物流系统建模及模型化技术概述课件

路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤2024/7/9物流系统建模及模型化物流系统建模及模型化技术概述技术概述路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤3.1系统模型概念及分类一、对模型的认识二、物流系统模型的定义三、模型的分类路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂一、对模型的认识一、对模型的认识3路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂5路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q一般的优化设计模型可以表示如下：6路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂从以上实例中，可以看出模型有以下特点：v模型反映了真实系统的特征及其变化规律v模型是实体的抽象或模仿v模型反映同类事物的共性v模型忽略了与分析无关的因素7路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂现实世界的系统原型现实世界的系统原型模型（数学模型）模型（数学模型）结论结论现实世界的分析、预测、现实世界的分析、预测、决策、控制决策、控制现实世界与模型的关系现实世界与模型的关系抽象、翻译抽象、翻译分分析析求求解解解释现实问题解释现实问题比较比较检验检验模型模型8路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q模型：模型：模型是对真实系统的特征及其变化规律的一种表示或抽象，而且往往是对系统中那些所要研究的特征的抽象。q二、二、模型的定义模型的定义9路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q物流系统模型：物流系统模型：物流系统模型是对物流系统的特征要素、相关信息和变化规律的一种抽象表述，反映物流系统某些本质属性。10路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q物流系统模型的物流系统模型的特征特征：（1）是物流系统中现实实体的抽象或模仿；（2）由一些与物流系统分析有关的因素所组成；（3）用来表明物流系统中各因素间的关系。建立模型的目的建立模型的目的 就在于通过模型将复杂的事物简单化，通过模型认识和掌握系统规律和特征。11路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q三三q按按模模型型形形式式进进行行的的详详细细分分类类12路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤3.2 物流系统模型的建立一、物流系统建模原则二、物流系统建模思路三、物流系统建模步骤四、建立数学模型的注意事项路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂1准确性准确性（本质规律）2可靠性可靠性（精确度）3简明性简明性4实用性实用性（标准化、规范化，要尽量采用已有的模型）5反馈性反馈性（由浅入深、循序渐进）一、物流系统建模一、物流系统建模原则原则14路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂任务驱动的教学过程模型任务驱动的教学过程模型15路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂二二、物流系统建模物流系统建模思路思路q模型变量，通常都包括有模型变量，通常都包括有可控变量可控变量和和不可控变量不可控变量。模型表。模型表示如下：示如下：U=f(xi,yi)式中：U描述系统功能的效用或准则值，也叫作目标函数；xi 可控变量；可控变量；yi 不可控变量，对U有影响；f目标函数U与变量xi,yi之间的关系函数。上面的关系式加上上面的关系式加上约束条件约束条件就形成一个完整的系统模型就形成一个完整的系统模型16路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂1直接分析法直接分析法 当系统比较简单，问题很明确时，可按问题的性质直接建立模型。例例1：面积为一定值的矩形中，周长最小时矩形各边的长度。解：因为是矩形，其对边两两相等。设其边长为x邻边长为y，则周长L=2（x+y）。设矩形面积为A。则有 Ax y或yAx （约束条件）把上式代人周长L的关系式，可得 L2(x十y)2(x十Ax)（目标函数）上式中A是定值，即A是不可控变量。欲求L最小时的x值，可用x的一阶导数为零来求解。最后可解得x=y。结果：要保持面积A不变而周长L最小时，x与y应相等，即正方形。17路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂例2 最佳库址选择问题。某矿拟建一新供应仓库供应Pi(i1，2，n)个井口、厂用料。从新库到各用料点的运输费用与运输量和运输距离的乘积成正比。已知各用料点的物资需用量为Wi(i1，2，n)。应如何选择新库的位置，才能使总运输费用最低。解:如图3-2所示，图中P1，P2，Pn分别表示各用料点的位置；P（x，y）为新选库址。