《系统工程》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 系统仿真及SD方法

第四章系统仿真及SD方法 引例 第一节系统仿真概述 第二节系统动力学概述 第三节基本反馈回路的 DYNAMO仿真分析 第四节 DYNAMO函数 第五节 ensim Ple仿真软件使用简介 2021/2/9 2

2021/2/9 2 引例 第一节 系统仿真概述 第二节 系统动力学概述 第三节 基本反馈回路的DYNAMO仿真分析 第四节 DYNAMO函数 第五节 Vensim _PLE 仿真软件使用简介 第四章 系统仿真及SD方法

反馈回路图 1、故事演绎:假如你给老鼠一块曲奇饼 2021/2/9 3

2021/2/9 3 反馈回路图 1、故事演绎：假如你给老鼠一块曲奇饼

要一块曲奇饼,充饥 饥饿的小老鼠 吃饼口渴,要一杯牛奶 耗尽全力,口干舌燥 精神抖擞,翻箱倒柜 吃饱喝足,要剪刀和刷子打扮自己 2021/2/9 4

2021/2/9 4 要一块曲奇饼，充饥 吃饼口渴，要一杯牛奶 精神抖擞，翻箱倒柜 吃饱喝足，要剪刀和刷子打扮自己 耗尽全力，口干舌燥 饥饿的小老鼠

思考 1、在这个故事里,发生了什么? 2、试举一个类似的例子,说明一件事影响另一件事,另 件事又影响其他事,最后你转了一圈,又返回到开始的地 方 3、用一个故事或画一幅画,讲述因果回路。 2021/2/9

2021/2/9 5 思考 1、在这个故事里，发生了什么？ 2、试举一个类似的例子，说明一件事影响另一件事，另一 件事又影响其他事，最后你转了一圈，又返回到开始的地 方。 3、用一个故事或画一幅画，讲述因果回路

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第一系真 、系统仿真的概念、实质及作用 1基本概念 所谓系统仿真,就是根据系统分析的目的,在分析系统 各要素性质及其相互关系的基础上,建立能描述系统结构或 行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型, 据此进行试验或定量分析,以获得正确决策所需的各种信息。 这是近30年来发展起来的一门新兴技术学科。研究对象 通常是社会、经济、军事等复杂系统,一般都不能通过真实 的实验来进行分析、研究。因此,系统模拟仿真技术就成为 十分重要甚至必不可少的工具。 2021/2/9

2021/2/9 7 第一节 系统仿真 所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统 各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或 行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型， 据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。 这是近30年来发展起来的一门新兴技术学科。研究对象 通常是社会、经济、军事等复杂系统，一般都不能通过真实 的实验来进行分析、研究。因此，系统模拟仿真技术就成为 十分重要甚至必不可少的工具。 一、系统仿真的概念、实质及作用 1.基本概念

2、系统仿真的实质 (1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术 尤其当系统无法通过建立数学模型求解时,仿 真技术能有效地来处理。 (2)仿真是一种人为的试验手段。它和现实系 统实验的差别在于,仿真实验不是依据实际环 境,而是作为实际系统映象的系统模型以及相 应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要 功能。 (3)仿真可以比较真实地描述系统的运行、演 变及其发展过程。 2021/2/9 8

2021/2/9 8 2、系统仿真的实质 (1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术。 尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿 真技术能有效地来处理。 (2)仿真是一种人为的试验手段。它和现实系 统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环 境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相 应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要 功能。 (3)仿真可以比较真实地描述系统的运行、演 变及其发展过程

3、系统仿真的作用 (1)仿真的过程也是实验的过程,而且还 是系统地收集和积累信息的过程。尤其是 对一些复杂的随机问题,应用仿真技术是 提供所需信息的唯一令人满意的方法。 (2)对一些难以建立物理模型和数学模型 的对象系统,可通过仿真模型来顺利地解 决预测、分析和评价等系统问题。 2021/2/9

2021/2/9 9 3、系统仿真的作用 (1)仿真的过程也是实验的过程，而且还 是系统地收集和积累信息的过程。尤其是 对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是 提供所需信息的唯一令人满意的方法。 (2)对一些难以建立物理模型和数学模型 的对象系统，可通过仿真模型来顺利地解 决预测、分析和评价等系统问题

(3)通过系统仿真,可以把一个复杂系统降 阶成若干子系统以便于分析。 (4)通过系统仿真,能启发新的思想或产生 新的策略,还能暴露出原系统中隐藏着的 一些问题,以便及时解决。 2021/2/9 10

2021/2/9 10 (3)通过系统仿真，可以把一个复杂系统降 阶成若干子系统以便于分析。 (4)通过系统仿真，能启发新的思想或产生 新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的 一些问题，以便及时解决

系统仿真方法 系统仿真的基本方法是建立系统的结构 模型和量化分析模型,并将其转换为适合 在计算机上编程的仿真模型,然后对模型 进行仿真实验。 由于连续系统和离散(事件)系统的数学 模型有很大差别,所以系统仿真方法基本 上分为两大类,即连续系统仿真方法和离 散系统仿真方法。 2021/2/9 11

2021/2/9 11 二、系统仿真方法 系统仿真的基本方法是建立系统的结构 模型和量化分析模型，并将其转换为适合 在计算机上编程的仿真模型，然后对模型 进行仿真实验。 由于连续系统和离散(事件)系统的数学 模型有很大差别，所以系统仿真方法基本 上分为两大类，即连续系统仿真方法和离 散系统仿真方法