因果关系图模型
概率图模型在因果推断、不确定性推理、决策分析、贝叶斯网络等领域的应用研究
概率图模型在因果推断、不确定性推理、决策分析、贝叶斯网络等领域的应用研究摘要概率图模型 (Probabilistic Graphical Model, PGM) 是一种强大的工具，用于表示和推理复杂系统中的不确定性关系。
它通过将变量之间的依赖关系以图的形式表示，结合概率论，对现实世界问题进行建模和分析。
本文将重点探讨概率图模型在因果推断、不确定性推理、决策分析、贝叶斯网络等领域的应用研究。
关键词:概率图模型，因果推断，不确定性推理，决策分析，贝叶斯网络1. 引言在现实世界中，我们经常面临着充满不确定性的问题。
概率图模型提供了一种结构化的框架，帮助我们理解和分析这些不确定性。
它将变量之间的依赖关系以图的形式表示，并将概率论融入其中，以进行推断和预测。
概率图模型的应用范围非常广泛，涵盖了机器学习、人工智能、计算机视觉、自然语言处理、生物信息学等多个领域。
本文将重点探讨概率图模型在以下四个领域的应用研究：*因果推断: 识别变量之间的因果关系，并进行因果推断。
*不确定性推理: 在不确定性环境下进行推理和决策。
*决策分析: 利用概率图模型进行决策分析，选择最佳策略。
*贝叶斯网络: 作为概率图模型的一种特殊类型，在各个领域得到了广泛应用。
2. 概率图模型基础概率图模型由两部分组成：图结构和概率分布。
图结构表示变量之间的依赖关系，而概率分布则量化了变量的概率信息。
*图结构: 图结构由节点和边组成。
每个节点表示一个随机变量，边则表示变量之间的依赖关系。
常见的图结构类型包括：o有向图：边表示变量之间的因果关系。
o无向图：边表示变量之间的相关性。
o混合图：包含有向边和无向边。
*概率分布: 概率分布定义了变量的概率信息。
常用的概率分布包括：o离散概率分布：例如，伯努利分布、多项式分布。
o连续概率分布：例如，高斯分布、指数分布。
概率图模型的优点在于：*结构化的表示: 图结构可以直观地表示变量之间的依赖关系，便于理解和分析。
医学PPT： 因果关系的推断
Environment
Environment
Agent
Host
Health
Agent
Host
Disease
epidemiologic triangle
2.轮状模型
Host Genetic Codes
Health
Physical Environment Chemical Environment Biological Environment
4.共变法 5.剩余法
共变法
• 当有关的暴露因素是等级或定量的，并 与事件效应成量变关系，且两者之间有 共同变动的关系时，可认为他们之间可 能存在因果关系。
例，吸烟与肺癌，随着吸烟剂量的增加，肺 癌的发病率也增加，所以支持吸烟是肺癌的病 因。
逻辑推理法（Mill准则）
---- 建立病因假设
1.求同法 2.求异法
4.共变法 5.剩余法
3.同异并用法
四、疾病与暴露因素关联的形式
1.统计学关联 随机误差？ 2.虚假关联 偏倚（选择、信息）？ 3.间接关联 混杂偏倚？ 4.因果关联
偏倚 bias
偏倚是一种系统误差，指在研究设计、实施、 分析和推断过程中，存在的各种对暴露因素与 疾病关系的错误估计，系统地歪曲了暴露因素 与疾病间的真实联系。
第一节 病因概念和病因模型 第二节 因果关系的推断 第三节 因果推断标准
第二节 因果关系的推断
一、因果推断的一般过程 二、建立病因假设的推理法 三、疾病与暴露因素关联的形式
因果推断的一般过程
建立假设 描述流行病学
检验假设 分析流行病学
横断面研究 纵向研究
生态学研究
疾病监测
病例对照研究 队列研究
• Rothman认为：病因是疾病中起重要作用的事件、 条件或特征，没有这些事件、条件或特征的存在， 疾病就不会发生，或延缓发生。
ism模型
ISM模型ISM模型，即 Interpretive Structural Modeling，是一种系统性的分析方法，旨在揭示事物之间的相互作用关系和结构。
该模型可以帮助理解和解释事物之间的因果关系，为决策提供可靠的依据。
ISM模型的应用领域广泛，涵盖了管理、工程、经济、社会科学等多个领域。
下面将对ISM模型的原理和应用进行详细介绍。
ISM模型的原理ISM模型主要基于图论、系统论和结构方程等理论，通过对事物之间的相互影响和作用关系进行分析，抽象出事物的结构性关系。
ISM模型的核心思想是将事物分解成不同的元素，并通过建立元素之间的关系来描绘事物的整体结构。
ISM模型的建模过程包括以下几个步骤：1.确定元素：首先确定要分析的事物和元素，将事物分解成可操作的元素。
2.建立关系：确定元素之间的关系，包括因果关系、影响关系等。
3.构建矩阵：将元素之间的关系表示为矩阵，以便进行进一步分析和计算。
4.运用模型：利用计算工具和方法对矩阵进行分析，得出事物的结构性信息和结论。
ISM模型的应用ISM模型在各个领域都有广泛的应用，例如在管理领域，可以利用ISM模型分析组织结构、决策过程、产品设计等方面；在工程领域，可以应用ISM模型进行系统设计、风险评估等工作；在经济学领域，ISM模型可以用于市场分析、竞争战略制定等方面。
