系統(tǒng)(xìtǒng)工程第三章系統(tǒng)(xìtǒng)建模方法第一頁，共20頁。系統(tǒng)模型是一個系統(tǒng)某一方面本質(zhì)屬性的描述，它以某種確定的形式(例如(lìrú)文字、符號、圖表、實物、數(shù)學公式等)提供關于該系統(tǒng)的知識。第二頁，共20頁。人類認識和改造客觀世界的兩種研究方法——實驗法和模型法。系統(tǒng)開發(fā)的需要（預測、分析(fēnxī)、優(yōu)化和評價）經(jīng)濟上的考慮安全性、穩(wěn)定性上的考慮時間上的考慮系統(tǒng)模型容易操作，分析(fēnxī)結果易于理解第三頁，共20頁。系統(tǒng)模型反映實際系統(tǒng)的主要特征，但它又高于實際系統(tǒng)而具有同類問題的共性。系統(tǒng)模型應該具有如下三個特征：(1)它是現(xiàn)實系統(tǒng)的抽象(chōuxiàng)或模仿；(2)它是由反映系統(tǒng)本質(zhì)或特征的主要因素構成的；(3)它集中體現(xiàn)了這些主要因素之間的關系。案例講解：地球模型第四頁，共20頁。數(shù)學模型是指通過抽象和簡化，使用數(shù)學語言對研究對象的一個近似的刻畫，以便于人們更深刻地認識所研究的對象。數(shù)學模型是抽象模型，必須以正確認識系統(tǒng)的定性性質(zhì)(xìngzhì)為前提。第五頁，共20頁。(1)它是現(xiàn)實系統(tǒng)的抽象(chōuxiàng)或模仿；計算機模型是指用計算機程序定義的模型。用計算機程序定義的模型，可以做到既嚴格，又可行(kěxíng)，能夠在計算機上研究和預測系統(tǒng)，通過計算實驗來檢驗結果。①實體模型(móxíng)――系統(tǒng)本身。(2)實驗法（“黑箱”或“灰箱”問題）（1）它是定量分析的基礎。3、深入實際調(diào)查研究，抓住系統(tǒng)特征。提供關于該系統(tǒng)的知識。③模擬模型(móxíng)――根據(jù)相似系統(tǒng)原理，利用一種系統(tǒng)去替代另一種系統(tǒng)。②比例模型(móxíng)――對于系統(tǒng)的放大或縮小，使之適合在桌面上研究。系統(tǒng)開發(fā)的需要（預測、分析(fēnxī)、優(yōu)化和評價）數(shù)學模型具有如下的優(yōu)點(yōudiǎn)（1）它是定量分析的基礎。（2）它是系統(tǒng)預測和決策的工具。（3）它可變性好，適應性強，分析問題速度快，省時省錢，而且便于使用計算機。。第六頁，共20頁。計算機模型是指用計算機程序定義的模型。有數(shù)學模型都可以轉化為基于計算機的模型，通過計算來研究系統(tǒng)。許多無法建立數(shù)學模型的系統(tǒng)，如復雜(fùzá)的物理過程，特別是生物、社會和行為過程，也可能建立基于計算機的模型。案例：醫(yī)院急診室仿真模型第七頁，共20頁。計算機模型優(yōu)點：用計算機程序定義的模型，可以做到既嚴格，又可行(kěxíng)，能夠在計算機上研究和預測系統(tǒng)，通過計算實驗來檢驗結果。對于那些無法用真實的實驗來檢驗的復雜系統(tǒng)，計算實驗是唯一可用的實驗檢驗手段。第八頁，共20頁。增加增加物理模型數(shù)學模型系統(tǒng)實體模型比例模型模擬模型概念模型解析模型邏輯模型網(wǎng)絡模型圖像與表格信息網(wǎng)絡與數(shù)字化模型1.研究的速度2.修改的方便性3.抽象性4.現(xiàn)實感5.費用第九頁，共20頁。物理(wùlǐ)模型①實體模型(móxíng)――系統(tǒng)本身。②比例模型(móxíng)――對于系統(tǒng)的放大或縮小，使之適合在桌面上研究。③模擬模型(móxíng)――根據(jù)相似系統(tǒng)原理，利用一種系統(tǒng)去替代另一種系統(tǒng)。第十頁，共20頁。數(shù)學模型

