Simulation and Optimization Experiments on Some Model of SD Type: Aspect of Stability and Chaos

• Autorzy: Elżbieta Kasperska , Andrzej Kasperski , Elwira Mateja-Losa

Warianty tytułu

Eksperymenty symulacyjne i optymalizacyjne na modelu typu SD - problem stabilności i chaosu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problems of stability, bifurcation and chaos are nowadays in the center of the concern for many scientific disciplines, from the pure mathematics and control theory, to the practical experiences of management and economy. These problems are from their nature, interdisciplinary and they have many practical implications. Authors' experiences on the field of modelling, analysis and simulation the complex, non-linear, dynamic and multi-level systems, were developed from simple industrial models to the more sophisticated hybrid issues with using prof. Coyle's ideas so called "simulation during optimization" and "optimization during simulation"(fragment of text)

Problemy stabilności i chaosu są obecnie w centrum zainteresowań wielu dyscyplin naukowych, od matematyki i teorii sterowania począwszy, po praktyczne zagadnienia zarządzania i ekonomii. Problemy te są ze swej natury interdyscyplinarne i mają wiele praktycznych zastosowań. Doświadczenia autorów w dziedzinie modelowania, analizy i symulacji złożonych, nieliniowych, dynamicznych i wielopoziomowych systemów rozwijały się stopniowo od prostych przemysłowych modeli poprzez bardziej złożone hybrydowe zastosowania według idei prof. Coyle'a zwanych w literaturze przedmiotu "symulacją zanurzoną w optymalizację" oraz "optymalizacją zanurzoną w symulację". Celem tego artykułu jest przedstawienie nowych wyników otrzymanych przez autorów w dziedzinie symulacji i optymalizacji na modelach typu SD (Dynamiki Systemowej [Coyl77, Coyl94, Coyl96, Coyl98, Forr61, Forr69, Forr71, Forr72, Forr75, Gonc08, Plat10, Rado01, Ster00, Ster02]). W szczególności zajęto się aspektem "analizy wrażliwości" w badaniu stabilności i chaosu. Jest to nowe zagadnienie w dziedzinie zastosowania modeli typu SD dla analizy złożonych, nieliniowych, dynamicznych i wielopoziomowych systemów. Przez wiele lat autorzy stosowali metodę SD przy rozwiązywaniu problemów ekonomii i zarządzania, używając różnych zastosowań i języków [patrz publikacje: Kasp02, Kasp05, KaMa05, KaMa06, KaMS00, KaMS01, KaMS03, KaMS06, KaSl05]. Ostatnie badania na modelu DYNBALANCE (3-1-III) [Kasp09, KaMS06, KaSl03, KaSl05a, KaSl06] pozwalają na podkreślenie istotnej roli "analizy wrażliwości" w badaniu stabilności i chaosu modelowanego systemu. W tym artykule zaprezentowano niektóre wyniki przeprowadzonej analizy.(abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Scientific experiment; Optimalization; Simulation; Chaos theory

PL

Eksperyment badawczy; Optymalizacja; Symulacja; Teoria chaosu

• Czasopismo: Studia Ekonomiczne / Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach
• Rocznik: 2014
• Numer: nr 188 Ambient Technology and Creativity Support Systems
• Strony: 84--96

