系统模型与模型化

第三讲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。1.基本概念及意义模型化——构建系统模型的过程及方法。要注意兼顾到现（真）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。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(比较是一个特殊的方法)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（经验）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，数学模型为主）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（InterpretativeStructuralModeling）SS（StateSpace）SD（SystemDynamics）CA（ConflictAnalysis）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；

……二.解释结构模型（ISM）（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。

（一）系统结构模型化基础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。

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）。（二）ISM实用化方法设定问题、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/)

绘制多级递阶有向图建立解释结构模型分析报告比较/F学习初步分析规范分析综合分析ISM实用化方法原理图ISM实用化方法举例

影响部门执行力因素分析

要素关系分析图（图1）

VVV1、组织定位（使命）VVAVV2、结构及流程VV×AV3、组织文化AA4、工作计划VVV5、领导能力

VA6、成员素质（责任心）VAV7、激励与约束

A8、有效控制

V9、制度与规范10、配合与协调可达矩阵（图2）111111111111111111111111111111111111111111111111234567891012345678910缩减矩阵（图3）1111111111111111111111111111111111111234578910654175161234578910具有层次结构的缩减矩阵（图4）410836271594-工作计划8-有效控制10-配合协调1-组织定位5-领导能力9-制度规范多级递阶有向图（图5）解释结构模型工作计划有效控制配合协调组织文化成员素质结构及流程激励与约束制度规范领导能力组织定位

通过上述分析，我们认为一个组织执行力的提高，从长期性和根本上来说，取决于这个组织的战略定位（1）、制度与规范的建设能力（9）和领导者的素质、修养及能力（5）从短期性和直接性来说，与工作计划（4）、有效控制（8）和组织成员间的相互配合与协调能力（10）等要素直接相关，而组织文化与成员素质（责任心）则直接影响以上三个要素。所以我们提出了根据组织战略定位，加强组织文化建设，提高组织成员素质（责任心），优化工作流程，加强工作制度建设，全面提高本部门执行力的初步方案（措施）。结论方法小结（1）各小组可结合自己所提出的系统分析问题，来理解和掌握ISM实用化方法的过程。注意该方法的核心是对系统要素间的关系（尤其是因果关系）进行层次化处理，最终形成具有多级递阶关系和解释功能的结构模型（图）。

第1步：

找出影响系统问题的主要因素，通过方格图判断要素间的直接（相邻）影响关系；

第2步：

考虑因果等关系的传递性，建立反映诸要素间关系的可达矩阵（该类矩阵属反映逻辑关系的布尔矩阵）；

第3步：

考虑要素间可能存在的强连接（相互影响）关系，仅保留其中的代表要素，形成可达矩阵的缩减矩阵；方法小结（2）第4步：

缩减矩阵的层次化处理，分为两步：（1）按照矩阵每一行“1”的个数的少与多，从前到后重新排列矩阵，此矩阵应为严格的下三角矩阵；（2）从矩阵的左上到右下依次找出最大单位矩阵，逐步形成不同层次的要素集合。

第