系统动力学软件VENSIM PLE教程
第8章 Vensim PLE 软件包中系统动力学函数
系统动力学所以能处理复杂的系统问题，除提出流位流率系简化流率基本入树建模法去描述系统外，还有一个重要原因是其专用软件都设计了一系列通用的系统动力学函数。
第一节数学、逻辑、测试函数
§ 8.1.1 数学函数
Vensim PLE备有五种普通数学函数供用户使用。
1．SIN（X）
定义1：SIN（X）为三角正弦函数，X须以弧度表示，其值小于8.35×105
当自变量是角度时,应通过乘以2π/360 转化为弧度。
2．EXP（X）
定义2：EXP(X) = e X ，e是自然对数的底，e=2.7182…，X的值必须小于36。
人们常用指数函数去描述系统，有了上面函数将会带来很大方便。
3. LN（X），变量X大于零。
即以e为底的对数函数，它与EXP（X）互为反函数，这样可以用EXP（X）和LN（X）来计算非以e为底的幂函数和对数函数。
4. SQRT（X）=√X—，X必须是非负量。
5. ABS（X） = │X│，对X取绝对值。
§ 8.1.2 逻辑函数
逻辑函数的作用类似于其它计算机语言中的条件语句，Vensim PLE的逻辑函数有三种。
1.最大函数MAX（P，Q）
MAX表示从两个量中选取较大者，P和Q是被比较的两个量，结果也是在这两个量中选取。
P 若P≥Q
定义1：若MAX（P，Q）=
Q 若P≤Q
其中P，Q是变量或常量，则MAX（P，Q）为最大函数。
可用MAX函数从多个量中选取较大者。如从P，Q，D三个量中选择较大者可用：MAX（D，MAX（P，Q））。
最小函数 Q 若P≥Q
定义2：若MIN（P，Q）=
P 若P≤Q
则MIN（P，Q）为最小函数。
１．MIN同MAX一样，可以从MIN（P，Q）
基本功能中派生出各种用法。
3. 选择函数IF THEN ELSE(C,T,F)
定义3：若IF THEN ELSE(C,T,F)
T C条件为真时
= （C为逻辑表达式）
F 否则
则IF THEN ELSE(C,T,F)为选择函数。
IF THEN ELSE函数常用于仿真过程中作政策切换或变量选择。有时也叫条件函数。
§ 8.1.3 测试函数
设计这一部分函数的目的主要是用于测试系统动力学模型性能用，所以称为测试函数。
在给出测试函数以前，我们必须重申一个概念，系统动力学的变量皆是时间TIME的函数，所以当仿真时间TIME发生变化时，各变量值都随之发生变化。不过，各变量与TIME的依赖关系存在差别，有的是以TIME为直接自变量，有的则是间接变量。测试函数以TIME为直接自变量，但在函数符号中常缺省。
1.阶跃函数STEP（P，Q）
定义1：
Q 若TIME≤Q
STEP（P，Q）=
P 若TIME > Q
其中，P---阶跃幅度；Q---STEP从零值阶跃变化到P值的时间，则STEP （P，Q）为阶跃函数。
跃 Q B TIME
图8.1.1
阶路STEP（P，Q）和斜坡RAMP（A，B，C）函数图
2.斜坡函数RAMP（P，Q，R）
定义2：
0 若TIME≤Q
RAMP（P，Q，R）= P *（TIME-Q），若R≥TIME > Q
P *（R-Q），若TIME≥R
其中,P为斜坡斜率，Q为斜坡起始时间，R为斜坡结束时间，则RAMP（P，
Q，R）为斜坡函数。
3.脉冲函数PULSE(Q,R)
定义3: 若PULSE(Q,R)随TIME变化产生脉冲。
其中：
Q---第一个脉冲出现的时间
R---相邻两个脉冲的时间间隔
脉冲宽度为仿真步长，则PULSE(Q,R)为脉冲函数。
4．均匀分布随机函数RANDOM UNIFORM（A，B，S）
定义5：RANDOM UNIFORM（A，B，S）产生在区间（A，B）内的均匀分布随机数，S给定随机数序列就确定，S取不同的值产生随机数序列也不同。RANDOM UNIFORM（A，B，S）为均匀分布随机函数。
上面我们给出了四种测试函数，实际上还有前面数学函数SIN（X）等也可以作为测试函数。
一个系统动力学模型，可以通过改变常数再运行的办法，实现多种测试函数分别进行测试。
第二节表函数
§ 8.2.1 表函数表示形式
1.Vensim PLE中表函数表示形式
定义 1 自变量与因变量的关系通过列表给出的函数叫表函数。例如下表就确定了一个表函数。
表函数是系统动力学的一个重要特征,它用于建立两个变量之间的非线性关系,特别是软变量之间的关系。例如：员工士气对工作效率的影响程度。一般，两个变量先归一化或者先规整化，再根据经验给出大致的关系图来。这样设计的变量是无量纲量。在进入Vensim PLE 软件Equation Editor，即点去图标Y=X2后，若方程还未定义，有AS Graph选项。选择此选项，会出现下面对话框。该对话框用于图形化定义，上例表函数可直接填入框中(图8.2.1)。包括自变量和函数值即因变量值列举，自变量和函数的最大值等。当自变量为非已知统计点时，可用线性插值法取其近似值。用鼠标左键在图形框中点按，会自动构成图形。
Vensim PLE软件中表函数表达形式还可通过选择方程类型TYPE中Lookup 进行列举表出，即把表函数自变量，因变量最大值、最小值及一些自变量与因变量对应的点值列出。如上例描述的表函数可以在方程输入框写成：
[（0,0）-（10,10）]（0,0.5）（1,1）（1.5,2）（2,5）（2.5,10）其中[ ]中前面( )中0,0分另为自变量、因变量最小值，若自变量小于最小值，因变量取最小值，后面（）中10，10分别为自变量、因变量最大值，若自变量超出最大值，因变量取最大值，[ ]后面五个（）是已知自变量和因变量对值点，若自变量值不在给出点中，则自动用线性插值法求因变量对应值。自变
量、因变量的最小值、最大值可依据实际背景来确定，列出的对应值点作为已知点可从历史数据中计算或分析给出。Vensim PLE专用软件对表函数的增减性、取值间隔均匀性没有严格要求，但使用者可根据实际问题给出取值间隔、分段满足增减性的表函数。在Vensim PLE中建立的入树或流图内一个表函数必须有三部分完成，即一个自变量X,一个因变量Y及一个Y关于X的因子表，其因果关系为：
Y变量方程可写为：
↗↖ Y变量=X因子表（X变量）
X因子表 X变量
上例表函数中
X因子表=[（0,0）-（10,10）]（0,0.5）（1,1）（1.5,2）（2,5）（2.5,10）表函数的建立方法将在§8.2.2介绍。
2.Micro DYNAMO及PD PLUS中表函数表示形式与Vensim PLE软件不同的是在
Micro DYNAMO及PD PLUS中有特定不同类型，其表示含义可由定义给出并固定下来。现使用 Vensim 软件的读者，可以不阅读下面内容。
⑴ Micro DYNAMO两类表函数
定义1：若TABLE（TY，X.K，XLOW，XHIGH，XINCR）
中： TY---表量名（因变量已给值）
X---自变量
XLOW---自变量X的最小值
XHIGH---自变量X的最大值
XINCR---自变量X的取值间隔