ISM模型的应用优势主要体现在以下几个方面：•系统性：ISM模型可以帮助分析事物的整体结构和相互作用关系，提供多维度的分析视角。
•可视化：通过建立元素之间的关系图，可以直观地展示事物的结构和关系。
•决策支持：ISM模型可以为决策提供科学依据，帮助制定有效的决策方案。
结语ISM模型作为一种解决复杂问题的工具，具有较强的实用性和普适性。
通过对事物结构的深入分析，可以揭示事物之间的关系和作用机制，为问题解决和决策提供有力支持。
希望本文对ISM模型的原理和应用有所帮助。
以上是对ISM模型的介绍，通过分析事物之间的相互关系，ISM模型可以为决策过程和问题解决提供有力的支持。
因果关系图模型
作业条件不全 某作业流程不当
交期不稳 文件不足
品质欠佳 售后服务不好
率高
法
料
— 11 —
五、典型案例
背景：某民营房地产集团公司下属商贸分公司，在自有房产基础上经营有超市5家，经营业种以生鲜食品、 传统食品、日用日化为主，总营业面积10000平方米；百货一家，主要经营业种为服装针织、皮具、皮 鞋、化妆品，小吃，营业面积4500平方米；正在筹备中的购物中心18000平方米。
— 18 —
具体措施与目标： 1、在解决主要问题的基础上，逐步改进存在的问题，加强内部管理。公司正面临ISO9000的改版，可以通
过此次改版的规范努力改善相应管理秩序的问题；时间：3个月 2、加强专题培训，提高全员素质。主要为以下几方面的专题：A、采购原则与谈判；B、促销；C、陈列；
D、市场调查。时间：2周 3、科学有效的进行市调安排，充分了解和把握市场：由于前面市调数据具有片面性，应该将现有500余家
— 13 —
感觉到问题的严重性，公司紧急召开了采购人员的专项会议，总结各采购主任的解释，主要如下： 1、甲、乙对手拥有诸多敏感商品的控制权，近水楼台先得月，人家有权利及有实力去进行降价； 2、公司政策对于供应商的通道利润要求过高，厂商在无奈情况下，只有提高供价，保持其基本利润，如果
要求供应商降价，只有舍弃部分通道利润才可行； 3、公司要求的经营方式过于呆板，竞争对手部分商品是从批发市场上进行铲货来冲击市场，而公司没有此
PDCA 分解
关键事件 分解
利用“计划——执行——检查反馈——分析改进”循环分解公司目标 财务预算：财务预算、预算执行、预算控制和预算分析等环节； 营销渠道建设：目标渠道规划、渠道建设规划执行、渠道建设情况分析等环节；
因果模型之交叉滞后模型
广告投入和销售之间的关系并非立竿见影，而是存在一定的时滞效应。通过交叉滞后模型，研究者可 以分析广告投入在不同时间点上对销售的影响，从而为企业制定更加有效的广告策略提供依据。
案例三：气候变化对农作物产量的影响
总结词
交叉滞后模型可用于研究气候变化对农 作物产量的长期影响，以及这种影响在 不同生长阶段的表现。
交叉滞后模型是因果模型的一种，它考虑了不同时间点上两个
03
变量之间的相互影响。
研究目的和意义
研究目的
探讨交叉滞后模型在时间序列分析中的应用，并分析其优缺 点。
研究意义
交叉滞后模型可以帮助我们更好地理解时间序列数据中变量 之间的因果关系，为预测和决策提供依据。此外，该模型还 可以用于评估和比较不同因果模型的性能，为因果推断提供 更准确的方法。
模型参数估计
01
模型选择
根据研究目的和数据特征选择合适 的交叉滞后模型。
参数估计过程
利用选定的参数估计方法对模型参 数进行估计。
03
02
参数估计方法
选择合适的参数估计方法，如最小 二乘法、最大似然法等。
参数解读
对估计出的参数进行解释，理解其 含义和作用。
04
模型检验和评估
模型检验
通过假设检验等方法对模型 的适用性和有效性进行检验 。
交叉滞后模型的应用场景
交叉滞后模型适用于分析时间序列数据，特别是那些具有 时间依赖性的数据。
它可用于研究经济、金融、生物、医学等领域中不同变量 之间的因果关系。
例如，在经济学中，交叉滞后模型可用于研究通货膨胀和 失业率之间的相互影响关系；在医学中，交叉滞后模型可 用于研究血压和心脏病之间的相互影响关系。
预测未来趋势
《因果关系图模型》课件
因果关系图的 基本元素之一
表示两个变量 之间的因果关 系强度
数值越大，表 示因果关系越 强
数值越小，表 示因果关系越 弱
可以通过统计分 析、实验等方式 确定权重值
ห้องสมุดไป่ตู้
数据来源：实验 数据、调查问卷、 文献资料等
数据类型：定性 数据、定量数据、 混合数据等
数据清洗：去除 异常值、缺失值、 重复值等
数据整理：分类、 排序、合并、转 换等
易于发现隐藏变量：通过因果关系图模型，可以更容易地发现隐藏在数据背后的 变量，从而更好地理解数据的本质。
便于分析因果关系：因果关系图模型可以帮助我们更好地分析变量之间的因果关 系，从而更好地预测和控制结果。
易于修改和扩展：因果关系图模型易于修改和扩展，可以根据新的数据和信息进 行更新和优化。
模型复杂度高，需要大量的数据和计算资源 模型训练时间长，需要大量的时间和计算资源 模型泛化能力有限，可能无法处理复杂的因果关系 模型解释性差，难以理解模型的决策过程和结果
因果关系图模型在实验设 计中的应用
