系统结构模型化方法.ppt

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1、第五章系统结构模型化方法系统结构模型化方法概述系统的结构表述解释结构模型化方法第一节系统结构模型化方法概述结构模型：应用有向连接图来描述系统各要素间的关系，以表示一个作为要素集合体的系统的模型。系统结构表达及分析方法:理解系统结构的概念（构成系统诸要素间的关联方式或关系）及其有向图（节点与有向弧）和矩阵（可达矩阵等）这两种常用的表达方式。比较有代表性的系统结构分析方法有：关联树（如问题树、目标树、决策树）法、解释结构模型化（ISM）方法、系统动力学（SD）结构模型化方法等。第一节系统结构模型化方法概述系统结构模型的性质：结构模型是一种几何模型结构模型是一种以定性分析为主的模型结构

2、模型除了可用有向连接图描述外，还可以用矩阵形式来描述，而矩阵的描述可以通过数据方法进行处理结构模型作为对系统进行描述的一种形式，正好处在处在自然科学所用数学模型形式和社会科学领域所用的以定性表现的逻辑分析形式之间。第二节系统的结构表达系统要素的选取及其关系的确定挑选系统分析人员设定问题选择构成问题要素建立要素之间的关系第二节系统的结构表达系统结构的图像表示有向连接图节点集合S有向边集合ES1S4S2S3例：一个孩子的学习问题1.成绩不好2.老师常批评3.上课不认真4.平时作业不认真5.学习环境差6.太贪玩7.父母常打牌8.父母不管9.朋友不好10.给很多钱11.缺乏自信35678

3、91041211例：温带草原食物链1.草2.兔3.鼠4.吃草的鸟5.吃草的昆虫6.捕食性昆虫7.蜘蛛8.蟾蜍9.吃虫的鸟10.蛇11.狐狸12.鹰和猫头鹰图的矩阵表示法1．邻接矩阵：用来描述各节点两两之间的相邻关系。设系统S共有n个单元S={e1,e2,…,en}邻接矩阵A表示为：例：一个4单元系统的关系图和邻接矩阵。1324例：一个6单元系统的关系图和邻接矩阵。7634251邻接矩阵有如下特性：汇点：矩阵A的元素全为零的行所对应的节点源点：矩阵A的元素全为零的列所对应的节点离开该节点的有向边数：对应每一节点的行中，其元素值为1的数量进入该节点的有向边数：对应每一节点的列中，其元

4、素值为1的数矩阵元素按布尔运算法则进行运算。与关系图一一对应。可达矩阵可达矩阵R是指用矩阵形式来描述有向连接图各节点之间，经过一定长度的通路后可以到达的程度。若D是由n个单元组成的系统S={e1,e2,…,en}的关系图，则元素为的n×n矩阵R，称为图D的可达性矩阵。如从出发经k段支路到达，称到可达且“长度”为k。可达矩阵R可达矩阵R：表明各节点间经过长度不大于（n-1）的通路可以到达的程度。对于节点数为n的图，最长的通路其长度不超过（n-1）。