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摘要:
從系統動力學的國內外發展和特點出發,簡要介紹了系統動力學在經濟管理中的地位后,按時間的先后順序列舉了系統動力學在經濟管理中的應用實例,最后指出了系統動力學在經濟管理應用中尚需完善之處及其局限性。
關鍵詞:系統動力學,經濟管理,應用
1系統動力學
1.1系統動力學簡介系統動力學(SystemDynamics)是由美國麻省理工大學的JayForresterW教授于1956年創立的系統仿真方法。它是一門研究信息反饋系統,認識系統問題和解決系統問題的學科。系統動力學非常適合于復雜系統的建模和仿真。它通過研究系統的結構模型,分析系統內部各因素之間的因果關系,借助計算機仿真技術,定量分析信息反饋系統結構、功能和行為之間的動態關系。
根據鐘永光3(2006年)等的總結,系統動力學創立時被稱為工業動力學,首先應用于工業管理系統分析,研究諸如生產與雇員情況波動等問題。根據喬治梅森大學(GeorgeMasonUniversity)的沃菲爾德(JohnN.Warfield)教授的總結,系統動力學派是管理復雜性的五大學派之一,其代表人物是Senge,Meadows,Forrester等人,運用常微分方程與計算機模擬等理論工具,主要解決組織理論、社會經濟系統方面等問題l4J。根據鐘永光(2006年)等的總結,20世紀70年代末系統動力學引入中國,其中楊通誼,王其藩,許慶瑞和陶在樸、胡玉奎等專家學者是先驅和積極倡導者。
1.2系統動力學的特點
1)系統動力學是一門可用于研究處理社會、經濟、生態和生物等一類高度非線性、高階次、多變量、多重反饋、復雜時變大系統問題的學科。
2)系統動力學研究對象主要是開放系統。
3)系統動力學解決問題的方法是一種定性與定量結合,系統思考、分析、綜合與推理的方法盡可能采用“白化”技術,把不良結構相對地“良化”,其模型模擬是結構一功能模擬。
4)規范的模型。
5)系統動力學建模過程便于實現建模人員、決策者和專家群眾的三結合,便于運用各種數據、資料、人們的經驗與知識,也便于汲取、融會其他系統學科與其他科學理論的精髓。
2系統動力學在經濟管理中的地位
根據王其藩l5J(1995年)的總結,系統動力學是系統科學中的一個分支,由于它被廣泛應用于微觀和宏觀管理領域,因此也可以歸屬為管理科學的一個分支。
系統科學一般被認為可分為三個層次:第一層次為系統學;第二層次為系統科學的基礎理論學科;第三層次為實際的工程應用。
系統動力學是一門同時屬于第二層次和第三層次的系統學科。
3系統動力學在經濟管理中的應用
1)系統動力學模擬企業管理。根據黃覺雛l6J(1999年)的總結,JayForresterW教授最早提出,主張運用系統動力學的原理,用反饋控制回路方法,建立數學模型并用計算機模擬企業管理,但是國內對這一學派介紹的還不充分。
2)系統動力學應用于物流與供應鏈領域。Eorrester在20世紀60年代對于生產、庫存與銷售波動問題的研究,被認為是供應鏈研究的經典,即牛鞭效應。1989年Sterman對啤酒分銷游戲的結果進行了分析,為此獲得1988年Forrester獎。90年代起研究成果較多,相應的研究機構有英國Cardiff大學的物流系統動力學小組、意大利Palermo大學的CUSA-系統動力學小組等。供應鏈的高效取決于物流與信息流的協調,系統動力學中的物質流、信息流的概念非常有利于描述供應鏈問題,因此在供應鏈動態模擬分析與診斷、協調、優化與決策研究中是一種非常有效的方法。
3)項目管理領域。系統動力學提供了一種自上而下的戰略層面描述項目進展計項目時間、成本風險的方法。這種方法把項目視為一個整體,而不是一系列任務的簡單組合,并能有效的描述項目中的返工等回路和任務間的非線性關系,有助于項目管理者理解項目過程對項目表現的影響,從宏觀上對項目進行估計和把握。
