专题系统结构模型解析PPT讲稿.ppt

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1、专题系统结构模型解析第1页，共111页，编辑于2022年，星期三猜猜到到了了吗吗？第2页，共111页，编辑于2022年，星期三沒是沒是想兩想兩到到个个 小小 朋朋 友友 在在 看看第3页，共111页，编辑于2022年，星期三嗯嗯！他他們們还还不不夠夠高高第4页，共111页，编辑于2022年，星期三喔喔！在在一一座座农农庄庄里里第5页，共111页，编辑于2022年，星期三一座很大的农庄第6页，共111页，编辑于2022年，星期三模模型型！只只是是模模型型第7页，共111页，编辑于2022年，星期三在玩在玩还还是是在工在工作作？第8页，共111页，编辑于2022年，星期三怎怎么么有有手手指指头头？

2、第9页，共111页，编辑于2022年，星期三只只是是本本杂杂志志第10页，共111页，编辑于2022年，星期三在在作作梦梦吗吗？第11页，共111页，编辑于2022年，星期三好愜意的生活第12页，共111页，编辑于2022年，星期三海海洋洋之之旅旅第13页，共111页，编辑于2022年，星期三多多大大的的遊遊艇艇？第14页，共111页，编辑于2022年，星期三不不会会吧吧！第15页，共111页，编辑于2022年，星期三公公车车广广告告！第16页，共111页，编辑于2022年，星期三左下左下角角是是？第17页，共111页，编辑于2022年，星期三如幻似真第18页，共111页，编辑于2022年，星

3、期三亞利桑纳的荒野第19页，共111页，编辑于2022年，星期三一張小邮票第20页，共111页，编辑于2022年，星期三帶帶來來温温馨馨的的问问候候第21页，共111页，编辑于2022年，星期三第22页，共111页，编辑于2022年，星期三只是劇中人第23页，共111页，编辑于2022年，星期三誰才是主角？第24页，共111页，编辑于2022年，星期三从一个数学公式运算看蝴蝶效应nYt+1=Yt2nY1=1.0000001nY2=1.0000002nY3=1.0000004nnY21=1.1105441nY22=1.2333081nY23=1.5210488nnY29=454110000000

4、nY30=2062000000000000000000000n说明：1.当Yt=1 Yt+1永远是12.当Yt只增加0.0000001Y1=1.0000001时，t+1=23以后，Yt的数字将会突增当t+1=30,Y30=2062*1020达到一个天文数字3.从这个数学公式运算的结果，可看出一个初始状态细微的变化，所产生的巨大影响和结果第25页，共111页，编辑于2022年，星期三n系统工程的研究对象是复杂系统。由于科学技术的进步，社会的发展，使得描述、分析，综合、决策的问题日益增多，而解析复杂系统的难度也与日供增。采用一般的数学方法表述此类系统难以奏效，即是勉强地构成数学模型。也只是表示系统

5、诸问题的一部分。n结构模型，是定性模型它只表示对象的大致特点。根据结构图形与结构矩阵之间一一对应的关系，通过对矩阵的简单演算和变换，把不清楚、不条理错综复杂的系统，变成简单的，易理解和直观的递阶结构模型。引子 大规模系统第26页，共111页，编辑于2022年，星期三一、什么叫大规模系统n我们对所研究的对象作为“大规模”的“系统”来认识是它本身的固有属性，而是一个人们对它的认识问题。n所谓大规模系统就是由许多要素所构成，按普通方法处理感到困难的系统。n由于系统的规模与复杂度是连在一起的，因此必须把系统的规模与复杂度同时考虑。第27页，共111页，编辑于2022年，星期三二、处理大规模、复杂化系统

6、的困难性 1难以确定系统的要素。2难以确定系统要素间的关系。3为了掌握系统的状态，必要的观测就会变得很大，同时要保证观测的高精度也很田难。4根据观测的数据，欲得到必要的信息，需要对其进行庞大的预处理和中间处理。5一般的模型难以表现系统的要素中存在的适应能力和自组织能力，这些难以量化的因素对系统产生的影响是巨大的 第28页，共111页，编辑于2022年，星期三三、处理大规模、复杂化系统的思想方法 1尽可能地把对象作为小规模，简单的系统来认识根据解析、规划和运用系统的目的，在不影响对系统本质认识的基础上，把对象作为小规模系统来认识是十分重要的。一般来讲，处理系统的费用与系统的规模和构造的复杂度的2

