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第四章 系统模型与 模型化 一、概述 二、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”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（Interpretative Structural Modeling） SS （State Space） SD （System Dynamics） CA （Conflict Analysis） 新进展——软计算或“拟人”方法（人工神经 网络、遗传算法等）； 新型网络技术（Petri网等）； …… 二.解释结构模型（ISM） （一）结构模型的概念 （二）系统结构的表达 集合表达 矩阵表达 有向图表达 例：某系统由七个要素 S={S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 } 已知： S2影响S1、S3影响S4、S4影响 S5 、 S7影响S2、 S4和S6相互影响。 二元关系集合表达： Rb={(S2,S1), (S3,S4), (S4,S5), (S7,S2), (S4,S6), (S6,S4)} 有向图（D） 节点： 有向弧：（箭头） 回路：从某节点出发，沿着有向弧通过其他某些节点各一次可回到该节点时，形成回路。 传递性二元关系（间接二元关系）： 反映两要素间的间接联系