因果关系图模型在科学研 究中的局限性
医疗领域：用于疾病诊断和 治疗方案的制定
教育领域：用于教育效果的 评估和改进
商业领域：用于市场分析和 预测
社会领域：用于社会问题的 分析和解决
直观展示因果关系：通过图形化的方式，直观展示变量之间的因果关系，易于理 解和记忆。
验证方法：通过 实验或模拟进行 验证
优化目标：提高 模型的准确性和 效率
优化方法：调整模 型参数、改进算法、 增加数据量等
优化效果：提高模 型的预测准确性和 效率，降低误差率
市场分析：通过因果关系图模型分析市场趋势和消费者行为 竞争对手分析：通过因果关系图模型了解竞争对手的优势和劣势 产品定位：通过因果关系图模型确定产品的市场定位和目标客户 营销策略制定：通过因果关系图模型制定有效的营销策略和推广方案
因果关系图模型
三、管理工具操作介绍（在企业战略目标分解过程中的应用为例）
说明：Ｘ、Y、Z仅为代码
—3—
因果关系图
因果图的三种类型 1）整理问题型鱼骨图（各要素与特性值间不存在原因关系，而是结构构成关系） 2）原因型鱼骨图（鱼头在右，特性值通常以“为什么……”来写） 3）对策型鱼骨图（鱼头在左，特性值通常以“如何提高/改善……”来写）
问题1：经过统计商贸公司2001年9月—2002年3月的销售，总体毛利率为不到8%，注意：此毛利率是在公 司无低毛利的家电以及百货毛利率近20%的基础上产生的总体毛利率，相对于市场状况以及竞争对手 来讲，此毛利率偏低，从中反映了占销售比重近80%的超市经营毛利不正常。
问题2：经过进一步的市场调查，针对超市每个业种安排如下数量的市调（按销售数量排名），得出以下数 据比较：
因果图的制作 制作鱼骨图分两个步骤：分析问题原因/结构、绘制鱼骨图。 1）分析问题原因结构 针对问题点，选择层别方法 按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因（因素）
—4—
因果关系图
分析选取重要因素 检查各要素的描述方法，确保语法简明、意思明确 分析要点： 1）确定大要因（大骨）时，管理类问题一般从“人事时地物”层别，应视具体情况决定； 2）大要因必须用中性词描述（不说明好坏），中、小要因必须使用价值判断（如…不良）；
— 18 —
具体措施与目标： 1、在解决主要问题的基础上，逐步改进存在的问题，加强内部管理。公司正面临ISO9000的改版，可以通
过此次改版的规范努力改善相应管理秩序的问题；时间：3个月 2、加强专题培训，提高全员素质。主要为以下几方面的专题：A、采购原则与谈判；B、促销；C、陈列；
D、市场调查。时间：2周 3、科学有效的进行市调安排，充分了解和把握市场：由于前面市调数据具有片面性，应该将现有500余家
提高思考效率的50个模型(25)
提高思考效率的50个模型(25)1.SWOT分析模型：SWOT分析模型是一种常用的战略分析工具，通过分析组织（或个人）的优势（Strengths）、劣势（Weaknesses）、机会（Opportunities）和威胁（Threats），帮助确定最佳的发展战略和应对策略。
2.PDCA循环模型：PDCA（Plan-Do-Check-Act）循环模型是一种持续改进的管理方法，通过不断循环的计划、执行、检查和调整，实现持续优化和提高效率。
3.5W1H模型：5W1H模型是一种问题分析方法，通过回答问题“什么（What）、为什么（Why）、谁（Who）、何时（When）、何地（Where）、如何（How）”，帮助深入分析问题，找出解决方案。
4.金字塔思维模型：金字塔思维模型是一种逐步深入思考的方法，从广义到具体，逐层展开，帮助理清思路和逻辑关系。
5.决策树模型：决策树模型是一种图形化的决策分析工具，通过树状结构展示不同决策选项和可能结果，帮助做出合理的决策。
6.逆向思维模型：逆向思维模型是一种倒推的思维方式，从结果出发，逆向推理到原因和解决方案，帮助找出问题的根源和最优解。
7.ABCDE思考模型：ABCDE思考模型是一种系统性的问题解决方法，分为Analysis（分析问题）、Background（背景知识）、Current situation （当前状况）、Decision（做出决策）和Execute（执行计划）五个步骤。
8.递归思考模型：递归思考模型是一种通过逐步分解问题，解决其各个部分，然后合并得出整体解决方案的思考方法。
9.Six Thinking Hats模型：Six Thinking Hats模型是爱德华·德·博诺（Edward de Bono）提出的一种思维技巧，通过穿戴不同“帽子”（角色）来进行全方位思考，包括感性帽、理性帽、创造性帽等。
10.头脑风暴模型：头脑风暴模型是一种集体创意方法，通过集思广益，自由发挥想象，产生尽可能多的想法和解决方案。
第10章：定量预测5-因果关系分析法
ˆ Y t 1
=Yt（1+A%+B%+C%+D%+· · · · · · · · · · · · · · ）
• 表示t+1期预测对象的预测值；表示t期预测对象的 实际值；A%表示预测对象受第一个因素影响的程 度；B%表示预测对象受第二个因素影响的程度； 以此类推。例如：见下页
