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QQ：77172358 STELLA 9.0 软件入门吉林大学商学院二 00 八年十一月 1

目录第一章模型交流与理解 ——人口与资源模型 ........................................................................................... 3 第二章建立模型 ——以人口与资源模型为例 ............................................................................... 7 第三章用户界面/模型分析特性 ——使模型更容易理解与运作 ......................................................................... 23 第四章 STELLA 的其他特征 ——控制模型的复杂程度 ................................................................................. 30 第五章高级功能 ......................................................................................................................... 35 第六章内置函数 ......................................................................................................................... 40 附录：STELLA 软件的基本操作 .................................................................................................... 69  移动、命名栈或转换器及其名称栏的方法 ................................................................. 70  建立流的方法 ................................................................................................................. 70  移动、弯曲及反转流的方法 ......................................................................................... 70  连接器的使用方法 ......................................................................................................... 71  定义图形函数 ................................................................................................................. 71  建立图形和表格的模板 ................................................................................................. 72  文字编辑工具的使用 ..................................................................................................... 74  Alt 键和 ghost 工具的使用 ............................................................................................ 75  “炸药”工具 ................................................................................................................. 76 2

第一章模型交流与理解 ——人口与资源模型一、人口与资源模型背景介绍和模型概述 “人口与资源”模型模拟了人口数量与自然资源消耗之间的关系，该模型了提供了两种调整策略（人均资源消耗量控制以及人口数量控制）以建立人口与自然资源之间的平衡。为了维持生命人类必须消耗自然资源，人口以一定的出生率和死亡率增加和减少，假设每个人都消耗同等的、一定量的资源；自然资源以一定的再生率增加，如果资源数量过低那么资源可能会失去再生的能力，自然资源不足又将导致人均资源可消耗量过低，从而导致人的死亡率的上升。防止人均资源可消耗量过低的途径之一是采取保护策略，即在资源不足前就采取措施限制人均消耗资源量，保护自然资源，使资源维持在合理的数量水平；另一种途径是控制人口的出生率从而使人口数量处于合理范围之内。安装 STELLA9.0 软件后，找到“Tutorials”文件夹里的“人口与资源模型（Population and Resources.stm）” 在资源充足的情况下人口数量增长较快；一旦人口的数量超过资源可供给的数量就会导致资源不足，人口死亡率上升。“人口与资源模型”的目的是调节人口与资源的关系，使人口和资源数量达到平衡状态。为了达到平衡调节的目的，首先必须弄清导致人口和资源数量增加和减少的因素，然后通过调节这些因素建立人口与资源之间的平衡。图 1-1 为“人口与资源模型”在 Interface 层中的 High-Level Map（高层结构图）。图中的方框称为过程框（process frame）。两个方框分别代表自然资源和人口。这两个过程框（process frame）“natural resources frame”和“population frame”是“人口与资源模型”中的两个关键“角色”（actor）。图中的蓝色和红色箭头表示人口与资源这两个“角色”之间中存在某些关系。图 1-1 为了便于模型使用者进行模拟，可以在 Interface 层建立如下的控制板（control panel），如图 1-2 所示。利用该控制板可以调节“人口与资源模型”中的各种参数和变量，找出人口与资源的平衡点。 3

图 1-2 运行控制板上图所示的控制板提供了几种“管理策略”（Management Policies）供模型使用者改变人口与资源模型中的各种参数和变量以调节人口与资源的平衡。下面对逐一介绍这几种“管理策略”。如图 1-3 所示的旋钮输入板（konb input device）可以改变人口的初始数量。拖动旋钮输入板中的旋钮可以改变初始人口数量，也可以在旋转输入栏上方的数字框内直接输入数字。点击“U”可使初始人口数量恢复到系统原先设定的值 100。图 1-3 旋钮输入板（konb input device）如图 1-4 所示的滑动输入栏（slider input device）可以改变人均资源消耗量。控制人均资源消耗量可对资源起到保护作用。图 1-4 滑动输入栏（slider input device）如图 1-5 所示的图形输入框（graphical input device）可以改变自然资源的再生率，双击该图板在出现的对话框内设置资源再生率的函数关系图形。 4

图 1-5 图形输入框（graphical input device）如图 1-6 所示的开关（switch）代表着是否出现人口剧增情况。当开关向下时表示未出现人口剧增现象；当开关向上时表示出现了人口剧增现象，人口剧增将可能导致资源在短时间内被消耗殆尽。图 1-6 开关（switch）如图 1-7 所示的数量显示框（numeric display）显示了模型中人均资源拥有量的当前值。图 1-7 数量显示框（numeric display）二、开始模拟点击 Interface 菜单下的 Restore 选项，选中 ALL Devices，使模型中的各个模块和变量复位，回到初始状态。调整、设置模型中人均资源消耗量、初始人口数量、资源再生率等各种参数和变量，点击运行控制板中的 run 按钮或者利用屏幕左下角的运行控制器（如图 1-8 所示）开始模拟。图 1-8 运行控制器由图 1-9 可看出，人口数量过多导致资源被过度消耗；资源的不足导致人口死亡率上升，人口数量下降。可以通过图形输入框（graphical input device）中资源再生率的变化来改变假设。双击图形输入框的任何地方得到图 1-10。图中的曲线显示了资源再生率（Y 轴）与当前资源数量占图 1-9 5

