系統(tǒng)結構模型化技術

1、12第一節(jié)：概述第一節(jié)：概述第二節(jié)：系統(tǒng)結構模型化技術第二節(jié)：系統(tǒng)結構模型化技術 系統(tǒng)結構分析基礎；系統(tǒng)結構分析基礎； ISM基礎基礎 ISM方法和步驟方法和步驟 思考討論題思考討論題第三節(jié)：解釋結構模型法的應用第三節(jié)：解釋結構模型法的應用3一、結構模型概論一、結構模型概論4模型的分類模型的分類模型模型類比類比仿真仿真形象形象符號符號概念概念圖像圖像物理物理數(shù)學數(shù)學圖示圖示字句字句描述描述思維思維5結構模型結構模型6 結構模型結構模型7結構模型結構模型8 構成系統(tǒng)諸要素間的關聯(lián)方式或關系，通常構成系統(tǒng)諸要素間的關聯(lián)方式或關系，通常采用采用有向圖有向圖（節(jié)點與有向?。┖停ü?jié)點與有向?。┖途仃嚲仃?/p>

2、（可達矩陣（可達矩陣等）這兩種常用的表達方式。等）這兩種常用的表達方式。 比較有代表性的系統(tǒng)結構分析方法有：比較有代表性的系統(tǒng)結構分析方法有： 關聯(lián)樹關聯(lián)樹（如問題樹、目標樹、決策樹）法、（如問題樹、目標樹、決策樹）法、解釋解釋結構模型化（結構模型化（ISM）方法）方法、系統(tǒng)動力學（系統(tǒng)動力學（SD）結）結構模型化方法構模型化方法等。等。 系統(tǒng)結構的表達及分析系統(tǒng)結構的表達及分析9二、解析結構模型（二、解析結構模型（ISM）10 ISM實用化方法原理實用化方法原理 設定設定問題問題、形、形成意成意識模識模型型找出找出影響影響要素要素要素要素關系關系分析分析（關（關系圖系圖）建立可建立可達矩陣達

3、矩陣(M)和和縮減縮減矩陣矩陣（M/）矩陣矩陣層次層次化處化處理理(ML/)繪制繪制多級多級遞階遞階有向有向圖圖建立建立解釋解釋結構結構模型模型分析分析報告報告比較比較/F 學習學習11ISM實用化方法步驟及應用實用化方法步驟及應用 核心：核心：對系統(tǒng)要素間的關系（尤其是因果關系）對系統(tǒng)要素間的關系（尤其是因果關系）進行層次化處理，最終形成具有多級遞階關系和解進行層次化處理，最終形成具有多級遞階關系和解釋功能的結構模型（圖）釋功能的結構模型（圖）。 第第1步：步： 找出影響系統(tǒng)問題的主要因素，并尋求要素間的找出影響系統(tǒng)問題的主要因素，并尋求要素間的直接二元關系，給出系統(tǒng)的鄰接矩陣；直接二元關系

4、，給出系統(tǒng)的鄰接矩陣； 第第2步：步： 考慮二元關系的傳遞性，建立反映諸要素間關系考慮二元關系的傳遞性，建立反映諸要素間關系的可達矩陣；的可達矩陣； 第第3步：步： 依據(jù)可達矩陣，找到特色要素，進行區(qū)域劃分；依據(jù)可達矩陣，找到特色要素，進行區(qū)域劃分； 第第4步：步： 在區(qū)域劃分基礎上繼續(xù)層次劃分；在區(qū)域劃分基礎上繼續(xù)層次劃分； 第第5步：步：作出多級遞階有向圖。作圖過程為：作出多級遞階有向圖。作圖過程為： （1）分區(qū)域逐級排列系統(tǒng)要素；）分區(qū)域逐級排列系統(tǒng)要素； （2）用從下到上的有向弧來顯示逐級要素間的關系。）用從下到上的有向弧來顯示逐級要素間的關系。12( (一一) ) 幾個相關的數(shù)學概念

5、幾個相關的數(shù)學概念133567891041211141510ijijijeeaee，當 對 有關系時；，當 對 無關系時；1211112122122212nnnnnnnneeeeaaaeaaaAeaaa16 12341 10112 01103 10014 0010A13241710ijijeem，若從 經(jīng)若干支路可達 ；，否則。iejeieie18A2101110111011011001101111100110011011001000101001 13241920RRR1() , SSR R(二二) 可達性矩陣的劃分可達性矩陣的劃分1()SS21( )|,1ijjijR eeeS m( )|,

