系统动力学第四章流图

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1、第四章 流图n流图概述n存量流量图中的基本要素及其描述符 号n区分系统中各种性质的变量n绘制存量流量图流图概述n存量和流量n存量:是积累,表明系统的状态并为决策和 行动提供信息基础。n流量:则反映了存量的时间变化,流人和流 出之间的差异随着时问累积而产生存量 。n存量流量图区分变量性质,用符号刻画系统要素之间 的逻辑关系,明确系统的反馈形式和控制规律 ,为深入研究系统打基础的图形表示法。 流图概述n存量流量图与因果关系图的比较 n因果关系图不能表示不同性质的变量的区别n存量流量图对系统更细致和深入的描述 流图概述n流图的意义 n能够更详细地表达出系统的结构形式;n能够用直观的形式给出数学方程信

2、息;n更容易进行表达和交流。基本要素及其描述符号 n状态变量 描述系统的积累效应的变量n速率变量 描述系统的累计效应变化快慢的变量 L1R1 R1基本要素及其描述符号n辅助变量 描述决策过程中间变量的变量 。A1 ( )。基本要素及其描述符号n常量 在研究期间内变化甚微或相对不变的量 基本要素及其描述符号n守恒流 守恒流也称物质流,表示在系统中流动 着的物质。n非守恒流 非守恒流也称信息流,是连接状态变量和速率变量的信息通道。 基本要素及其描述符号n源点 源为始 ,源点即取之不尽 n汇点 汇为终,汇点即储藏空间无限。n延迟 输出落后于输入的行为。区分系统中各种性质的变量n辨识存量和流量 n根据

3、量纲判断 n快拍试验n辨识辅助变量和常量n辅助变量由“存量” n常量是在研究区间内相对稳定或不变的量区分系统中各种性质的变量n变量性质的相对性在系统中变量的性质根据研究的系统范围和侧重点的不同 具有相对性,但是将其中一个或几个设置成状态变量后,其 他变量的性质也就随之确定了。 n状态变量在系统中的重要性n存量表征了系统的状态并提供行动的基础 n存量让系统出现惰性和记忆 n存量是延迟的来源 n存量对不同流速的流量解耦并产生不均衡的动态 绘制存量流量图 n绘制存量流量图的程序n1确定系统的边界n2确定回路n3区分回路中不同性质的变量n4绘制存量流量图绘制存量流量图n建立存量流量图时应该遵循的原则n(1)一定要有守恒流线流经的状态变量 。n(2) 在同一回路中状态变量与速率变量应该相间存在 。n(3)经守恒流线与状态变量相连的变量只能是速率变量 。n(4) 在状态变量上要有信息取出线,在速率变量上要 有信息流入线 。n(5)对辅助变量只能有信息流线经过。n(6)常量只能有信息取出线。n(7)决策者最为关注和需要输出的要素作为状态变量。绘制存量流量图n存量流量图应用举例:人口问题 关键要素:人口数(Population);出生 速率(Birth rate);死亡速率(Death rate) ;出生比例(Birth fractional);平均寿命 (AVerage lifetime)。

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