係統模型與係統分析.doc43

第四章 係統模型與係統分析
要對大型複雜係統進行有效的分析研究並得到有說服力的結果，就必須首先建立係統的模型，然後借助模型對係統進行定量的或定性與定量相結合的分析，因此，係統模型是係統工程解決問題的必要工具。係統建模與係統分析是係統工程人員必須掌握的重要手段。
4.1 係統模型
4.1.1 係統模型的定義與特征
一、 定義
係統模型是采用某種特定的形式（如文字、符號、圖表、實物、數學公式等）對一個係統某一方麵本質屬性進行描述，提供有關係統的知識。
係統模型一般不是係統對象本身，而是現實係統的描述、模仿或抽象。係統是複雜的，係統的屬性也是多方麵的。對於大多數研究目的而言，沒有必要考慮係統全部的屬性，因此，係統模型隻是係統某一方麵本質特性的描述，本質屬性的選取完成取決係統工程研究的目的。所以，對同一個係統根據不同的研究目的，可以建立不同的係統模型。另一方麵，同一種模型也可以代表多個係統。例如
y = kx (k為常數)
幾何上，代表一條通過原點的直線；
代數上，代表比例關係；
二、 特征
係統模型反映著實際係統的主要特征，但它又區別於實際係統而具有同類問題的共性。因此，一個通用的係統模型應具有如下的三個特征：
（1） 是實際係統的合理抽象和有效的模仿；
（2） 由反映係統本質或特征的主要因素構成；
（3） 表明了有關因素之間的邏輯關係或定量關係。
4.1.2 使用係統模型的必要性
人類認識和改造客觀世界的研究方法一般說來有三種，即實驗法、抽象法、模型法。實驗法是通過對客觀事物本身直接進行科學實驗來進行研究的，因此局限性比較大。抽象法是把現實係統抽象為一般的理論概念，然後進行推理和判斷，因此這種方法缺乏實體感，過於概念化。模型法是在對現實係統進行抽象的基礎上，把它們再現為某種實物的、圖畫的或數學的模型，然後通過模型來對係統進行分析、對比和研究，最終導出結論。由此可見，模型法既避免了實驗法的局限性，又避免了抽象法的過於概念化，所以成為現代工程中一種最常用的研究方法。
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