6、1ijjjiA eeeS m|( )( )( )iiiiiBe eSR eA eA e且2( )S22這種劃分對經(jīng)濟區(qū)劃分、這種劃分對經(jīng)濟區(qū)劃分、行政區(qū)、功能和職能范圍行政區(qū)、功能和職能范圍等劃分工作很有意義。等劃分工作很有意義。237546321 12345671 00000002 10000003 00010004 00001105 00000006 00010007 0100000A2475463212 12345671 10000002 11000003 0011110()4 00011105 00001006 00011107 1100001MAI25元素元素i 可達集可達集R(ei

7、) 先行集先行集A(ei) R(ei)A(ei) 1234567 11,23,4,5,64,5,654,5,61,2,7 1,2,72,733,4,63,4,5,63,4,67 1234,654,67 777()()()R eA eA e37( )()R eR e333()()()R eA eA e26元素元素i 可達集可達集R(ei) 先行集先行集A(ei) R(ei)A(ei) 12456 11,24,5,654,5,61,224,64,5,64,6124,654,6444666()()()( )( )( )R eA eA eR eA eA e463634()()( )()( )()R e

8、R eR eR eR eR e222()()()R eA eA e27元素元素i 可達集可達集R(ei) 先行集先行集A(ei) R(ei)A(ei))()()R eA eA e15( )()R eR e111( )( )( )R eA eA e28 34561273 11114 01115 00106 0111110021107111M002(S)=P1,P2=e3,e4,e5,e6,e1,e2,e729 3(P1) = e5，e4, e6，e3 3(P2) = e1，e2，e7 54631275 10004 11106 11103 1111110021107111

9、M007546321第一級第二級第三級( (三三) ) 繪制層次結構圖繪制層次結構圖 3031 三、解釋結構模型法的應用三、解釋結構模型法的應用 ISMISM的工作程序的工作程序 組建組建ISM實施小組實施小組設定關鍵問題，選擇影響關鍵問題的導致因素設定關鍵問題，選擇影響關鍵問題的導致因素 列舉各導致因素的相關性列舉各導致因素的相關性根據(jù)各要素的相關性，建立鄰接矩陣和可達矩陣根據(jù)各要素的相關性，建立鄰接矩陣和可達矩陣 對可達矩陣分解后，建立系統(tǒng)結構模型對可達矩陣分解后，建立系統(tǒng)結構模型32例題：采用解析結構模型分析下圖所示系統(tǒng)例題：采用解析結構模型分析下圖所示系統(tǒng) 33 1.確定系統(tǒng)的要素集A

10、 A = 流入量、流出量、液體密度、液面高度、壓力 = a1、a2、a5342. 確定系統(tǒng)的關系集R (1) 給出系統(tǒng)要素的二元關系（直接關系）:A = 流入量、流出量、液體密度、液面高度、壓力 = a1、a2、a5123451 100102 010103 001014 010115 00001aaAaaa35 (2) 求系統(tǒng)的可達矩陣R（求間接關系） :123451 100102 010103 001014 010115 00001aaAaaa21101101011(3)001010101100001nAA nR36 3. 確定系統(tǒng)的關系分布，將系統(tǒng)要素劃分級次 3738 (4) 畫出系統(tǒng)結構圖39ISMISM的優(yōu)點及不足的優(yōu)點及不足 1 1、優(yōu)點、優(yōu)點 v可以把模糊不清的思想、看法轉化為直觀的具有可以把模糊不清的思想、看法轉化為直觀的具有良好結構關系的模型良好結構關系的模型v特別適用于變量眾多特別適用于變量眾多, ,關系復雜而結構不明晰的系關系復雜而結構不明晰的系統(tǒng)分析中統(tǒng)分析中, ,也可用于方案的排序也可用于方案的排序 2 2、缺點、缺點 v 級與級間不存在反饋回路級與級間不存在反饋回路v 系統(tǒng)各要素間的邏輯關系在一定程度上還依賴于系統(tǒng)各要素間的邏輯關系在一定程度上還依賴于人們的經(jīng)驗人們