解释结构模型方法
第二讲 解释结构模型及其应用
结果
（骨架图）
15
2.2
有向图和邻接矩阵
1 2 3 4
2
1
1
3
2
3
4
4
0 0 0 1
1 0 0 0
0 1 0 0
0 1 1 0
16
邻接矩阵运算规则
矩阵运算 矩阵乘 矩阵加
逻辑乘 逻辑加 + （取小） + （取大）
11=1 10=0 1+1=1 1+0=1
01=0
44
1 1 4 6 7
4
6
7
1 1 1 1
0 1 0 1
1 1 1 1
0 0 0 1
是 否
R(4)={1,4,6} A(4)={4,7}
45
1 1 4 6 7
4
6
7
1 1 1 1
0 1 0 1
1 1 1 1
0 0 0 1
是 否
是
否
46
2 1 4
24
3
若通道长大于n-1，通道中必有环
2 1 4 3
去掉环后的通道还是完整的通道
25
1.1.2
可达矩阵
1 1 I 1 1
R I A A A
2 k
只要变量间存在通道，R的相应元素为1 若变量间不存在通道，R的相应元素为0
1 0 0 1 0 1 1 0
8
1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1
dematel的解释结构模型法
dematel的解释结构模型法Dematel的解释结构模型法是一种用于分析因果关系的定量方法，可以用于解决决策问题、评价问题和评估问题等多种问题。
该方法将因素之间的关系分为两种类型：正向关系和负向关系。
正向关系指的是随着一个因素的改善，其他因素也会随之改善；负向关系则表示随着一个因素的改善，其他因素则会出现恶化。
Dematel的解释结构模型法可以将这些因素之间的因果关系建立为图形，帮助分析者理解因果关系。
Dematel方法主要分为两个步骤：分析各因素之间的因果关系和分析因素的重要性。
在分析因果关系的过程中，可通过问卷、访谈和专家讨论等方式收集相关数据，然后利用图像分析工具对因素之间的因果关系进行可视化呈现。
在分析因素的重要性时，可以通过统计学方法求出各因素的数量关系和特征值，确定因素的重要性。
使用Dematel方法的优点是可以量化判断因果关系，在决策和评估问题中具有较高的可信度和可靠性。
而且该方法的模型图形直观、易于理解，有助于分析者更好地理解因果关系并形成决策。
根据Dematel方法的特点，我们可以得出以下的步骤：1.明确问题：确定要解决的问题或目标。
2.确定因素：找出与该问题或目标相关的因素，并将这些因素列出来。
3.构建关系图：对这些因素进行分析，建立因素之间的因果关系，绘制成关系图（也叫因果图）。
4.量化因素关系：确定因素之间的正向关系和负向关系。
5.确定因素的重要性：计算每个因素的重要性（也叫中心性）。
6.分析结果和做出决策：分析结果，根据决策需要进行合理决策。
总而言之，Dematel的解释结构模型法是一种将因素之间的因果关系可视化的定量方法，其步骤简单、易于理解，帮助分析者更好地理解因果关系并做出决策。
模糊解释结构模型方法
模糊解释结构模型方法
模糊解释结构模型方法（Fuzzy Interpretive Structural Modelling，简称FISM）是一种基于模糊集理论和解释性结构建模的方法，用于分析和理解复杂系统中各个组成部分之间的相互关系和影响。
FISM的核心思想是将系统中的各个元素（变量、要素、因素等）通过模糊关系进行连接，并建立一个结构模型来描述它们之间的相互作用。
在FISM中，通过专家或相关研究人员的判
断和经验，确定元素之间的关系强度，并将这些关系表示为模糊集合。
模糊集合中的隶属度函数用来描述元素之间的模糊关系，反映了关系的强度和程度。
在建立结构模型时，FISM采用了图论的概念和方法。
通过分
析元素之间的相互作用，建立起一个包含有向图、边和节点的结构模型。
节点表示系统中的元素，边表示元素之间的相互作用关系。
通过对结构模型进行分析和解释，可以识别出系统中的主导因素、子系统、关键路径等信息，进而为问题解决和决策提供依据和建议。
FISM方法具有较强的灵活性和适应性，可以应用于各种复杂
系统的建模与分析，如社会系统、经济系统、环境系统等。