• 例1: 已知某空调制造公司2006年销售中央 空调750套。市场调研人员通过对历史统计 资料的研究估计出，未来各因素影响销售 量的程度为：商品质量的提高和价格的降 低可使销量增加30%；国家经济政策的变 动（如紧缩）可能使销量减少10%；由于 规格不全而失去部分顾客，可能使未来销 量减少5%；居民收入的增加可能使未来销 量增加20%；同类产品的竞争可能使销量 减少8%，预测2007年企业空调的销售量？
• 4 变量遗漏问题 当回归结果与经济理论不一致时，重要变量 的遗漏可能是最主要的原因。 比如：有一个大学生进行需求预测，根据收 集到的历史资料进行回归后得到的预测方程为： Q=7.8+3.42P，价格系数为正值，并在统计上显 著。对这样的一个结果，我们认为不合常理，一 个解释是：价格一直上涨，但收入和人口数也增 加，价格和收入、人口呈现正相关，所以3.42反 映收入和人口增加而导致需求的增加。因此，为 了分别找出这些影响，全面合理的解释因变量的 变化，就需要在回归方程中增加新的变量。
解决方法：对自变量之间是否存在高度相关 进行检验，从方程中取消一个高度相关的 自变量。 多重共线性举例说明： SPSS的多重共线性诊断功能 Collinearty Diagnostics 数据10-2
• 我们曾经收集1985-2005年粮食产量（因变量）、 耕地面积、劳动人口等9个变量的数据，分别进 行一元回归。可决系数R2结果如下表（一般认为 可决系数大于0.7效果较好，否则效果较差。）
系统动力学
例： 人口子系统的因果关系图
根据实际意义，分析顶点间的关联关系，建立 因果关系。
三、系统动力学流图模型
因果关系图：刻划两个变量的关联关系，解 决了当一个变量增加时，与它成因果关系的变量 是增加还是减少的问题。 但如何建立两个变量的量的关系？
通过绘制流图和写动力学方程统的一种模型， 它有效地解决了这一个问题。
因果关系图
定义：在系统中，若t时刻要素变量vj(t) 随vi(t)而变化，则称vi(t)到vj(t)存在因果链 vi(t)→vj(t), t∈T。 例如：年出生人口v2(t)→人口v1(t)
因果链极性
定义：设存在因果链vi(t)→vj(t), t∈T。 ①若任t∈T， vi(t)任增量Δvi(t)＞0,存在对应 Δvj(t)＞0,则称在时间区间T内，vi(t)到vj(t)的因果 链为正，记为vi(t)→vj(t), t∈T。 ②若任t∈T， vi(t)任增量Δvi(t)＞0,存在对应 Δvj(t) ＜ 0,则称在时间区间T内，vi(t)到vj(t)的因 果链为负，记为vi(t)→vj(t), t∈T。
流图提供了新的思想方法
用流位和流率描述系统 任何系统本质量只是两类：
一类是积累变量－－对应积分 一类是积累变量的对应速度变量－－对应微分
分析
因果关系图中的要素必须满足以下两个条件： 1、单位一定要明确。 在经济管理系统中，有时候，一些量的单位不明 确，我们建立因果关系时，就应该设计单位。 如，一些心理学方面的变量可被看作是具有压力 或压强的单位量。有的变量要素可以为无量纲(如比 例等)。 2、因果关系图的要素变量v(t)必须是名词或名词 短语。并对v(t)的Δv(t)(Δv(t)＞0或Δv(t)＜0)有明确的 意义。 只有满足这两条，才能建立起映射F(t)。即确定 各因果链的极性。
通径分析PathAnalysis--简介
年龄
p31
收入
p21
上学
p32
对结构方程求解（spss） 上学＝-0.295年龄 收入＝0.053年龄＋0.196上学
年龄
P31
0.053
收入
ˆ 3 p31z1 p32 p 21z1 z p31 p32 p 21 z1 (2')
通径分析的特点
• 通径分析的目的：分解回归系数(或相关系数)
• • 通径分析可视为多环节的一组回归分析。 通径模型代表理论假设。
通径分析的有关概念：
1、通径(path)、通径系数 (如P32) 2、相关关系（略） 3、外生变量(exogenous variable) 4、内生变量（endogenous variable） 5、误差(error) （略） 6、最终结果变量(ultimate response variable)
2、以不同通径传递的间接影响
ˆ 2 p 21z1 z ˆ 3 p31z1 p32z2 z z ˆ 4 p41z1 p42z2 p43z3
(1)代入(2)：
(1) (2) (3)
z1
p31 p21
p41
z3
p32
p43
通径模型的结构方程组
ˆ 2 p21z1 z ˆ 3 p31z1 p32 z 2 z
第二节
通径模型的设置
通径模型既可以用结构方程组的形式来表示，也可 以用通径图来表示 为了表达和分析上的简明，一般在通径分析中采用 标准化的变量，并按照因果序列给出相应的下标
{
z1
z2=p21z1 z3=p31z1+p32z2
因果关系图模型PPT资料21页
工具出处： －根据麦肯锡、毕博等咨询公司资料整理 －整体或部分运用于江苏药业公司
创新点：结合企业战略分解，更具有实操性。 创新背景：为更好地目标进行分解，不遗漏不交叉。
PDCA 分解
关键事件 分解
