تجزیه و تحلیل سیستم ها (هفته ششم)

تجزیه و تحلیل سیستم ها (هفته ششم)

اسلاید 1: هفته ششمتجزيه و تحليل سيستمها

اسلاید 2: حالتها، جریانها و انباشتگیعلائم مورد استفاده در نمودارهای حالت و جریاننمایش ریاضی حالتها و جریانهانقش حالتها در پویاییشناسایی حالتها و جریانهاواحدهای اندازه گیری در شبکه های حالت و جریانآزمایش تصویر لحظه ای و آنیبقای مواد در شبکه های حالت و جریانسیستم های برپایه متغیر حالتمتغیرهای کمکیحالتها تنها به واسطه جریانهایشان تغییر می کنند.زمان پیوسته و جریانهای آنیجریانهای پیوسته تقسیم پذیر با جریانهای تقسیم ناپذیرفهرست مطالبهفته ششم2

اسلاید 3: بازخورد و جريان و حالت دو مفهوم كليدي در تئوري سيستم دايناميك مي باشند.يكي از محدوديت هاي اصلي نمودارهاي علي عدم توانايي در نمايش ساختار جريان و حالت سيستمها است.حالتها، انباشتگي هاي سيستم مي باشند. آنها نشان دهنده وضعيت سيستم بوده و اطلاعات حاصل از آنها مبناي تصميم گيريها است .حالتها منجر به ايجاد سكون در سيستم مي شوند.حالت ها با تجمع و انباشتن مابه التفاوت خروجي ها و ورودي ها منجر به ايجاد تأخير در سيستم مي شوند.حالتها توسط جریانها تغییر می کنند.حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم3

اسلاید 4: علائم مورد استفاده در نمودارهای حالت و جریانحالتها با استفاده از يك مستطيل نمايش داده مي شوند(مانند يك كانتينر كه شامل موجودي از كالا است).جريان ورودي بصورت فلش با جهتي به سمت حالت ترسيم مي شود كه نشان دهنده افزايش حالت مي باشد.جريان خروجي بصورت فلش با جهتي به سمت خارج حالت ترسيم مي شود كه نشان دهنده كاهش حالت مي باشد.شيرهايي روي جريانهاي ورودي و خروجي كه نشان دهنده كنترل بر جريان مي باشند.ابرها نشان دهنده منابع و مقصدهای جریان هستندمنابع انباشتی خارج ازمدل است که جریان ورودی از آن نشأت می گیرد.مقصدها نشان دهنده انباشتی است که جریانهای خروجی از مدل پس از ترک مدل به آن وارد می شوند. این منابع و مقاصد دارای ظرفیت نامحدود بوده و بر سیستم فشار وارد نمی آورند.حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم4

اسلاید 5: علائم مورد استفاده در نمودارهای حالت و جریانحالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم5

اسلاید 6: علائم مورد استفاده در نمودارهای حالت و جریانحالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم6

اسلاید 7: نمایش ریاضی حالتها و جریانهاسمبلهاي بكار رفته براي ترسيم نمودارهاي حالت جريان اولين بار توسط فارستر ابداع شد و برگرفته از مباحث هيدروليك است.حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم7Hydraulic Metaphor:Stock and Flow Diagram:Integral Equation:Differential Equation:

اسلاید 8: نقش حالتها در پویاییمتغيرهاي حالت با تهيه اطلاعات مورد نياز، موقعيت فعلي سيستم را به تصميم گيرنده نشان مي دهند.یک خلبان بدون اطلاع از وضعیت هواپیما شامل موقعیت، جهت پرواز، ارتفاع از سطح دریا و میزان سوخت نمی تواند پرواز موفقی داشته باشد.یک شرکت بدون آگاهی از میزان سفارشهای عقب افتاده، موجودی انبار، ذخیره قطعات، نیروی انسانی و سایر ذخایر نمی تواند برنامه تولید مناسبی ارائه کند.یک ترازنامه با گزارش مقادیری چون نقدینگی، موجودی انبار، مبالغ قابل پرداخت و بدهی ها می تواند بیانگر سلامت مالی شرکت باشد و این اطلاعات بر تصمیماتی چون دریافت وام های جدید، پرداخت سود سهام و کنترل هزینه به وسیله تعدیل نیرو تاثیرگذار است.حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم8

