第8章模型库与管理系统方案

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1、模型与模型库的基本概念第8章模型库及其管理系统模型生成技术模型管理技术模型管理和数据管理的结合与结构模型概念模型特点模型群和模型体系模型库8.1模型与模型库的基本概念模型是以某种形式对一个系统的本质属性的描述，以揭示系统的功能、行为及其变化规律。模型概念逻辑推理法实验法模型法模型是客观世界的一个表征和体现，同时又是客观事物的抽象和概括模型比现实世界容易操作，尤其一些参数值的改变在模型中操作比在实际问题中操作更容易。有些实际问题，很难、甚至根本不可能做实验，通过建立模型可以克服这种困难，而且模型比现实容易理解一些。有些变量在现实中需要很长时间才能

2、观察出它的变化情况，但用模型研究则很快看出变化规律，从而能最迅速抓住本质特征。用模型研究变量之间的关系，可以节约时间，降低费用。可以通过模型进行灵敏度分析，以便看出哪些因素对系统影响更大。模型特点分析研究对象建模者想象力、技巧和创造性模型知识外部环境内部各要素之间的相互关系模型特点模型群预测模型群(2)系统结构模型群(3)数量经济模型群(4)优化模型群(5)不确定模型群(6)决策模型群(7)系统综合模型群模型群和模型体系模型体系是针对某一具体的系统工程课题，在利用模型技术分析、规划、评价该课题时，它可以应用不同模型群中的模型，也可以应用不同种类

3、的模型，构成了解决这一系统工程课题的模型体系。多层次性多形式多功能3个特点模型群和模型体系模型库是提供模型存储和表示模式的计算机系统。在这个系统中，还包含一个以上适当的存储模式进行模型提取、访问、更新和合成等操作的软件系统，这个软件系统称为“模型管理系统”。模型库(modelbase)和模型软件包(modelpackage)的重要区别在于：在模型库中模型的存储模式和求解过程并不相连，并不是为某一目的而建立的独立程序及其集合，而是以基本模块和基本要素为存储单元的集合。从理论上讲，利用这些基本单元，可以构造任意形式和无穷多个模型。模型库基本单元采用

4、不同的存储方式，目前主要有以下3种。模型的程序表示：传统的模型表示方法，适用于描述结构化的计算模型模型的数据表示：参考数据库、模型数据库、用户数据库模型的逻辑表示：确定输入输出之间的逻辑关系，定量和定性描述模型库传统建模方法及其缺陷模型生成技术模型生成的一般步骤模型的动态生成8.2模型生存技术u表示实体的控制变量y表示实体的观测变量所谓建模就是根据u和y寻找实体的描述方式，即模型传统建模方法及其缺陷传统的建模方法面临6个主要的问题：建模所必要的数据往往难于获取，或者不能满足建模的要求根据模型所得的计算值与实际的观测值之间有时存在很大的差异，因此

5、模型被否定对于一个复杂的、综合性很强的实体，建模工作十分困难管理人员难于理解大型的复杂模型，因此往往不信任这种模型，在利用模型进行重大决策时，不愿意接收不理解其来由的建议和方案建模方法中，有一种趋势是用一组简单模型来模拟复杂问题一般来讲，传统的建模方法没有使决策者和利用模型做决策的过程进行充分的交互传统建模方法及其缺陷模型生成技术模型生成过程具有如下4个特点：(1)模型在系统内的主要存储方式是非程序式的(2)在生成模型的过程中，采用定量建模和推理分析相结合的技术(3)模型生成在人机交互中完成(4)模型生成应该是一个动态过程模型生成技术DSS所研

6、究的模型生成环境并不是实体仿真环境的具体内容，而是为了构造仿真环境，在DSS中应该具备的条件和软件框架，人们称之为模型的框架环境。设计框架环境时应该考虑如下5个问题交互方式模型表达方式定量计算能力推理分析框架框架环境的管理模型生成的一般步骤模型生成经历的一般步骤系统分析确定模型的描述方式参数设定模型评价和结果检验模型求解报告输出模型生成的一般步骤举例说明多目标线性规划模型生成系统构模型生成系统工作流程系统的结构模块功能描述模型生成系统工作流程模型的动态生成模型的动态生成：根据系统的内因和外因变化修改模型，使之跟踪系统运动形态的过程。一般模型的动

7、态生成包括仿真环境跟踪、模型参数更新、模型重构和推理调整等方面的内容。一般模型的动态生成仿真环境跟踪模型参数更新推理调整模型重构仿真环境跟踪(tracingofsimulationenviroment)模型的动态生成模型参数更新当系统的内因或外因发生变化时，模型的结构不发生变化，仅变更模型的参数就可以了。在DSS中，模型参数的修改最好用人机交互来修改模型参数。模型重构(modelrestructure)系统的环境变化和内部因素的变化都会引起模型结构的变化，这就涉及模型重构的问题。调整推理(reasoningadjustment)系统的内因和外因

8、发生变化不仅影响模型的计算结果，而且还影响模型的推理分析。模型的动态生成8.3模型管理技术模型管理系统的主要研究内容模型管理系统模型管理系统（mode