它不仅可以提供深入的结构分析和理解，还可以通过模拟和预测，为系统的改进和优化提供指导。
解释结构模型法 -回复
解释结构模型法-回复什么是解释结构模型法？解释结构模型法，也被称为解构模型法或者分析结构模型法，是一种学术研究方法，用于分析和解释各种文本资料和信息，以便理解其深层次的含义和内在结构。
该方法最早在文学研究中被提出，随后逐渐扩展到其他学科领域，如社会科学、哲学等领域。
解释结构模型法的目的是通过分解和解构文本，找出其中的内在逻辑和关系，以便揭示其真实意义和内涵。
该方法在研究过程中通常涉及以下几个步骤：定义研究问题、搜集文本资料、分析文本结构、解释文本意义、归纳总结结论。
下面将逐步探讨每个步骤的具体内容。
首先，定义研究问题是解释结构模型法的第一步。
研究者需要明确所研究的文本资料类型和研究目的，并制定明确的研究问题。
例如，在文学研究中，研究者可能要研究一部小说中的角色关系和情节发展。
其次，搜集文本资料是解释结构模型法的第二步。
研究者需要收集相关文本资料，这些资料可以是书籍、文章、采访记录等。
在选择文本资料时，研究者应该考虑其代表性和可比性，以确保分析结果的可靠性和有效性。
第三，分析文本结构是解释结构模型法的关键步骤。
研究者需要对文本进行分类、编码和分解，以便揭示其内在的结构和关系。
这可以通过使用文本分析软件、创建概念模型或者制作思维导图等方法来实现。
例如，在研究一部小说时，研究者可以分析故事情节、角色之间的关系、情节发展等。
接下来，解释文本意义是解释结构模型法的重要步骤。
在此阶段，研究者需要识别文本中的主题、隐含意义和价值观，并进行解读和解释。
这需要参考文本本身、作者的背景和历史背景等相关信息。
例如，研究者可能会通过解析小说中的象征意义、隐喻和象征物等元素来解释小说的意义。
最后，归纳总结结论是解释结构模型法的最后一步。
在这一阶段，研究者需要对分析和解释的结果进行综合和总结，以便得出结论和理论观点。
这些结论可能与研究问题相关，也可能对更广泛的学术研究领域具有启示和贡献。
总体而言，解释结构模型法是一种有力的学术研究方法，可以帮助研究者深入理解文本资料的内涵和含义。
解释结构模型
3.2解释结构模型系统是由许多具有一定功能的要素（如设备、事件、子系统等）所组成的，各要素之间总是存在着相互支持或相互制约的逻辑关系。
在这些关系中，又可以分为直接关系和间接关系等。
为此，开发或改造一个系统时，首先要了解系统中各要素间存在怎样的关系，是直接的还是间接的关系，只有这样才能更好地完成开发或改造系统的任务。
要了解系统中各要素之间的关系，也就是要了解和掌握系统的结构，建立系统的结构模型。
结构模型化技术目前已有许多种方法可供应用，其中尤以解释结构模型法（InterpretativeStructuralModeling,简称ISM）最为常用。
3.2.1结构模型概述一、解释结构模型的概念解释结构模型（ISM）是美国华费尔特教授于1973年作为分析复杂的社会经济系统有关问题的一种方法而开发的。
其特点是把复杂的系统分解为若干子系统（要素），利用人们的实践经验和知识，以及电子计算机的帮助，最终将系统构造成一个多级递阶的结构模型。
ISM属于概念模型，它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，应用面十分广泛。
从能源问题等国际性问题到地区经济开发、企事业甚至个人范围的问题等，都可应用ISM来建立结构模型，并据此进行系统分析。
它特别适用于变量众多、关系复杂且结构不清晰的系统分析，也可用于方案的排序等。
所谓结构模型，就是应用有向连接图来描述系统各要素间的关系，以表示一个作为要素集合体的系统的模型，图3-1所示即为两种不同形式的结构模型。
图3-1两种不同形式的结构模型结构模型一般具有以下基本性质：（1）结构模型是一种几何模型。
结构模型是由节点和有向边构成的图或树图来描述一个系统的结构。
节点用来表示系统的要素，有向边则表示要素间所存在的关系。
这种关系随着系统的不同和所分析问题的不同，可理解为“影响”、“取决于”、“先于”、“需要”、“导致”或其他含义。
（2）结构模型是一种以定性分析为主的模型。
