项目群风险的系统动力学仿真分析法

4.6.7　项目群风险的系统动力学仿真分析法

(1)系统动力学仿真(System Dynamics Simulation)的概念。系统动力学仿真是基于决策理论、控制论、信息论、系统动力学和计算机仿真技术的一门综合学科。它主要用于在社会经济和管理领域解决复杂系统状态随时间变化的问题。系统动力学是研究社会系统动态行为的计算机仿真方法，具体包括五项内容:

①系统动力学把有生命系统和无生命系统都作为信息反馈系统进行研究，并认为每个系统都存在信息反馈机制，体现它以控制论为理论基础。

②把研究对象划分为若干个子系统，并建立各子系统之间的因果关系;建立被研究系统的计算机仿真模型:框图、因果与相互关系图、流图、速率—状态变量关系图。

③根据建立模型实行计算机仿真。

④验证模型的有效性。

⑤根据仿真结果进行分析研究，为战略和决策的制定提供有效依据。

(2)系统动力学仿真的特点。系统动力学应用的社会经济和管理领域具有下列特点:

①具有明显的系统边界，有着明确的研究范围。

②系统构造以因果关系为基础。因果关系是追查问题根本原因的线索，人类就是依靠追究因果关系的能力分析问题的，系统动力学以此为开展研究工作的基础。

③原因和结果在时间上和空间上有着很大的跨度。这使得其研究领域的问题具有直观的不可知性，因此难以确定问题的因与果之间的对应关系。在这些领域，单凭人的直觉和经验很难得到预期的结果。

④具有动态性。即问题中的量具有随时间的变化而变化的特点，这种动态性可以用图形表示。

⑤具有反馈性。系统的反馈结构是导致实物随时间变化的根本，系统行为的作用并非问题的根源，而只是系统结构的一个结果。

(3)系统动力学仿真的步骤。

①明确系统目标。确定动态系统的发展目标是仿真的第一项基本工作，还需考虑:预测系统的期望状态，观测系统的特征，了解系统中真正的问题是什么，描述与问题有关的系统状况，估计问题产生的边界范围，选择适当的变量等。

②因果关系分析。描述与问题有关的因素，解释各因素之间的相互关系。担任这项工作的专家需要有丰富的管理经验和扎实的系统知识。

③建立系统动力学模型。系统动力学模型包括框图和构造方程式两个部分。框图的作用在于:通过基本要素的标准图形有机组合，来描述系统动力学模型结构的基本特征，构成复杂经济社会和管理系统的动力学模型。系统动力学以框图和因果关系图为基础，直观描述各种变量之间的关系。运用DYNAMO、VENSIM语言编程，即可形成该系统的模拟仿真程序。

④计算机仿真。用计算机语言描述的系统模型在计算机上运行并获得仿真结果。

⑤仿真结果分析。通过结果分析可以进一步发现系统构造中的不足，为系统修正提供依据。结果分析需要由丰富工作经验和熟悉系统结构的人员来完成。

⑥系统修正。根据仿真结果的分析，对系统模型进行修正，包括系统结构的修正、参数和程序修正等。

⑦重复实验。模型的构造、系统修正都要经过多次的重复实验后才能确定。

(4)系统动力学模型的有效性检验方法包括直观检验、运行检验、历史检验和灵敏度分析四种方法。