目标组织生命系统仿真与调控

一、MATLAB软件简介

系统仿真是根据被研究的真实系统的数学模型研究系统性能的一门学科，现在主要是指利用计算机去研究分析数学模型的方法，即数值仿真。在系统仿真技术中，算法和计算机程序是最关键的一个环节，它直接决定仿真的正确性，而MATLAB正是解决这些问题的首选软件。

MATLAB名字是由MATrix和LABoratory两词的前3个字母组成，由美国Math Works公司推出，是一套用于工程计算的可视化高性能语言与软件环境，具有强大的矩阵运算、图像绘制、数值分析、数组处理功能，现已被广泛应用于社会科研研究、教学、工程设计等领域。此软件有明显的功能: 仿真与连接，可以直接利用鼠标在模型窗口画出所需的控制系统模型，然后利用该软件提供的功能来对系统进行仿真。MATLAB为农合组织仿真提供了一个高效、直观、便捷的研究工具，本书就利用该软件的仿真功能对农合组织生命系统在2011年的发展情况进行仿真，进而对系统的各项指标进行调控。

二、仿真目标与思路

玫瑰专业合作社连续3年生命系统发展数据和分析显示，虽然在近3年各子系统和整体系统都有一定的发展，但2010年仍然未达到西部农合组织高等发展水平。根据生命系统理论的研究，农合组织具有自适应、自创生、自协调的生命体特征，如何根据农合组织生命系统发展规律来对其各项重要指标进行调控，在兼顾各分系统内部以及系统之间协调发展的同时，使组织达到生命系统发展的较高水平，是本书研究的重要任务之一。本书基于玫瑰专业合作社2009年和2010年的实际数据，利用MATLAB软件来对目标组织2011年的发展情况进行仿真，通过对各项指标的逐步调控，使组织在该年度达到西部农合组织生命系统发展的较高水平，为农合组织的自我调控提供方向和依据。

三、仿真过程

根据第五章实证研究得出的西部农合组织生命系统发展综合评价模型和4个主成分分类评价模型，结合表5.15西部农合组织生命系统及4个分系统得分取值范围，利用MATLAB软件对系统进行仿真，西部农合组织生命系统在整个取值范围内的仿真图如图6.3所示:

图6.3 西部农合组织生命系统仿真图

说明: 1.在系统仿真图中，由于维数和视角的限制，F4没有在图中标注出。

2. 图中右侧坐标的不同颜色代表仿真图中F的不同取值。

根据本次仿真目标，通过逐步调控，使玫瑰专业合作社在2011年F值达到西部高等水平样本均值0.4556。首先假设F1按照2009年到2010年的速度增长。根据玫瑰专业合作社生命系统4个分系统及综合得分情况表 (表6.1)，可计算出2011年F1=49.1313*［1+(49.1313－36.8074)/36.8074］=65.5815，在仿真中得到与F目标值最接近的仿真点0.4559，数据结果如下:

F=0.4559; F1=65.5815;

F2=58.4502; F3=38.3605;

F4=10.1202

通过系统仿真得到合作社F1=65.5815的切面仿真图(图6.4)。

图6.4 目标组织F1的切面仿真图

由于对目标组织的调控是建立在2010年数据 (表6.1) 的基础之上，结合表5.15中F2和F3的取值范围，可得出在F2的有效范围﹝50.973，70.2492﹞和F3的有效范围﹝35.4028，52.8402﹞内F1的切面图(图6.5)。

为了使F1达到目标值65.5815，按照影响程度对F1的前12项影响指标进行调控，得到与F1目标值最接近的仿真点65.5819。为了突出需较大幅度调控的重要指标，根据仿真结果，本章列出以下12项指标的上调幅度 (表6.2):

图6.5 目标组织F1在有效范围内的切面仿真图

表6.2 前12项指标的上调幅度

经过对以上12项指标的调节，得出如下结果:

F1=65.5819; F2=52.2657; F3=36.1632; F4=7.8326;

F=(0.3891F1+0.2321F2+0.1479F3+0.0823F4)/100 =0.4364

从以上初步调控结果可看出，虽然对12项指标进行了调控，但目标组织的生命系统发展水平仍然没有达到西部较高水平样本均值，因此还需要继续对F2进行调控。

同样，根据F和4个主成分分类评价模型，进一步利用软件对系统进行仿真，为了使F2达到第一次调控中的目标值58.4502，按照影响程度对F2的前16项影响指标进行调控，得到与F2目标值最接近的仿真点58.4505。以下是根据仿真结果得到的这16项指标的上调幅度 (表6.3):

表6.3 前16项指标的上调幅度

经过对以上16项指标的调节后，F1=65.8632; F2=58.4505，此时F1和F2的切面仿真图如图6.6，其交线即为F3的有效范围。

图6.6 目标组织F1和F2的切面仿真图

为使玫瑰专业合作社在2011年F值达到目标值0.4556，通过系统仿真，在这条交线上找出F3=38.1705这一点，得到与F目标值0.4556最接近的一点0.4562，达到F的调控目标。此时，F1=65.8632，F2=58.4505，F3=38.1705， F4=9.5162，3个切面的焦点F=0.4562 (图6.7)。

以上逐步调控结果显示，目标组织的生命系统发展水平达到0.4562，略超过西部较高水平，达到本次调控目标。

为了使目标组织调控方向和调控程度更加清晰明确，本章列出仿真过程中提升幅度超过20%的各项重点调控指标。从目标组织整体生命系统来看，各重点调控指标按照调控幅度大小依次为: 场地房屋和设备投入比例、合作单位数量、销售收入增长率、净利润增长率、农业信贷系统的扶持程度、工艺先进程度、劳动生产率、农业物流系统的扶持程度、研发人员比例、新产品销售收入增长率、研发投入比例、组织结构满足发展程度、电子商务销售收入增长率、仓储设施满足程度、信息化投入增长率和预警机制的健全程度。如果从目标组织各个分系统来看，在物能系统里重点调控的指标为销售收入增长率、净利润增长率、工艺先进程度、劳动生产率和仓储设施满足程度; 在调控系统里重点调控的指标为合作单位数量、研发人员比例、新产品销售收入增长率、研发投入比例、组织结构满足发展程度、电子商务销售收入增长率和信息化投入增长率; 在形态系统里重点调控的指标为场地、房屋和设备投入比例和预警机制的健全程度; 在社会环境系统里重点调控的指标为农业信贷系统的扶持程度和农业物流系统的扶持程度。

图6.7 目标组织达到调控目标的切面仿真图

由以上的分析结果可知，案例仿真结果的重点调控指标与分类评价模型计算结果以及访谈结果基本一致，有力地验证了本书研究方法的科学性和有效性，并为下一章的结论与对策建议提供了有力的理论与实践支撑。