模型构建原理和实施步骤——系统动力学

模型构建原理和实施步骤——系统动力学

今天对前段时间做的一个股票决策工具进行一个简要地总结,并介绍下系统动力学建模的原理和实施步骤。

笔者之前的文章,已经阐述过系统辩证法在认识世界中起到的作用,突出的就是一个整体性,动态性,并且也提到需要定量,但是系统,特别是非线性系统,定量有时是很难准确描述系统的运动变化,所以需要采用定性和定量的结合方法。

这也是系统工程中,实践中采用的方法。而其中的一个理论依据是系统动力学。这也是科学决策中的基本理论根据。其实中国的系统动力理论,在易学上有体现,采用的也是系统的内部结构模拟方式,并且采用了分形相似的数理原理。这套模型的方法上和运用上,存在极大的模糊性,不适合精确的需求。现代的系统动力学也是对系统的模拟,不过是建立在计算机应用的基础上,对需要模拟的系统的关键要素,或者说是主要的动力因进行刻画,从而模拟出一个侧面的状况,采用的也是从系统内部结构模拟。

笔者前面做的股票决策模型,就是在一个股票交易系统中,以获取利润作为股票价格涨跌的动力因素。利润模型也是这个系统的主要的反馈回路。股票系统也是一个反馈系统。如果外部信息或者投资人的预期属于能扩大利润,那么股票价格可以获得更高的上涨,这是系统的正反馈。如果预期不乐观,那么股票价格会经过一个反弹后继续下跌,一直跌到期望利润可观的位置。

回到系统动力学,笔者还是介绍下建模的原理和实施步骤。

第一,首先需要面向问题和研究问题,确定目标,确定系统的边界。比如,这次只做了股票交易这个子系统,对宏观经济没有涉及,所以经常出现,股价已经专项,但不清楚为什么,比如近期的电力行业,结果今天中美联合发布的应对气候变化合作书中提高了清洁能源。下一步会对宏观经济动力系统做出一个构建。

第二,分析系统结构的时候,由上到下,由粗到细,逐步分解系统。笔者认为要看数据获取的难易程度。股票决策工具中,笔者主要的变量就是资金和成本,获利盘和人力排名这些变量也经常使用,但最后,主要的因素还是资金。获利盘、成本可以帮助股票做时空定位。

第三,模型是实际系统的实验室,是真实系统的简化和代表,是真实世界的某些断面或侧面。

第四,检验模型的一致性,有效性的最终标准是客观的世间。比如股票决策工具,判断出来的股票运动特征是否准确。这也就决定,没有终极的模型,没有十全十美的模型,只能有阶段性的,达到预定目标和满足预定要求的相对有效的模型。

下面来看看实施步骤:

第一,系统分析,这也是笔者前面文中建立的方法论中提到的基本能力,需要从整体观上来,从上到下地看问题,需要在脑中首先构建一个较为模糊的动态模型,该模型需要有过程,是时间的变量。

第二,系统结构的分析。处理系统信息,分析系统的反馈机制。并且要划分系统的层次和要素(子系统)

第三,分析系统的变量、变量间关系、定义变量,确定变量的种类和主要变量。这里的变量也可以是定性的变量。

第四,确定反馈回路和回路间的反馈耦合关系,初步确定系统的主回路及性质,分析主回路随时间转移的可能性。

第五,建立数学的规范模型和模型模拟与政策分析。这部分,笔者这次没做,因为数据量还不够。等数据充分后再进行,目前只是在计算机的辅助下,实现了动态跟踪监测。

第六,模型的检验与评估

从上面介绍的系统动力学原理和实施步骤上看,在做数据分析,和数据模型模拟之前,重点部分,是找到主回路的反馈耦合关系,找到系统运动变化的动力因,并通过可获得的数据进行模拟。

股票决策可能因为其商业性质,很多关键数据不好获取,也障碍着投资人对股票运动的时空定位。这也是造成股市风险极高的原因。没有准确的信息作为判断的基础。

在决策中,风险管理的前提就是要能掌握对象系统的运动变化规律,否则对风险可以说是一无所知。安佑风险管理咨询,采用的方法论是系统辩证法,具体的理论是系统动力学,在实践中落地的输出物是计算机模型。

这也是公司一直坚持的科学、严谨、务实的企业文化要求。欢迎有需要的伙伴咨询。

关于作者

小琦同学 administrator

成长中的精算数据科学家。。

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