手把手教你用Vensim建模

【实例简介】
Vensim是由美国Ventana Systems, Inc.所开发，为一可观念化、文件化、模拟、分析、与最佳化动态系统模型之图形接口软件。Vensim可提供一种简易而具有弹性的方式，以建立包括因果循环(casual loop)、存货(stock)与流程图等相关模型。
目录 第1章 Vensim简介 1.1前言…1 12 Vensim安装 第2章 ensin用户界面 21主要特征 ““+·““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““ 22标题栏… 222 23菜单… 24工具栏 2.5 Vensim窗口类型 26在不同类型窗口之间移动 27在同一类型中的窗口间移动 2334555 28状态栏.… 29 Venin绘图工具 ,,,,,,,,, ,,,,,,,,, 6 2.10模拟工具. 211分析工具… 212分析输出工具 2.13控制面板.… 214下标控制-…-.111 第3章应用举例….13 31用 Vensim建模步骤. 13 32劳动力库存问题建模实例…13 第4章因果关系图 17 4.1 Vensim模型 ,,,,,,,,,,,,主,,,,,,,,着自,8,,,, 17 42绘制因果关系图.17 43编辑因果关系图....18 第5章流图 21 51绘制流图. 52变量外观 53边框( Containing Boxes) “““““ 第6章创建模型 25 6.1 Vensim规则 62兔子繁殖模型.… 第7章函数… 32 7.1概述… 72 Venin函数库.12 73ensm表函数 第8章多重视图….....44 81多重视图的建立 44 82多重视图的连接. 第9章自定义输出…..111111146 91标记图像曲线( Graph Lines)…… 46 92自定义图像 48 9.3自定义表格 ·· 第1章ⅴ ensim简介 11前言 Vensim是一个可视化的建模工具,用户可以通过 Vensim定义一个动态系 统,将之存档,同时建立模型、进行仿真、分析以及最优化。而且使用 Vensim 建模非常简单灵活,用户可以通过因果关系图和流图两种方式创建仿真模型 在 Vensim中,系统变量之间通过用箭头连接而建立关系,而且是一种因果 关系。变量之间的因果关系由方程编辑器进一步精确描述,从而形成一个完整的 仿真模型。用户可以在创建模型的整个过程中分析或考察引起某个变量的变化的 原因以及该变量本身如何影响模型,还可以研究包含此变量的回路的行为特性。 当用户创建了一个可以仿真的模型, Vensim可以让用户彻底地探究这个模型的 行为 12 Vensim安装 Vensim有几种版本,例如, Vensim dss、 Vensim Professional、 Vensim ple-Plus 和 Vensim ple(下文称 Venule)等。 Vens im的所有版本对系统要求都不是很高, 只要是 Windows操作系统或者是 Macintosh操作系统都可以正常运行。 安装 Vensim时需要 Vens im的安装程序和一个序列号,不同的版本对应不 同的序列号。在安装时,所有的 Vensim安装程序都所安装选项,但是用户可以 安装的只是所拥有的序列号对应的权限所包括的选项。 由于 Venule版本多用于教学,因此在安装的时候,选择“ for academical use only”,则无需输入序列号。正是因为 Venule版本的这个特点,所以在功能上要 比 Vensim Professional和 Vensim dss版本弱,即 Vensim Professional和 Vensim dss 版本的有些功能在 Venule版本中没有。例如, Venule版本就不支持敏感性测试, 优化和博弈等功能。 关于Vensim的详细介绍和相关信息可以参考http://w www.vensimcom 和 http://www.vensim.com.cn.等相关网站。 第2章Ⅴ ensim用户界面 21主要特征 Vensim的用户界面中包括一个工作区以及其它一系列工具。 Vensim的主窗 口是这个工作区,包括标题栏、菜单、工具栏以及分析工具。当一个模型打开时, 绘图工具和状态栏也会出现,如图2-1所示。 Title Bar Menu Main toolbar Sketch Tools N Vensim:pop. mdl Var: Opration Eile Edit yiew Layout Mode! Iods Windws Help 间日舀的回Cumm罾的函是 幽笔九|止品桌*kw Population births deaths 国 birth rate awerage lifetime 1 Timd wew roma四西下图■圈 Analysis Tools Status Bar Sketch Drawing Area 图2-1 22标题栏 标题栏显示了当前打开的模型以及工作区变量。 IA Vensim: Sales mdI Var: sales force productivity 图22 工作区变量是指用户选中的并且想要了解更多信息的模型变量,例如变量的 函数式或者是动态变化。通过点击一个变量或者使用控制面板中的变量选择控制 选择工作区变量。 23菜单 Vensim中的很多操作可以通过菜单来完成。 Eile Edit View Layout Model Tools Windows Help 图23 Hile(文件):包括打开模型、保存、打印等功能。 εdit(编辑):允许用户对模型中选中的部分进行复制粘贴,用户还可以查 找模型中的某一个变量。 VieW(视图):视图菜单中可以建立新视图,以及对多重视图排序,这一点 会在第八章多重视图中详细论述。