解释结构化模型方法 [恢复].ppt

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1、补充：系统模型与模型化概述解释结构模型（ISM）一.概述1.基本概念及意义模型——对现实系统抽象表达的结果。应能反映（抽象或模仿）出系统某个方面的组成部分（要素）及其相互关系。概述模型化——构建系统模型的过程及方法。要注意兼顾到现实性和易处理性。意义及特点：对系统问题进行规范研究的基础和标志；经济、方便、快速、可重复，“思想”或“政策”试验；经过了分析人员对客体的抽象，因而必须再拿到现实中去检验。概述2.模型的分类与模型化的基本方法模型的分类：A——概念模型A1（思维或意识模型A11;字句模型A12;描述模型A13）符号模型A2（图表模型A21;数学模型A22）仿真模型A3形象模型A4（物

2、理模型A41;图像模型A42）类比模型A5概述——模型的分类与模型化的基本方法B——分析模型B1[通常用数学关系式表达]仿真模型B2[主要基于“计算机导向”]博弈模型B3[主要基于“人的行为导向”]判断模型B4[基于专家调查的判断]C——结构模型C1数学模型C2仿真模型C3概述——模型的分类与模型化的基本方法D——实体模型D1（实物模型D11;模拟模型D12）抽象模型或符号模型D2（数学模型D21;结构模型D22；仿真模型D23;……）概述——模型的分类与模型化的基本方法模型化的基本方法：机理法或分析方法（A22,B1,B3,C2,D21）实验方法：拟合法——“理论”导向经验法——“数据”

3、导向（A22,B1,C2,D21）模拟法——“计算机”或“实物”导向（A3,A4,B2,C3,D1,D23）专家法或老手法（A21,B4,C1,D22）……概述3.建模一般过程（1）明确建模目的和要求；（2）弄清系统或子系统中的主要因素及其相互关系；（3）选择模型方法；（4）确定模型结构；（5）估计模型参数；（6）模型试运行；（7）对模型进行实验研究；（8）对模型进行必要修正。几种典型的系统模型ISM（InterpretativeStructuralModeling）SS（StateSpace）SD（SystemDynamics）CA（ConflictAnalysis）新进展——软计算或“

4、拟人”方法（人工神经网络、遗传算法等）；新型网络技术（Petri网等）；……解释结构模型（ISM）ISM是美国J.华费尔特教授于1973年作为分析复杂的社会经济系统有关问题的一种方法而开发的。其特点是把复杂的系统分解为若干子系统（要素），利用人们的实践经验和知识，以及电子计算机的帮助，最终将系统构造成一个多级阶梯的机构模型。2021/8/210（一）系统结构模型化基础1.概念结构→结构模型→结构模型化→结构分析2.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。2021/8/211比较有代表性的

5、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。本部分要求大家主要学习和掌握ISM方法（实用化方法、规范方法）。2021/8/212描述系统与环境的相互能动性系统模拟与预测目的确定系统行为与目标间关系数学规划和系统优化技术定量表达系统行为及性能指标经济效果分析方法1．结构模型表明系统各单元间相互关系的宏观模型，是系统结构的图形或数学表示系统结构={所论系统单元全体，单元间的联系或关系}2021/8/21373216542021/8/214图的基本概念1、有向连接图：由若干节点和有向边连接而成的图象。2、回路：有向连

6、接图的两个节点之间的边多于一条时，两节点的边就构成了回路。3、环：一个节点的有向边若直接与该节点相连接，则就构成了一个环。4、树：当图中只有一个源点或者只有一个汇点的图称为树。树中两相邻节点间只有一条通路与之相连，不允许有回路或环存在。5、关联树：指在节点上带有加权值W,而在边上有关联值r的树称做关联树。2021/8/215①有向图与邻接矩阵有向图：结点（顶点），边（支路、弧），作用方向（箭头表示）如果单元Pi对单元Pj有影响，则PiPj对于有n个单元的系统（P1，P2，…，Pn），定义邻接矩阵A如下：A=〔aij〕式中aij＝1，当线段从Pi向着Pj（即Pi对Pj有影响时）0，当Pi对P

7、j无影响（关系）时邻接矩阵与有向图（关系图）有一一对应的关系。例1：某系统由七个要素（S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7）组成。经过两两判断认为：S2影响S1、S3影响S4、S4影响S5、S7影响S2、S4和S6相互影响。这样该系统的结构可用要素集合S和二元关系集合Rb来表达，其中：S={S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7}Rb={(S2，S1),(S3，S4),(S4，S5),(S7，S2),(S4，S6)