系統(tǒng)模型與模型化

第三講系統(tǒng)模型與模型化概述解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）一.概述1.基本概念及意義模型——對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)抽象表達(dá)的結(jié)果。應(yīng)能反映（抽象或模仿）出系統(tǒng)某個(gè)方面的組成部分（要素）及其相互關(guān)系。1.基本概念及意義模型化——構(gòu)建系統(tǒng)模型的過(guò)程及方法。要注意兼顧到現(xiàn)（真）實(shí)性和易處理性。意義及特點(diǎn)：對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行規(guī)范研究的基礎(chǔ)和標(biāo)志；經(jīng)濟(jì)、方便、快速、可重復(fù)，“思想”或“政策”試驗(yàn)；經(jīng)過(guò)了分析人員對(duì)客體的抽象，因而必須再拿到現(xiàn)實(shí)中去檢驗(yàn)。2.模型的分類(lèi)與模型化的基本方法模型的分類(lèi)：

A——概念模型A1（思維或意識(shí)模型A11;字句模型A12;描述模型A13）

符號(hào)模型A2（圖表模型A21;數(shù)學(xué)模型A22）仿真模型A3形象模型A4（物理模型A41;圖像模型A42）

類(lèi)比模型A5(比較是一個(gè)特殊的方法)概述——模型的分類(lèi)與模型化的基本方法B——分析模型B1[通常用數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)]

仿真模型B2[主要基于“計(jì)算機(jī)導(dǎo)向”]博弈模型B3[主要基于“人的行為導(dǎo)向”]

判斷模型B4[基于專(zhuān)家（經(jīng)驗(yàn)）調(diào)查的判斷]C——結(jié)構(gòu)模型C1數(shù)學(xué)模型C2仿真模型C3概述——模型的分類(lèi)與模型化的基本方法D——實(shí)體模型D1（實(shí)物模型D11;模擬模型D12）

抽象模型或符號(hào)模型D2（數(shù)學(xué)模型D21;結(jié)構(gòu)模型D22；仿真模型D23;……）概述——模型的分類(lèi)與模型化的基本方法模型化的基本方法：機(jī)理法或分析方法（A22,B1,B3,C2,D21，數(shù)學(xué)模型為主）實(shí)驗(yàn)方法：擬合法——“理論”導(dǎo)向經(jīng)驗(yàn)法——“數(shù)據(jù)”導(dǎo)向（A22,B1,C2,D21）模擬法——“計(jì)算機(jī)”或“實(shí)物”導(dǎo)向（A3,A4,B2,C3,D1,D23）專(zhuān)家法或老手法（A21,B4,C1,D22）

……概述

3.建模一般過(guò)程

（1）明確建模目的和要求；（2）弄清系統(tǒng)或子系統(tǒng)中的主要因素及其相互關(guān)系；（3）選擇模型方法；（4）確定模型結(jié)構(gòu)；（5）估計(jì)模型參數(shù)；（6）模型試運(yùn)行；（7）對(duì)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；（8）對(duì)模型進(jìn)行必要修正。幾種典型的系統(tǒng)模型

ISM（InterpretativeStructuralModeling）SS（StateSpace）SD（SystemDynamics）CA（ConflictAnalysis）新進(jìn)展——軟計(jì)算或“擬人”方法（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等）；新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；

……二.解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)1.概念

結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)模型→結(jié)構(gòu)模型化→結(jié)構(gòu)分析

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表達(dá)及分析方法

理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念（構(gòu)成系統(tǒng)諸要素間的關(guān)聯(lián)方式或關(guān)系）及其有向圖（節(jié)點(diǎn)與有向?。┖途仃嚕蛇_(dá)矩陣等）這兩種常用的表達(dá)方式。

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)比較有代表性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析方法有：關(guān)聯(lián)樹(shù)（如問(wèn)題樹(shù)、目標(biāo)樹(shù)、決策樹(shù)）法、解釋結(jié)構(gòu)模型化（ISM）方法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）結(jié)構(gòu)模型化方法等。