利用“计划——执行——检查反馈——分析改进”循环分解公司目标 财务预算：财务预算、预算执行、预算控制和预算分析等环节； 营销渠道建设：目标渠道规划、渠道建设规划执行、渠道建设情况分析等环节；
当某些目标很难用上述几种方法分解或分解上到位的时候，可以考虑采用一个或几个 关键事件来对目标的实现过程进行控制
—2—
三、管理工具操作介绍（在企业战略目标分解过程中的应用为例）
说明：Ｘ、Y、Z仅为代码
—3—
因果关系图
因果图的三种类型 1）整理问题型鱼骨图（各要素与特性值间不存在原因关系，而是结构构成关系） 2）原因型鱼骨图（鱼头在右，特性值通常以“为什么……”来写） 3）对策型鱼骨图（鱼头在左，特性值通常以“如何提高/改善……”来写）
一、管理工具名称
因果关系图
—1—
二、基本介绍
基本概念： －因果图是由管理大师石川馨先生所发明出来的，故又名石川图。因果图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可 以称之为“Ishikawa”或者“鱼骨图”。 －问题的特性总是受到一些因素的影响，我们通过头脑风暴法找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性整 理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫特性要因图。因其形状如鱼骨，所以又叫鱼骨图（以下称 鱼骨图），它是一种透过现象看本质的分析方法。 同时，鱼骨图也用在生产中，用来形象地表示生产车间的流程。
系统动力学模型
②因果反馈环 因果反馈环是指由多个要素组成的因果链首尾相 连形成的封闭形环。在该环上的要素，无法确定谁是 起始原因，谁是终止结果。
+ + 产 量 + 投 资 价 格 —
产 量
因果反馈环可分为正反馈和负反馈。把反馈环上某一 要素作为起始原因，经反馈环后又是其本身的结果， 这样形成一个因果链，该链为正（负）时，反馈环为 正（负）反馈。
二、系统动力学模型
系统动力学模型包括两部分内容
①定性模型——反映系统各组成部分关系的流图
②定量模型——由流图抽象出的反映系统动态过程的方
程式
1、系统流图
系统流图是在系统因果关系图的基础上绘制的。
系统动力学认为系统是一个信息反馈系统，把改信息
反馈系统的所有组成部分及其关系、各组成部分的状
态以及对系统状态的控制用符号和方法进行描述所得
②系统动态学规定
当前时刻以k表示，若模拟时间间隔为DT，则K时 刻的前一个DT时刻为J，后一个DT时刻为L，这样， JK则表示K的前一时间间隔，KL表示K的后一时间间隔。 ③系统动力学中的基本方程式 i）积累方程式（L方程式） L X.K=X.J+DT×(R1.JK-R2.JK)
ⅱ）流速方程式（R方程式），它描述积累方程中的 流在单位时间内流入和流出的量。
该系统模拟的结果如下
库存系统模拟数据表 模拟步长/周 0 1 2 3 4 …… 6000 数 量 件 X/件 1000 2000 2800 3440 3952 „„ R1/(件/周) 1000 800 640 512 409 „ D/件 5000 4000 3200 2560 2048 „„
1000 库存量模拟结果曲线
60个思考工具
60个思考工具思考工具是在解决问题、制定计划、创新等过程中帮助思考和分析的方法、技巧或模型。
以下是一些常用的思考工具，你可以根据具体情况选择合适的工具来辅助思考：1.头脑风暴（Brainstorming）：集体创意生成，鼓励自由发散的思考。
2.SWOT 分析：分析组织或个人的优势、劣势、机会和威胁。
3.5W1H 分析：回答问题：What（什么）、Why（为什么）、Who（谁）、When（何时）、Where（何地）、How（如何）。
4.鱼骨图（Ishikawa Diagram）：分析问题的根本原因，也称为因果图或鱼骨图。
5.决策矩阵：通过比较和评分帮助做出决策。
6.追求卓越模型（Kaizen）：小步持续改进的思维模式。
7.贝尔模型（BEL Model）：划分问题为背景、经历、理论三个方面进行分析。
8.金字塔原理（Pyramid Principle）：将信息层次化呈现，使思考更清晰。
9.情景分析：对未来可能发生的不同情景进行思考。
10.六顶思考帽（Six Thinking Hats）：利用不同角度进行思考，如感性、理性、创造性等。
11.因果关系图（Cause and Effect Diagram）：明确问题的因果关系。
12.马斯洛需求层次：根据人的需求层次进行问题分析。
13.二八法则（80/20 Rule）：重点关注最重要的20%。
14.5S 方法：整理、整顿、清扫、清洁、素养，用于工作环境和流程的改进。
15.思维导图（Mind Mapping）：以中心思想为核心，延伸出相关的关键词和观点。
16.模糊认知图（Concept Mapping）：显示概念及其关系的图形表示。
17.先验分析：在有限信息下进行初步推断。
18.S CAMPER 模型：替换、组合、调整、修改、引申、反转，用于创新和改进。
19.思考对策法：提出多个对策，比较其优劣。
20.情感图谱（Emotion Map）：分析和理解涉及情感的问题。
