今天讲的是建模经验谈，系统动力学模型常见的误区：没有循环。
系统动力学模型有两个重要的特征，一是反馈，二是循环。这两个特征都要求模型中存在循环。
看下面的模型：
我们可以认为：变量A是变量B的因；变量B是变量C的因；变量C是变量D的因；变量D又反过来成为变量A的因。当然，变量A的因可能不止变量D一个，也可能还有其他变量如变量E。
这种因果循环的现象在宇宙中是普遍存在的，即使变量D可能对变量A的反馈影响比较小，但这种反馈却是存在的，当然变量D也可能对变量A的反馈影响很大。同时，我们不可否认世界的复杂性，一个事情的果往往是多个因形成的。
然而，社会科学研究，尤其是财经类的研究，大多数研究是线性的，以循环为标签的研究成果并不是主流。主要的原因是以追求“因果关系”的逻辑推理思维模式仍是研究界的主流模式。
例如，我们在学习其他数学模型时，通常会有一种变量叫做“目标变量”，也就是我们要研究的主要变量，是我们研究的焦点。我们将这个目标变量分解成若干自变量，将目标变量设为因变量。
艺术家高更以作品名称的形式提出了哲学三问：我们是谁？我们从哪里来？我们到哪里去？这里我们不去挖掘三问在哲学上的意义，仅在研究上借鉴一下这种思维方式。对我们的研究对象，我们也应该提出三问：研究对象是什么？影响研究对象的原因是什么？研究对象对其他对象的作用是什么？
而线性思维的“目标变量”，仅对前两个问题进行了解答，而忽视了第三个问题，其研究结构是不完整的。
假如系统没有形成循环，如下图：
这种模型就没有考虑变量D对其他变量的影响，或者对变量D的研究就到此结束了，这就是建模者划定的系统边界。
尽管系统有开环系统和闭环系统之分。但在系统动力学中，开环系统往往被认为是简单和不完整的，或者被认为是未完成的模型。系统动力学的研究对象一般是闭环系统。
开环系统亦称“无反馈系统”，系统的输入影响输出而不受输出影响。其内部没有形成闭合的反馈环，像是被断开的环，故称为“开环系统”。
在一个闭环系统中，反馈信息取自系统状态；通过决策控制改变系统状态，而这个状态又影响到未来的决策。这个作用过程是连续的、循环的，很难准确说出这个闭环作用是从哪里开始到哪里结束。因此闭环系统也没有严格意义上的“目标变量”。
开环系统并不是毫无用处。开环系统由于输出不对输入施加影响，因此开环系统不能对输出偏差和扰动做出反应，只对设定值做出规定的响应。而在系统动力学模型调试初期，设计者可以将反馈环暂时取消，使系统成为开环系统。这样便于简化问题，也易于调试。
开环系统还有一个弊端。
如上图所示，如果系统是一个开环系统，那么箭头指向的最后一个变量D，是由外生变量E来决定其值的。大多数情况下，外生变量都是常数，那么变量D也是一个常数，即使可以运行，模型里所有变量的值都是一个常数，所有的变量图像都是一条直线。
假如外生变量E是一个随时间变化的变量，这就需要用到影子变量time和含有时间变量的表函数，如图：
虽然变量E的图像不再是一条直线，如果没有刻意采用特殊的函数处理，变量D的图像大概率也不是一条直线。但变量E的值是随着时间time变化的值，这个值如果采用的全部都是历史发生值，那么变量D的值也都是对应的历史值。
如果变量E含有了随时间time变化的预测值，变量D也包含了预测值。
表函数里时间time的取值范围必须包含从initial time 和 final time的时间值，否则就会报错。
当然，如果模型是开环系统，那么系统动力学Vensim软件的作用就会大打折扣，可以运行开环系统的软件就会由非常多的选择，只要软件具有数学计算功能，几乎都可以计算开环系统。
准确地说，模型没有闭环，虽然并不是错误，但却是明显的缺陷。非常不建议建模者在模型中建立没有闭环的模型。
转自：“Vensim 学术教学”微信公众号
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