系统动力学建模实验指导用书.docVIP

系统动力学建模 实验指导书 国 学 经 济 学 实 验 中 人民大 科 室 2006年 9月 前 言 《系统 动力 学建模》课程是硕士研究生系统理 论 专业的 重 要专业课程之一。计算机模 拟 技 术 的 迅 速 发 展 和 在 当 今信息社 会 中 的 广泛 应 用, 给 《系统 动力 学建模》课程的教学 提 出了 新 的 更高 的要 求 。 由 于系统 动力 学建模是一 门 实 践 性 较 强 的 技术 , 课 堂 教学 应该 与实 践 环 节 紧 密 结 合 。 将 《系 统 动力 学建模》课程建 设 成 世界 一 流 的课程,是 近 期 《系统 动力 学建模》课程 努 力 的方 向 。 本 学 期 我们重 新 编 写 了 实验指导书, 调 整了 实验 安排 , 加 大 了 实 践 力 度 。 希望 同 学 们能够 充 分 利 用实验 条 件 , 认 真完 成 实验, 从 实验 中 得到 应 有 的 锻 炼 和 培养 。 希望 同 学 们在 使 用 本 实验指导书 及进 行实验的 过 程 中 , 能够 帮 助 我们不 断 地发 现问题 , 并 提 出 建 议 , 使 《系统 动力 学建模》 成 为 具 有 世界 一 流 水平 的课程。 本 学 期 授 课教 师 为 方美 琪 教 授 。 目 录 前 言 目 录 实验要 求 实验一 蒙 特 卡 洛 法 求 面 积 实验二 中 子 穿墙 实验 实验三 空 调 机 调 节 室 温 实 验 实验 四 细 菌 生 长 实 验 (一 实验 五 热 风 调 节 实 验 实验 六 多 实 物 流 定 货 模 型 实验 七 细 菌 生 长 实 验 (二 实验 八 食 物 链 模 型 实验 九 河 流 中 的 农 药 净 化 模 型 实验 十 城 市 建 房 模 型 实验 十 一 定 货 购 物 商 店 模 拟 实验 十 二 牛 鞭 效 应 模 拟 实验要求 “ 系 统 动 力 学 建 模 ”是 系 统 理 论 专 业 硕 士 研 究 生 的 必 修 课《 计 算 机 建 模 与 工 具 》的 三 大 版 块 之 一 ,是 研 究 某 一 类 复 杂 系 统 问 题 (主 要 是 可 用 微 分 方 程 组 表 示 的 动 态 连 续 系 统 的 一 种 方 法 学 。 它 以 DYNAMO 语 言 作 为 建 模 语 言 , 这 使 得 系 统 动 力 学 的 建 模 方 法 具 有 更 为 深 刻 的 实 际 意 义 。 通过 该 课程 及 实验课的教学 使 学生 能够 掌握对 一类 复杂 系统 进 行建模和模 拟 的方法, 为 研究 复杂 系统, 利 用模 型进 行分 析 和 决 策 实 际 问题 奠 定 良 好 的理 论 和实 践 基 础 。 在 《系统 动力 学建模》的课程实验 过 程 中 ,要 求 学生 做 到 : l 能够从 计算机 能 接受 的 概念 模 式 入手 , 把 实 际 中 要 解决 的 问题 转化 为 计算机可 以 识别 的 形 式 。 l 掌握因果关 系 图 和系统 动力 学 流图 的 画 法, 熟练掌握 系统 动力 学方程的 写 法。 l 独 立 完 成 一个 复杂 系统的系统分 析 、 编 码实 现 , 对 模 拟过 程 中 出 现 的 问题能 独 立 排 除 。 l 撰写 简 明扼 要、 图 表 清晰 , 结论 正确 、分 析 科学的实验总 结 报告 。 实验的验 收 将 分 为 两 个 部 分。 第 一 部 分是 上 机 操 作, 包括检查 程 序 运行和 即 时 提问 。 第 二 部 分是 提 交 书 面 的实验 报告 。 此 外, 针 对以 前 教学 中 出 现 的 问题 ,建模实验 将 采 用 阶段检 查 方 式 , 每 个实验 都 将应 当 在规定 的时 间 内 完 成并 检查 通过 , 提 前 完 成 会 有 加 分, 过 期 完 成 会 有 较 大 额 度 的 扣 分, 直 至 扣 到 0 分, 以 避 免 期 末 集 中 检查 方 式 产 生的 诸 多 不 良 问题 , 希望 同 学 们抓 紧 时 间 , 合 理 安排 , 认 真完 成 。 实验一 蒙特卡洛法求面积 1. 实验目的 本 实验是计算机模 拟 的 入 门 实验,目的 在 于 使同 学 们 了 解 一 种 全 新 的计算机建模 思想来 代 替 传 统的数学模 型 方法 解决不 了 的 问题 。 传 统的 做 法是 把 变 动 的机制用数学 解析 式表 达 出 来 。 这 种 做 法 只 把 可 以 量 化 的 几 可 以 用数学 解析 式表 时的 那 部 分 知 识 、 信息 表 示 出 来 。 而 计算机模 拟则 只 凭 经 验数 据 , 直 接 模 仿客 观现象 , 不