国内系统动力学应用研究综述

邱国鑫，张丽叶

（1.河南牧业经济学院 科研处；2.河南牧业经济学院 金融学院，河南 郑州 450044）

国内系统动力学应用研究综述

邱国鑫1，张丽叶2

（1.河南牧业经济学院 科研处；2.河南牧业经济学院 金融学院，河南 郑州 450044）

对目前我国对系统动力学研究的相关文献进行了梳理，从系统动力学在各领域应用的主要作用预测、管理、优化与控制等进行了介绍，并重点分析了在创新系统方面的应用现状，勾画出当前系统动力学理论应用的基本情况.

国内；系统动力学；应用研究；创新系统

系统动力学（简称SD）最早诞生于1956年，创始人是美国麻省理工学院的Jay W.Forrester教授.系统动力学于20世纪70年代末期引入国内，经历几十年的发展，系统动力学方法的越来越成熟，国内在系统动力学领域取得了巨大成绩，理论广泛应用在社会、经济、产业、区域与城市发展、可持续理论与发展、企业管理、项目管理、军事领域等，其中多项研究成果获得国家级和部委级的奖项.本文从运用系统动力学方法的作用出发，分析了国内有关系统动力学应用的现状，并重点分析了系统动力学在创新系统的研究情况，进一步探寻了系统动力学在国内的未来发展方向，以期望促进系统动力学在社会各领域得到广泛的应用并发挥应有的作用.

1 应用系统动力学进行模拟预测研究

系统动力学方法主要根据系统内部众多影响因素之间形成的各种反馈环进行建模，模型可以通过改变诸要素的量，在计算机上进行仿真模拟，从而为未来的发展做出不同的预测，找到最佳的要素组合，得到最佳的发展模式[2].

1.1 在自然资源方面的应用

由于自然资源是人类和社会发展必需品，涉及到社会经济发展的各行各业，因此，系统动力学应用于自然资源的需求和价格预测方面的研究越来越多.

在土地资源承载力的预测，高新才，赵玲[3]从农作物供需差的角度建立了系统动力学仿真模型，以张掖市为例预测分析干旱区土地资源的人口承载力，预测张掖市未来20年里人口将日趋超过土地资源人口承载力.魏耀武，常军[4]建立了区域土地资源人口承载力系统动力学模型，模拟仿真山东省未来十几年不同情境下的土地资源人口承载力的变化.

针对能源预测方面，曹晓晨，张林华[5]运用系统动力学理论和方法，建立农村能源可持续发展的系统动力学模型，并将农村能源系统分为人口、能源供给、可再生能源开发、建筑等子系统，通过山东省农村能源模型进行动态模拟，分析预测到2030年山东省能源发展情况.黄元生，张茜[6]运用系统动力学模拟预测我国2015—2020年的能源消费需求，为了满足能源需求，必须调整能源结构，大力发展科学技术，提高能源利用效率，逐步引进碳排放税.

针对矿产资源的预测，林启太[7]应用系统动力学模型对矿产品产销前景进行分析预测.唐旭[8]等根据系统动力学原理构建了中国石油产量预测的系统动力学模型，确定了剩余可采储量、采油速度等规模变量参数.于晓勇等[9]采用系统动力学方法预测了中国2006-2050年的煤炭投资需求.史立军，周泓[10]用系统动力学方法预测了我国未来天然气的供需趋势.杨鑫等[11]对可持续发展的中国石油供需进行了预测.谢丽琨，张力菠[12]通过系统动力学模型仿真预测了石油价格与各影响因素之间的关系.

针对在水资源的应用方面，刘俊良等[13]、张雪花等[14]、田林[15]用系统动力学模型预测城市需水量；牛志强等[16]、黄林显等[17]利用系统动力学方法建立了区域水资源承载力模型，模拟河南省（山东省）水资源承载力和用水状况；杜梦娇等[18]构建了江苏省水资源安全系统动力学模型，并对水资源安全问题进行了模拟仿真；陈南祥，王延辉等[19]、刘婧尧等[20]将系统动力学方法应用于区域水资源可持续利用，并模拟仿真预测了未来几十年河南省（天津市）水资源的需求状况.张雪花，郭怀成[21]应用系统动力学多目标规划整合模型对秦皇岛市城市水资源利用结构进行了优化研究.