18路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂根据本题的要求，用直接分析法可以得出：从仓库P（x,y）到用料点Pi(xi,yi)运输距离为：（两点间的距离公式）从仓库P（x,y）到用料点Pi(xi,yi)运输费用为：（根据题目，运输费用与运输量和运输距离的乘积成正比）前面是一个点的运输费用，当有n个用料点时，总的运输费用为：（将每个点的费用求和）上式中S表示总运输费用，即是我们需要的目标函数，按题意是求它的最小值，即min(s)。19路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2 2数据分析法数据分析法q 当系统结构的性质尚不够清楚，可以通过分析已有的数据或试验数据建立系统的模型，这种建立模型的思路就是数据分析法。回归分析回归分析是一种常用的数据分析建模法 例如:20路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂3.3.实验分析法实验分析法 例：分析某种产品广告费用与销售量的关系（局部实验推广到整体）q 现有的数据分析不能确定个别变量对整个系统的影响，又不可能做大量试验时，可以在系统上作局部试验，确定关键变量，弄清楚其本质特性及其影响。21路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4.主观想象法（经验法）主观想象法（经验法）当系统结构性质不明确，又无足够的数据，系统上又无法做实验，对这类问题，可以利用“主观想象”来人为地实现一个模型。22路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂三、物流系统三、物流系统建模步骤建模步骤（1）弄清问题，掌握原型的真实特征）弄清问题，掌握原型的真实特征（2）搜集资料）搜集资料（3）确定因素之间的关系）确定因素之间的关系（4）构造模型）构造模型（5）求解模型）求解模型（6）检验模型的正确性）检验模型的正确性23路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂四、建立数学模型的注意事项四、建立数学模型的注意事项1从尽可能简单的模型出发从尽可能简单的模型出发2理解系统所具有的物理法则理解系统所具有的物理法则3利用己知的数学模型利用己知的数学模型24路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤3.3 结构模型化技术一、概述二、解释结构模型（ISM）（Interpretative Structural Modelling）三、ISM的应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂一、概述（一)结构模型概念及性质q结构模型结构模型：应用：应用有向连接图有向连接图来描述系统来描述系统各要素间的关系各要素间的关系，以表示，以表示一个作为要素集合体的系统的模型。一个作为要素集合体的系统的模型。q基本性质基本性质：1.1.结构模型是一种结构模型是一种几何模型几何模型；2.2.结构模型是一种以结构模型是一种以定性分析为主定性分析为主的模型；的模型；3.3.结构模型即可用结构模型即可用有有向连接图描述向连接图描述，又可用，又可用矩阵形式来表示矩阵形式来表示；4.4.结构模型处于结构模型处于数学模型形式数学模型形式和文章表现的和文章表现的逻辑分析形式逻辑分析形式之间。之间。26路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂(二二)结构模型化技术结构模型化技术（教材（教材P35图）图）结构决定技术问题发掘技术脚本法专家调查法发想法集团启发法关联树法解释结构模型（ISM）决策实验与评价实验室系统开发计划程序静态结构化技术交叉影响分析凯恩仿真模型快速仿真模型系统动力学（SD）工作设计动态结构化技术27路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤3.3 结构模型化技术一、概述二、解释结构模型（ISM）（Interpretative Structural Modelling）三、ISM的应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂二、解释结构模型（ISM）q（一）图的基本概念（一）图的基本概念q（二）图的矩阵表示法（二）图的矩阵表示法q（三）（三）ISM的建模步骤的建模步骤适用范围：变量众多、关系复杂、结构不清晰的系统29路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（一）图的基本概念（一）图的基本概念 1.1.有向图形有向图形由由节点节点和若干和若干有向边有向边联结而成的图形。联结而成的图形。节节 点点利用一个圆圈代表系统中的一个要素，圆圈标有该要素的符利用一个圆圈代表系统中的一个要素，圆圈标有该要素的符号；号；有向边有向边用带有箭头的线段表示要素之间的影响。箭头代表影响的方向。用带有箭头的线段表示要素之间的影响。箭头代表影响的方向。2.2.回回 路路有向连接图的两个节点之间的有向连接图的两个节点之间的边多于一条边多于一条时，就构成时，就构成 了回路。了回路。3.3.环环 4.4.树树 5.5.关联树关联树 30路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂例：例：在教育技术应用中的计算机辅助教学（在教育技术应用中的计算机辅助教学（CAICAI）其过程可）其过程可以简单表示为：教师设计以简单表示为：教师设计CAICAI课件提供给学生自主学习，课件提供给学生自主学习，CAICAI课件通过计算机向学生显示教学内容，并对学生提问，课件通过计算机向学生显示教学内容，并对学生提问，学生根据计算机的提问作出反应回答。