初始资源数量比例（X 轴）的关系。如当当前资源数量占初始资源数量比例达到 0.7 时，资源将以 0.1 的速度再生。从图上可以看出当当前资源数量占初始资源数量比例越小时，资源再生时间越来越长。将鼠标移到图形的格栅上可以改表曲线的形状，也就改变了资源的再生率。在图形上从左到右拖拽鼠标，随着鼠标的移动将会出变化曲线。当确认是你所要的曲线的形状后，点击 OK，在运行模型。比较输出结果，资源再生率的改动对模型行为有什么影响？试着改变资源再生率为不同的函数图形形式，观察每一次的模拟结果。当做完了实验，点击图形输入框（graphical input device）的“U”键恢复图形函数的最初形状。图 1-10 设定控制板上各个模块变量的初值，点击 RUN 开始运行模型，当模型暂停时，可以再次改变各个模块的值，然后再次运行，试验各种不同值，寻求使人口与资源达到平衡的模块变量值组合。如图 1-11 是一个成功的例子：图 1-11 注：模型运行的暂停间隔可通过以下方法设置：打开“run”菜单下的“Run Specs„”，设置暂停间隔值（Pause interval），假定设置暂停间隔值为 2，则表示模型每隔 2 年自动暂停下来，在模型暂停运行时可以调整各个变量使系统达到平衡。当然，在任何需要暂停时也可以点击运行控制器上的“pause”键。 6

第二章建立模型 ——以人口与资源模型为例一、建立模型使用的模块建立模型的四个基本构造块为：栈（stock）、流（flow）、转换器(converter) 、连接器（connector）。（一）栈（stock）： “栈”表示事物(包括物质的和非物质的)的积累。栈的积累有两种类型：消耗性资源（栈中的积累可通过流被消耗掉），如煤、油等各种自然资源；不可消耗资源（栈中的积累不能通过流被消耗掉），如智慧，运用智慧时智慧并不会减少。栈的作用主要有两种：  “栈”反应状态栈最基本的作用是用来反映在某个时间点上系统的状态。栈的积累量随着输入流和输出流的变化而变化，某一时刻系统的状态可描述为该时点上各个栈的积累量大小。  作为缓冲器的栈由于栈能够积累，因此可以起到缓冲器的作用。当栈的输入流和输出流不一致时，栈的积累可起到缓冲的作用。以“人口与资源模型”中的“population of people”栈为例，某一时刻当人口的出生数量和死亡数量不相等，即“being born”流的大小与“dying”流的大小不相等时，若人口的出生数量大于死亡数量，则净增加的那部分人口被“population”栈保存起来，当死亡数量大于出生数量时，不足的那部分人口从“population”栈中扣除。因此栈可以起到缓冲器的作用。栈有四种类型，分别为库（reservior）、输送带（conveyor）、排队（queue）、烤箱（oven）。 1. 库 reservoir ：库的物理比喻是一个水库，当新的水（物质）流入时，将和原有的水（物质）混合在一起，难以区分。如果不需要区分栈里面物质的“批次”就可以用库来表示栈。需要强调的是库的非负性。库取负值时没有意义的，为了防止库取负值，在生成库的时候要添加一个非负约束。如果流会使库得到负值，那么就要约束输出量防止库取负值。图 2-1 2. 输送带 conveyor ：物质进入输送带，在输送带上停留一段时间后流出。输送带和库的两个区别是：第一，输送带有相关参数控制物质的进/出时间，它表示给定一批物料在输送带上的停留时间；第二，不同时刻进入输送带的物料保持相互独立，在给定时间流入输送带的物质不会和原有的物质混合在一起，先进入的物料先出来。 7

图 2-2 3. 排队 queue ：类似于输送带，物料按照批次依序进入排队，各个批次的物料相互独立，后进的物料和先进的物料不会混合在一起，先进入的物料先出来。与输送带不同的是，输送带中各个批次的物料等待时间是相同的，都等于传送时间；而排队中的物料等待时间是不固定的，只有当下个批次的物料发出准备处理的信息后上个批次的物料才离开队伍。 4.烤炉 oven ：烤炉代表“进入——处理——送出”类型的活动，烤炉按规定的“填充时间”或规定的 “填充容量”接纳物料，当达到规定的“填充时间”或“填充容量”时，烤炉就不再接纳物料开始进入“烤”的程序——处理事件，物料在烤炉内停留规定的“处理时间”后，被一次性全部送出，“送出”象征着新的“进入——处理——送出”循环的开始，烤炉的特点一句话概括就是分批进入，一次性处理、送出。图 2-3 （二）流 flow：流用来描述系统中的活动，连接到栈上的流会引起栈中存量的增加或减少。流的方向有单向和双向之分。单向流只能取非负值，双向流可以取任何值。流一般都是单向的，但在某些情况下，可能需要用同一个流来表示某一个栈的输入和输出，那么就得使用双向流。如果是双向流，在流的另一端也带个箭头，并指向相反的方向。图 2-4 8

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