第八讲路径分析
由于不知X1与X2的因果方向，不能求出X1对X3或X2对X3的间接效果， 因而不能算出每者对X的总因果效应（即E）。但是，可对每对变量的 相关关系进行分解： 直接效果
r21 r21 r31 P31 r32 P32
P32 r21 P31r21
与其他因素相关引致之部分
同理可以分析四个以上变量的模式。如在收入分配例子中 要添加经济增长的变动（X4），则可成立部分含蓄单向模 型如下： X1
三、完整单向模型
1、基本概念与图示 完整单向模型，是指在 变量的因果关系中所有因果 路径都存在。 完整单向路径模型图式： 如个人的职业成就（X3） 受教育水平（X2）和父亲的 职业成就（X1）所影响。 图3就是一个完整单向 模型。
X1
P31
X3 P32
P21 X2
ห้องสมุดไป่ตู้
P2b
eb
P2a
ea
图3
2、路径系数的估计
1、因果模型的解释力 相对于X2的剩余效应是0.87，其平方值是0.76，表 示尚有76%的剩余误差是未被解释的（即只有24%的误 差是由X1所解释的）。同理，X3尚有72%的剩余误差是 未被解释的（即只有28%的误差是受X1与X2所共同解 释）。 由此可见，所建立的因果模型的的解释能力颇弱， 需要在将来的研究中引进其他变量。 2、总因果效应分析 指每一个变量Xi对另一个变量Xj的全部影响，包括直 接效应（即P）与间接效应（即路径上各个P值的乘积）。 全部因果效应的简写是E，表示X变化时所引起的X 的全 部变化。由图3的数值可算出：
是未知数 ，但有三个方程式，可以用代数方法推算出这三个未知数。正 规方程式的数目与未知数的数目相同的情况，在路径分析中成为确认模 型（可识别模型）（just-identified model）。
复杂系统顶点赋权因果关系图模型及其应用研究
系统 动力学模 型从 系统 内部 的 动态 结构 与 反馈 机制 出
发进 行 系统思 考 ， 能看清 复 杂现 象背后 的 本质 ， 是分 析研 究
非线性 复杂大系统 和进 行科学决 策的一 种有效 的理论 、 法 方 和手段 ４， 称 为 社 会 、 济 态 等 复 杂 大 系统 的 实验 ３ Ｊ被 Ｉ 经 生 室 ， 用遍 及深入 到各个领域 。然而 系统动 力学模 型 的方 其应 程形式灵 活 ， 福瑞斯 特等虽然 总结 出了从结构 人手 的一些基 本方程建立 方法 ， 由于复杂 系统其 结构流 图涉 及变量 众 ５但 多， 变量之间错综 复杂 的因果关 系有 时难 以用数学 方程式 表 达 ， 中存 在 大量模 糊概 念 ， 其 且有 的 变量之 间 的关 系 完全依 赖于试验数 据 ， 多系统动力学 建模者尝 试与 其他理 论相结 许 合建立模型 方程 ， 得 了一些 理论 成果 取 ， 系统方 程 的 但 建立仍是一 个十分 困难 的问题 ， 而且方程 的可靠 性也 无法检 验 。至今为止 ， 系统动力学 仿真 方程式 的建 立 问题成 为制约
ｗ ｓｎｍ ｄｔ ｅｔ ｉｈ Ｃ ｕａ Ｌｏ ｉｇ ｍｍ ｄ１ Ａｃｓ ｆｅｄ ａｋａａｙｉ ｏ ｓ ｉ ｂｅｄｖｌ ｍ ｎ ｆ ａｅｐｇｂ蒯 ｉｇｄｍｎｔ ｇａ ａ ａ ｅ ｈ ｒ ｘＷｅ ａｓｌ ｏｐＤａｒ ｅＶ ｅ ｇ ａ ｏｅ． ｅｏ ｆ ｂｃ ｎｌ ｓ ｆ ｕｔｎ ｌ ｅｅｏ ｅｔ ａｓ ｌ ｉ ｒ ｎ ｏ ｉａｎ — ａ ｅ ｓ ｓ ａ ａ ｐ ｏ ｃ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｍｉｓ ｄ ｌｂ ｔ ｅ ｕａ ｏ ｐ Ｄｉｇａ ｍｏ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔ ａ ｒｍ ｄ ｌｏ ｙ ｔｍ ｙａ ｃ ａ ｏ ｓ ｕ ｔｄ ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｓｒ ｃ ｄ ｔ ｍｏ ｅ ｅｗｅ ｎＣａ ｓｌＬ ｏ ａ ｒｍ ｄ ｌａ ｄＬ ｖｌＲａｅ Ｄｉｇａ ｍｏ ｅ ｆＳ ｓｅ ｄ ｎ ｍｉｓｗ ｓｃ ｎ ｔ ｃｅ ｎ ｔｉ ａ ｅ ，ｗｈｃ ｒ ｉｈ
系统工程报告
《系统工程》实验报告2014年12月21日实验一简单库存模型一、实验要求1、简单库存模型各变量及其因果关系图如下图：+ Y2、各变量之间的关系可用如下方程表示：LI•K=I•J+DT*R1•JKNI=1000RR1•KL=DK/ZAD•K=Y-I•KCZ=5CY=60003、要求利用STELLA建立上述库存模型的流图，仿真计算并分析结果三、实验步骤1、确定水准变量、速率变量、辅助变量、常量及水准变量初值；2、熟悉STELLA软件操作指导，建立模型的四个基本构造块为：栈（stock）、流（flow）、转换器(converter)、连接器（connector），设置仿真参数（采用默认值）；2、根据因果关系图连接流；3、确定水准方程、速率方程、辅助方程、赋初值方程和常量方程；4、建立模型仿真结果分析所需的数据模块；5、仿真及结果分析四、实验结果简单库存系统流图模型dynamo方程简单库存系统输出特性示意图简单库存系统仿真计算结果表结果分析：从结果表中，我们可以看出简单库存模型的库存量I是随着时间的推移首先快速增长，增长的幅度大，当到达第20天左右增长变得平稳，并无限接近于6000。