自变量取值为XLOW至XHIGH间以等间隔XINCR取X1，X2，…… X m m个值，且
m =（XHIGH-XLOW）/XINCR + 1
对应于X1，X2，…… X m 的TY的值在DYNAMO方程中以T方程：
T TY= E1/E2/……/E m给出。
当X0∈（XLOW，XHIGH），但X0≠Xi（i=1,2,…,m）时，其变量值按线性插法给出，当X的值超出[XLOW，XHIGH]范围时，因变量取对应的端点值，并给出警告信息。则 TABLE(TY，X.K, XLOW, XHIGH, XINCR）称为第一类表函数。
T TY= E1/E2/……/E m称为其表量语句，又称为T语言。
例1：已知两变量X和Y，因变量Y随自变量X变化的关系的曲线所示(图8.2.2) 自变量X从X=-3开始，按等距离取7个点得表8.2.1。设Y为辅助变量，用第一类表函数语句表示的DYNAMO语句为：
A Y.K=TABLE（TY,X.K.-3.3.1）
T TY =-20/0/10/16/20/24/30。
注1：该例在Vensim PLE中变量关系图为：
Y变量方程可写为：
↗↖ Y变量=X因子表（X变量）
X因子表 X变量
X因子表= [（-3,-20）-（3,20）](-3,-20),(-2,0),(-1,10),(0,16),(1,20),(2,24),(3,30) （曲线如图8.2.3）
当X值超出[-3,3]时，Y取对应的端点值，不给出警告信息。
定义2：若TABHL（TY，X.K，XLOW，XHIGH，XINCR）中随X的取值范围超出[XLOW,XHIGH]时,因变量取对应的端点值,但不给出错误信息外,其它内容与第一类表函数相同,则TABHL(TY，X.K，XLOW，XHIGH，XINCR）称为第二类表函数。
注2：在PD PLUS语言中，表函数中T语句中斜线改为了逗号，且定义了下面两类表函数，不妨称为第三、第四类表函数。
第三类表函数为：TABXL（TY，X.K，XLOW，XHIGH，XINCR），此表函数，除X取值范围超出[XLOW，XHIGH]范围时，因变量取端点的趋势外推值外，其它内含与第一类表函数相同。
第四类表函数为：TABPL（TY，X.K，XLOW，XHIGH，XINCR），此表函数除利用多项式使曲线在各点起滑连接代替线段连接外，其它含义与第一类表函数相同，但表量语的数值后要加上m个零，如，对前面第一类表函数的例子，改为TABPL，则写为：
A Y.K=TABPL（TY,X.K.-3.3.1）
T TY =-20，0，10，16，20，24，30，0，0，0，0，0，0，0。
§8.2.2 表函数建立方法介绍
前面介绍的Vensim PLE专用软件，DYNAMO语言表达表函数的方式，是比较简单、容易接受的，但一个表函数的建立却不是如此容易的，往往是一个定性与定量相结合反复分析的结果，要建立一个具体表函数，肯定必须考虑所涉及的自变量、因变量的实际背景，再仔细研究其包含的一般数学问题及一般统计问题，进行深层次的量化分析，最后得出能反应变量间一般关系规律的量表作为表函数才能用于SD模型，日常生活中，可以经常碰到时间间隔相同的统计年报表、季
报表、月报表，这些都是表函数。但是，在建立一个实际系统的SD模型时，这些统计报表很难作为一个完整的表函数直接放入模型中。其一，表函数不一定以时间为自变量，实践表明，表函数的自变量很多是同模型中其它一个或若干个变量的因变量；其二，统计报表没有未来若干年的预测数据，而SD模型的目标重点在对未来规律的仿真。根据以上分析和以往的经验，建立一个具体表函数，必须涉及下面基本步骤：
一、确定变量变化范围及取值间隔：
首先根据实际背景，初步统计或估计因变量，自变量变化范围，即最小值、最大值，再依据获取数据的难易程度及灵敏度、精确度的要求来确定变量点间的取值间隔，由于Vensim PLE中自变量间隔不一定要求均匀，在定取值间隔时可依实际背景把变量范围看作一个阶段或若干阶段来定，在不同阶段，取值间隔可不一样，目的是必须准确反应变量间变化规律。
二、确定函数的变化趋势
根据变量间因果关系极性来确定函数的增减规律，对整个变量范围要进行分析，可能某阶段呈递增态，另一个阶段呈现递减态，有的阶段不明显，根据变化幅度大小可以调整各阶段取值间隔点间隔及点密度。
三、找出特殊点与特殊线
针对一个实际系统，建立SD模型，调用的表函数往往涉及到一些特殊取值点，如极值点、参照点、临界点，若有这些起点，在用Vensim PLE时，最好能直接给出在表函数的表达形式中，比如一个表函数的因变量Y是模型中其它变量乘积因子，最好找出Y=1对应的自变量X，把（X，1）直接放入表函数表达式中；如Y是模型中其它变量的和式，最好找出Y=0对应的自变量X，把（X，0）直接放入表函数表达式中；如Y=Y0 是表函数单调性改变的点，最好找出相应自变量X0，把（X0，Y0）直接放入表函数表达式中，等等。虽然表函数一般情况下是非线性的，但不排除在某阶段呈线性，若在某阶段呈线性，可在表函数表达式直接给出此阶段的两端点，（X1，Y1），（X2，Y2）。（此两点代表确定的那条直线）。特殊线是指Y=X，Y=Y0 或Yˊ= X0，的一些线段，反映了表函数的某种特征，若有，最好能直接给出。对于如何确定特殊点、特殊线，必须据实际背景，采用各种系统工程方法来定，可参考后面表函数实例。
四、确定斜率
这里讲的斜率主要是指非特殊点的变化情况，在一个表函数中除找出特殊点外，更重要的是非特殊点的变化规律，在Vensim PLE中，表函数表达式内必须列出反应变化规律的若干非特殊点，这些点通过分析历史数据、预测数据得到，直接关系到表函数是否有效，其分析方法可根据实际背景借用各种相关理论及技术手段。
为了让读者更直观的了解表函数的建立过程，下面给出二个现有SD模型的表函数进行简单分析。
例1：
如图8.2.4为一个城市建设简化模型中剩余可建面积对其事业单位新建面积的影响因子ELBC关于已占有土地比LFO的表函数，即ELBC=f（LFO），两个变量均为无量纲，此函数无法用基本初等函数表示，但可采用定性定量相结合的方法建立表函数。
第一步：确立自变量LFO的变化范围及间距。
假设建模研究时，已建土地比是0.1,又不考虑土地余留，故LFO变化范围为[0.1,1]。对于[0.1,1]区间如何等份？根据整个模型的精度要求及日常实际，分成9个等份。间隔取0.1为宜。因若在仿真中LFO需取两位小数，也可由表函数的线性取值办法解决(因一般统计土地比只保留到两位小数)。
第二步：确定函数增减性。
当LFO∈[0.1,0.4]时，ELBC随LFO递增
当LFO∈[0.4，1]时，ELBC随LFO递减
前式表明年新增长面积随城市建筑的增多而增加。这是因为，在城市发展的早期阶段，大量土地有待开发，且已有企事业单位的建成会为更多企事业单位的建立创造了有利的条件。如砖厂促进了建筑加快；路面的铺砌使材料运输更方便、更迅速；水、气、电企事业单位建立能提供生活基本保障。另外，经实地分析，当已占土地比不超过40%时，建地挑选也有更大余地。出于上述定性分析得前式成立。
