系統(tǒng)動力學（SystemDynamics）以系統(tǒng)思考為理論基礎，但更進一步，融進了計算機仿真模型。系統(tǒng)動力學研究起源于美國麻省理工學院JayW.Forrester教授的名著《工業(yè)動力學》。由于初期它主要應用于工業(yè)企業(yè)管理，故稱為“工業(yè)動力學；后來，隨著該學科的發(fā)展，其應用范圍日益擴大，遍及經濟社會等各類系統(tǒng)，故改稱為系統(tǒng)動力學。
系統(tǒng)動力學的產生與發(fā)展：系統(tǒng)動力學創(chuàng)始于1956年，在20世紀50年代末成為一門獨立完整的學科，其創(chuàng)始者為美國麻省理工學院福瑞斯特（ForresterJ.W.）教授。
20世紀50年代后期，系統(tǒng)動力學逐步發(fā)展成為一門新的領域。初期它主要應用受工業(yè)企業(yè)管理，處理諸如生產與雇員情況的變動，市場股票與市場增長的不穩(wěn)定性等問題。此學科早期的稱呼——“工業(yè)動力學”即因此而得名。而后，系統(tǒng)動力學的應用范圍日益擴大，從民用到軍用；從科研、設計工作的管理到城市擺脫停滯與衰退的決策；從世界面臨指數式增長的威脅與資源儲量日益殆盡的危機道檢驗糖尿病的病理假設，應用范圍非常廣泛。
20世紀60年代是系統(tǒng)動力學成長的重要時期，一批代表這一階段理論與應用研究成果水平的論著問世。福瑞斯特教授發(fā)表于1961年的《工業(yè)動力學》（IndustrialDynamics）已成為本科學的經典著作，它闡明了系統(tǒng)動力學的原理與典型應用?！断到y(tǒng)原理》（PrinciplesofSystems，1968）一書側重介紹了系統(tǒng)的基本結構?！冻鞘袆恿W》（UrbanDynamics，1969）則總結了美國城市興衰問題的理論與應用研究的成果。
20世紀70年代系統(tǒng)動力學進入蓬勃發(fā)展時期，由羅馬俱樂部提供財政支持，以Meadows為首的國際研究小組所承擔的世界模型研究課題，研究了世界范圍的人口、資源、工農業(yè)和環(huán)境污染諸因素的相互關系，以及產生后果的各種可能性。而以福瑞斯特教授為首的美國國家模型研究小組，將美國的社會經濟作為一個整體，成功地研究了通貨膨脹和失業(yè)等社會經濟問題，第一次從理論上闡述了經濟學家長期爭論不休的經濟長波產生和機制。
這一成就受到西方的重視，也使系統(tǒng)動力學于20世紀80年代初在理論和應用研究兩方面都取得了飛躍地進展，達到了更成熟的階段。目前系統(tǒng)動力學正處在一個蓬勃發(fā)展的時機，其自身的理論、方法和模型體系仍在深度和廣度上發(fā)展進化。
系統(tǒng)動力學是研究分析有關復雜信息反饋系統(tǒng)動態(tài)趨勢的學科。系統(tǒng)動力學以控制論、控制工程、系統(tǒng)工程、信息處理和計算機仿真技術為基礎研究復雜系統(tǒng)隨時間推移而產生的行為模式。系統(tǒng)動力學把系統(tǒng)的行為模式看成是由系統(tǒng)內部的信息反饋機制決定的。通過建立系統(tǒng)動力學模型，利用DYNAMO仿真語言在計算機上實現對真實系統(tǒng)的仿真，可以研究系統(tǒng)的結構、功能和行為之間的動態(tài)關系，以便尋求較優(yōu)的系統(tǒng)結構和功能。
研究對象的特征 ： 系統(tǒng)動力學研究的對象是復雜的系統(tǒng)。除了一般大系統(tǒng)所具有的系統(tǒng)結構復雜、影響因素眾多、系統(tǒng)行為有時滯現象和系統(tǒng)內部諸參數隨時間而變化等特征外，系統(tǒng)動力學認為復雜系統(tǒng)還有一些其他特征：①系統(tǒng)都是高階數、多回路、非線性的信息反饋系統(tǒng)。②系統(tǒng)的行為具有“反直觀”性，即其行為方式往往恰好與多數人們所預期的結果相反。③系統(tǒng)內部諸反饋回路中存在一些主要回路，正是這些主要回路及其相互間的作用主要地決定了系統(tǒng)的動態(tài)行為。但這些主要回路并非固定不變，可能因系統(tǒng)的作用而更迭。④系統(tǒng)的非線性經過多次反饋以后，使系統(tǒng)呈現出對外部擾動反映遲鈍的傾向，對系統(tǒng)參數變化并不敏感。
