解释结构模型ISM及其应用PPT资料.ppt

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这类模型对于理清思路、明确问题，与利益型。

这类模型对于理清思路、明确问题，与利益相关者进行沟通，都极为有用。

这种结构化的概相关者进行沟通，都极为有用。

这种结构化的概念模型就是念模型就是念模型就是念模型就是系统结构模型系统结构模型系统结构模型系统结构模型。

从概念模型到结构模型从概念模型到结构模型从概念模型到结构模型从概念模型到结构模型系统概念开发系统概念开发系统概念开发系统概念开发2结构模型：

结构模型：

系统有很多要素构成，建立要素之间的相互关系，即系系统有很多要素构成，建立要素之间的相互关系，即系统的结构模型，是系统分析的重要方法。

统的结构模型，是系统分析的重要方法。

3凡系统必有结构，系统结构决定系统功能；

凡系统必有结构，系统结构决定系统功能；

破坏结构，就会完全破坏系统的总体功能。

这说破坏结构，就会完全破坏系统的总体功能。

这说明了系统结构的普遍性与重要性。

明了系统结构的普遍性与重要性。

结构模型描述系统结构形态，即系统各部分间结构模型描述系统结构形态，即系统各部分间结构模型描述系统结构形态，即系统各部分间结构模型描述系统结构形态，即系统各部分间及其与环境间的关系（因果、顺序、联系、隶属、及其与环境间的关系（因果、顺序、联系、隶属、及其与环境间的关系（因果、顺序、联系、隶属、及其与环境间的关系（因果、顺序、联系、隶属、优劣对比等）。

优劣对比等）。

结构模型是从概念模型过渡到定结构模型是从概念模型过渡到定结构模型是从概念模型过渡到定结构模型是从概念模型过渡到定量分析的中介，即使对那些难以量化的系统来说量分析的中介，即使对那些难以量化的系统来说量分析的中介，即使对那些难以量化的系统来说量分析的中介，即使对那些难以量化的系统来说也可以建立结构模型，故在系统分析中应用很广也可以建立结构模型，故在系统分析中应用很广也可以建立结构模型，故在系统分析中应用很广也可以建立结构模型，故在系统分析中应用很广泛。

泛。

45lInterpretiveStructureModel解析结构模型属于解析结构模型属于解析结构模型属于解析结构模型属于静态静态静态静态的定性模型。

的定性模型。

它的基本理论是图论的重构理论，通过一些基本它的基本理论是图论的重构理论，通过一些基本它的基本理论是图论的重构理论，通过一些基本它的基本理论是图论的重构理论，通过一些基本假设和图、矩阵的有关运算，可以得到可达性矩假设和图、矩阵的有关运算，可以得到可达性矩假设和图、矩阵的有关运算，可以得到可达性矩假设和图、矩阵的有关运算，可以得到可达性矩阵；

然后再通过人阵；

然后再通过人-机结合，分解可达性矩阵，机结合，分解可达性矩阵，机结合，分解可达性矩阵，机结合，分解可达性矩阵，使复杂的系统分解成使复杂的系统分解成使复杂的系统分解成使复杂的系统分解成多级递阶结构形式多级递阶结构形式多级递阶结构形式多级递阶结构形式。

在总体设计、区域规划、技术评估和系统诊断方在总体设计、区域规划、技术评估和系统诊断方在总体设计、区域规划、技术评估和系统诊断方在总体设计、区域规划、技术评估和系统诊断方面应用广泛。

面应用广泛。

要研究一个由大量单元组成的、各单元之间又存要研究一个由大量单元组成的、各单元之间又存要研究一个由大量单元组成的、各单元之间又存要研究一个由大量单元组成的、各单元之间又存在着相互关系的系统，就必须了解系统的结构，在着相互关系的系统，就必须了解系统的结构，在着相互关系的系统，就必须了解系统的结构，在着相互关系的系统，就必须了解系统的结构，一个有效的方法就是建立系统的结构模型，而结一个有效的方法就是建立系统的结构模型，而结一个有效的方法就是建立系统的结构模型，而结一个有效的方法就是建立系统的结构模型，而结构模型技术已发展到构模型技术已发展到构模型技术已发展到构模型技术已发展到100100余种。

余种。

6一、几个相关的重要数学概念一、几个相关的重要数学概念1、关系图关系图假设系统所涉及到的关系都是二元关假设系统所涉及到的关系都是二元关系。

则系统的单元可用节点表示，单元之系。

则系统的单元可用节点表示，单元之间的关系可以用带有箭头的边（箭线）来间的关系可以用带有箭头的边（箭线）来表示，从而构成一个有向连接图。

这种图表示，从而构成一个有向连接图。

这种图统称关系图。

关系图中，称具有对称性关统称关系图。

关系图中，称具有对称性关系的单元系的单元ei和和ej具有强连接性。

具有强连接性。

7例：

一个孩子的学习问题例：

一个孩子的学习问题1.1.成绩不好成绩不好成绩不好成绩不好2.2.老师常批评老师常批评老师常批评老师常批评3.3.上课不认真上课不认真上课不认真上课不认真4.4.平时作业不认真平时作业不认真平时作业不认真平时作业不认真5.5.学习环境差学习环境差学习环境差学习环境差6.6.太贪玩太贪玩太贪玩太贪玩7.7.父母常打牌父母常打牌父母常打牌父母常打牌8.8.父母不管父母不管父母不管父母不管9.9.朋友不好朋友不好朋友不好朋友不好10.10.给很多钱给很多钱给很多钱给很多钱11.11.缺乏自信缺乏自信缺乏自信缺乏自信一、几个相关的数学概念35678910412118例：