这样一类学生根据计算机的提问作出反应回答。这样一类CAICAI活动活动过程，我们可以用图过程，我们可以用图1 1表示。表示。TMS教师 计算机多媒体 学生 图1 CAI系统结构模型31路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q（二）图的矩阵表示法（二）图的矩阵表示法q1.邻接矩阵 对对于于一一个个有有向向图图，我我们们可可以以用用一一个个mm方方形形矩矩阵阵来来表表示示。m为为系系统统要要素素的的个个数数。矩矩阵阵的的每每一一行行和和每每一一列列对对应应图图中中一一个个节节点点（系系统统要要素素）。规规定定：要要素素Si 对对Sj 有有影影响响时时，矩矩阵阵元元素素aij为为1，要要素素Si对对Sj无影响时，矩阵元素无影响时，矩阵元素aij为为0。即。即 （1）对于图对于图1中，中，m=3即可构成一个即可构成一个33的方形矩阵，表示为：的方形矩阵，表示为：32路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂根据式（根据式（1）则用矩阵表示为：）则用矩阵表示为：上述这种与有向图形对应的，并用上述这种与有向图形对应的，并用1和和0表现元素的矩阵称为表现元素的矩阵称为邻接矩阵邻接矩阵 33路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂 S1 S2 S3 S4 S5图2 有向连接图34路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂邻接矩阵描述了系统各要素之间邻接矩阵描述了系统各要素之间直接关系直接关系，它具有如下，它具有如下性质性质：邻接矩阵和有向图是同一系统结构的两种不同表达形式。邻接矩阵和有向图是同一系统结构的两种不同表达形式。矩阵与图一一对应矩阵与图一一对应，有向图形确定，邻接矩阵也就唯一确，有向图形确定，邻接矩阵也就唯一确 定。反之，邻接矩阵确定，有向图形也就唯一确定。定。反之，邻接矩阵确定，有向图形也就唯一确定。邻邻接接矩矩阵阵的的矩矩阵阵元元素素只只能能是是1和和0，它它属属于于布布尔尔矩矩阵阵。布布尔尔矩矩阵阵的的运运算算主要有主要有逻辑和运算逻辑和运算以及以及逻辑乘运算逻辑乘运算，即：，即：0+0=0 0+1=1 1+1=1 10=0 01=0 11=1 在邻接矩阵中，如果第在邻接矩阵中，如果第j列元素全部都为列元素全部都为0，则这一列所对，则这一列所对 应的要素应的要素Sj可确定为该系统的输入端。例如，上述矩阵可确定为该系统的输入端。例如，上述矩阵A 中，对应中，对应S1列全部为列全部为0，要素，要素S1可确定为系统的可确定为系统的输入端（汇）输入端（汇）。在在邻邻接接矩矩阵阵中中，如如果果第第i行行元元素素全全部部都都为为0，则则这这一一行行所所对对应应的的要要素素Si可可确确定定为为该该系系统统的的输输出出端端。例例如如，上上述述矩矩阵阵A中中，对对应应S5行行全全部部为为0，要要素素S5可确定为系统的可确定为系统的输出端（源）输出端（源）。35路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂q2.可达矩阵 如果一个矩阵，仅其对角线元素为如果一个矩阵，仅其对角线元素为1 1，其他元素均，其他元素均为为0 0，这样的矩阵称为，这样的矩阵称为单位矩阵单位矩阵，用，用I I表示。根据布尔矩表示。根据布尔矩阵运算法则，阵运算法则，36路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（三）（三）划分可达矩阵划分可达矩阵（区域、层级）（区域、层级）37路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂1.建立邻接矩阵（上三角阵）建立邻接矩阵（上三角阵）2.计算可达矩阵计算可达矩阵3.可达矩阵的划分可达矩阵的划分（1）区域的划分（）区域的划分（1）（2）级间的划分（）级间的划分（2）（3）强连通块的划分）强连通块的划分4.求缩减可达矩阵求缩减可达矩阵M5.骨干阵骨干阵S（最少边的可达矩阵）（最少边的可达矩阵）6.做出递阶有向图做出递阶有向图（四）（四）ISM的计算步骤的计算步骤38路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂设定设定问题、问题、形成形成意识意识模型模型找出找出影响影响要素要素要素要素关系关系分析分析（上（上三角三角阵）阵）建立可建立可达矩阵达矩阵(R)和缩和缩减减矩阵矩阵（M/）矩阵矩阵层次层次化处化处理理(ML/)绘制绘制多级多级递阶递阶有向有向图图建立建立解释解释结构结构模型模型分析分析报告报告比较比较/F 学习学习图3 ISM的建模步骤（五）（五）ISM的建模步骤的建模步骤39路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤3.3 结构模型化技术一、概述二、解释结构模型（ISM）（Interpretative Structural Modelling）三、ISM的应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（一）（一）ISM的工作程序的工作程序1.组建组建ISM实施小组实施小组2.设定关键问题，选择影响设定关键问题，选择影响关键问题关键问题 的导致因素的导致因素 3.列举各导致因素的列举各导致因素的相关性相关性4.