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第4章 系统模型及系统建模方法 4．1 系统模型的定义和分类 4．2 系统建模方法概述 4．3 解释结构建模方法 4．4 广义模型化方法 4．1 系统模型的定义和分类 一、系统模型定义 系统模型一般不是系统对象本身，而是现实系统的描述、模仿或抽象。 系统模型应该具有如下三个特征： (1)它是现实系统的抽象或模仿； (2)它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的； (3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。 4．1 系统模型的定义和分类 二、系统模型的应用重要性： 系统开发的需要（预测、分析、优化和评价） 经济上的考虑 时间上的考虑 系统模型容易操作，分析结果易于理解 4．1 系统模型的定义和分类 三、模型化 为描述系统的结构和行为，对实体系统的各种因素适当筛选，用适当的形式表达系统实体的方法。简单地说就是就是建立系统模型的过程。 4．1 系统模型的定义和分类 四、模型化的本质、作用及地位 模型化的本质：利用模型与原型的相似关系，在研究过程中用模型来代替原型，通过对模型的研究得到关于原型的一些信息。 实际系统 模 型 现实意义 结 论 模型化 实验、分析 解 释 比较、指导 模型作用与地位示意图 4．1 系统模型的定义和分类 作用： （1）是对研究客体的简洁、形式化表达。 （2）提供了具体内容的逻辑演绎和计算的基础，导致科学规律、理论、原理的发现。 （3）利用模型可以进行“思想”试验。 4．1 系统模型的定义和分类 增加 增加 物理模型 数学模型 实体模型 比例模型 模拟模型 概念模型 解析模型 逻辑模型 网络模型 图像与表格 信息网络与数字化模 型 1.研究的速度 2.修改的方便性 3.抽象性 4.现实感 5.费用 五、系统模型分类 4．1 系统模型的定义和分类 ①实体模型――系统本身。 ②比例模型――对于系统的放大或缩小，使之适合在桌面上研究。 ③模拟模型――根据相似系统原理，利用一种系统去替代另一种系统。 指任务书、明细表、说明书、技术报告、咨询报告等，以及表达概念的示意图。 4．1 系统模型的定义和分类 ① 解析模型 ― 用解析式子表示的模型。 ② 逻辑模型 ― 表示逻辑关系的模型，如方框图、计算机程序等。 ③ 网络模型 ― 用网络图形来描述系统的组成元素以及元素之间的相互关系，如统筹法的统筹图。 ④ 图像与表格--这里说的图像是坐标系中的曲线、曲面和点等几何图形，以及甘特图、直方图、切饼图等， ⑤ 信息网络与数字化模型 ― 这是一类新的模型，如仿真模型。 4．2 系统建模方法概述 一、系统建模的基本原则 1、考虑系统的结构性 2、考虑信息的相关性 3、考虑信息的准确性 4、考虑系统的集结性 4．2 系统建模方法概述 二、建立模型的基本方法 1、分析方法（直接分析法） 例：建一新仓库，其位置为P 供应n个工地的用料，工地位置为Pi（i=1，2，…，n） 运费近似等于运量与运距之积 各工地的需求量为wi（i=1，2，…，n） 如何确定总运费最少的新仓库位置P？ 4．2 系统建模方法概述 采用直接分析法进行分析： 使总运费最小就是求： P(x,y) P1(x1,y1) P2(x2,y2) Pi(xi,yi) Pn(xn,yn) d1 d2 di dn X Y 设工地Pi的坐标为（xi，yi） 新仓库P的坐标为（x，y） 则P至 Pi的距离为： 2.数理统计分析法 如为预测我国胶合板生产量，需找出胶合板生产量变化的规律。经统计分析，胶合板生产量随时间的推移呈增长趋势，若仅限于研究胶合板随时间变化的规律性，则可利用现有统计资料采用回归分析的方法建立模型。 式中：Y —胶合板产量预测值（万立方米）； t —年（1970年t=0） 经回归分析建立的我国胶合板生产量的预测模型为： 4．2 系统建模方法概述 3、综合法 4、老手法（德尔斐— Delphi 法 ） 5、辩证法（管理对策辨证咨询系统） 4．2 系统建模方法概述 三、建立模型的步骤 1、明确建模的目的和要求； 2、对系统进行一般语言描述； 3、确定主要因数（变量）及其相互关系; 4、确定模型结构； 5、估计模型的参数； 6、求解、检验与实验研究； 7、必要修改。 4．3 解释结构建模方法 常用的系统结构建模方法有： 关联树法 解释结构模型化技术 系统动力学结构模型化技术 4．3 解释结构建模方法 一、 ISM实用化方法原理 设定问题、形成意识模型 找出 影响 要素 要素关系分析（关系图） 建立可达矩阵(M)和缩减 矩阵 （M/） 矩阵层次化处理(ML/