7、3次方成比例，而效用 仅与规模的复杂度的1/2、1/3次方成比例（图4-2）2在认识系统部分构造的基础上，认识系统的整体构造。无论系统多么庞大和复杂，必存在可被认识的部分，对局部的认识进行扩展，则全体系统逐渐被认识 3把大规模，复杂化系境分解为能够处理的小规模，简单的子系统，通过对子系统的处理和变换，以达到对整个系统的处理。大系统内部要素的结合状态不是一样的，有的要素结合紧密，有的要素结合松散。（图4-3）第29页，共111页，编辑于2022年，星期三 我们可以把结合紧密的部分作为子系统来认识，根据对子系统的处理与子系统间的变换，就可以处理整个系统。4、将子系统的特性集约化，以达到对整体系统的

8、处理。所谓集约化就是把子系统看成是最小要素那样，然后再对整体系统进行处理。这个过程也叫综合。（图4-4）第30页，共111页，编辑于2022年，星期三四、处理大规模，复杂化系统的具体内容1大规模，复杂化系统的构造表达必须：n使得由子系统向全体系统的处理成为可能。n使得系统的分解成为可能。n对系统构造的操作(构造，变更，划分等)）在表达形式方面容易实施。2对大规模系统进行分解的方法 这是在找出系统要亲结合紧密的地方和松散的地方后 第31页，共111页，编辑于2022年，星期三为容易对系统进行解析而采用的一种分解方法。3、大规模、复杂化系统的结构解析是确定系统的要素和它们间的结合关系进行统定并使系

9、统构造得以明确的一种具体的方法。4、根据对部分系统的处理和调整来处理大规模系统的方法。第32页，共111页，编辑于2022年，星期三第33页，共111页，编辑于2022年，星期三第34页，共111页，编辑于2022年，星期三第35页，共111页，编辑于2022年，星期三第36页，共111页，编辑于2022年，星期三第37页，共111页，编辑于2022年，星期三第38页，共111页，编辑于2022年，星期三第39页，共111页，编辑于2022年，星期三第40页，共111页，编辑于2022年，星期三第41页，共111页，编辑于2022年，星期三第42页，共111页，编辑于2022年，星期三第43页

10、，共111页，编辑于2022年，星期三第44页，共111页，编辑于2022年，星期三第45页，共111页，编辑于2022年，星期三第46页，共111页，编辑于2022年，星期三第47页，共111页，编辑于2022年，星期三第48页，共111页，编辑于2022年，星期三第49页，共111页，编辑于2022年，星期三第50页，共111页，编辑于2022年，星期三第51页，共111页，编辑于2022年，星期三第52页，共111页，编辑于2022年，星期三第53页，共111页，编辑于2022年，星期三第54页，共111页，编辑于2022年，星期三第55页，共111页，编辑于2022年，星期三第56页，

11、共111页，编辑于2022年，星期三它不仅广泛用于工程技术方面，更应用于社会、经济因素的大系统。比如制定复杂的企业规划、研究决策政策方针、制定城市规划等方面。ISM侧重于描述系统各单元及其相互关系。在描述中，需借助计算机，充分利用人的直觉来进行。第57页，共111页，编辑于2022年，星期三第58页，共111页，编辑于2022年，星期三第59页，共111页，编辑于2022年，星期三系统构造与二元关系设系统的要素集为S，要素之间的关系集为RS=（S1,S2,SN)R=rij),rij=(si,sj)或 rij=siR sj（si与sj存在二元关系）则系统G可表达成：G=S，R如图：S=（S1，S

12、2，S3，S4，S5）R=（s1,s2),(s2,s3),(s3,s4),(s4,s2),(s2,s5),(s5,s1),(s5,s4)S1S2S3S4S5第60页，共111页，编辑于2022年，星期三第61页，共111页，编辑于2022年，星期三第62页，共111页，编辑于2022年，星期三第63页，共111页，编辑于2022年，星期三第64页，共111页，编辑于2022年，星期三第65页，共111页，编辑于2022年，星期三图的基本概念n有向连接图n回路n环n树n关联树（赋权树）第66页，共111页，编辑于2022年，星期三系统构造的图形表达n图形中的节点为系统元素，节点之间的关系为元素之

13、间的关系（具有方向的枝），则系统可以表达成有向连接图n图形表示方法的最大优点在于直观、容易、明白地表示出系统的构造，并使系统的信息传递路径一目了然。n当系统变成大规模、复杂化时，系统的有向连接图会变得错综复杂而难以操作，其直观性也会大大降低第67页，共111页，编辑于2022年，星期三第68页，共111页，编辑于2022年，星期三第69页，共111页，编辑于2022年，星期三系统构造的矩阵表示n 在系统（S，R）中，S为有限集合时，将S的元素取作行和列，构成矩阵An矩阵有两种类型，邻接矩阵和可达矩阵，前者表示元素之间的直接关系，后者表示元素之间的可达关系n 邻接矩阵A中的元素aij定义为:ai

