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1、第三章 系统模型化技术,教学要求： 熟悉系统模型的定义和系统模型的特征； 熟知系统模型的分类，并了解系统模型对于解决系统工程问题的作用； 了解系统建模的要求和原则，掌握系统建模的工作程序和系统建模的主要方法； 了解并体会系统建模者应具备的素质。 掌握结构化模型技术,3.1.1 系统模型的定义,系统模型是一个系统某一方面本质属性的描述，它以某种确定的形式(例如文字、符号、图表、实物、数学公式等)提供关于该系统的知识。,3.1.2系统建模的重要性,人类认识和改造客观世界的两种研究方法实验法和模型法。 系统开发的需要（预测、分析、优化和评价） 经济上的考虑 安全性、稳定性上的考虑 时间上的考虑 系统
2、模型容易操作，分析结果易于理解,3.1.3系统模型与原型,系统模型反映实际系统的主要特征，但它又高于实际系统而具有同类问题的共性。 系统模型应该具有如下三个特征： (1)它是现实系统的抽象或模仿； (2)它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的； (3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。 案例讲解：地球模型,3.1.4 系统模型与数学模型,数学模型是指通过抽象和简化，使用数学语言对研究对象的一个近似的刻画，以便于人们更深刻地认识所研究的对象。 数学模型是抽象模型，必须以正确认识系统的定性性质为前提。,3.1.4 系统模型与数学模型,数学模型具有如下的优点 （1）它是定量分析的基础。 （2）它
3、是系统预测和决策的工具。 （3）它可变性好，适应性强，分析问题速度快，省时省钱，而且便于使用计算机。,3.1.5 系统模型与计算机模型,计算机模型是指用计算机程序定义的模型。 有数学模型都可以转化为基于计算机的模型，通过计算来研究系统。 许多无法建立数学模型的系统，如复杂的物理过程，特别是生物、社会和行为过程，也可能建立基于计算机的模型。 案例：医院急诊室仿真模型,3.1.5 系统模型与计算机模型,计算机模型优点： 用计算机程序定义的模型，可以做到既严格，又可行，能够在计算机上研究和预测系统，通过计算实验来检验结果。 对于那些无法用真实的实验来检验的复杂系统，计算实验是唯一可用的实验检验手段。
4、,3.1.6系统模型的分类,物理模型,实体模型系统本身。 比例模型对于系统的放大或缩小，使之适合在桌面上研究。 模拟模型根据相似系统原理，利用一种系统去替代另一种系统。,数学模型, 解析模型 用解析式子表示的模型。 逻辑模型 表示逻辑关系的模型，如方框图、计算机程序等。 网络模型 用网络图形来描述系统的组成元素以及元素之间的相互关系，如统筹法的统筹图。 图像与表格-这里说的图像是坐标系中的曲线、曲面和点等几何图形，以及甘特图、直方图、切饼图等， 信息网络与数字化模型 这是一类新的模型，如仿真模型。,概念模型,指任务书、明细表、说明书、技术报告、咨询报告等，以及表达概念的示意图。,3.2.1 系
5、统模型的要求,可行性。 真实性。 简明性。一般的处理原则是：力求达到真实性和可行性，在真实性和可行性的基础上达到简明性，然后是理论与现实的统一。,3.2.2 建模的原则,（1）切题（抓住主要矛盾） （2）清晰（关系、结构） （3）精度要求适当 （4）花费要少,(1)推理法（“白箱”问题） (2)实验法（“黑箱”或“灰箱”问题） (3)统计分析法（“黑箱”问题） (4)混合法 (5)类似法（相似模型）,3.2.3 建模的主要方法,3.2.4 系统建模步骤,明确建模的目的，提出建立系统模型的要求。 了解系统建模的背景和相关的知识。 进行系统建模。 系统模型的验证和修改。,3.2.5 建模工作的注意点,1、掌握系统的基本性质，尤其是社会经济系统的特点，运用系统工程的基本观点和工作程序来指导分析。 2、手头上要有足够多经典模型和常用模型。 3、深入实际调查研究，抓住系统特征。 4、理解、协商建模要求和模型功能 5、结合实际状态（数据收集的实际）和经典模型，产生新的模型。,3.2.6 建模者的素质,具有透过现象抓住本质的能力。 具有良好的理论素养。 具有把实际问题与合适的理论联系起来的能力，善于把各种现象中的表面差异与本质的共性区别开来，并加以提炼。 具有敢于深入实际、彻底调查的作风。 要具有实事求是的态度。,