根据各要素的相关性，根据各要素的相关性，建立邻接矩建立邻接矩阵和可达矩阵阵和可达矩阵 5.对可达矩阵分解后，对可达矩阵分解后，建立结构模型建立结构模型 6.根据结构模型根据结构模型建立解释结构模型建立解释结构模型 41路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（二）ISM的应用（举例）42路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂43路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂 经过对比研究经过对比研究,确定确定关键问题关键问题为市场需求约束为市场需求约束物流产业的发展物流产业的发展(S(S0 0),),影响因素为影响因素为1212项项,分别为分别为:企企业和社会对物流产业缺乏正确和充足的认识业和社会对物流产业缺乏正确和充足的认识(S(S1 1););物流和配送方面的人才短缺物流和配送方面的人才短缺(S(S2 2););物流业发展所需物流业发展所需的制度环境和改革法规政策尚未完善的制度环境和改革法规政策尚未完善(S(S3 3););缺少综缺少综合性物流服务合性物流服务(S(S4 4););分散的物流管理和流通体制的分散的物流管理和流通体制的制约制约(S(S5 5););对物流产业的认识存在偏差对物流产业的认识存在偏差(S(S6 6););物流产物流产业的管理模式不合理业的管理模式不合理(S(S7 7););物流业整体服务质量较物流业整体服务质量较低低(S(S8 8););对物流产业的基础理论研究落后对物流产业的基础理论研究落后(S(S9 9););政府政府管理分散管理分散,政策、法规不够统一政策、法规不够统一(S(S1010););物流基础设物流基础设施的建设与物流产业的发展不适应施的建设与物流产业的发展不适应(S(S1111););物流管理物流管理和技术人才欠缺和技术人才欠缺(S(S1212)。44路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂经小组成员讨论得出各要素间关系（邻接矩阵）经小组成员讨论得出各要素间关系（邻接矩阵）45路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂计算得到可达矩阵计算得到可达矩阵46路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂47路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂48路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂49路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂50路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂51路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂52路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂53路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂54路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂55路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂56路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂以任务驱动式教学过程模式为例以任务驱动式教学过程模式为例 （一）系统要素分析 任任务务驱驱动动式式教教学学过过程程：是是指指教教师师根根据据教教学学目目标标和和学学生生实实际际向向学学生生提提出出学学习习任任务务，同同时时提提供供完完成成任任务务所所需需要要的的学学习习资资源源和和相相关关材材料料，要要求求学学生生利利用用资资源源完完成成一一个个作作品品，教教师师还还提提供供对对作作品品的的评评价价指指标标体体系系并并对对学学生生作作品品作作出出评评价价，要要求求学学生生在在完完成成作作品品和和理理解解教教师师对对作作品品的的评评价价意意见见之之后后，形形成成有有意意义义的的知知识识，即即完完成成知识的建构知识的建构。我我们们可可以以把把上上述述教教学学过过程程分分解解为为：教教师师活活动动、学学生生活活动动、学学习习任任务务、学学习习资资源源、学学生生作作品品、评评价价指指标标、知知识识建建构构等等7个个活活动动要要素素。这这些些要要素素之之间间的的存存在在着着直直接接的的因因果果关关系系。如如教教师师提提出出学学习习任任务务、提提供供学学习习资资源源、建建立立作作品品评评价价指指标标等等。我我们们把把每每一一个个因因素素（S Si i）分分别别与与其其他他因因素素进进行行比比较较，如如果果存存在在直直接接因因果果关关系的，如表系的，如表1 1所示。所示。