系统工程第2版 作者 杜瑞成 等主编第2章 系统分析与评价 2-2.pptVIP

2.2 系统模型化 2.2.1 系统模型的定义 2.2.2 系统模型的特征 2.2.3 系统模型的分类 2.2.4 系统模型的作用 2.2.5 建立模型的几种常用方法 小结 作业 2.2 系统模型化 小结 系统模型反映着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。 按照不同的分类方法可以将系统模型分为不同的类别。 随着自然、社会、经济的发展，系统模型也在不断的发展中。 2.2 系统模型化 作业 什么是系统模型？ 在用系统模型刻画真实系统时要主要哪些问题？ * 《系统工程》主编 杜瑞成 闫秀霞 * 电子制作 齐向阳 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 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（如：文字、符号、图表、数学公式等）提供关于该系统的知识。 注：对同一个系统根据不同的研究目的，可以建立不同的系统模型；另一方面，同一种模型也可以代表多个系统。例如：y = k x ( k为常数 ) 几何上：代表一条通过原点的直线 代数上：代表比例关系 设 k = 2π ， x 代表直径，则 y 表示圆周长 设k 表示弹性刚度， x 表示伸长量，则 y 表示弹簧力大小 设 k = a 表示加速度， x = m 代表质量，则 y 表示物体所受外力的大小 2.2 系统模型化 2.2.1 系统模型的定义 系统模型反映着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。 一般说来，一个适用的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。 2.2 系统模型化 2.2.2 系统模型的特征 系统种类繁多，作为系统的描述——系统模型的种类也是很多的。 一般可将系统模型分为物理模型、文字模型、数学模型三大类。 系统模型 物理模型 数学模型 文字模型 比例模型 相似模型 网络模型 图表模型 逻辑模型 解析模型 实体模型 现实系统 2.2 系统模型化 2.2.3 系统模型的分类 抽象模型、实物模型 形象、类似、数学 观念性、数学、物理 理论、经验、混合 结构、性能、评价、最优化、网络 静态、动态 黑箱、白箱 通用、专用 确定性、随机性、连续性、离散性 代数方程、微分方程、概率统计、逻辑 按建模材料不同 按与实体的关系 按模型表征信息的程度 按模型的构造方法 按模型的功能 按与时间的依赖关系 按是否描述系统内部特性 按模型的应用场合 数学模型的分类： （1）按变量形式分 （2）按变量之间的关系分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 模型种类 分类原则 2.2 系统模型化 系统模型的一种分类方法 数学模型 描述模型 图像模型 计算机模型 硬件模型 软件模型 过程模型 状态空间模型 性能模型 可靠性模型 时间模型 价值模型 人间行为模型 组织模型 决策模型 确定模型 随机模型 数学模型 逻辑模型 图像模型 探索模型 宏观模型 微观模型 物理模型 思考模型 系统或子系统 一般分类 分析对象类 别 变量变化 情 况 形式 定性或定量 基本分类 分类 原则 对象 2.2 系统模型化 系统模型的另一种分类方法 （1）直观和定量; （2）应用范围广、成本低; （3）便于抓住问题的本质特征; （4）便于优化; （5）能够模拟实验 。 2.2 系统模型化 2.2.4 系统模型的作用 1）直接分析法 2）模拟法 3）数据分析法 4）试验分析法 2.2 系统模型化 2.2.5 建立系统模型的几个常用分析方法 1）直接分析法 2）模拟法 3）数据分析法 4）试验分析法 当研究的问题比较简单又足够明确时，可以根据物理的、化学的、经济的规律，通过一般的推理直接分析得出模型。例如规划论中的许多模型就是利用直接分析的方法得到的。 2.2 系统模型化 2.2.5 建立系统模型的几个常用分析方法 1）直接分析法 2）模拟法 3）数据分析法 4）试验分析法 在自然科学发展中，人们发现了自然一致性规律，就是说，自然界和人类社会的万千变化纵有外表形态的种种变化与不同，却常常寓有内在本质的共同性，即在某种同态关系。如电路振荡和机械振动、单摆简谐运动和L-C振荡等等。我们可以利用同态关系建立对象的模型。例如，对于复杂的人-机振动系统可以利用电路系统进行模拟。 2.2