vensim 提供了相对简单灵活的方式，在绘制流程图的过程中，同时已建立了模型的数学关系，无需使用许多图形符号。Vensim 中只有“流”、“水准”、“流率”、“源/汇”、“变量”这5 种符号，只需用图形化的箭头记号连接各种变量标记，用公式编辑器建立各变量的关系，便可以得到仿真模型，观察变量的因果关系和反馈回路，从而修改、优化和探索模型。4、简述系统动力学建模的步骤。明确目的；确定系统边界；因果关系分析；建立系统动力学模型（绘制流程图，建立系统动力学方程；仿真试验；结果分析；模型修改。5、简述 Vensim 的分析工具。Vensim 提供了两类分析工具，一类是结构分析工具，如Cause tree用树状图形的形式表示出所有工作变量之间的因果关系，Loops 以列表的形式表示出模型中所有的反馈回路；第二类是数据集分析工具，如Graph 以图形的方式表示变量在整个模拟周期中的数值。6、简述 VMI（供应商管理库存）系统行为模式。在 VMI库存管理模式下，系统限定成员主要包括:生产商、供应商、分销商。生产商是系统中的上游成员，主要负责产品的生产，其生产模式为订单拉动式，完全依靠下游企业的订单需求来生产；供应商本身也可以具备制造能力或者本身是第三方物流提供商，其一般是由分销商按照一定的评估标准在优秀的、有实力的供应商中挑选出来的。供应商掌管分销商在各地的库存，与分销商一次议价建立长期的需求协议。设置交货提前期，按照事先约定的交货日期和数量整批交货。供应商依据需求量和生产量制定补货决策，并将产品运送到目标仓库或最终客户处。五、综合运用题1、论述系统动力学的工作原理。论述要点：（1）系统动力学的基本观点；（2）系统动力学利用反馈控制的原理；（3）因果关系图和流程图。2、假设某快递公司员工人数与业务量按一定的比例相互促进增长。该公司现有业务量为1000 单位，且每年以a 的幅度增加，每一名员工的增加可引起业务量增加的速度是5 单位/年。现有员工人数为100，而平均每30 单位业务量的增加需要引起员工人数增加的速度是1人/年。试用Vensim 绘制因果关系图、流程图，并仿真计算该公司未来几年的发展情况。解题步骤：确定系统边界因果关系分析绘制流程图建立系统动力学方程仿真。