系統(tǒng)工程實驗3

1、山東建筑大學(xué)系統(tǒng)工程實驗報告實驗日期：_班級：工業(yè)工程實驗者：李*實驗項目名稱：系統(tǒng)仿真實驗一、實驗?zāi)康?、熟悉系統(tǒng)動力學(xué)建模的基本過程，掌握系統(tǒng)動力學(xué)基本原理。2、熟悉系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件Vensim_PLE的基本操作過程，能夠利用該軟件建立系統(tǒng)動力學(xué)模型，仿真運行及進(jìn)行結(jié)果分析。二、實驗儀器、設(shè)備及材料計算機、Vensim_PLE仿真軟件三、實驗原理1、系統(tǒng)動力學(xué)基本原理系統(tǒng)動力學(xué)模型是按照系統(tǒng)動力學(xué)理論建立起來的數(shù)學(xué)模型，采用專用語言DYNAMO等，借助計算機進(jìn)行模擬，以處理行為隨時間變化的系統(tǒng)問題。系統(tǒng)內(nèi)同一單元或同一子塊其輸出與輸入間的關(guān)系稱為“反饋”。對整個系統(tǒng)而言，“反饋”則指系統(tǒng)

2、輸出與來自外部環(huán)境的輸入的關(guān)系。反饋系統(tǒng)是包含反饋環(huán)節(jié)與其作用的系統(tǒng)。它要受系統(tǒng)本身的歷史行為的影響，把歷史行為的后果回授給系統(tǒng)本身，以影響未來的行為。由一系列的因果與相互作用鏈組成的閉合回路或者說是由信息與動作構(gòu)成的閉合路徑。系統(tǒng)動力學(xué)四個基本要素狀態(tài)、信息、速率、行動（實物流）；系統(tǒng)動力學(xué)兩個基本變量一一水準(zhǔn)變量、速率變量；系統(tǒng)動力學(xué)一個基本思想一一反饋控制2、系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型的建模步驟（1）明確系統(tǒng)邊界，即確定對象系統(tǒng)的范圍；（2）闡明形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的反饋回路，即明確系統(tǒng)內(nèi)部活動的因果關(guān)系鏈；（3）確定反饋回路中的水準(zhǔn)變量和速率變量。水準(zhǔn)變量是由系統(tǒng)內(nèi)的活動產(chǎn)生的量，是由流的積累形成的，

3、說明系統(tǒng)某個時點狀態(tài)的變量；速率變量是控制流的變量，表示活動進(jìn)行的狀態(tài)。（4）闡明速率變量的子結(jié)構(gòu)或完善、形成各個決策函數(shù)，建立起系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型。3、系統(tǒng)動力學(xué)仿真過程（1）建立系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)果模型（因果關(guān)系圖和流圖）；（2）建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，量化結(jié)構(gòu)模型；（3）仿真計算，進(jìn)行結(jié)果分析。4、Vensim_PLE仿真軟件詳見汪應(yīng)洛系統(tǒng)工程（第4版）102109頁。四. 實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)（一）實工作崗位的選擇：教學(xué)型高校的在校本科生和教師人數(shù)（S和T）是按一定的比例而相互增長的。已知某高?，F(xiàn)有本科生10000名，且每年以SR的幅度增加，每一名教師可引起本科生人數(shù)增加的速率是1人/年。學(xué)?，F(xiàn)有

4、教師1500名，每個本科生可引起教師增加的速率（TF）是人/年。請用系統(tǒng)動力學(xué)模型分析該校未來幾年的發(fā)展規(guī)模，要求：（1）畫出因果關(guān)系圖和流圖；（2）寫出相應(yīng)的DYNAM方程；（3）列表對該校未來10-20年的在校本科生和教師人數(shù)進(jìn)行仿真計算。（二）實驗步驟1、分析問題中系統(tǒng)要素，及其之間的因果關(guān)系，并在Vensim_PLE仿真軟件中繪制因果關(guān)系圖；2、確定水準(zhǔn)變量、速率變量、輔助變量、常量等，在Vensim_PLE仿真軟件中繪制流圖；3、確定各變量初值，建立相應(yīng)的DYNAM方程；4、在Vensim_PLE仿真軟件中建立仿真模型，進(jìn)行仿真計算，輸出仿真結(jié)果。五、實驗報告要求1繪制因果關(guān)系圖和流

5、圖C1C2(S代表本科人數(shù)，T代表教師人數(shù)，水準(zhǔn)變量是學(xué)生人數(shù)S和教師人數(shù)T;速率變量是SR和TR常量是C1和C2o)2輸出仿真結(jié)果r9|TableTimeDown1GpLiirs|TableTimeDownTime(Month0Runs:STime(MonthTRwu:T0Current100900CuiICILi.15001115M1200013500士2573lfiM氣52504193254405375523378.£55020Table:TimEDtjvrn1=兇占門總TableTimeDownTimeCXIonth你Runs:TBTime©lonth"SR41Runs:SR.0Current5000Current1500157512000*土675725753803.753325049662544053.7S耳-JP1168.945孔203. 寫出仿