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系统动力学

指数 系统动力学

系統動態學(System dynamics),或稱系統動力學,是美國麻省理工史隆管理學院Jay W. Forrester於1950年代綜合了系統理論(System Theory)、 控制論(Cybernetics)、伺服機械學(Servo-mechanism)、資訊理論(Information Theory)、 決策理論(Decision Theory)以及電腦模擬(Computer Simulation)所發展出來的。系統動態學是過程導向的研究方法, 擅長於大量變數、高階非線性系統的研究,系統中的因、果回饋關係環環相扣,例如研究世界人口、生產活動、污染、自然資源等問題的「世界動態學模式」(Forrester, 1973)、研究都市發展動態的「都市動態學模式」(Forrester, 1969)等。系統動態學應用的領域非常廣泛,包含生態、經濟、社會、組織、管理、環境保護等。系統動態學研究的主要貢獻是對於動態系統反直覺行為的深入了解,透過行為背後的結構性原因(互動機制)來解釋為何行為產生如此的變化形態;其次透過電腦的模擬提供了政策設計與學習的練習場。 系統動態學對問題的理解,是基於系統行為與內在機制間的相互緊密的依賴關係,並且透過數學模型的建立與操弄的過程而獲得的,逐步發掘出產生變化形態的因、果關係,系統動態學稱之為結構。所謂結構是指一組環環相扣的行動或決策規則所構成的網路,例如指導組織成員每日行動與決策的一組相互關連的準則、慣例或政策,這一組結構決定了組織行為的特性。構成系統動態學模式結構的主要元件包含下列幾項,「流」(flow)、「積量」(level)、「率量」 (rate)、「輔助變數」(auxiliary) (Forrester, 1961)。 系統動態學將組織中的運作,以六種流來加以表示,包括訂單(order)流、人員(people)流、錢(money)流、設備(equipment)流、物料流 (material)與資訊(information)流,這六種流歸納了組織運作所包含的基本結構。積量表示真實世界中,可隨時間遞移而累積或減少的事物,其中包含可見的,如存貨水準、人員數;與不可見的,如認知負荷的水準或壓力等,它代表了某一時點,環境變數的狀態,是模式中資訊的來源;率量表示某一個積量,在單位時間內量的變化速率,它可以是單純地表示增加、減少或是淨增加率,是資訊處理與轉換成行動的地方;輔助變數在模式中有三種涵意,資訊處理的中間過程、參數值、模式的輸入測試函數。其中,前兩種涵意都可視為率量變數的一部分。 系統動態學的建模基本單位-資訊回饋環路結構的基本組成是資訊回饋環路(information feedback loops)。環路是由現況、目標以及現況(積量)與目標間差距所產生的調節行動(率量)所構成的,環路行為的特性在消弭目標與現況間的差距,例如存貨的調節環路。除了目標追尋的負環外,還有一種具有自我增強(self-reinforced)的正回饋環路,即因果彼此相互增強的影響關係,系統的行為則是環路間彼此力量消長的過程。但除此之外結構還須包括時間滯延(time delay)的過程,如組織中不論是實體的過程例如生產、運輸、傳遞等,或是無形的過程例如決策過程,以及認知的過程等都存在著或長或短的時間延遲。系統動態學的建模過程,主要就是透過觀察系統內六種流的交互運作過程,討論不同流裡,其積量的變化與影響積量的各種率量行為。.

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史隆管理學院

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信息论

信息论(information theory)是应用数学、電機工程學和计算机科学的一个分支,涉及信息的量化、存储和通信等。信息论是由克劳德·香农发展,用来找出信号处理与通信操作的基本限制,如数据压缩、可靠的存储和数据传输等。自创立以来,它已拓展应用到许多其他领域,包括统计推断、自然语言处理、密码学、神经生物学、进化论和分子编码的功能、生态学的模式选择、热物理、量子计算、语言学、剽窃检测、模式识别、异常检测和其他形式的数据分析。 熵是信息的一个关键度量,通常用一条消息中需要存储或传输一个的平均比特数来表示。熵衡量了预测随机变量的值时涉及到的不确定度的量。例如,指定擲硬幣的结果(两个等可能的结果)比指定掷骰子的结果(六个等可能的结果)所提供的信息量更少(熵更少)。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信道编码定理、信源-信道隔离定理相互联系。 信息论的基本内容的应用包括无损数据压缩(如ZIP文件)、有损数据压缩(如MP3和JPEG)、信道编码(如DSL))。这个领域处在数学、统计学、计算机科学、物理学、神经科学和電機工程學的交叉点上。信息论对航海家深空探测任务的成败、光盘的发明、手机的可行性、互联网的发展、语言学和人类感知的研究、对黑洞的了解,以及许多其他领域都影响深远。信息论的重要子领域有信源编码、信道编码、算法复杂性理论、算法信息论、資訊理論安全性和信息度量等。.

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决策论

决策论是一个交叉学科,和数学、统计、经济学、哲学、管理和心理学相关。它主要研究实际决策者如何进行决策,以及如何达到最优决策。.

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美國

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環路圖

环路图是一个使得相关变量的相互影响可视化的图。在该图中,一组节点代表相互有联系的变量。变量之间的关系由箭头表示,这些箭头可以代表对某些变量产生积极或者消极的影响。 Category:图表.

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计算机模拟

计算机模拟,又称为计算机仿真,是指用来模拟特定系统之抽象模型的计算机程序。.

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麻省理工学院

麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,縮寫為MIT)是位於美國麻薩諸塞州劍橋市的私立研究型大學。成立於1861年,當時目的是為了響應。學校採用了辦學,早期著力於應用科學與工程學的實驗教學。麻省理工的研究人員在二戰及冷戰期間,致力開發電腦、雷達及慣性導航系統技術;戰後的防禦性科技研究使學校得以進一步發展,教職員人數及校園面積在的帶領下有所上升。大學於1916年遷往現在位於查爾斯河北岸的校址,沿岸伸延逾,佔地。 擁有6間學術學院、32個學系部門的麻省理工學院常獲納入全球最佳學府之列。學校一直聞名於物理科學與工程學的教研,但在近代亦大力發展諸如生命科學、經濟學、管理學、語言學等其他學術範疇。別名「工程師」的麻省理工體育校隊合計31支,涵蓋不同項目,學生因此可參與不同類型的跨校體育聯賽。 ,著名麻省理工師生、校友或研究人員包括了91位諾貝爾獎得主、52位國家科學獎章獲獎者、45位羅德學者、38名麥克阿瑟獎得主、6名菲爾茲獎獲獎者、25位图灵奖得主。此校同時具很強的創業文化,由其校友所創辦的公司利潤總值相當於全球第十一大經濟體。.

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