根据定性分析，与其它城市建立的历史事实横向比较，已占面积LFO超40%以后，由于各种主要类型企事业单位已基本建立，市场供给网已基本建立，好的建筑环境为数不多，建筑土地资金费相应增加，这些都制约着开发地区的年建筑面积的新增，则有后式成立。
第三步：确定特殊点。
1、由历史统计数据，当土地面积比LFO=0.1时,年新增建筑面积比为60%,
则
0.7×ELBC=0.6,
ELBC=0.86
得点(0.1,0.86)
2、有企业建设年新建面积方程分析，当LFO=0.2时，ELBC=1
3、确定极大值点LFO=0.4时，ELBC的值，这是一个预测值，确定这种值，
系统动力学本身未提供有效的方法，一般建模者常借用其它预测方法来
帮助解决，如借用特尔菲方法，趋势外推，时间序列法，回归分析法、
GM模型等方法。最简单的是专家咨询法。通过定性分析的ELBC最大值
为1.1。得特殊点（0.4，1.1）。由实际情况，显然还有特殊点（1，0）。
第四步：确定斜率
也就是确定非特殊点对应的ELBC值。这些数据来自两部分，一部分是历
史数据，另一部分是预测数据。据系统分析综合两部分结果，参考有关
资料得到了图8.2.5的表函数。
例2：
如图8.2.5为我们建立的珠海市宏观经济SD模型中建城区绿地面积第三产业影响因子关于第三产业指数的表函数。这里第三产业指数是第三产业增加值的函数，根据珠海市的实际情况，珠海市1997年的建城区绿地面积占有率作为标准年，即当第三产业增加值为珠海市1997年实际值时，第三产业指数为1，这样得到了表函数的特殊点（1，1），根据珠海市第三产业的发展规模和速度，第三产业指数的取值范围定为0.5到10，根据珠海市过去的绿地面积占有率和城市的发展理念，对比1997年的情况，建城区绿地面积第三产业影响因子的取值范围定为0.9到2，珠海市是一个高度重视环境绿化的城市，近几年其绿地占有率逐年上升，可以预知随着第三产业的发展，绿地面积占有率还会提高，最后达到一个较稳定的数据，通过以上分析和专家咨询，综合珠海市的发展规划得到了上面图8.2.5表函数。该表函数可以随时根据珠海的发展进行调整，适当的时候可纳入珠海市的宏观调控计划模拟中。此SD模型在珠海市已使用了两年，得到了
各方面的肯定，表函数的功能得到了充分发挥。
第三节延迟函数
§8.3.1 Vensim PLE中延迟函数表示及使用方法
一、定延迟函数的概念
义1 量变化需要经过一段时间的滞后才能得到响应，这种现象称为延迟。
刻划延迟现象的函数称为延迟函数。
延迟是系统动力学中一个重要概念，因为在系统中存在大量延迟现象，例如培训的学员要经过一段时间才能发挥作用；投资要经过一段时间才能成为新的增生产能力；人得病，有潜伏期；污染物排放到江河之中，要经过扩散才能使江河发生污染等。另外，延迟函数的构造丰富了系统动力学理论。二、延迟函数的分类
发生的物流流线上的延迟称为物流延迟；发生在信息流线上的延迟称为信息延迟。
根据以上概念，原则上所有的物流和信息流，在其流线上都会出现延迟，但我们在建模时，应抓住主要延迟进行设计，才能使复杂与精确性得到统一。由物流和信息流的不同，延迟函数分为物流指数延迟函数和信息延迟函数，在V ensim PLE中其函数名有固定的表示形式，分别为DELAY1、DELAY2、DELAY3和SMOOTH、SMOOTH3等。
三、使用方法
延迟函数在V ensim PLE软件中直接给出，其函数在用到时可直接调用。图
8.3.1是仓存Invent.dml模型的简化流率基本入树，其中变量接到的订单ORDRCV 是关于延迟时间DEL的延迟函数变量，其方程为：
接到的订单ORDRCV=DELAY3（订单率ORDRS，延迟时间DEL）
流位方程为：
仓存INV=INTEG（接到的订单ORDRCV-货运率SHIP，期望的仓存DSINV）在此该延迟变量可以不出现在入树或流图中，而可以直接放在流位方程中，这样在入树或流图中保证了流率对流位的直接作用对应关系，此时流位方程可直接写为：
仓存INV=INTEG（DELAY3（订单率ORDRS，延迟时间DEL）-货运率SHIP，期望的仓存DSINV），其运行结果和前面一样。下面是仓存invent.dml模型的所有方程，其中TEST是测试变量由测试函数组成，上机对TEST1、TEST2、TEST3、TEST4中的某个赋值1，其余的值仍为零，观察运行结果可以通过测试函数了解该模型变量的实增、稳态的下降、振动和随机扰动，这样能帮助我们弄清楚模型的反馈结构及其动态行为之间的联系（有兴趣的读者可以上机试试）。
(01) 标准货运NSHIP=
100
Units: 货运单位/周
(02) 测试输入量TEST=
STEP(10, 2 )*TEST1+TEST2*RAMP(20, 2 , 20 )+TEST3*PULSE(2, 200)+TEST4*RANDOM UNIFORM
(-5, 5 , 0.25)
Units: **undefined**
(03) 仓存调整时间IAT=
2
Units: 周
(04) 仓存调整INV ADJ=
(期望的仓存DSINV-仓存INV)/(仓存调整时间IAT)
Units: 货运单位/周
(05) 仓存INV= INTEG (
接到的订单ORDRCV-货运率SHIP,
期望的仓存DSINV)
Units: 货运单位
(06) 订单率ORDRS=
平均货运率A VSHIP+仓存调整INVADJ
Units: 货运单位/周
(07) 货运率SHIP=
标准货运NSHIP+测试输入量TEST
Units: 货运单位/周
(08) 接到的订单ORDRCV=
DELAY3(订单率ORDRS, 延迟时间DEL ) Units: 货运单位/周
(09) 平均货运率A VSHIP=
SMOOTH(货运率SHIP, 信息延迟时间TAS ) Units: 货运单位/周
(10) 期望的仓存DSINV=
3*标准货运NSHIP
Units: 货运单位
(11) 信息延迟时间TAS=
2
Units: 周
(12) FINAL TIME = 25
Units: Week
The final time for the simulation.
(13) INITIAL TIME = 0
Units: Week
The initial time for the simulation.
(14) 延迟时间DEL=
3
Units: 周
(15) SA VEPER = 0.5
Units: Week
The frequency with which output is stored.
(16) TEST1=
Units: **undefined**
(17) TEST2=
Units: **undefined**
(18) TEST3=
Units: **undefined**
(19) TEST4=
Units: **undefined**
(20) TIME STEP = 0.25
Units: Week
The time step for the simulation.