Twórcy

autor

Elżbieta Kasperska

• Silesian University of Technology, Poland

autor

Andrzej Kasperski

• Silesian University of Technology, Poland

autor

Elwira Mateja-Losa

• Silesian University of Technology, Poland

Bibliografia

• Coyle R.G.: Management System Dynamics. John Wiley & Sons, London 1977.
• Coyle R.G.: Cosmic and Cosmos. User Manuals. The Cosmic Holding Co, London 1994.
• Coyle R.G.: System Dynamics Modelling. A Practical Approach, Chapman & Hall, London 1996.
• Coyle R.G.: The Practice System Dynamics, Milestones, Lessons and Ideas from 30 Years' Experience. "System Dynamics Review" 1998, 14, pp. 343-365.
• Forrester J.W.: Industrial Dynamics. MIT Press, Massachusetts 1961.
• Forrester J.W.: Urban Dynamics. MIT Press, Massachusetts 1969.
• Forrester J.W.: World Dynamics. Wright-Allen Press, Massachusetts 1971.
• Forrester J.W.: Principles of Systems. Cambridge Press, Massachusetts 1972.
• Forrester J.W.: Collected Papers of Joy W. Forrester. Cambridge Press, Massachusetts 1975.
• Goncalves G.: Behavior Modes, Pathways and Overall Trajectories: Eigenvector and Eigenvalue. Analysis of Dynamic Systems. "System Dynamics Review" 2008, No 25.
• Kasperska E.: Cybernetic Formulation of some Functions of Management Types of Simulation and Optimization Approaches within the System Dynamics Method. Proc. of the 20th International Conference of the System Dynamics Society. P.I. Davidsen, E. Mollona, V.G. Diker, R.S. Langer, J.I. Rowe (eds.), 2002.
• Kasperska E: Some Remarks about Chosen Structural Aspect of System Dynamics Method. 6 éme Congrées Européen de Science des Systémes, AFSCET, Paris 2005.
• Kasperska E.: Metodologia budowy i wykorzystania modeli ewolucyjnych w aspekcie uczenia się (w) organizacji społeczno-gospodarczej (in Polish). Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
• Kasperska E., Mateja-Losa E.: Simulation Embedded in Optimization - A Key for the Effective Learning Process in (about) Complex, Dynamical Systems, ICCS 2005. LNCS 3516, Springer-Verlag, Heidelberg, Berlin 2005.
• Kasperska E., Mateja-Losa E.: Extended Sensitivity Analysis of Parameters and Structure in System Dynamics Models - Some Case Study. Proc. of the 24th International Conference of the System Dynamics Society, Nijmegen, The Netherlands. A. Grossler (ed.). New York 2006.
• Kasperska E., Mateja-Losa E. Słota D.: Some Extension of System Dynamics Method - Theoretical Aspects. Proc. of the 16th IMACS World Congress. M. Deville, R. Owens (eds.). IMACS, 2000.
• Kasperska E., Mateja-Losa E. Słota D.: Some Dynamics Balance of Production via Optimization and Simulation within System Dynamics Method. Proc. of the 19th International Conference of the System Dynamics Society. J.H. Hines, V.G. Diker, R.S. Langer, J.I. Rowe (eds.), 2001.
• Kasperska E., Mateja-Losa E. Słota D.: Optimal Dynamical Balance of Raw Materials - Some Concept of Embedding Optimization in Simulation on System Dynamics models and Vice Versa. Proc. of the 20th International Conference of the System Dynamics Society. P.I. Davidsen, E. Mollona, V.G. Diker, R.S. Langer, J.I. Rowe (eds.), 2003.
• Kasperska E., Mateja-Losa E. Słota D.: Modelling and Simulation of the Organizational Changes Using System Dynamics Method - Some Case Study. Cybernetics and Systems 2006. Proc. of the Eighteenth European Meeting on Cybernetics and Systems Research, Vienna, Austria, Vol. 2. R. Trappl (ed.). Austrian Society for Cybernetics Studies, 2006.
• Kasperska E., Słota D.: Two Different Methods of Embedding the Optimization in Simulation on Model Dynbalance (2-2). Proc. of the 21st International Conference of the System Dynamics Society. P.I. Davidsen, E. Mollona, V.G. Diker, R.S. Langer, J.I. Rowe (eds.). SDS, 2003.
• Kasperska E., Słota D.: Modelling of the Evolution in the Structures, by the Use of Hybrid Models on the Base of System Dynamics. Proc. of the 2005 Conference of System Dynamics and Management Science. Sustainable development of Asia Pacific, Shanghai, China, November 4 to 6. Q. Wang (ed.). School of Economics and Management, Tongji University, Development Institute, Shanghai 2005.
• Kasperska E., Słota D.: Optimization Embedded in Simulation on Models type System Dynamics - Some Case Study, ICCS 2005. LNCS 3514, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg 2005.
• Kasperska E., Słota D.: Parallel Dual Problem of Optimization Embedded in Some Model Type System Dynamics. Proc. of the 24th International Conference of the System Dynamics Society, Nijmegen, The Netherlands. A. Grossler et al. (eds.). The System Dynamics Society, New York 2006.
• Plate R.: Assessing Individuals' Understanding of Nonlinear Causal Structures in Complex Systems. "System Dynamics Review" 2010, No 26 (1).
• Radosinski E.: Systemy informatyczne w dynamicznej analizie decyzji. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
• Sterman J.D.: Business Dynamics - System Thinking and Modeling for a Complex World. McGraw-Hill, Boston 2000.
• Sterman J.D.: All Models Are Wrong: Reflections on Becoming a System Scientist. "System Dynamics Review" 2002, No 18.
• Vensim User's Guide Version 5. Ventana Simulation Environment, 2009.