系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)

1、12第一節(jié)：概述第一節(jié)：概述第二節(jié)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)第二節(jié)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)； ISM基礎(chǔ)基礎(chǔ) 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(jié)構(gòu)模型法的應(yīng)用第三節(jié)：解釋結(jié)構(gòu)模型法的應(yīng)用3一、結(jié)構(gòu)模型概論一、結(jié)構(gòu)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(hào)符號(hào)概念概念圖像圖像物理物理數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)圖示圖示字句字句描述描述思維思維5結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型6 結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型7結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型8 構(gòu)成系統(tǒng)諸要素間的關(guān)聯(lián)方式或關(guān)系，通常構(gòu)成系統(tǒng)諸要素間的關(guān)聯(lián)方式或關(guān)系，通常采用采用有向圖有向圖（節(jié)點(diǎn)與有向?。┖停ü?jié)點(diǎn)與有向弧）和矩陣矩陣

2、（可達(dá)矩陣（可達(dá)矩陣等）這兩種常用的表達(dá)方式。等）這兩種常用的表達(dá)方式。 比較有代表性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析方法有：比較有代表性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析方法有： 關(guān)聯(lián)樹關(guān)聯(lián)樹（如問題樹、目標(biāo)樹、決策樹）法、（如問題樹、目標(biāo)樹、決策樹）法、解釋解釋結(jié)構(gòu)模型化（結(jié)構(gòu)模型化（ISM）方法）方法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）結(jié)）結(jié)構(gòu)模型化方法構(gòu)模型化方法等。等。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表達(dá)及分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表達(dá)及分析9二、解析結(jié)構(gòu)模型（二、解析結(jié)構(gòu)模型（ISM）10 ISM實(shí)用化方法原理實(shí)用化方法原理 設(shè)定設(shè)定問題問題、形、形成意成意識(shí)模識(shí)模型型找出找出影響影響要素要素要素要素關(guān)系關(guān)系分析分析（關(guān)（關(guān)系圖系圖）建立可建立可達(dá)矩陣達(dá)

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(jí)多級(jí)遞階遞階有向有向圖圖建立建立解釋解釋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)模型模型分析分析報(bào)告報(bào)告比較比較/F 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)11ISM實(shí)用化方法步驟及應(yīng)用實(shí)用化方法步驟及應(yīng)用 核心：核心：對(duì)系統(tǒng)要素間的關(guān)系（尤其是因果關(guān)系）對(duì)系統(tǒng)要素間的關(guān)系（尤其是因果關(guān)系）進(jìn)行層次化處理，最終形成具有多級(jí)遞階關(guān)系和解進(jìn)行層次化處理，最終形成具有多級(jí)遞階關(guān)系和解釋功能的結(jié)構(gòu)模型（圖）釋功能的結(jié)構(gòu)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(guān)系，給出系統(tǒng)的鄰接矩陣；直接二元關(guān)系

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

5、幾個(gè)相關(guān)的數(shù)學(xué)概念133567891041211141510ijijijeeaee，當(dāng) 對(duì) 有關(guān)系時(shí)；，當(dāng) 對(duì) 無關(guān)系時(shí)；1211112122122212nnnnnnnneeeeaaaeaaaAeaaa16 12341 10112 01103 10014 0010A13241710ijijeem，若從 經(jīng)若干支路可達(dá) ；，否則。iejeieie18A2101110111011011001101111100110011011001000101001 13241920RRR1() , SSR R(二二) 可達(dá)性矩陣的劃分可達(dá)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(duì)經(jīng)濟(jì)區(qū)劃分、這種劃分對(duì)經(jīng)濟(jì)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(dá)集可達(dá)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(dá)集可達(dá)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(dá)集可達(dá)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(jí)第二級(jí)第三級(jí)( (三三) ) 繪制層次結(jié)構(gòu)圖繪制層次結(jié)構(gòu)圖 3031 三、解釋結(jié)構(gòu)模型法的應(yīng)用三、解釋結(jié)構(gòu)模型法的應(yīng)用 ISMISM的工作程序的工作程序 組建組建ISM實(shí)施小組實(shí)施小組設(shè)定關(guān)鍵問題，選擇影響關(guān)鍵問題的導(dǎo)致因素設(shè)定關(guān)鍵問題，選擇影響關(guān)鍵問題的導(dǎo)致因素 列舉各導(dǎo)致因素的相關(guān)性列舉各導(dǎo)致因素的相關(guān)性根據(jù)各要素的相關(guān)性，建立鄰接矩陣和可達(dá)矩陣根據(jù)各要素的相關(guān)性，建立鄰接矩陣和可達(dá)矩陣 對(duì)可達(dá)矩陣分解后，建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型對(duì)可達(dá)矩陣分解后，建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型32例題：采用解析結(jié)構(gòu)模型分析下圖所示系統(tǒng)例題：采用解析結(jié)構(gòu)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(guān)系集R (1) 給出系統(tǒng)要素的二元關(guān)系（直接關(guān)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(dá)矩陣R（求間接關(guān)系） :123451 100102 010103 001014 010115 00001aaAaaa21101101011(3)001010101100001nAA nR36 3. 確定系統(tǒng)的關(guān)系分布，將系統(tǒng)要素劃分級(jí)次 3738 (4) 畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖39ISMISM的優(yōu)點(diǎn)及不足的優(yōu)點(diǎn)及不足 1 1、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn) v可以把模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化為直觀的具有可以把模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化為直觀的具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型v特別適用于變量眾多特別適用于變量眾多, ,關(guān)系復(fù)雜而結(jié)構(gòu)不明晰的系關(guān)系復(fù)雜而結(jié)構(gòu)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(diǎn)、缺點(diǎn) v 級(jí)與級(jí)間不存在反饋回路級(jí)與級(jí)間不存在反饋回路v 系統(tǒng)各要素間的邏輯關(guān)系在一定程度上還依賴于系統(tǒng)各要素間的邏輯關(guān)系在一定程度上還依賴于人們的經(jīng)驗(yàn)人們