为了更好地理解延迟函数的内在涵义，本书采用Micro PYNAMO语言程序来刻画。从§8.3.2节开始阐述各种延迟函数的内部结构原理及有关理论分析，这部分内容对于需深入掌握延迟函数的读者必须阅读。
《汽车系统动力学》— 教学大纲
《汽车系统动力学》— 教学大纲 by喻凡 课程名称：汽车系统动力学 课程代码：ME 6019 学分/学时：2-3学分/36学时 开课学期：秋季学期 适用专业：车辆工程、机械工程 先修课程：高等数学、大学物理、理论力学、机械设计、控制理论基础、机械振动等 后续课程：无 开课单位：机械与动力工程学院 一、课程性质和教学目标 课程性质:所谓车辆动力学的内容实际上基本为原“汽车理论”（国外通常称“车辆动力学”），尽管路面车辆根据用途不同分为多种类型，如单车、铰接车、轿车，客车， 货车，专用车等，但本课程主要偏重于讲述单胎橡胶轮胎的单轴四轮汽车（如轿车）， 以此为例讲授车辆的驱动与制动、行驶和操纵动力学理论和车辆控制系统及其设计， 以使学生掌握车辆动力学的基础理论、了解车辆的使用性能、相关的试验和法规， 如何运用动力学建模及分析的方法指导车辆设计。《汽车系统动力学》可作为本科生 车辆工程专业的一门专业骨干课程和机械工程专业的选修课。 教学目标:主要讲述车辆动力学的基本理论、介绍车辆的各种使用性能及评价指标、分析车辆的结构和设计参数对车辆使用性能的影响；讲述车辆使用性能预测的方法和车辆性 能的仿真及分析方法。通过学习和相关实验，使学生了解相关的术语和法规，掌握 车辆的设计思想、特性及要求，应用所学到的理论知识指导汽车设计。目标是培养 学生成为的汽车工程领域的专门人才，通过动力学方程的建立与性能分析，培养对 汽车性能的分析能力、评价和设计能力，同时也为后续可能的博士生课程《高等车 辆动力学及其控制》打下基础。 二、课程教学内容 系统介绍车辆动力学的基本内容，即驱动与制动动力学、行驶动力学和操纵动力学及其相关控制系统；运用多体建模方法和先进的控制理论进行汽车动力学仿真及控制系统设计。 课程内容主要包括六大模块： 1.车辆动力学简史和发展、设计思想、特性及要求、术语及法规； 2.驱动与制动动力学及其控制，如ABS、TCS与ESP（VSC ）等；
系统动力学vensim软件使用说明
因果循环图快速自学手册 使用以下步骤，建立如上因果循环图： 1．启动Vensim，在工具列点选New Model，显示”Model Settings Time Bounds”对话窗口，再点选”OK”钮即显示空白窗口，就可以开始绘制因果循环图。 2．设定此绘图字型为Arial大小为10点，操作如下：在状态列的左边点选字型名称。因为尚未选取任何项目，所以显示是否要更改预设字型与颜色，点选”Yes”键，则显示”View Defaults” 对话窗口，改变”Face”为Arial与”Size”为10，然后点选”OK” 钮即可。 3．点选绘图列下的”Variable –Auxiliary/Constant”（“变量-辅助量/常量”）工具，然后在绘图工作区空白窗口，点选一个地方来放置变量”interest”，此时显示编辑框框，输入”interest”再按”Enter”键即可显示字号为Arial 10的”interest”。 重复此步骤来建立变量”savings”与”income”如上图。(提示：如果拼错变量名称，则点选”Variable –Auxiliary/Constant”工具钮，再点选拼错变量的名称，此时显示编辑框框更改之即可。如果想要完全删除变量或绘图区的其它组件，则点选绘图列下的”Delete”工具钮，再点选它们即可完全删除。 4．重复以上步骤来建立变量”work effort” 如上图。此时”work” 与“effort”显示在同一列，若要将它们放在不同列，则拖曳手把(小圆圈)至左下即可调整之。如果要改变其它特性，就按鼠标右键或同时按”control”、鼠标左键与点选”work effort”，则显示对话窗口，它提供变量多样的选择。在对话窗口左上方，”Shape”标签选取”Clear Box”，所拖曳的小圆圈是改变”work effort”形状的手把。注意，在点选”Variable –Auxiliary/Constant”工具钮下，完成此步骤时手把(小圆圈)即消失； 在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下，则手把(小圆圈)又会显现。
系统动力学模型案例分析
系统动力学模型介绍 1.系统动力学的思想、方法 系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能，分别表征了系统的组织和系统的行为，它们是相对独立的，又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素，才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度，而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息，可以通过收集，分析系统的历史数据资料来获得，是属定量方面的信息，而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度，其中也包含着大量的实际工作经验，是属定性方面的信息。因此，系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法，实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息，并将它们有机地融合在一起，合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤
(1)建模原理 用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性，任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况，从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点，就是实现结构和功能的双模拟，因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样，系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表，而不是原原本本地翻译或复制。因此，在构造系统动力学模型的过程中，必须注意把握大局，抓主要矛盾，合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验，有一整套定性、定量的方法，如结构和参数的灵敏度分析，极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等，但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践，而实践的检验是长期的，不是一二次就可以完成的。因此，一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善，以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤 系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程，根据人们对客观事物认识的规律，这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程，因此它必须是一个由粗到细，由表及里，多次循环，不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序，但按照构模过程中的具体情况，它们又都是交叉、反复进行的。 第一步系统分析的主要任务是明确系统问题，广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息，然后大致划定系统的边界。 第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。 第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。 第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试，经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。 第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具 系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法 因果关系图法 在因果关系图中，各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线)，箭头方向表示因果关系的作用方向，箭头旁标有“+”或“-”号，分别表示两种极性的因果链。