①解析模型―用解析式子表示的模型。②邏輯模型―表示邏輯關系的模型，如方框圖、計算機程序等。③網(wǎng)絡模型―用網(wǎng)絡圖形來描述系統(tǒng)的組成元素以及元素之間的相互關系，如統(tǒng)籌法的統(tǒng)籌圖。④圖像與表格(biǎogé)--這里說的圖像是坐標系中的曲線、曲面和點等幾何圖形，以及甘特圖、直方圖、切餅圖等，⑤信息網(wǎng)絡與數(shù)字化模型―這是一類新的模型，如仿真模型。第十一頁，共20頁。概念模型指任務書、明細表、說明書、技術報告、咨詢報告等，以及(yǐjí)表達概念的示意圖。第十二頁，共20頁。計算機模型是指用計算機程序定義的模型。明確建模的目的，提出建立系統(tǒng)模型的要求。了解系統(tǒng)建模的背景和相關(xiāngguān)的知識。③網(wǎng)絡模型―用網(wǎng)絡圖形來描述系統(tǒng)的組成元素以及元素之間的相互關系，如統(tǒng)籌法的統(tǒng)籌圖。②邏輯模型―表示邏輯關系的模型，如方框圖、計算機程序等。(2)實驗法（“黑箱”或“灰箱”問題）了解系統(tǒng)建模的背景和相關(xiāngguān)的知識。人類認識和改造客觀世界的兩種研究方法——實驗法和模型法。系統(tǒng)模型容易操作，分析(fēnxī)結果易于理解案例：醫(yī)院急診室仿真模型(5)類似法（相似模型）①實體模型(móxíng)――系統(tǒng)本身。提供關于該系統(tǒng)的知識。案例：醫(yī)院急診室仿真模型具有透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)的能力。數(shù)學模型具有如下的優(yōu)點(yōudiǎn)

可行性。真實性。簡明性。一般的處理原則是：力求達到(dádào)真實性和可行性，在真實性和可行性的基礎上達到(dádào)簡明性，然后是理論與現(xiàn)實的統(tǒng)一。第十三頁，共20頁。（1）切題（抓住主要矛盾）（2）清晰(qīngxī)（關系、結構）（3）精度要求適當（4）花費要少第十四頁，共20頁。(1)推理法（“白箱”問題）(2)實驗法（“黑箱”或“灰箱”問題）(3)統(tǒng)計(tǒngjì)分析法（“黑箱”問題）(4)混合法(5)類似法（相似模型）

第十五頁，共20頁。明確建模的目的，提出建立系統(tǒng)模型的要求。了解系統(tǒng)建模的背景和相關(xiāngguān)的知識。進行系統(tǒng)建模。系統(tǒng)模型的驗證和修改。第十六頁，共20頁。

1、掌握系統(tǒng)的基本性質(zhì)，尤其是社會經(jīng)濟系統(tǒng)的特點，運用系統(tǒng)工程的基本觀點和工作(gōngzuò)程序來指導分析。2、手頭上要有足夠多經(jīng)典模型和常用模型。3、深入實際調(diào)查研究，抓住系統(tǒng)特征。4、理解、協(xié)商建模要求和模型功能5、結合實際狀態(tài)（數(shù)據(jù)收集的實際）和經(jīng)典模型，產(chǎn)生新的模型。第十七頁，共20頁。精品(jīnɡpǐn)課件！第十八頁，共20頁。精品(jīnɡpǐn)課件！第十九