Vensim—系统动力学软件

Vensim 10—系统动力学软件
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软件简介

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。使用Vensim建立动态模型，我们只要用图形化的各式箭头记号连接各式变量记号，并将各变量之间的关系以适当方式写入模型，各变量之间的因果关系便随之记录完成。而各变量、参数间之数量关系以方程式功能写入模型。透过建立模型的过程，我们可以了解变量间的因果关系与回路，并可透过程序中的特殊功能了解各变量的输入与输出间的关系，便于使用者了解模型架构，也便于模型建立者修改模型的内容。

Vensim用于开发，分析和封装高质量动态反馈模型。模型以图形化方式或在文本编辑器中被构建。特征包括动态函数，下标(阵列)，蒙特卡洛(Monte Carlo)敏感性分析，最佳化，数据处理，应用界面等。

软件版本

Vensim Professional——
Vensim Professional用于管理大型和建模复杂模型。它提供结构和行为的因果追溯(Causal Tracing TM )，提供蒙特卡洛敏感性，最佳化和下标(矩阵)功能。

Vensim DSS——
Vensim DSS增加了界面开发工具，用于创建管理飞行模拟器，外部函数和宏，编译仿真等。

软件特点

Vensim主要有以下几个特点:

1.利用图示化编程建立模型
Vensim的用户界面是标准的Windows应用程序界面，除支持菜单和快捷键外，还提供多个工具条或图标，这使用户使用非常方便。在Vensim中，“编辑”实际上并不存在，只有建模的概念。只要在启动VensimPLE系统后得到的主窗口中，依据操作按钮(画图工具)画出简化流率基本流图，再通过Equation Editor输入方程和参数，就可以直接进行模拟了。在Vensim中，方程及变量不带时标，模型建立是围绕着变量间的因果关系展开。

2.对模型提供多种分析方法
VENSIM所提供的分析工具可以分为两类:一类是结构分析工具，如cause tree功能可以将所有工作变量之间的因果关系用树状的图形形式表示出来;loops功能可以将模型中所有反馈环以列表的形式表示出来。另一类是数据集分析工具，如graph功能可以将各变量在整个模拟周期内的数值以图形的形式直观的给出，causes strip graph功能则将有直接因果关系的工作变量在模拟周期内的数值变化并列出来，以追踪系统变量间的影响关系。

3.真实性检验
对于我们所研究的系统，对于模型中的一些重要变量，依据常识和一些基本原则，我们可以预先提出对其正确性的基本要求，这些假设是真实性约束。将这些约束加到建好的模型中，专门模拟现有模型在运行时对这些约束的遵守情况或违反情况，就可以判断模型的合理性和真实性，从而调整结构或参数。真实性检验是Ventana公司的专利方法，是一种非常有效的建模工具。

4、灵活的传输方式
行于Windows下，数据共享性强，提供丰富的输出信息和灵活的输出方式。由于采用了多种分析方法，因此Vensim的输出信息是非常丰富的。其输出兼容性较强。一般的模拟结果，除了即时显示外，还提供保存文件和copy到剪切板。例如建立好的模型可以copy到剪贴板，再由剪贴板转到MS Word的编辑文件中。此外，Vensim软件还可以对您的模型进行优化等。

Vensim Professional软件功能

Vensim Professional 用于管理大型和建模复杂模型。它提供结构和行为的因果追溯(Causal Tracing TM )，提供蒙特卡洛敏感性，最佳化和下标(矩阵)功能。

建筑模型
一张系统图片胜过一千个文字，既可以帮助思考，也可以帮助与利益相关者沟通。Vensim 可以轻松创建定制的因果循环或库存图和流程图。您可以使用不同的颜色、字体、符号、箭头、形状和管道自定义图表。您可以在一个模型中创建多个视图，每个视图都包含整个模型结构的一部分。
当您准备好编写方程时，Vensim 提供了一个高效的环境。Vensim 可以创建和模拟仅包含几个变量或数百万个变量的模型。Vensim 具有许多内置功能，包括用户定义的查找、测试输入模式、逻辑运算符、随机数生成器、连续和离散延迟、平滑和预测、科学函数以及可定制的宏和外部函数。