实验二二阶库存系统一、实验要求12、各变量之间的关系可用如下方程表示：LG•K=G•J+DT*(R1•KL-R2•JK)LI•K=I•J+DT•R2•JKRR1•KL=D/ZRR2•KL=G•K/WRR3•KL=200AD=Y-I•KCY=6000CW=10,Z=5CI=1000，G=80003、要求利用STELLA建立上述库存模型的流图，仿真计算并分析结果三、实验步骤1、确定水准变量、速率变量、辅助变量、常量及水准变量初值；2、建立模型的四个基本构造块为：栈（stock）、流（flow）、转换器(converter)、连接器（connector），设置仿真参数（采用默认值）；2、根据因果关系图连接流；3、确定水准方程、速率方程、辅助方程、赋初值方程和常量方程；4、建立模型仿真结果分析所需的数据模块；5、仿真及结果分析四、实验结果二阶库存系统流图模型dynamo方程二阶库存系统输出特性示意图简单库存系统仿真计算结果表结果分析：从曲线图中，我们可以得出库存量I在9天内增长很快且增长幅度很大，并在第九天达到峰值5779，随后一直下降到第50天的450。
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如何作出可口的饭
提示：我们天天吃的饭的味道就可以了解到其中关联着很多原因.其中大的原因 里有人，设备，材料，方法等，里面还会有大大小小的原因存在. 米
唐山米 产 地 东北米 新米 新旧 陈米 菜 豆 维生素 枣 奶油 材质 电饭煲 保管 容量 高压锅 1斤 3斤 铝锅 调整火候 手动 保温 自动 季节 最后 蒸汽 Gas 粘米种类 玉米 糯米 小米 粳米 水质 洗米方法 白米 时间 量 经验 无 硬饭 喜好 稀饭 开始 中间
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甲连锁店为一国营零售企业，在本地有34家连锁店，拥有诸多食品、日化产品的代理批发权； 乙连锁店为一民营连锁零售企业，现有18家分店，拥有部分食品、日化产品的批发代理权； 丙为一家200平方米左右的便利店； 将市调数据经过进一步分析，发现价格问题----[b]我司进价比竞争对手售价高[/h]的情况如下（先忽略在正 常供价基础上零售价格异常状况）：
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End
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具体措施与目标： 1、在解决主要问题的基础上，逐步改进存在的问题，加强内部管理。公司正面临ISO9000的改版，可以通 过此次改版的规范努力改善相应管理秩序的问题；时间：3个月 2、加强专题培训，提高全员素质。主要为以下几方面的专题：A、采购原则与谈判；B、促销；C、陈列； D、市场调查。时间：2周 3、科学有效的进行市调安排，充分了解和把握市场：由于前面市调数据具有片面性，应该将现有500余家 供应商按照其商品比例的10%针对竞争对手做出全面、准确的市场调查，时间为一周，统计后再次市调价格异常 较大的厂商，以使得数据更加准确，并且针对异常厂商的问题分析出主要原因 4、在找出价格问题原因的基础上，与供应商进行新的谈判；必要时由公司高层出面。 5、在有效谈判的前提下进行价格调整与产品结构调整，逐步缩小价高产品的比例， 6、整体毛利率得到明显的提升
根据管理的计划、组织、协调、指挥和控制等五大职能将一个大目标进行分解 员工培训：培训计划制定、实施、过程监督、培训效果评估和培训结果跟踪等； 规范化建设：规范化建设计划、计划执行、结果反馈等小目标；
PDCA 分解
利用“计划——执行——检查反馈——分析改进”循环分解公司目标 财务预算：财务预算、预算执行、预算控制和预算分析等环节； 营销渠道建设：目标渠道规划、渠道建设规划执行、渠道建设情况分析等环节；
4）中要因跟特性值、小要因跟中要因间有直接的原因-问题关系，小要因应分析至可以直接下对策；
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因果关系图
5）如果某种原因可同时归属于两种或两种以上因素，请以关联性最强者为准（必要时考虑三现主义：即现时到 现场看现物，通过相对条件的比较，找出相关性最强的要因归类。）
鱼骨图绘制过程 1）填写鱼头（按为什么不好的方式描述），画出主骨 2）画出大骨，填写大要因 3）画出中骨、小骨，填写中小要因 4）用特殊符号标识重要因素 绘制要点： 绘制要点：绘图时，应保证大骨与主骨成60度夹角，中骨与主骨平行 因果图使用步骤
水
人
有
男 性别 女 精力
可口 的饭
电 燃料
佐料
锅
方法
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生产线不良率的分析
提示：人，设备，材料，方法等，里面还会有大大小小的原因存在.