温带草原食物链ll1.1.草草草草ll2.2.兔兔兔兔ll3.3.鼠鼠鼠鼠ll4.4.吃草的鸟吃草的鸟吃草的鸟吃草的鸟ll5.5.吃草的昆虫吃草的昆虫吃草的昆虫吃草的昆虫ll6.6.捕食性昆虫捕食性昆虫捕食性昆虫捕食性昆虫ll7.7.蜘蛛蜘蛛蜘蛛蜘蛛ll8.8.蟾蜍蟾蜍蟾蜍蟾蜍ll9.9.吃虫的鸟吃虫的鸟吃虫的鸟吃虫的鸟ll10.10.蛇蛇蛇蛇ll11.11.狐狸狐狸狐狸狐狸ll12.12.鹰和猫头鹰鹰和猫头鹰鹰和猫头鹰鹰和猫头鹰92、邻接矩阵邻接矩阵用来表示关系图中各单元之间的用来表示关系图中各单元之间的用来表示关系图中各单元之间的用来表示关系图中各单元之间的直接连接状态直接连接状态直接连接状态直接连接状态的矩阵的矩阵的矩阵的矩阵AA。

设系统。

设系统SS共有共有共有共有nn个单元个单元个单元个单元SS=ee11,ee22,eenn则则则则其中其中其中其中10ll邻接矩阵的特点邻接矩阵的特点邻接矩阵的特点邻接矩阵的特点矩阵元素按布尔运算法则进行运算。

矩阵元素按布尔运算法则进行运算。

与关系图一一对应。

例例例例4-34-3：

一个一个一个一个44单元系统的关系图和邻接矩阵。

单元系统的关系图和邻接矩阵。

13241133、可达性矩阵可达性矩阵可达性矩阵可达性矩阵若若若若DD是由是由是由是由nn个单元组成的系统个单元组成的系统个单元组成的系统个单元组成的系统SS=ee11,ee22,eenn的关系图，的关系图，的关系图，的关系图，则元素为则元素为则元素为则元素为的的的的nnnn矩阵矩阵矩阵矩阵MM，称为图，称为图，称为图，称为图DD的可达性矩阵。

的可达性矩阵。

可达性矩阵标明所有可达性矩阵标明所有可达性矩阵标明所有可达性矩阵标明所有SS的单元之间相互是否存在可达路径。

的单元之间相互是否存在可达路径。

如从如从如从如从出发经出发经出发经出发经kk段支路到达段支路到达段支路到达段支路到达，称，称，称，称到到到到可达且可达且可达且可达且“长度长度长度长度”为为为为kk。

12性质：

性质：

一般对于任意正整数一般对于任意正整数一般对于任意正整数一般对于任意正整数rr（nn），若若若若eeii到到到到eejj是可达的且是可达的且是可达的且是可达的且“长度长度长度长度”为为为为rr，则，则，则，则AArr中第中第中第中第ii行第行第行第行第jj列上的元素等于列上的元素等于列上的元素等于列上的元素等于11。

对有回路系统来说，当对有回路系统来说，当对有回路系统来说，当对有回路系统来说，当kk增大时，增大时，增大时，增大时，AAkk形成一定的周期性形成一定的周期性形成一定的周期性形成一定的周期性重复。

重复。

对无回路系统来说，到某个对无回路系统来说，到某个对无回路系统来说，到某个对无回路系统来说，到某个kk值值值值，AAkk=00。

1324131、关系划分、关系划分关系划分将系统各单元按照相互间的关系分关系划分将系统各单元按照相互间的关系分成两大类成两大类R与与，R类包括所有可达关系，类包括所有可达关系，类类包括所有不可达关系。

有序对包括所有不可达关系。

有序对（ei,ej），如果，如果ei到到ej是可达的，则是可达的，则（ei,ej）属于属于R类，否则类，否则（ei,ej）属于属于类。

类。

从可达性矩阵各元素是从可达性矩阵各元素是1还是还是0很容易进很容易进行关系划分行关系划分。

关系划分可以表示为：

二、可达性矩阵的划分二、可达性矩阵的划分142、区域划分、区域划分区域划分将系统分成若干个相互独立的、区域划分将系统分成若干个相互独立的、没有直接或间接影响的子系统。

没有直接或间接影响的子系统。

可达集可达集可达集可达集先行集先行集先行集先行集底层单元集（底层单元集（底层单元集（底层单元集（初始集初始集，其中元素具有此性质：

，其中元素具有此性质：

不能存在一个单元只指向它而不被它所指向。

）15对属于初始集对属于初始集对属于初始集对属于初始集BB的任意两个元素