اسلاید 9: نقش حالتها در پویاییمتغيرهاي حالت، سيستمهايي با سكون و پايداري بيشتر و داراي حافظه تاريخي ايجاد مي كنند. مقدار متغير حالت تجمع رويدادهاي گذشته است.موجودي گازهاي مخرب لايه ازن حتی اگر نرخ ورود این گازها صفر شود.حافظه و اعتقادات شما مثلا در مورد ارائه سرویس بد در یک سفر هوایی در سالها پیش حتی اگر وضعیت سرویس دهی خوب شده باشد.حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم9

اسلاید 10: نقش حالتها در پویاییمتغيرهاي حالت منبع تأخيرها مي باشند.اختلاف بين متغير ورودي و خروجي در يك متغير حالت قرار مي گيرد.تاخیری بین زمانی که نامه ای پست می شود تا به دست گیرنده برسد وجود دارد که در این زمان نامه ها در حالتی به نام ” موجودي نامه هاي در حال گذر“ قرار دارند.بین تصمیم به ساخت ساختمان های اداری و بهره برداری از آنها فاصله ای چند ساله وجود دارد که در طول این فاصله دسته ای از ساختمانها در حال پیشرفت هستند و دسته دیگری در حالت پروژه های پیشنهادی قرار دارند.حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم10

اسلاید 11: نقش حالتها در پویاییحالتها، جریان ها را جدا می کنند و عامل پویایی نامتعادل می گردند.حالتها، اختلاف بین جریان ورودی و خروجی را جذب می کنند و به این طریق است که جریان ورودی و خروجی می تواند متفاوت باشد.در حالت تعادل مجموع جریان ورودی و خروجی با هم برابر است و حالت سیستم تغییر نمی کند.جریانهای ورودی و خروجی به این علت که کنترل آنها توسط فرآیندهای تصمیم گیری متفاوت صورت می پذیرد دارای اختلاف بوده و نامتعادل هستند.تولید غلاتبرداشت بر اساس تغییرات آب و هوایی، آفات و ...مصرف بر اساس تعداد افراد و ...اگر انبارشی وجود نداشته باشد برای برقراری تعادل، مصرف و برداشت باید یکسان شود و این یعنی مردم بین دو زمان برداشت باید گرسنگی بکشند حالتها، جریانها و انباشتگیهفته ششم11

اسلاید 12: شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم12

اسلاید 13: واحدهای اندازه گیری در شبکه های حالت و جریانمتغيرهاي حالت معمولاً بصورت مقدار مي باشند به عنوان مثال تعداد كالاهاي داخل انبار و يا تعداد شاغلينمتغيرهاي جريان نيز داراي همان واحد مي باشند با اين اختلاف كه در يك بازه زماني تعريف مي شوند. به عنوان مثال نرخ اضافه شدن و يا كم شدن از انبار داراي واحد تعداد در روز و يا تعداد در يك بازه زماني مي باشدشناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم13

اسلاید 14: آزمایش تصویر لحظه ای و آنیدر یک تصویر لحظه ای از سیستم تنها متغیرهای حالت قابل اندازه گیری است.سطح آب در عکس معلوم است ولی اینکه آیا سطح آب پایین می رود یا بالا می آید معلوم نیست.شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم14

اسلاید 15: آزمایش تصویر لحظه ای و آنیشناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم15

اسلاید 16: آزمایش تصویر لحظه ای و آنیشناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم16

اسلاید 17: بقای مواد در شبکه های حالت و جریانهنگامی که جریانی از یک انباشت به انباشت دیگر حرکت کند انباشت دریافت کننده درست به همان میزانی اضافه می شود که انباشت ارسال کننده کم شده است.لیکن این جریان فیزیکی با جریان اطلاعات بازخوردی کاملا متمایز است.(شما بدون کم شدن از اطلاعات می توانید دیگران را در جریان اطلاعات بازخوردی قرار دهید.) شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم17