系統(tǒng)動力學方法論 ： 它有一套獨特的解決復雜系統(tǒng)問題的工具和技巧，如雙向因果環(huán)、反饋、流位和速率等概念。系統(tǒng)邊界內反饋閉環(huán)中的要素稱為流位（或稱狀態(tài)變量、積累等），各流位都是一些原始資料與信息的積累和儲存，如人口、資本、庫存量和農業(yè)收成等。用以描述變化、行動或決策的要素稱為速率。速率是進入或出自某一流位的信息或資料的瞬時流量，如出生率、投資率、折舊率等。它受系統(tǒng)條件所決定的決策函數的控制，決策函數亦稱速率方程式。運用上述概念建立系統(tǒng)動力學模型，最后用DYNAMO語言描述為計算機仿真程序模型，并借助計算機仿真技術來研究和分析復雜系統(tǒng)內部結構與外部動態(tài)行為的關系，為系統(tǒng)決策者提供決策所需要的科學依據。
系統(tǒng)動力學模型特點： 系統(tǒng)動力學模型有下列主要特點：①模型中能容納大量的變量，一般可達數千個以上。②它是一種結構模型，通過它可以充分認識系統(tǒng)結構，并以此來把握系統(tǒng)的行為，而不只是依賴數據來研究系統(tǒng)行為。③它是實際系統(tǒng)的實驗室。通過人和計算機的配合，既能充分發(fā)揮人(系統(tǒng)分析人員、決策者等)的理解、分析、推理、評價、創(chuàng)造等能力的優(yōu)勢，又能利用計算機高速計算和跟蹤能力，以此來實驗和剖析系統(tǒng)，從而獲得豐富的信息，為選擇最優(yōu)的或次優(yōu)的系統(tǒng)方案提供有力工具。④模型主要是通過仿真實驗進行分析計算，主要計算結果都是未來一定時期內各種變量隨時間而變化的曲線。也就是說，模型能處理高階次、非線性、多重反饋的復雜時變系統(tǒng)（如社會經濟系統(tǒng)）的有關問題。
系統(tǒng)動力學建模步驟： 一般的建模步驟是：①確定系統(tǒng)分析目的。②確定系統(tǒng)邊界，即系統(tǒng)分析涉及的對象和范圍。③建立因果關系圖和流圖。④寫出系統(tǒng)動力學方程。⑤進行仿真試驗和計算等。
系統(tǒng)動力學模型的應用 ： 常用的系統(tǒng)動力學模型有以下幾種:①世界動力學模型,用于研究全球性的發(fā)展戰(zhàn)略。②國家動力學模型，用以研究國家政治、經濟、軍事、對外關系等。③城市動力學模型，研究城市發(fā)展戰(zhàn)略。④區(qū)域動力學模型，研究特定地理區(qū)域的發(fā)展戰(zhàn)略。⑤工業(yè)動力學模型，研究工業(yè)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。⑥生長型動力學模型，包括研究疾病發(fā)生、發(fā)展及防治策略的醫(yī)療動力學模型；研究作物、園藝、家禽飼養(yǎng)、蟲害防治和生態(tài)保護等的動力學模型。
系統(tǒng)動力學的現狀和未來趨勢，該怎么理解？
2018-03-22 16:16 理財規(guī)劃小編
系統(tǒng)動力學是一門綜合了自然科學和社會科學，例如系統(tǒng)科學、控制理論科學、信息科學等多學科的橫向學科。系統(tǒng)動力學的基本思想是：任何系統(tǒng)都具有其自身結構，該結構決定了該系統(tǒng)的獨特性。
反饋循環(huán)是系統(tǒng)動力學的基本概念。系統(tǒng)內部的結構相互具有因果聯系，系統(tǒng)動力學從這些內部結構的因果關系分析、理解和運行系統(tǒng)。一般將系統(tǒng)動力學的系統(tǒng)理解為由“流”(flow)、“積量”(level)、“率量”(rate)、“輔助變量”(auxiliary)四項排列組合在一起。
系統(tǒng)動力學通過將實際生活中的各個抽象問題、現象，進行建模、分析以及控制應用。將抽象問題進行系統(tǒng)化、數字化，使得使用者可以清晰、理性的理解復雜系統(tǒng)，并結合其它的理論，例如控制論等，對系統(tǒng)進行控制并加以利用。
現在市面上出現了很多的系統(tǒng)動力學仿真軟件產品，例如AnyLogic,Vensim等。這些軟件是基于系統(tǒng)動力學的基本理論，將復雜、抽象系統(tǒng)分解為各個獨立屬性，進行可視化和量化建模。通過反饋、循環(huán)等策略仿真，對復雜、抽象系統(tǒng)進行仿真，為使用人員提供預測仿真結果，方便進行決策。
系統(tǒng)動力學理論和相應的仿真軟件現階段已相對比較成熟，并且已被各個行業(yè)和領域所應用。但是，隨著科技的發(fā)展，我們所面臨的系統(tǒng)更加復雜、抽象。并且隨著信息技術和互聯網技術的發(fā)展，我們所面臨的系統(tǒng)多為時變的、離散的、數字化的。在未來的發(fā)展方向上，系統(tǒng)動力學需要結合人工智能、大數據、云計算等技術取得突破性進展。例如，通過大數據和人工智能的基于數據驅動的分析和控制，會給系統(tǒng)動力學的發(fā)展帶來質的飛躍。