vensim 使用手册
Vensim 使用手册 李旭 复旦大学管理学院 二〇〇八年十一月
序言 Vensim是一个界面友好、操作简单、功能强大的系统仿真平台，可以帮助我们理解《系统动力学》的基本原理和方法，同时也是《系统动力学》学科体系的重要组成部分。 我们从1988年起为本科生和研究生开设《系统动力学》课程，并启动关于相关的研究工作。最初使用DYNAMO语言作为仿真平台，后来使用PD-Plus，从2004年起开始使用Vensim仿真平台。几年来，经过师生的共同努力，已经形成了《系统动力学》课程教学体系和研究体系。 该使用手册是以Vensim 5.4a PLE版本为基础，结合教学和科研实践整理而成的。本手册可以帮助初学者快速掌握Vensim的使用，在复旦大学管理学院本科教学多次试用，收到了很好的效果。本手册可以配合《系统动力学》课程的教学和实验、为教学服务，也可以供科研工作者参考。虽然手册中的各个步骤都上机做了验证，但仍然会存在错误和不足，希望广大使用者批评指正。同时也欢迎大家就Vensim DSS的相关内容一起学习和讨论。 在手册整理过程中，得到了复旦大学管理学院学生的大力协助和配合。复旦大学管理学院管理科学系2004级本科生张云丽同学、王迪同学，2005级本科生胡鉴阳同学和2005硕士研究生胡倩等同学对本手册的整理、编辑、充实和完善做了大量的工作。他/她们的聪明才智和辛勤的工作，使得广大使用者可以通过该手册方便地学习和使用Vensim。在此对参加本手册整理、编辑、充实和完善的同学们表示诚挚的谢意。 李旭 复旦大学管理学院 2008年11月
目录 第1章 Vensim 简介 (1) 1.1 前言 (1) 1.2 Vensim 安装 (1) 第2章 Vensim 用户界面 (2) 2.1 主要特征 (2) 2.2 标题栏 (2) 2.3 菜单 (3) 2.4 工具栏 (3) 2.5 Vensim窗口类型 (4) 2.6 在不同类型窗口之间移动 (5) 2.7 在同一类型中的窗口间移动 (5) 2.8 状态栏 (5) 2.9 Vensim绘图工具 (6) 2.10 模拟工具 (7) 2.11 分析工具 (7) 2.12 分析输出工具 (9) 2.13 控制面板 (11) 2.14 下标控制 (11) 第3章应用举例 (13) 3.1 用Vensim建模步骤 (13) 3.2 劳动力库存问题建模实例 (13) 第4章因果关系图 (17) 4.1 Vensim模型 (17) 4.2 绘制因果关系图 (17) 4.3 编辑因果关系图 (18) 第5章流图 (21) 5.1 绘制流图 (21) 5.2 变量外观 (23) 5.3 边框（Containing Boxes） (24) 第6章创建模型 (25) 6.1 Vensim规则 (25) 6.2 兔子繁殖模型 (25) 第7章函数 (32) 7.1 概述 (32) 7.2 Vensim函数库 (32) 7.3 Vensim表函数 (41) 第8章多重视图 (44) 8.1 多重视图的建立 (44)
系统动力学模型
第10 章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算 机仿真语言DYNAMIC勺支持，如：PD PLUS VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计
算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTERI出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1 ）人才培养 自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2 ）编译编写专著
系统动力学模型 (1)
第10章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1节系统动力学概述 概念 系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算机仿真语言DYNAMIC的支持，如：PD PLUS，VENSIM等的支持；
5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（）提出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等着作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1）人才培养 自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要
系统动力学软件VENSIM PLE教程
第8章 Vensim PLE 软件包中系统动力学函数 系统动力学所以能处理复杂的系统问题，除提出流位流率系简化流率基本入树建模法去描述系统外，还有一个重要原因是其专用软件都设计了一系列通用的系统动力学函数。 第一节数学、逻辑、测试函数 § 8.1.1 数学函数 Vensim PLE备有五种普通数学函数供用户使用。 1．SIN（X） 定义1：SIN（X）为三角正弦函数，X须以弧度表示，其值小于8.35×105 当自变量是角度时,应通过乘以2π/360 转化为弧度。 2．EXP（X） 定义2：EXP(X) = e X ，e是自然对数的底，e=2.7182…，X的值必须小于36。 人们常用指数函数去描述系统，有了上面函数将会带来很大方便。 3. LN（X），变量X大于零。 即以e为底的对数函数，它与EXP（X）互为反函数，这样可以用EXP（X）和LN（X）来计算非以e为底的幂函数和对数函数。 4. SQRT（X）=√X—，X必须是非负量。 5. ABS（X） = │X│，对X取绝对值。 § 8.1.2 逻辑函数 逻辑函数的作用类似于其它计算机语言中的条件语句，Vensim PLE的逻辑函数有三种。 1.最大函数MAX（P，Q） MAX表示从两个量中选取较大者，P和Q是被比较的两个量，结果也是在这两个量中选取。 P 若P≥Q 定义1：若MAX（P，Q）= Q 若P≤Q 其中P，Q是变量或常量，则MAX（P，Q）为最大函数。 可用MAX函数从多个量中选取较大者。如从P，Q，D三个量中选择较大者可用：MAX（D，MAX（P，Q））。 最小函数 Q 若P≥Q 定义2：若MIN（P，Q）= P 若P≤Q 则MIN（P，Q）为最小函数。 １．MIN同MAX一样，可以从MIN（P，Q） 基本功能中派生出各种用法。 3. 选择函数IF THEN ELSE(C,T,F) 定义3：若IF THEN ELSE(C,T,F)
系统动力学课程论文
基于系统动力学对企业效率与员工之间关系的研究 摘要;企业效率不高的原因主要有：员工报酬不合理、工作量的多少、考核制度不规范、员工工作上的应付心理、企业成员之间间目标的不一致等。提高企业工作效率，要分清工作的轻重缓急；鼓励工作效果，兼顾工作过程；让员工了解工作的全部；进行企业薪酬体系设计，实现福利和薪酬；提高员工的精神激励，使工作效率在员工价值实现的过程中得以提高 关键词：系统动力学；企业效率；薪资变化；企业与员工；工作意识 1.研究背景。 提高企业工作效率就是要以最少的人力物力资源实现既定目标，在激烈的市场竞争中，提升企业市场竞争力。调查表明，我国企业员工实际的工作效率不足他们能达到的 50％，只是干满他们的工作时间，而没有尽力发挥他们的智慧去高效工作企业员工身上有很大的潜能可挖，员工能够比他们现在做得更好。如何提高员工的工作效率，使高效率地工作成为员工的工作习惯，已成为每一个企业管理实践中经常遇到的问题，这些的理论基础和经济背景各不相同，但有一个共同的核心思想或基本假设：员工的劳动效率与工资水平呈正向关系，生产率高的员工会得到高工资。工资依赖于员工的生产率，员工的生产率也依赖于工资，工资的高低可以影响企业员工的人数、辞职率、工作士气和对企业的忠诚等，追求利润最大化的企业存在很强的愿望去按生产率来选择效率员工。怎样把员工薪资与企业员工的绩效管理有机结合，相互促进，提出新思路和新建议，为提高企业效率，提升员工绩效管理水平提供思路和建议。 2.建立企业员工工作效率的流率基本入树模型 2.1确定流位流率系 在研究整个系统的的基础上，更具系统动力学级控制原理，按企业与员工之间的关系将主要影响因素将系统分为人口变化量、员工薪资、产工作量、企业效率、企业福利。并设计五个流位流率如下（其中，Li（t）（i=1、2…5）表示流位变量，Rj（t）（j=1、2…..5）表示留联系变量）。 人口数子系统：L1（t）、R1（t）人口数及其改变量 员工薪资子系统：L2（t）、R2（t）员工薪资及其改变量 工作量子系统：L3（t）、R3（t）工作量及其改变量 企业效率子系统：L4（t）、R14（t）企业效率及其改变量 企业福利子系统：L5（t）、R5（t）企业福利及其改变量 从而得到整个系统的流位流率系： { [L1（t），R1（t）]，[L2（t），R2（t）]，[L3（t），R3（t）]，[L4（t），R4（t）]，[L5（t），R5（t）。 2.2 建立二部分图及建立流率基本入树模型 在对系统中所有流位和流率变量之间的内在关系进行定性分析的基础上，根据系统动力学流位变量控制流率变量的建模思想，得到流位控制流率的定性分析二部分图