本部分要求大家主要學(xué)習(xí)和掌握ISM方法（實(shí)用化方法、規(guī)范方法）。（二）ISM實(shí)用化方法設(shè)定問(wèn)題、形成意識(shí)模型找出影響要素要素關(guān)系分析（關(guān)系圖）建立可達(dá)矩陣(M)和縮減矩陣（M/）矩陣層次化處理(ML/)

繪制多級(jí)遞階有向圖建立解釋結(jié)構(gòu)模型分析報(bào)告比較/F學(xué)習(xí)初步分析規(guī)范分析綜合分析ISM實(shí)用化方法原理圖ISM實(shí)用化方法舉例

影響部門(mén)執(zhí)行力因素分析

要素關(guān)系分析圖（圖1）

VVV1、組織定位（使命）VVAVV2、結(jié)構(gòu)及流程VV×AV3、組織文化AA4、工作計(jì)劃VVV5、領(lǐng)導(dǎo)能力

VA6、成員素質(zhì)（責(zé)任心）VAV7、激勵(lì)與約束

A8、有效控制

V9、制度與規(guī)范10、配合與協(xié)調(diào)可達(dá)矩陣（圖2）111111111111111111111111111111111111111111111111234567891012345678910縮減矩陣（圖3）1111111111111111111111111111111111111234578910654175161234578910具有層次結(jié)構(gòu)的縮減矩陣（圖4）410836271594-工作計(jì)劃8-有效控制10-配合協(xié)調(diào)1-組織定位5-領(lǐng)導(dǎo)能力9-制度規(guī)范多級(jí)遞階有向圖（圖5）解釋結(jié)構(gòu)模型工作計(jì)劃有效控制配合協(xié)調(diào)組織文化成員素質(zhì)結(jié)構(gòu)及流程激勵(lì)與約束制度規(guī)范領(lǐng)導(dǎo)能力組織定位

通過(guò)上述分析，我們認(rèn)為一個(gè)組織執(zhí)行力的提高，從長(zhǎng)期性和根本上來(lái)說(shuō)，取決于這個(gè)組織的戰(zhàn)略定位（1）、制度與規(guī)范的建設(shè)能力（9）和領(lǐng)導(dǎo)者的素質(zhì)、修養(yǎng)及能力（5）從短期性和直接性來(lái)說(shuō)，與工作計(jì)劃（4）、有效控制（8）和組織成員間的相互配合與協(xié)調(diào)能力（10）等要素直接相關(guān)，而組織文化與成員素質(zhì)（責(zé)任心）則直接影響以上三個(gè)要素。所以我們提出了根據(jù)組織戰(zhàn)略定位，加強(qiáng)組織文化建設(shè)，提高組織成員素質(zhì)（責(zé)任心），優(yōu)化工作流程，加強(qiáng)工作制度建設(shè)，全面提高本部門(mén)執(zhí)行力的初步方案（措施）。結(jié)論方法小結(jié)（1）各小組可結(jié)合自己所提出的系統(tǒng)分析問(wèn)題，來(lái)理解和掌握ISM實(shí)用化方法的過(guò)程。注意該方法的核心是對(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)系和解釋功能的結(jié)構(gòu)模型（圖）。

第1步：

找出影響系統(tǒng)問(wèn)題的主要因素，通過(guò)方格圖判斷要素間的直接（相鄰）影響關(guān)系；

第2步：

考慮因果等關(guān)系的傳遞性，建立反映諸要素間關(guān)系的可達(dá)矩陣（該類(lèi)矩陣屬反映邏輯關(guān)系的布爾矩陣）；

第3步：

考慮要素間可能存在的強(qiáng)連接（相互影響）關(guān)系，僅保留其中的代表要素，形成可達(dá)矩陣的縮減矩陣；方法小結(jié)（2）第4步：

縮減矩陣的層次化處理，分為兩步：（1）按照矩陣每一行“1”的個(gè)數(shù)的少與多，從前到后重新排列矩陣，此矩陣應(yīng)為嚴(yán)格的下三角矩陣；（2）從矩陣的左上到右下依次找出最大單位矩陣，逐步形成不同層次的要素集合。

第