视图菜单另一个功能就是对当前视图进行各项 操作,比如放大缩小,字体,颜色等。视图菜单的第一项“ As text”还可以切换 到模型的文本视图,在其中会列出模型中所有的变量和方程 Layout(版面):允许用户对流图中元素的大小和位置进行调整。 Mode(模型):可以打开模拟控制以及 Time bounds对话框,还可以进行模 型检验以及数据的导入和导出。 Tools(工具):设置 Vensim的全局选项,允许用户使用分析工具和绘图工 具同时设置全局选项。 Windows(窗口):允许用户在不同的打开窗口之间进行切换。 Hep(帮助):通过帮助菜单,用户可以获取在线帮助,也可以访问 Vensim 用户手册 菜单对背景很敏感并且命令是针对正在活动的窗口的。最常用的菜单命令还 有快捷键并且可以通过下面将要介绍的工具栏来操作。 24工具栏 工具栏提供了一些比较常用的菜单项以及一些模拟特征的按钮。下面第一部 分的按钮是用来访问文件菜单和编辑菜单中的一些项目。 副舀电 New Model Open Model Save Print Cut Copy Paste 图24 接下来的几个按钮和 Runname编辑框被用来进行模型仿真。 current公冢k涸 Control Runname Simulate Game Optimize Choose SyntheSim Sensitivity eality Simulation Runname heck 图25 最后的几个按钮访问窗口类型。点击一个按钮显示该类型的窗口或者在该类 型的窗口间循环。 Build windows Control Panel Output Windows Subscript Control 图26 不同的 Vensim版本,比如 Vensim DSS和 Venule对应的工具栏是不同的, 与上文提到的安装选项的权限有关。 2.5 Venin窗口类型 Vensim包括几种类型的窗口:创建窗口、输出窗口和控制窗口。三种窗口 分别执行不同的功能。 创建窗口:创建窗口用来在ensm中创建模型。用来构建新的模型,或者 是修改、操作和模拟现有的模型。创建窗口包括用于绘制模型流图和写方程的绘 图工具,以及用于修改流图的状态栏。 输出窗口:用 Venin分析工具创建的窗口,包括图表和列表等。输出窗口 由点击分析工具产生。分析工具从模型中收集信息,并且将这些信息在一个窗口 中以图表、图像或文本形式显示出来。很多这样的窗口可以同时打开,并且一个 特定的窗口可以单独关闭,或者使用菜单项 Windows>Close All! Output所有窗口 可以同时关闭。 控制窗口:包括控制面板和下标控制窗口。控制面板用来控制 esm的内 部设置;下标控制窗口则是用于在 Vensim Profession和 Vensim DSs中定义和 选择下标变量 2.6在不同类型窗口之间移动 当一个窗口被选中或创建时,该窗口移动到最上层并且成为活动窗口,而其 它所有的窗囗这时都是不活动的。用户只能在活动窗口进行操作。用户可以通过 四个不同的方法在窗口类型之间移动: (1)点击工具栏中适当的窗口按钮; (2)按Ctr+ Shift-+Ta在不同类型的窗口之间切换 (3)从 Windows菜单,选择 Pop Build Forward、 Pop Output Forward、 Control Pane或者 Subscript Control (4)用鼠标点击适当的窗口。 27在同一类型中的窗口间移动 可能存在多个输出窗口打开的情况,并且在 Vensim更高级的安装配置选项 中,多个创建窗口同时打开。这时用户可以选择只在同一类型的打开窗口间移动, 方法如下: (1)点击窗口类型按钮 (2)按Cr+Tab键; (3)从 Windows菜单,为输出窗口选择 Output Window Lis,或者点击 Windows菜单最底端的要求的创建窗口; (4)用鼠标点击适当的窗口。 2.8状态栏 状态栏显示流图以及流图对象的状态。状态栏包含一系列修改被选对象状态 的按钮。 团 View 10 Times New Roman12bs■■凹 图27 流图的很多属性可以通过状态栏来控制,包括被选变量的属性(类型、大小 粗体、斜体、下划线等)以及变量颜色、表框颜色、文本位置、箭头颜色宽度极 性等。 当使用文本编辑器时,状态栏转变为反映文本編辑的操作, 29 Vensim绘图工具 绘图工具聚集在一个绘图工具条中。如图27所示。 Lock Variable Arrow, Model Merge Comment, Hide Equations Variable Wand Move/Size Box Rate Shadow Input Unhide De fete Reference Variable Variable Output Wand Modes Object 图28 Loαk(锁定):流图被锁定。可以选定流图对象以及变量,但不能移动流图 对象; Move/size:对流图对象进行选择、移动以及大小调整; Variable:创建常量、辅助变量以及数据 Box Variable:创建水平变量; Arow:创建连接箭头 Rate:创建速率变量; Shadow variable:对现有模型添加影子变量; Mege:将两个变量合并成一个变量,将水平变量并入现有的集合,将箭头 并入一个变量; nput Output Object:往流图中添加输入滑动条,以及输出图像和表格; Sketch Comment:往流图中添加注释和图片; Unhide Wand:在一个流图视图中显示变量; Hide Wand:在一个流图视图中隐藏变量; Delete:删除结构、模型中的变量和流图的注释; 【实例截图】
【核心代码】