14、j=R表示有关系，R表示无关系1 SiRSj0 SiRSj第70页，共111页，编辑于2022年，星期三有向连接图有向连接图邻接矩阵邻接矩阵第71页，共111页，编辑于2022年，星期三第72页，共111页，编辑于2022年，星期三第73页，共111页，编辑于2022年，星期三 邻接矩阵是布尔矩阵，通过矩阵的运算可以得到更多有关系统的信息。布尔矩阵的特点1、布尔矩阵与二元关系一一对应。若二元关系确定了，则布尔矩阵也就唯一确定了。2、布尔矩阵的转秩表示将二元关系的所有方向改变3、布尔矩阵运算遵循布尔运算规则0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=100=0 01=0 10=0 11=1第74

15、页，共111页，编辑于2022年，星期三第75页，共111页，编辑于2022年，星期三第76页，共111页，编辑于2022年，星期三第77页，共111页，编辑于2022年，星期三第78页，共111页，编辑于2022年，星期三5、源点与汇点n源点：布尔矩阵中元素全为0的列所对应的元素（节点）n汇点：布尔矩阵中元素全为0的行所对应的元素（节点）6、对应每一节点的行中，其元素值为1的数量，就是离开该节点的有向边数7、对应每一节点的列中，其元素值为1的数量，就是进入该节点的有向边数七、可达矩阵n用矩阵形式表达元素（节点）之间的到达关系nR=AA2 A3 AnnR=I AA2 A3 An (考虑元素自身

16、的到达关系)第79页，共111页，编辑于2022年，星期三第80页，共111页，编辑于2022年，星期三第81页，共111页，编辑于2022年，星期三第82页，共111页，编辑于2022年，星期三第83页，共111页，编辑于2022年，星期三第84页，共111页，编辑于2022年，星期三结构模型的建立定义1：元素的可达集合（上位集）R(ni)=njNmij=1定义2：元素的下位集（先行集）A(ni)=njNmji=1定义3：元素的共同集合 T(ni)=njN R(ni)A(ni)=A(ni)1、区域划分有元素ni和njn如果R(ni)R(nj)，则ni和nj属于同一区域n如果R(ni)R(nj

17、)=，则ni和nj属于不同区域第85页，共111页，编辑于2022年，星期三7215463M=10 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 00 0 1 1 1 1 00 0 0 1 1 1 00 0 0 0 1 0 00 0 0 1 1 1 01 1 0 0 0 0 112345671 2 3 4 5 6 7第86页，共111页，编辑于2022年，星期三第87页，共111页，编辑于2022年，星期三第88页，共111页，编辑于2022年，星期三第89页，共111页，编辑于2022年，星期三第90页，共111页，编辑于2022年，星期三第91页，共111页，编辑于2022年，星期三第92页，

18、共111页，编辑于2022年，星期三第93页，共111页，编辑于2022年，星期三第94页，共111页，编辑于2022年，星期三第95页，共111页，编辑于2022年，星期三第96页，共111页，编辑于2022年，星期三第97页，共111页，编辑于2022年，星期三第98页，共111页，编辑于2022年，星期三第99页，共111页，编辑于2022年，星期三第100页，共111页，编辑于2022年，星期三第101页，共111页，编辑于2022年，星期三实施实施ISM人员构成人员构成1、方法技术专家n掌握ISM方法的基本原则n掌握ISM方法的本质n掌握推进ISM顺利开展的技巧2、协调人n个人与群体

19、的创造过程与激励角色1角色2角色3角色之间的相互关系n 对问题的理解与知识n 对ISM方法足够的认识3、参与者n 掌握与问题有关的信息 和知识n 有参与的欲望第102页，共111页，编辑于2022年，星期三第103页，共111页，编辑于2022年，星期三结构模型法的缺陷n关于推移律的假定（要素之间的多级递阶关系）n建模过程依赖于人们的经验n讨论过程中往往受到权威人士的影响n协调人的角色作用至关重要第104页，共111页，编辑于2022年，星期三第105页，共111页，编辑于2022年，星期三第106页，共111页，编辑于2022年，星期三第107页，共111页，编辑于2022年，星期三第108页，共111页，编辑于2022年，星期三第109页，共111页，编辑于2022年，星期三第110页，共111页，编辑于2022年，星期三第111页，共111页，编辑于2022年，星期三