系统动力学是对社会经济活动定量分析的一种思想和工具,可以用于企业管理、决策方面。
系统动力学(简称SD—system dynamics)的出现于1956年,创始人为美国麻省理工学院(MIT)的福瑞斯特(J.W.Forrester)教授。系统动力学是福瑞斯特教授于1958年为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出的系统仿真方法,最初叫工业动态学。1961年,福瑞斯特发表的《工业动力学》(industrial dynamics)成为经典著作。随后,系统动力学应用范围日益扩大,几乎遍及各个领域,逐渐形成了比较成熟的新学科——系统动力学。系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科,也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。从系统方法论来说:系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论,吸收了控制论、信息论的精髓,是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。
系统动力学对问题的理解,是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系,并且透过数学模型的建立与操弄的过程而获得的,逐步发掘出产生变化形态的因、果关系,系统动力学称之为结构。所谓结构是指一组环环相扣的行动或决策规则所构成的网络,例如指导组织成员每日行动与决策的一组相互关联的准则、惯例或政策,这一组结构决定了组织行为的特性。构成系统动力学模式结构的主要元件包含下列几项,“流”(flow)、“积量”(level)、“率量” (rate)、“辅助变量”(auxiliary) (Forrester, 1961)。
系统动力学将组织中的运作,以六种流来加以表示,包括订单(order)流、人员(people)流、钱(money)流、设备(equipment)流、物料流 (material)与资讯(information)流,这六种流归纳了组织运作所包含的基本结构。
积量表示真实世界中,可随时间递移而累积或减少的事物,其中包含可见的,如存货水平、人员数;与不可见的,如认知负荷的水平或压力等,它代表了某一时点,环境变量的状态,是模式中资讯的来源;
率量表示某一个积量,在单位时间内量的变化速率,它可以是单纯地表示增加、减少或是净增加率,是资讯处理与转换成行动的地方;
辅助变量在模式中有三种涵意,资讯处理的中间过程、参数值、模式的输入测试函数。其中,前两种涵意都可视为率量变量的一部分。
系统动力学的建模基本单位-资讯回馈环路结构的基本组成是资讯回馈环路(information feedback loops)。环路是由现况、目标以及现况(积量)与目标间差距所产生的调节行动(率量)所构成的,环路行为的特性在消弭目标与现况间的差距,例如存货的调节环路。除了目标追寻的负环外,还有一种具有自我增强(self-reinforced)的正回馈环路,即因果彼此相互增强的影响关系,系统的行为则是环路间彼此力量消长的过程。但除此之外结构还须包括时间滞延(time delay)的过程,如组织中不论是实体的过程例如生产、运输、传递等,或是无形的过程例如决策过程,以及认知的过程等都存在著或长或短的时间延迟。系统动力学的建模过程,主要就是透过观察系统内六种流的交互运作过程,讨论不同流里,其积量的变化与影响积量的各种率量行为。 |