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系统基本模式与计算机模拟

系统基本模式与计算机模拟

作者: 念念流迁 | 来源:发表于2023-01-05 10:01 被阅读0次

    系统基本模式有很多,想要了解它,我们需要借助行为-时间图、因果循环图以及更高层次的存量-流量图、计算机模拟。

    第一:行为-时间图

    顾名思义,行为-时间图就是绘制出系统行为随着时间变化的模式图,它可以帮助我们很快看到,哪些类型的系统过程可能在其中产生作用。它像平面直角坐标系一样有两个轴,横轴和纵轴,横轴一般用来代表时间,纵轴可以表示任何随着时间变化的变量。分享对于系统现在和过去表现的不同看法,本身就有很强大的力量。它会促使人们从预先对这个问题的各种假设推后一步,转到以实际数据为立足点。

    第二:因果循环图

    因果循环图可以通过提供一个快速图示,表现系统中的不同元素如何相互影响。它还确定了循环的反馈方式:随着一个系统中不同部分之间的相互影响,因成为果,果又变成了因。

    简单点说,行为-时间图描述了某个系统中发生了什么,而因果循环图则在描述变革为何发生。因果循环图可以用来描述相当精密、复杂的系统,它最初理解起来可能非常抽象,所以在应用这个工具的过程中,阅读理解变得十分重要。

    需要指出的是,虽然因果循环图看来复杂,对于某一个具体事件却仍然是过于简化的描述,因此,不应该把它当作完整的分析。它的初衷是用来做沟通的工具,是用一种简单的视觉方式展现系统的基本动态关系。

    第三:存量-流量图

    因果循环图虽然表达了反馈过程的普遍结构,但是并没有描述出一个具体情境的特有性质。存量-流量图的价值就在于此。它有助于进行系统研究的我们以清晰的数学方式描述出系统中各部分之间的相互依存关系。借助计算机模拟,它把任何一种情境――哪怕最定性、最难衡量的情境,翻译成五种不同的数学单元,分别是:存量、流量、转换器、连接器、云。

    存量-流量图既包罗万象,又灵活可调,并且非常具体,因此对于年轻人特别有价值。以流入和流出的方式进行思考,无论对学生还是成年人,都会引发思维方式的根本性改变。

    计算机模拟的起点,是完成存量-流量图,并以公式确定出每一个相互影响关系。研究者可以操纵模型中的变量,以快速了解系统中的因素如何相互影响。建立模型、利用计算机模拟可以简单到改变某一个变量,并在输出图中观察其变化的影响。

    应用现有的各种计算机模拟程序,了解一个具体系统的动态关系,相当有用。比如,在温室效应的研究中,通过存量一流量分析,科学家们达成了一个共识:人类活动是未来全球气候向极度危险方向发展的主要影响因素。于是,减少碳排量的行动在全球陆续展开。

    计算机模拟在课堂上也大有作为。利用计算机模拟程序,学生可以尝试改变其中的部分变量,对比不同的结果,进而对系统整体形成更深入的理解。

    综上所述,认识系统整体性、了解事物之间相互联系、互为促进的过程中,离不开科学、有效的研究手段,绘制行为-时间图、因果循环图、存量-流量图,运用计算机模拟程序,可以让我们的研究变得更有价值。

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