اسلاید 18: سیستم های برپایه متغیر حالتتئوري سيستم دايناميك بر پايه تعيين متغيرهاي حالت بنا شده است.متغير حالت تنها از طريق متغيرهاي جریان ورودي و خروجي تغيير مي كند.متغيرهاي حالت تعيين كننده متغيرهاي جريان مورد نياز مي باشند.سيستمها متشكل از شبكه اي از متغيرهاي حالت و جريان مي باشند كه بوسيله بازخوردهاي اطلاعاتي كه از سمت متغيرهاي حالت به متغيرهاي جريان صورت مي گيرد به يكديگر متصل مي باشند.تعیین کننده های جریان مقادیرثابت و متغیرهای برونزا هستند که از جنس متغیر حالتند.ضرایب ثابت متغیرهای حالتی هستند که بسیار آهسته تغییر می کنند.متغیرهای برونزا خارج از مرز سیستم قرار دارند.مثلا در مدل تقاضای یک بازی رایانه ای میزان پتانسیل موجود در بازار تعداد افراد بین 4 تا 20 سال است که به نظر نمی رسد در طول عمر چندساله محصول تغییر چندانی داشته باشد و می توان آن را ثابت در نظر گرفت.شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم18

اسلاید 19: سیستم های برپایه متغیر حالتشناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم19

اسلاید 20: متغیرهای کمکیمي توانيد فقط با استفاده از متغيرهاي حالت و جريان مدل خود را بسازيد.ممكن است روابط رياضي بين متغيرهاي شما بسيار پيچيده باشدتوصيه مي شود براي درك بهتر مدل از برخي متغيرهاي كمكي براي مدلسازي استفاده نمائيد.متغیرهای کمکی توابعی از متغیرهای حالتند(ضرایب ثابت یا متغیرهای برونزا) شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم20

اسلاید 21: متغیرهای کمکیشناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم21

اسلاید 22: حالتها تنها به واسطه جریانهایشان تغییر می کنند.با توجه به سطح متغيرهاي حالت و از طريق مقدار متغيرهاي جريان تغيير می نماید.با تغيير متغيرهاي جريان مقدار متغير حالت تغيیر خواهد نمود.بنابراین تغيير متغير حالت فقط از طريق متغيرهاي جريان صورت خواهد گرفت.شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم22

اسلاید 23: حالتها تنها به واسطه جریانهایشان تغییر می کنند.تنها راه کاهش مشتریان منتظر خروج آنهاست و سایر عوامل بر نرخ خروج آنها اثر می گذارد.(به مثبت بودن همه قطبیت های جدید توجه کنید.)شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم23

اسلاید 24: زمان پیوسته و جریانهای آنیدر سيستم دايناميك زمان بصورت پيوسته بوده و وقايع و رويدادها مي توانند در هر لحظه از زمان روي دهند.يك مدل سيستم دايناميك با توجه به درجات بالاي معادلات ديفرانسيل آن بصورت رياضي قابل حل نبوده و بصورت محاسبات عددي حل مي شود.در محاسبات عددي، زمان به بازه هاي كوچك شكسته شده در بازه هاي زماني فوق محاسبات انجام مي شود.میزان متغیرهای جریان برابر ارزش آنی در یک لحظه است که قابل محاسبه نیستتولید ناخالص ملی به شکل لحظه ای قابل محاسبه نیست.هر چه بازه های زمانی اندازه گیری کوچکتر باشند نرخ متوسط گزارش شده تقریب دقیق تری از نرخ آنی می دهد.شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم24

اسلاید 25: جریانهای پیوسته تقسیم پذیر با جریانهای تقسیم ناپذیرمتغيرهاي جريان در نهايت بصورت گسسته مي باشند.حتی جریان آب نیز از تعدادی مولکول آب تشکیل شده که گسسته است. گسسته يا پيوسته فرض كردن متغير جريان بسته به هدف از مطالعه متفاوت استدر صورتي كه هدف بررسي رفتار ورود و خروج نفت به يك پالايشگاه باشد مي توان فرض پيوسته بودن متغير جريان را درنظر گرفتدرصورتي كه هدف محاسبه تعداد ايستگاه هاي خدمات دهي به تانكرها باشد بايد متغير جريان را گسسته فرض نمود.شناسایی حالتها و جریانهاهفته ششم25