机械系统动力学
《机械系统动力学》 机械系统动力学中分析中的 仿真前沿 学院：机械工程学院 专业：机制一班 姓名：董正凯 学号：S12080201006
摘要 计算机及其相应技术的发展为建立机械系统仿真提供了一个有效的手段，机械系统动力学中的许多难题均可以采用仿真技术来解决，本文主要讲述了目前在机械系统动力学的分析中仿真技术主要的研究重点及其研究中主要存在的问题。 关键词：机械系统动力学仿真系统建模
机械系统动力学中分析中的仿真前沿 机械专业既是一个传统的专业，又是一个不断融合新技术、不断创新的专业。随着科技的发展，计算机仿真技术越来越广泛地应用在各个领域。基于多体系统动力学的机械系统动力学分析与仿真技术，从二十世纪七十年代开始吸引了众多研究者，已解决了自动化建模和求解问题的基础理论问题，并于八十年代形成了一系列商业化软件，到了九十年代，机械系统动力学分析与仿真技术更已能成熟应用于工业界。 目前的研究重点表现在以下几个方面： （1）柔性多体系统动力学的建模理论 多刚体系统的建模理论已经成熟，目前柔性多体系统的建模成了一个研究热点，柔性多体系统动力学由于本身既存在大范围的刚体运动又存在弹性变形运动，因而其与有限元分析方法及多刚体力学分析方法有密切关系。事实上，绝对的刚体运动不存在，绝对的弹性动力学问题在工程实际中也少见，实际工程问题严格说都是柔性多体动力学问题，只不过为了问题的简化容易求解，不得不化简为多刚体动力学问题、结构动力学问题来处理。然而这给使用者带来了不便，同一个问题必须利用两种分析方法处理。大多商用软件系统采用的浮动标架法对处理小变形部件的柔性系统较为有效，对包含大变形部件的柔体多体系统会产生较大仿真分析误差甚至完全错误的仿真结论。最近提出的绝对节点坐标方法，是对有限元技术的拓展和较大创新，在常规有限元中梁单元、板壳单元采用节点微小转动作为节点坐标，因而不能精确描述刚体运动。绝对节点坐标法则采用节点位移和节点斜率作为节点坐标，其形函数可以描述任意刚体位移。利用这种方法梁和板壳可以看作是等参单元，系统的质量阵为一常数阵，然而其刚度阵为强非线性阵，这与浮动标架法有截然不同的区别。这种方法已成功应用于手术线的大变形仿真中。寻求有限元分析与多刚体力学的统一近年来成为多体动力学分析的一个研究热点，绝对节点坐标法在这方面有极大的潜力，可以说绝对节点坐标法是柔性多体力学发展的一个重要进展。另外，各种柔性多体的分析方法之间是否存在某种互推关系也引起了人们的注意，如两个主要分析方法：浮动标架法、绝对节点坐标法之间是否可以互推？这些都具有重大理论意义。 另外柔性多体系统动力学中由于大范围的刚体运动与弹性变形运动相互耦合，采用浮动标架法时，即便是小变形问题，由于处于高速旋转仍会产生动力刚化现象。如果仅仅采用小变形理论，将产生错误的结论，必须计及动力刚化效应。动力刚化现象已成为柔性多体动力学的一个重要研究方面。如何利用简单的补偿方法来考虑动力刚化是问题的关键。 柔性多体系统动力学中关于柔性体的离散化表达存在三种形式：基于有限元分析的模态表达，基于试验模态分析的模态表达和基于有限元节点坐标的有限元列式。有限元列式由于大大地增加了系统的求解规模使其应用受到限制，因而一般采用模态分析方法，对模态进行模态截断、模态综合，从而缩减系统的求解规模。为了保证求解精度，同时又能提高求解速度如何进行模态截断、模态综合就成了一个关键问题。再者如何充分利用试验模态分析的结果也是一个关键性研究课题，这一方面的研究还不够深入。 柔性多体系统动力学可以计算出每一时刻的弹性位移，通过计算应变可计算计算出应力。由于一般的多柔体分析程序不具备有限元分析功能，因而柔性体的应力分析都是由有限元程序处理。由于可以计算出每个柔性体的应力的变化历
VENSIM软件建模指导手册X
（内部教学资料请勿外传 ） 请勿外传） Vensim软件建模指导手册 1.简介 Vensim是一种可视化建模工具，利用这种工具可以将系统动力学的模型概念化和文档化，并能对模型进行仿真、分析和优化。Vensim提供了简单而灵活的建模方式来绘制因果关系图和积量与流量图并在图上进行仿真。 Vensim通过文字以及文字间的箭头来表示和记录系统变量间的因果关系。在此基础上，使用公式编辑器来完成仿真模型的建立。在使用Vensim建模的过程中可以分析所建立的模型，包括变量的使用及其因果关系和因果关系环路。当一个可用于仿真模型建立起来以后，可以使用Vensim深入研究模型的行为。 Vensim是系统动力学研究领域应用最广泛的建模和仿真软件。包含了系统动力学研究中的几乎所有标准函数。V ensim包含多个版本，其中PLE版本是专门为教学设计的简化版本，可以免费使用。Vensim PLE可以从Ventana Systems公司的主页下载，网址为：https://www.360docs.net/doc/0411415488.html,。 本手册通过建立一个反映劳动力和库存关系的系统动力学模型，并利用这个模型进行仿真，来介绍一个完整建模过程。这个模型展示了库存管理策略和劳动力雇用策略可以导致生产的不稳定。 2.进入Vensim PLE 从开始菜单进入Vensim PLE，如图2.1所示。 图2.1 进入Vensim PLE 进入后主界面如图2.2所示。这个界面可以看作是带有一系列工具的绘图工作台。Vensim 窗口的主界面以绘图区域为主，包括标题栏、菜单栏、工具栏和分析工具等。如果在Vensim 中打开一个模型（如图2.2）则绘图工具栏和状态栏也会出现。
机械系统动力学仿真软件ADAMS培训教程
机械系统动力学仿真软件ADAMS培训教程（1周时间） 一机械系统动力学方程基础 以闭环矢量法为例，介绍平面机构的运动学方程推导，瞬态动力学方程求解，方程组装及在Matlab/simulink模块中的实现，让学生对动力学求解有一个感性的认识。 教学内容： 1.1 机构动力学分析。四杆机构，杆长分别为L1,L2,L3和L4, 其中，L3为机架，L1为匀速转动的原动件，杆L4受到一恒定的扭矩T的作用。求各杆的运动和受力。（图中的杆均为均质杆，质量为mi,转动惯量为Ii，i=1,2,3….） 1.2 画出上式的Matlab/Simulink仿真框图（10分） 1.3 编写S函数，并在Simulink中调试实现 使用知识：超越方程的求解，牛顿—莱布尼兹迭代法，相容性检测（位移，速度），任意点的运动信息输出 练习：曲柄滑块机构，从方程推导、矩阵方程组装，流程图，编程实现
二ADAMS软件工程介绍及机构动力学仿真 介绍ADAMS软件的功能，几何模型建立方法和第三方CAD模型导入技巧，材料属性配置，运动副、驱动和载荷的创建，仿真计算参数设置及计算结果后处理。介绍弹簧模型、接触模型和轮胎路谱模型（如果有车辆专业学员的话），凸轮副，齿轮模型等常用模型的仿真。 准备内容：机构三维几何模型，最好还有凸轮，齿轮等常用运动副。 介绍模型的构成，建模方法（含几何模型导入技巧），各种运动副、载荷的施加，接触模型参数设置，学会常见机构动力学分析，结果后处理，包括常用的各种测量的使用。 练习：常规运动，接触，轮胎路谱模型的应用，结果后处理。 三模型参数化，灵敏度分析及优化设计研究 介绍ADAMS的设计变量定义，常用函数的使用，模型形状、尺寸、材料参数化和位置方向参数化，建立各种状态变量、约束和目标函数的测量，进行灵敏度分析和优化设计研究，改进模型的设计。 参数优化几何建模，参数化材料特性、单元属性，本构关系参数。目标函数，约束的建立，灵敏度分析、优化求解参数设定。 练习：机构优化；减振系统优化；
系统动力学vensim软件使用说明