模拟
Vensim 的模拟引擎提供快速的模拟时间并允许存储巨大的数据集。可以用 C 语言编译非常大的模型，以实现更快的仿真。游戏模拟模式允许用户以离散的时间间隔向前迈进，并在每一步对模型变量进行更改。Vensim 还可以在网络上运行，允许多个用户与单个模型交互。

数据
Vensim 可以使用外部数据系列作为外生输入来驱动模型或与模拟运行的数据进行比较。您可以在文本编辑器中创建外部数据，或者从数据库和电子表格应用程序导入（或导出到）。支持多种输入和输出方法，包括 ODBC 以及各种文件格式的表格、关系和整齐数据。
与电子表格不同，Vensim 提供模型数据分离，因此您的实验不会损害核心模型的完整性。

算法
优化
充分利用模型和数据需要良好的模型和复杂的校准算法，Vensim 为这两者提供了工具。可以自动校准模型以适应历史数据系列。您加载外部数据系列并指定要调整的参数，然后 Vensim 会自动调整这些参数以获得最佳拟合。Vensim 的优化引擎搜索复杂的多维表面，寻找最佳解决方案。支付函数提供模型数据与各种误差模型的比较，包括正态分布、稳健分布、泊松分布和二项式分布。卡尔曼滤波提供状态估计。马尔可夫链蒙特卡罗允许估计参数的置信边界和联合（贝叶斯）后验分布。
Vensim 还提供策略优化，即使对于具有多个最优值、离散或粗糙表面以及随机目标函数的最坏情况也是如此。

敏感性测试
敏感性测试涉及在执行多次模拟时改变对模型输入值的假设，然后检查所选输出变量的不确定性。Vensim 可自动执行多元蒙特卡罗模拟以及各种矢量和网格搜索方法。输出可以显示为带有置信界限的图形、单独的模拟轨迹或直方图。

因果追踪
Causal Tracing™是 Ventana 的发明，是一种在整个模型中跟踪变量（或其行为）的原因或使用的强大方法。模型结构用树形图追踪，模型行为用带状图追踪。因果追踪使得彻底探索和调试复杂模型变得更加容易；这极大地增强了对模型行为的理解。

现实检查
现实检查技术允许您根据您对现实的理解来测试模拟模型。构建准确反映复杂系统的模型可能非常困难。现实检查提供了一种简单的方法，可以根据模型中生成的行为自动检查有关现实的陈述，使模型与现实世界保持一致。

订阅（数组）
Vensim 具有强大的下标语言，用于构建连接到粒度数据的详细模型。每个下标结构都可以使用不同的常数、多个方程、聚合函数（例如对下标的元素求和）以及从一个到多个或多到多个源和汇的分配来单独定制。多个子范围可以轻松构建和分析数组的子集。映射功能可以轻松地从一个细节级别过渡到另一个细节级别。

Vensim DSS 软件功能

Vensim DSS 版本除包含Vensim Professional版本功能外，还包含：
自定义应用程序（飞行模拟器或学习环境）
Vensim 支持通过Forio及其自己的Linux 服务器引擎进行模型的 Web 部署。
Vensim 模型可以通过免费的模型阅读器在桌面上分发。
可以构建 Vensim 应用程序或 Venapp 来为模型提供管理飞行模拟器界面。Venapps 允许很少或没有接受过建模培训的个人能够有意义地访问模型。Venapps 是用简单的脚本语言编写的。对于Windows桌面应用程序，Ventana UK的Sable提供了灵活的界面开发环境。
Vensim DLL 是一个独立的程序，可以从其他应用程序（例如 Visual Basic、Delphi、Excel 和多媒体创作工具）调用。使用这些应用程序创建界面，然后调用 DLL 来访问、模拟和分析 Vensim 模型。Vensim 还可以设置为动态数据交换 (DDE) 服务器或客户端。

系统需求

操作系统：
•Windows 8 10(32位或64位) •Mac OS 10或更高，Intel处理器
硬盘空间
•20MB剩余空间
内存
•按实际情况，一般要求大于生成的.vdf文件

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