4)學習型組織領域。根據王其藩(2000年)等的總結,學習型組織研究出現的背景是在西方經濟長波的影響下,企業面臨生死存亡的挑戰。系統動力學的系統思考是從企業的內部組織尋找導致失敗的原因。顯然,組織學習的目標是將企業塑造成學習型組織,保持企業的競爭優勢。
5)分析企業過程改進的困境。洪佩軍、陳思根和張列平(1999年)應用系統動力學采用一種有效而簡明的流圖——簡化的企業經營過程系統動力學流圖,來表示反饋系統各部分的相互關系及系統的反饋回路的結構。分析了企業過程改進的組織行為,避免一味將企業過程績效低下的原因歸結為員工的努力程度不夠,從而采用不正確的方法來改善經營過程。對企業過程改進的困境進行分析,指出企業過程改進的成敗根源所在和避免過程改進進入困境的基本原則。
6)系統動力學在企業家確定報酬中的應用。通過建立模型,最終得出結論:影響企業家報酬的因素眾多,各因素相互作用的關系復雜。所以,要長期有效地激勵企業家,從模型來看,報酬方式的選擇不僅有金錢因素,還應有更多的立足于企業家的教育背景、學習能力、企業環境等因素。
7)系統動力學在城市新區社會經濟發展中的應用。城市新區社會經濟發展具有系統性、動態性、目的性、可控性、復雜性的共同特點。引入系統動力學仿真模型對新區社會一經濟一環境系統的發展趨勢進行戰略分析,使新區有目的的按規劃發展,可以避免老城區發展的弊病,建設一個環境與經濟協調發展的健康系統。
8)系統動力學語言和軟件的應用。系統動力學方法通過建立系統動力學模型(流圖等),利用DYNAMO仿真語言在計算機上實現對真實系統的仿真實驗,從而研究系統結構、功能和行為之間的動態關系。其中,DYNAMO是一種計算機模擬語言系列。
取名來自DynamicModeL(動態模型)的混合縮寫。DYNAMO和系統動力學的關系可追溯到20世紀50年代系統動力學發展的初期。DYNAMO的前身簡稱SIMPLE,是“SimulationofIndustrialManagementProblemswithLotsofEquation”的縮寫詞。目前流行的DYNAMO有DYNAMO1/與DYNAMO1//F,DYNAMOill與Mini—DYNAMO。此外,與DYNAMO雷同的模擬語言還有美國i—think,STELLA系列Vensim,Powersim和NDTRAN,英國的DYSMAP。用DYNAMO寫成的反饋系統模型經計算機進行模擬,可得到隨時間連續變化的系統圖像。換言之,模型描述系統的結構并模擬系統的功能與行為。
4系統動力學在經濟管理應用中尚需完善之處
1)非線性系統動力學。數學的發展水平限制了非線性動力學的研究。系統動力學模型是基于非線性動力學理論的,非線性動力學曾經是一個未知領域,而現在卻有一個龐大的理論體系來描繪各種局部或整體的復雜非線性系統動態變化。
2)模擬軟件的自動化。目前建模對人的要求比較高,也比較復雜。希望將來的計算機技術能達到具有以下功能:自動確定變量空間,自動進行靈敏度分析,自動進行極端條件測試,自動交互的變量估計、校準與政策尋優,自動識別主導回路與反饋結構等。
3)模型的跟蹤研究。對我國學者而言,尚未發現對所建立模型的跟蹤研究,也就是說,這些模型都是一次性使用,因此,有待于對一些實際效果較好的模型進行二次開發。特別需要指出的是,從現有文獻來看,目前缺乏適用于我國區域可持續發展問題系統動力學建模的共性結構(GenericStructure)的基礎性研究工作,而這方面的工作對有效構建可持續發展政策有重要意義。
5結語
系統動力學在經濟管理中的應用比較廣泛,但是,系統動力學并不是萬能的。正如RobertLouisFlood在書中所講的那樣:系統動力學的確為突現的現象提供模型,但是并未將它們擴展至控制論中活力的原則。它的確暗示了對于共享式結構的需要,但并未提供出共享式結構。它的確提供了行動原則,但沒有為行動研究確立原則。系統動力學未能將系統理解為一個不斷擴展的過程。它未能提出這一問題:由誰來判斷某種觀點是否切合實際,它未能將系統思考看作一個道德判斷的過程。