SAVINGS AND INCOME effort 因果循环图快速自学手册 使用以下步骤，建立如上因果循环图： 1．启动Vensim ，在工具列点选New Model ，显示”Model Settings Time Bounds” 对话窗口，再点选”OK”钮即显示空白窗口，就可以开始绘制因果循环图。 2．设定此绘图字型为Arial 大小为10点，操作如下：在状态列的左边点选字型名 称。因为尚未选取任何项目，所以显示是否要更改预设字型与颜色，点选”Yes”键，则显示”View Defaults”对话窗口，改变”Face”为Arial 与”Size”为10，然后点选”OK”钮即可。 3．点选绘图列下的”Variable – Auxiliary/Constant”（“变量-辅助量/常量”）工 具，然后在绘图工作区空白窗口，点选一个地方来放置变量”interest”，此时显示编辑框框，输入”interest”再按”Enter”键即可显示字号为Arial 10的”interest”。重复此步骤来建立变量”savings”与”income”如上图。(提示：如果拼错变量名称，则点选”Variable – Auxiliary/Constant”工具钮，再点选拼错变量的名称，此时显示编辑框框更改之即可。如果想要完全删除变量或绘图区的其它组件，则点选绘图列下的”Delete”工具钮，再点选它们即可完全删除。 4．重复以上步骤来建立变量”work effort”如上图。此时”work”与“effort”显示在同 一列，若要将它们放在不同列，则拖曳手把(小圆圈)至左下即可调整之。如果要改变其它特性，就按鼠标右键或同时按”control”、鼠标左键与点选”work effort”，则显示对话窗口，它提供变量多样的选择。在对话窗口左上方，”Shape”标签选取”Clear Box”，所拖曳的小圆圈是改变”work effort”形状的手把。注意，在点选”Variable – Auxiliary/Constant”工具钮下，完成此步骤时手把(小圆圈)即消失；在点选”Move/Size Words and Arrowst”工具钮下，则手把(小圆圈)又会显现。 5．在绘图列中点选”Arrow”工具钮下，点选变量”interest”并放开鼠标，移至变 量”savings”再点选之，则显示有直线箭头指针从”interest”到”savings”；在点选”Move/Size Words and Arrows”工具钮下，拖曳直线箭头指针的手把(小圆圈)可以形成如上图之圆滑曲线。(提示：亦可在”Arrow”工具下，将鼠标移至直线箭头指针的手把(小圆圈)上方，就出现一小手，然后再拖拉它即可形成如上图之圆滑曲线。)
机械系统动力学
《机械系统动力学》是清华大学出版社出版，杨义勇编著的机械专业书籍。全书共9章。介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程，讲述了刚性机械系统的动力学分析与设计，含弹性构件的机械系统的动力学，含间隙副机械的动力学，含变质量机械系统动力学以及机械动力学数值仿真数学基础与相关软件。本书可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材，也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。 《机械系统动力学》内容是集20多年的课程教学经验，在唐锡宽和金德闻1984年编写的《机械动力学》一书的基础上进行体系变更、内容更新、扩充和改写后编著而成的。全书共9章：第1章绪论，介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程，是学习后面内容的基础；第2、3章讲述刚性机械系统的动力学分析与设计，包括机构惯性力平衡的原理与方法；第4章和第5章是含弹性构件的机械系统的动力学，后者内容为含柔性转子机械的平衡原理与方法；第6章是含间隙副机械的动力学；第7章是含变质量机械系统动力学；第8、9章介绍机械动力学数值仿真数学基础与相关软件，并给出了仿真实例。书后附有103道练习题。《机械系统动力学》可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材，也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。 机械动力学课程在清华大学的开设已有20多年历史。 近几年，杨义勇在中国地质大学（北京）也开设了机械系统动力学这
一学位课程。上述课程所使用的教材均以 唐锡宽、金德闻编写的《机械动力学》（高等教育出版社19 84年出版）为基础，加上多种补充教材和讲义。在多年的教学过程中，随着对课程地位、学生学习的目的和课程体系的不断探索，金德闻先后编写了《高速转子的振动与平衡》、《机械动力学设计》等补充教材和研究生学位课程讲义《现代机械设计理论与方法》中的“机械动力学”部分，金德闻、唐锡宽还配套编写了《机械动力学习题、作业实验汇编》；杨义勇则编写了《机械系统动力学》讲义。作者在对上述教材和讲义进行体系变更、内容更新、扩充和改写的基础上，写成了这本新的《机械系统动力学》。 机械动力学是应用力学基本理论解决机械系统中的动力学问题的一门学科，其核心问题是建立机械系统的运行状态与其内部参数、外界条件之间的关系，从而找到解决问题的途径。该学科是机械性能设计的重要部分，在高速机械和精密机械中，机械动力学性能的分析与设计中是不可缺少的，有时甚至是至关重要的。机械动力学课程教学的目的就是使学生了解机械系统中动力学问题的类型和掌握应用力学的基础知识解决这些问题的基本方法和途径。机械系统千变万化，但它们存在的动力学问题有一定规律性，解决这些问题的方法也有共性。 本书对机械动力学的内容和体系的安排有以下特点： （1）按照系统的组成和运行条件将机械系统分为刚性系统和考虑构件弹性的系统两大部分，以便根据它们不同的性质分别讲述处理动力
vensim
vensim 中文介绍: Vensim是由美国Ventana Systems, Inc.所开发，为一可观念化、文件化、模拟、分析、与最佳化动态系统模型之图形接口软件。Vensim可提供一种简易而具有弹性的方式，以建立包括因果循环(casual loop)、存货(stock)与流程图等相关模型。 使用Vensim建立动态模型，我们只要用图形化的各式箭头记号连接各式变量记号，并将各变量之间的关系以适当方式写入模型，各变量之间的因果关系便随之记录完成。而各变量、参数间之数量关系以方程式功能写入模型。透过建立模型的过程，我们可以了解变量间的因果关系与回路，并可透过程序中的特殊功能了解各变量的输入与输出间的关系，便于使用者了解模型架构，也便于模型建立者修改模型的内容。 英文介绍: Version 5.7 is now available. This adds Unchangeable Constants, considerable performance improvements during optimization and a new VECTOR SELECT function that simplifies subscript relationship management. Version 5.6b is now available. This version adds in the capability to apply the Graph, Strip Graph, Table, Sensitivity Graph, Stats and Document tool to multiple variable selections making it easier to look at a collection of variables together. Version 5.6a is now available. This version supports Unicode and increases the functionality of the Vensim Model Reader to be able to open Venapps and Vensim DLL based applications. PLE Plus also supports hiding in this release. Version 5.5d of Vensim is now available making it simpler to share your models with others and to control the way others can access your work. The new package publication feature allows you to send everything needed to run a model in a single file making sure the people you send it to see what you see. It also allows you to mark models so that they can’t be changed by the people receiving them. In addition there are a number of smaller changes, new functions and problem corrections. See the readme notes for more details.
