《模型思维》之系统动力学模型

系统动力学模型可以分析那些有反馈和相互依赖性的系统,可以用于对生态和经济、供应链和生产过程建模。系统动力学模型提高了我们通过包含正反馈和负反馈的逻辑链进行思考的能力。系统动力学模型可以同时包括正反馈和负反馈。当变量或属性的增加导致同一变量或属性的更大增加时,就会出现正反馈。负反馈会抑制趋势。负反馈往往能够带来理想的属性,防止泡沫和崩盘。

一、系统动力学模型的各个组成部分
任何一个系统动力学模型都由源、汇、存量和流量组成。源产生存量;存量是某个变量的数量或水平;流量描述了存量水平的变化;汇能够捕获来自存量的流量输出;汇和源是不包含在模型中的过程的“占位符”;存量水平会根据源和流量随时间推移而变化。

给出一个由面包师、面包和顾客组成的简单的面包店系统动力学模型:面包师制作面包,顾客购买面包。根据模型我们可以估计出人们根据排队长度加入排队队伍的速度。然后,面包师可以根据面包存量和排队长度确定烘焙的最佳速度。这个速率将提供一个起点,从中可以获得更好的速率。即使没有校准,编写模型的行为本身也增加了价值。

二、捕食者-猎物模型

如上这两个微分方程分别描述了野兔和狐狸的数量随时间而发生的变化。当方程等于零时,野兔和狐狸的数量不再改变,系统处于均衡状态。第一个均衡,即灭绝均衡(extinction equilibrium),是说野兔和狐狸都不复存在。因此,这个模型预测,在一定条件下,捕食者-猎物这种关系会导致两个物种同时灭绝。第二个均衡是内点均衡(interior equilibrium)。在内点均衡中,狐狸和野兔的数量均为正。在这种均衡状态下,狐狸的数量随野兔的增长速度而增加,但是如果狐狸和野兔之间的每次相遇都会导致野兔种群规模以更快的速度减少的话,狐狸的数量就会减少。

三、系统动力学模型的应用
1、金融系统的系统动力学模型
想象一下,假设在2008年那个动荡的金融危机时期,你自己是一个投资者,在银行和货币市场上都投入了一定资金。现在,你的银行存款已经投保了,但是你的货币市场基金则没有。因此,谨慎的行动是增加银行存款(箭头2)并退出货币市场(箭头3)。

随之而来的是一个恶性循环:货币市场投资的减少使它的风险增加,而风险增加又导致更多的资金从货币市场撤出,从而形成了一个正反馈回路。撤出资金提高了风险,而风险的上升又会导致更多的提款,从而导致更大的风险。这个政策似乎肯定会造成货币市场的崩溃,现实也确实如此。
2、WORLD3模型
WORLD3模型包括了在一个共同的框架内以不同速度增长的多个彼此互动的过程,因而利用它,决策者能够看到各种各样的相互依赖关系。
这个模型假设,人口和经济产出每年以某个不变的百分比增长,但是经济产出会造成污染。随着时间的推移,土地的生产力下降,人口规模将超过经济提供商品的能力限度,那时世界经济就会崩溃。
构建这个模型的目的就是为了指导行动、帮助识别有效的政策。例如,这个模型证明,降低生育率能够降低人口增长速度(事实证明确实如此)。再者,由于这个模型已经经过了校准,因此它还可以给出人口增长速度到底可以减少多少的估计值。因此,我们可以将这个模型包括在一个模型集合中,以便得到更加准确的预测。

系统动力学模型可以包含许多变量,而且可以包括这些变量之间任何类型的反馈。我们当然也可以构建不存在这些东西的模型,但是一旦绘制出了定义存量的方框,建模者就几乎无法在它们之间绘制出一些箭头来。建模者觉得自己有义务追问:“还有哪些其他变量也可能会受到影响?这些变量的变化又如何反馈回当前的模型中?”这些问题会带来更加精细的模型。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,372评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,368评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,415评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,157评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,171评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,125评论 1 297
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,028评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,887评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,310评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,533评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,690评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,411评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,004评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,659评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,812评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,693评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,577评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容

  • 【书籍/课程名称】《模型思维》系统动力学模型 【类型】书籍目录框架/课程框架 【关键词】 * 系统动力学模型,系统...
    李健Brian阅读 1,347评论 0 1
  • 书籍:模型思维 掌握多种模型,就像站在一间拥有很多窗户的房子里,以不同的方式看向世界。 系统动力学模型通常包括:源...
    小强聊成长阅读 709评论 0 8
  • 联想 1、迈克尔指出任何值得做的事情都必定会招致质疑 真理掌握在少数人手里。一个健身的女孩杨洋她教练说:“当你被所...
    看完必默写阅读 3,930评论 0 0
  • 在看了一部分《刘润·商业洞察力30讲》专栏内容。 讲了系统动力学的5个基本模块:变量,因果链,增强回路,调节回路和...
    终身成长日记阅读 526评论 0 1
  • 我是黑夜里大雨纷飞的人啊 1 “又到一年六月,有人笑有人哭,有人欢乐有人忧愁,有人惊喜有人失落,有的觉得收获满满有...
    陌忘宇阅读 8,535评论 28 53