（二）ISM的应用（举例）57路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂表表1 1 要素关系表要素关系表教师学生学习任务学习资源评价指标学生作品知识建构教师S1提出任务提供资源制定指标学生S2完成任务形成知识学习任务S3驱动学习学习资源S4学生利用评价指标S5评价作品学生作品S6学习结果意义建构S758路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（二）建立邻接矩阵（二）建立邻接矩阵 根据要素关系表建立邻接矩阵A：59路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（三）进行矩阵运算，求出可达矩阵（三）进行矩阵运算，求出可达矩阵60路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂R61路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（四）对可达矩阵进行分解（四）对可达矩阵进行分解 定义定义：可达集合可达集合 R R（S Si i）：可达矩阵中要素：可达矩阵中要素S Si i对应的行中，包对应的行中，包 含有含有1 1的矩阵元素所对应的列要素的集合。代表要素的矩阵元素所对应的列要素的集合。代表要素S Si i 到达的要素。到达的要素。先行集合先行集合A A（SiSi）：可达矩阵中要素：可达矩阵中要素S Si i对应的列中，包含有对应的列中，包含有1 1的的矩阵元素所对应的行要素的集合。代表到达要素矩阵元素所对应的行要素的集合。代表到达要素S Si i 的要素。的要素。交集交集T=RT=R（SiSi）AA（SiSi）为了对可达矩阵进行区域分解，我们先把可达集合与先行集为了对可达矩阵进行区域分解，我们先把可达集合与先行集合及其交集列出在表上，如表合及其交集列出在表上，如表2 2所示。所示。62路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂表表2 2 可达集合与先行集合及其交集表可达集合与先行集合及其交集表iR(Si)A(Si)R(Si)A(Si)11,2,3,4,5,6,71122,6,71,2,3,4232,3,6,71,3342,4,6,71,4455,6,71,5566,71,2,3,4,5,66771,2,3,4,5,6,7763路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂(1)对可达矩阵的区域分解对可达矩阵的区域分解 64路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（2 2）层级分解）层级分解目目的的:了了解解系系统统中中各各要要素素之之间间的的层层级级关关系系，最最顶顶层层表表示示系系统统的的最最终终目目标标，往往下下各各层层分分别别表表示示是是上上一一层层的的原原因因。利利用用这这种种方方法法，我我们们可可以以科科学学地地建立教学过程或其它问题的类比模型。建立教学过程或其它问题的类比模型。方方法法:是是根根据据R（Si）A（Si）=R（Si）条条件件来来进进行行层层级级的的抽抽取取。如如表表2中中对对于于Si=7 满满足足条条件件，这这表表示示S7为为该该系系统统的的最最顶顶层层，也也就就是是系系统统的的最最终终目标。目标。然后，把表然后，把表2 2中有关中有关7 7的要素都抽取掉，得到表的要素都抽取掉，得到表3 3：65路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂表表3 3 抽出抽出7 7后的结果后的结果iR(Si)Q(Si)R(Si)Q(Si)11,2,3,4,5,61122,61,2,3,4232,3,61,3342,4,61,4455,61,55661,2,3,4,5,66从表3中又可以发现i=6满足条件，即可以抽出6，这表示S6为第二层，并是S7的原因。66路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂表表4 4 抽出抽出6 6后的结果后的结果从表从表4 4 发现发现i=5,i=2,i=5,i=2,都满足都满足R R（S Si i）QQ（S Si i）=R=R（S Si i）条件，）条件，S2S2、S5S5为第三层并是为第三层并是S S6 6的原因。的原因。iR(Si)Q(Si)R(Si)Q(Si)11,2,3,4,511221,2,3,4232,31,3342,41,44551,5567路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂表表5 5 抽出抽出2 2、5 5后的结果后的结果 从表5 发现i=3,i=4,都满足R（Si）Q（Si）=R（Si）条件，S3、S4为第四层并是S2,S5的原因。iR(Si)Q(Si)R(Si)Q(Si)11,3,411331,33441,44表表6 6 抽出抽出3 3、4 4后的结果后的结果iR(Si)Q(Si)R(Si)Q(Si)1111 结果表明，要素结果表明，要素S S1 1为系统的最底层，是引起系统运动的根本为系统的最底层，是引起系统运动的根本原因各层关系如图原因各层关系如图4 4所示。所示。68路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂S4S7S3S5S6S1S2顶层第二层第三层第四层底层（B）（A）图4 各层关系示意图69路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂ISM的的优点及不足点及不足 1 1、优点、优点 v可以把模糊不清的思想、看法转化为直观的具有良好结构关系的模型v特别适用于变量众多,关系复杂而结构不明晰的系统分析中,也可用于方案的排序 2 2、缺点、缺点 v级与级间不存在反馈回路v系统各要素间的逻辑关系在一定程度上还依赖于人们的经验 v能够胜任协调人角色的人员目前尚不多见 70