系统动力学模型概述系统动力学是综合了系统科学理论与计算机仿真发展而成的一门研究系统结构、系统反馈与系统行为的综合交叉学科。系统动力学继承了系统论、控制论于信息论等自然科学科学理论，将信息反馈的概念应用于社会经济系统，最早由美国麻省理工学院教授福斯特于 1958 年在其著作《工业动力学》中提出，也因此得名。72309

系统动力学研究的对象是系统，研究的方法是模拟仿真。系统可以定义为一个可独立完成特定功能的复合体，该复合体由多个相互作用的独立单元所组成；模拟仿真则可以定义模仿、仿效[7]。通过模拟来研究系统即通过构造与现实系统同构的抽象模型来研究现实系统，通过推演抽象模型来预测、分析现实系统。模拟的过程往往涉及抽象、简化，系统动力学之外也存在着许多模拟仿真方法，如蒙特卡罗模型、Agent Based 模型、CA 模型。不同的模拟仿真系统强调和关注现实系统的方面不同，系统动力学模拟仿真强调对系统行为的模拟。系统动力学研究所关注的是系统的整体性、非线性特征与复杂反馈。构建系统动力学模型往往从系统的微观结构入手，通过对系统内各个模块间相互作用进行建模的方式来模拟整个系统在一定时期内的整体变化。系统动力学模型本质是带时滞的一阶非线性微分方程组[8]，一般的数学工具难以处理此类方程组，但借助现代计算机技术，系统动力学能在数据不足及某些参量难以量化时，以反馈环为基础，帮助我们定量地研究高阶次、非线性、多重反馈、复杂时变系统[9]。

建立系统动力模型有一套相对固定的流程方法，大致需要经历这样几个步骤：1）确定系统边界，明确问题即需要建模对象范围。2）确定系统结构，提出动态假说，分析系统内部行为，厘清相互作用的非线性关系、因果反馈关系与生克关系。在必要时，为保证模型简单直观易于理解，可能需要将模型分成几个相对独立的模块，分别研究不同的模块，最后再将各个模块组合成完整的系统。3）找出影响系统内部各个行为的驱动因子。4）探究驱动因子影响方式，确定驱动因子印象系统的数量关系，即构造驱动方程。5）对模型进行调试验证，调试主要有模型结构调整和参数方程调整两部分，而模型验证主要有模型拟合程度的验证与模型灵敏度的验证[10]。6）应用模型，通过输入初始数值与运行时间来模拟系统在一定时期内的运行状态。系统动力学模型不仅能够模拟系统运行的最后状态，还能够呈现系统到达最终状态的过程。论文网

在建立系统动力学模型的时候，结构的确立与驱动因子的选取主要依靠建模者对于实际系统的理解掌握，参数的确立则可以利用统计回归等方法。系统动力学模型具有一定的主观性，特别是在历史数据匮乏的情况下往往需要依靠专家的专业知识来对定量参数进行估计。不过系统动力学模型的有效性并不依赖这些定量参数，而是依赖模型结构与流动反馈网络，所以不能简单地以统计学可信度的概念来估计系统动力学模型参数[11] 。验证系统动力学模型主要通过对模型的灵敏度进行验证。如果某一主观参数对整个模型的模拟结果影响巨大，则表明系统结构不稳定，预测结果可能存在偏差。

系统动力学最早为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出，发展至今已经在成为研究复杂系统的一种通用方法。经过社会、经济、管理、资源环境等诸多领域研究者的实践，系统动力学不仅拥有了结实的理论基础与实践方法，还发展出了一整套建立系统动力学模型工业级别的软件，如 Ithink、Stella、Vensim 等。借助软件完成的模型还可以通过程序接口与数据库、专家系统与GIS 系统整合，从而获得处理空间数据与非量化变数的能力[12]。