其他
卫生欠佳 灯光太暗 噪音高
机
无专人保养 配件不足
人
人员流动率高 人员疲劳 训练不足 设备老化 技术不高
不良 率高
品质欠佳 作业条件不全 某作业流程不当 交期不稳 文件不足 售后服务不好
法
料
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五、典型案例
背景：某民营房地产集团公司下属商贸分公司，在自有房产基础上经营有超市5家，经营业种以生鲜食品、 传统食品、日用日化为主，总营业面积10000平方米；百货一家，主要经营业种为服装针织、皮具、皮 鞋、化妆品，小吃，营业面积4500平方米；正在筹备中的购物中心18000平方米。 问题1：经过统计商贸公司2001年9月—2002年3月的销售，总体毛利率为不到8%，注意：此毛利率是在公 司无低毛利的家电以及百货毛利率近20%的基础上产生的总体毛利率，相对于市场状况以及竞争对手 来讲，此毛利率偏低，从中反映了占销售比重近80%的超市经营毛利不正常。 问题2：经过进一步的市场调查，针对超市每个业种安排如下数量的市调（按销售数量排名），得出以下数 据比较：
3）对策型鱼骨图 对策型鱼骨图（鱼头在左，特性值通常以“如何提高/改善……”来写） 对策型鱼骨图
因果图的制作 制作鱼骨图分两个步骤：分析问题原因/结构、绘制鱼骨图。 1）分析问题原因结构 ） 针对问题点，选择层别方法 按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因（因素）
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因果关系图
分析选取重要因素 检查各要素的描述方法，确保语法简明、意思明确 分析要点： 分析要点：
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感觉到问题的严重性，公司紧急召开了采购人员的专项会议，总结各采购主任的解释，主要如下： 1、甲、乙对手拥有诸多敏感商品的控制权，近水楼台先得月，人家有权利及有实力去进行降价； 2、公司政策对于供应商的通道利润要求过高，厂商在无奈情况下，只有提高供价，保持其基本利润，如果 要求供应商降价，只有舍弃部分通道利润才可行； 3、公司要求的经营方式过于呆板，竞争对手部分商品是从批发市场上进行铲货来冲击市场，而公司没有此 先例，都是以正常方式进行经营； 4、公司的付款方式问题：由于现金进货与押款进货的供价有区别，但是公司最低的付款要求为7天付款， 因此在价格上没有办法降低； 5、竞争对手的恶意竞争行为：牺牲利润，亏本赚吆喝； 6、人手不够，杂事多，没有办法集中时间与精力与供应商谈判。
一、管理工具名称
因果关系图
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二、基本介绍
基本概念： 基本概念： －因果图是由管理大师石川馨先生所发明出来的，故又名石川图。因果图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可 以称之为“Ishikawa”或者“鱼骨图”。 －问题的特性总是受到一些因素的影响，我们通过头脑风暴法找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性整 理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫特性要因图。因其形状如鱼骨，所以又叫鱼骨图（以下称 鱼骨图），它是一种透过现象看本质的分析方法。 同时，鱼骨图也用在生产中，用来形象地表示生产车间的流程。 工具用途： 工具用途： －能简洁表达复杂系统中各变量之间的相互影响和相互作用关系 －可以明确确定出系统动态模型的范围 －可以更容易实现系统分析人员和决策人员之间的交流 工具出处： 工具出处： －根据麦肯锡、毕博等咨询公司资料整理 －整体或部分运用于江苏药业公司 创新点： 创新点：结合企业战略分解，更具有实操性。 创新背景： 创新背景：为更好地目标进行分解，不遗漏不交叉。
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三、管理工具操作介绍（在企业战略目标分解过程中的应用为例） 管理工具操作介绍（ ）
说明：Ｘ、Y、Z仅为代码
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因果关系图
因果图的三种类型 1）整理问题型鱼骨图 整理问题型鱼骨图（各要素与特性值间不存在原因关系，而是结构构成关系） 整理问题型鱼骨图 2）原因型鱼骨图 原因型鱼骨图（鱼头在右，特性值通常以“为什么……”Biblioteka 写） 原因型鱼骨图— 14 —
鱼骨图5M因素包括人、机、料、法、环5个方面，“人”指的是造成问题产生人为的因素有哪 些；“机”通俗一点就象战斗的武器，通指软、硬件条件对于事件的影响；“料”就如武器所用的 子弹，指基础的准备以及物料；“法”与事件相关的方式与方法问题是否正确有效；“环”指的是 内外部环境因素的影响。 5个方面就象鱼的“主刺”一样，每个主刺上还有很多的小刺，这些小刺就是与主刺相关的问 题，来构成了一条难以下咽的鱼骨头，如果不拔掉，一不小心就会卡住喉咙，让人痛苦不堪。
8）当深入到第五个层次后，认为无法继续进行时，列出这些问题的原因，而后列出至少20个解决方法。
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进行目标分解
项目 分解 将某些包含了很多小概念的大概念进行分解。 降低成本：降低生产成本、降低采购成本、降低管理成本、降低人工成本等等； 员工培训：新员工培训、员工岗前培训、在岗培训等等；
管理五大职能 分解
关键事件 分解
当某些目标很难用上述几种方法分解或分解上到位的时候，可以考虑采用一个或几个 关键事件来对目标的实现过程进行控制 IS09001体系导人就可以用外界咨询结构考察、咨询机构引入、手册编制完成和外 审通过等几个关键事件来控制；
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四、操作要领与经验
必须关注如下操作要领
1）脱离实际的夸大 ） 在分解过程中，往往由于目标分解者对目标不清楚，故意夸大目标，导致目标分解脱离实际 2）不负责任的推脱 ） 担心一旦目标确定，如果自己或本部门完不成将直接导致自己的收益受到影响，所以推脱 3）无所谓的随意 ） 分解归分解，实施的时候遇到问题再说，这样也会导致目标分解上彻底，或目标分解偏差。 4）切忌闭门造车 ） 必须加强横向和纵向沟通目标的分解过程是一个“横向分解+纵向分解”的过程； 目标的分解关联性强，必须经过各个部门间的反夊、多次的沟通。
1）确定大要因（大骨）时，管理类问题一般从“人事时地物”层别，应视具体情况决定；
2）大要因必须用中性词描述（不说明好坏），中、小要因必须使用价值判断（如…不良）；
3）脑力激荡时，应尽可能多而全地找出所有可能原因，而不仅限于自己能完全掌控或正在执行的内容。对人 的原因，宜从行动而非思想态度面着手分析；
1）查找要解决的问题；
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因果关系图
2）把问题写在鱼骨的头上； 3）召集同事共同讨论问题出现的可能原因，尽可能多地找出问题； 4）把相同的问题分组，在鱼骨上标出； 5）根据不同问题征求大家的意见，总结出正确的原因； 6）拿出任何一个问题，研究为什么会产生这样的问题？ 7）针对问题的答案再问为什么？这样至少深入五个层次（连续问五个问题）；
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了解了鱼骨图的含义以后，大家各抒己见，按照5个因素，总结出以下是影响供价高的因素，并认同表后 带星项为影响事件的重要项，见表：