系统动力学vensim学习手册中文版
系统动力学软件Vensim 6.3 系统动力学应用于社会经济复杂动态问题建模模拟，以及系统思考。近年来由于系统动力学软件工具的进展，使系统动力学建模与模拟分析变得更加规范与简单易学。发源于美国麻省理工学院的Vensim软件，是由Ventana公司开发，在全球和国内获得最广泛使用系统动力学建模软件。它具有图形化的建模方法，除具有一般的模型模拟功能外，还具有复合模拟、数组变量、真实性检验、灵敏性测试、模型最优化等强大功能。Vensim有Vensim PLE, PLE Plus, Professional和DSS版本，适合不同的用户。 其特点如下： 利用图示化编程建立模型。在Vensim中，“编程”实际上并不存在，只有建模的概念。只要在模型建立窗口(Building)画出流图，再通过Equation Editor输入方程和参数，就可以直接进行模拟了。如果用户需要查看有关方程和参数，可使用Mode Document工具条。另外，Vensim提供两种模型文件保存方式，一种是二进制文件，后缀为.vmf；另一种是文本文件，后缀为.mdf，这种文件可以用于模型的建立和修改，但这并不是Vensim推荐的方法。 运行于Windows下，数据共享性强，提供丰富的输出信息和灵活的输出方式。由于采用了多种分析方法，因此Vensim的输出信息是非常丰富的。其输出兼容性较强。一般的模拟结果，除了即时显示外，还提供保存文件和copy到剪切板。例如建立好的模型可以copy到剪贴板，再由剪贴板转到MS Word的编辑文件中。 对模型的多种分析方法：Vensim提供对于模型的结构分析和数据集分析。其中结构分析包括原因树分析(逐层列举作用于指定变量的变量)、结果树分析(逐层列举该变量对于其它变量的作用)和反馈列表。模型运行后，可进行数据集分析。对指定变量，可以给出它随时间的变化图，列出数据表；可以给出原因图分析，列出所有作用于该变量的其它变量随时间变化的比较图；可以给出结果图分析，列出该变量与所有它作用的变量随时间变化的比较图；同时可以将多次运行的结果进行比较。作为最终结果的图形分析和输出，可使用Custom Graph，它不但可以列举多个变量随时间的变化图，而且可以列举变量之间的关系图。 真实性检验对于我们所研究的系统，对于模型中的一些重要变量，依据常识和一些基本原则，我们可以预先提出对其正确性的基本要求。这些假设是真实性约束。将这些约束加到建好的模型中，专门模拟现有模型在运行时对于这些约束的遵守情况或违反情况，就可以判断模型的合理性与真实性，从而调整结构或参数。真实性检验是Ventana公司的专利方法，
系统动力学模型
1.1 海洋资源可持续开发研究综述 海洋可持续发展包括三层含义，即海洋经济的持续性、海洋生态的持续性和社会的持续性，海洋的可持续发展以保证海洋经济发展和资源永续利用为目的，实现海洋经济发展与经济环境相协调，经济、社会、生态效益相统。运用海洋可持续发展理论和海域承载力理论研究海洋资源开发的可持续性，从我国的海洋产业入手，分析我国海洋资源开发利用的状况，从海洋产业结构和产业布局、海洋管理和海洋开发技术等方面总结我国海洋开发的问题，并针对这些问题，提出切实可行的实现海洋可持续发展的途径和措施。国外学者对海洋资源的发展和研究进行研究，建立相应的模型，认为技术在海洋资源发展过程中起到极其重要的作用。国内学者则以具体省份为例研究海洋资源可持续发展，对辽宁省所拥有的海洋资源进行概述后，分析了辽宁海洋资源开发与海洋生态环境保护之间的关系，提出开展海域资源价值折损评估，采用政策调控和市场机制保护海洋生态环境。利用我国重要海洋产业数据，分析我国海洋资源开发利用的状况，并从海洋产业结构和布局及管理等角度总结海洋资源开发存在的问题，提出实现海洋资源可持续发展的途径。学者从海洋资源与环境保护角度分析，研究开发海洋的过程中，存在着海洋环境污染、海洋渔业资源衰退等问题。 1.2 系统动力学模型研究综述 到20 世纪70 年代初系统动力学被用来解决很多领域的问题，成为比较成熟的学科，系统动力学到20 世纪70 年代初所取得的成就使人们相信它是研究和处理诸如人口、自然资源、生态环境、经济和社会等相互连带的复杂系统问题的有效工具。基于市场均衡论和信用风险理论，完善运用于分析代际消费计划的系统动力学机制模型，并提出可替换选择。国内学者将系统动力学运用于研究资源与
vensim仿真实验
2008－2009第2学期决策理论与方法实验报告 实验名：vensim仿真实验 选课班级：C01 学号：0061578 姓名：马艳华 指导教师：陶长琪
学生实验报告 实验名称：vensim仿真实验 【教学目标】学会系统模型的分析、因果关系图的建立、仿真结构流程图的构造，并熟练运用系统动力学仿真软件Vensim，进行仿真结构模型的求 解，为实际问题的决策提供预测参考。 掌握连续模型系统动力学仿真—一阶正负两阶负反馈模型系统仿 真。 【实验目的】连续模型系统动力学仿真 【实验内容】1.运用Vensim做DYNAMO系统仿真： （1）因果关系图的建立； （2）流程结构图确定； （3）系统仿真结构方程的编写。 【实验步骤】 DYONAMO仿真计算 1、一阶正反馈回路。人口增长机理，出生率R1增加，总人口P增加，从而使 得出生人口增加，又使得年出生人口增加。 给定人口年增长率是2%，人口的初始值是100，则描述人口增长过程的DYONAMO程序是： L P.K=P.J+DT*(R1.JK-0) N P=100 R R1.KL=P.K*C1 C C1=0.02 仿真结果总人口P图如下：
仿真表：
仿真步长（年） 2.一阶负反馈回路。将库存量调整到目标库存量的机理。初始库存X设定为1000，期望库存Y设定为6000，将目前库存调整到期望库存的时间Z设定为5周。当库存量增加，库存量与期望库存的差额D就减少，两者是负因果关系。库存系统动态行为的DYONAMO方程是： L I.K=I.J+DT*(R1.JK-0) N I=X C X=1000 R R1.KL=D.K/Z A D.K=Y-I.K C Y=6000 C Z=5