另外，动力系统学还广泛应用在海洋资源[22]、湖泊[23]、森林[24]等生态系统的可持续发展预测.

1.2 应用在其他行业的预测

运用系统动力学方法对未来的发展做预测还在财务[25]、人口规模与迁移[26]、交通运输[27]、住宅房地产市场[28]、人才市场[29]、电力市场[30]、生命周期[31]、汽车市场[32]、农业[33]等方面得到广泛应用.

2 应用系统动力学进行政策管理研究

根据系统动力学的模拟仿真结果，提出有针对性的措施和建议.在企业管理、项目管理和物流管理等方面的应用较多.

胡斌等[34]在分析企业成长过程及主要影响因素的基础上，建立了企业生命周期变化的系统动力学模型，并进行了仿真，为管理者进行企业组织管理与活力控制提供决策支持.杨文雅[35]运用系统动力学分析了企业现金流，并对财务风险的传到路径进行分析，从而对企业的经营活动进行有效的指导.在项目管理方面，应用在建设项目管理[36]、软件项目管理[37]、ERP项目管理[38]、智能电网工程项目管理[39]、科研项目管理[40]等.在物流管理方面，主要运用在（区域）物流系统[41,42]、企业物流外包[43,44]、供应链管理[45]、航空物流[46]等诸多方面.同时，城市交通[47]及市场营销[48]等方面也有其应用.

3 应用系统动力学进行优化与控制研究

对系统进行优化与控制是系统动力学方法最重要的作用之一，也是应用系统动力学研究的最终目的[49].

周仕通[50]等运用系统动力学仿真技术对影响资金循环的各个因素进行即时分析，从而达到维护资金循环、优化不同形态资金分布、高效利用内部资金、减少集团财务风险的目的.王其藩，李旭[51]运用系统动力学方法探讨了社会经济系统的政策作用机制与行为优化的原理和方法.另外，应用比较常见的还有库存优化控制[52]、资源优化控制[53,54]、农业系统结构优化[55]、过程造价控制[56]、军事系统[57,58]等方面也较常见.

4 系统动力学在创新系统中的应用

随着系统动力学方法的越来越成熟，最近几年，国内外已有不少学者运用系统动力学理论对创新系统进行研究，这为创新系统的进一步研究提供了新的分析工具.系统动力学在创新系统中的应用主要集中在区域和企业.

针对区域的应用研究，王灏晨、夏国平[59]建立了区域创新系统动力模型并以广西为例进行了仿真模拟，发现资金和人才是制约广西创新系统建设的瓶颈要素，并提出了对策.杨剑等[60]建立区域创新系统的系统动力学模型，研究区域创新系统的结构和运行机制，从而为区域创新战略的正确制定和有效实施提供理论依据.

针对企业的应用研究，孙冰、王为[61]构建了为企业系统动力学模型，以黑龙江省为例分析了企业自主创新能力的动力效果.李柏洲、苏屹构[62]建了大型企业原始创新的系统动力学模型，通过对模型回路的分析，得出优化大型企业内部各部门之间的投入比例可以提升大型企业原始创新能力.孙晓华、杨彬[63]构建了企业自主创新系统动力学模型，分析了影响企业自主创新能力提升的主要因素，并从微观和宏观两个层面提出相应对策.另外，还应用在产学研协同创新[64,65]、国家创新能力[66]、城市创新系统[67]等.

5 结论

纵观最近三十多年的国内系统动力学应用研究来看，应用范围比较广泛，覆盖面也很宽.针对创新系统的研究也比较丰富，但是针对自主创新能力的研究还比较少，所以未来系统动力学方法在区域或者企业自主创新能力领域的应用是一个值得研究的方向.

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N941.3

A

1673-260X（2016）11-0130-03

2016-08-09

河南省软科学计划项目：基于系统动力学视角的河南省自主创新能力提升问题研究（162400410061）