解释结构模型学习ppt
2
其特点是把复杂的系统分解为若干子系统（要素），利用人们的实践经验和知识，以及电 子计算机的帮助，最终将系统构造成一个多级递阶的结构模型。
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ISM 属于概念模型，它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，应用面十分广泛。从能源问题等国际性问题到地区经济开发、企事业甚至个人范围的
可达矩阵是指用矩阵形式来描述有向连接图各节点之间，经过一定长度的 通路后可以到达的程度
软件实现
简介
相关概念
2、图的矩阵表示法 2.2、可达矩阵
运用原理及 工作程序
工作程序 案例分析
软件实现
简介
相关概念
运用原理及 工作程序
2、图的矩阵表示法 2.3、从可达矩阵到结构模型
工作程序 案例分析
软件实现
简介
工作程序 案例分析 软件实现
2、图的矩阵表示法 2.1、邻接矩阵
邻接矩阵的特性：
(1)全零行对应的点为汇点（只有有向边进入而没有离开该节点），即系统的输出单元，如P4； (2)全零列对应的点为源点（只有有向边离开而没有进入该节点），即系统的输入单元，如P1、P5； (3) 对应于每点的行中的1的数目就是离开该点的有向边数； (4) 对应于每点的列中的1的数目就是进入该点的有向边数;
相关概念
运用原理及 工作程序
2、图的矩阵表示法 2.3、从可达矩阵到结构模型
工作程序 案例分析
软件实现
简介
相关概念
运用原理及 工作程序
2、图的矩阵表示法 2.3、从可达矩阵到结构模型
工作程序 案例分析
软件实现
解释结构模型的运用原理
简介
相关概念
运用原理及工 作程序
工作程序 案例分析
解释结构模型
结构模型化技术
指建立结构模型的方法论 结构模型法是在仔细定义的模式中，使用图形和文字来描
述一个复杂事件（系统或研究领域）的结构的一种方法论 （John Warfield 1974） 一个结构模型着重于一个模型组成部分的选择和清楚地表 示出各组成部分之间的相互关系（Mick Mclean, P.Shephed 1976） 结构模型强调的是确定变量之间是否有联结以及联结的相 对重要性，而不是建立严格的数学关系以及精确地确定其 系数。（Dennis Cearlock 1977）
图的基本的矩阵表示，描述图中各节点 两两间的关系
邻接矩阵A的元素aij 定义：
a ss ss ss ss ij
1 0
R
R表示 与 有关系
i
j
i
j
R R 表示 与 没有关系
i
j
i
j
邻接矩阵示例
S1 汇点
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
1 1 0 0 0 0
a A ij 0 0 1 0 1 1 S2
RBD
1
1
Si 11111 11111 1 00000 00000 0
0
C(Si ) RCA RCB 0 RCC
RCD
0
0 1
1
D(Si ) RDA RDB 1 RDC
RDD
1
1
二、可达性矩阵的划分
1、关系划分 1(S S)
关系划分将系统各单元按照相互间的关系分成两大类 R 与R ，R类包括所有可达关系，R 类包括所有不可达关系。有 序对( ei , ej )，如果 ei到e j 是可达的，则( ei , ej )属于R 类，否则 ( ei , ej )属于R 类。
解释结构模型法的工作程序
解释结构模型法的工作程序结构模型法（Structural Modeling Method）是一种常用于软件系统开发的工作程序。
它通过建立软件系统的结构模型，来帮助开发人员在软件开发过程中更好地理解和设计系统架构。
下面将详细介绍结构模型法的工作程序。
首先，结构模型法的工作程序开始于需求分析阶段。
在这个阶段，开发人员与项目相关方一起明确系统的功能需求、性能要求、用户需求以及其他相关的约束条件。
他们会进行系统的功能分解，将系统划分为各个子系统或模块，并确定模块与模块之间的关系。
这些信息将为接下来的模型构建提供基础。
接下来，开发人员需要绘制系统的结构模型。
他们可以使用各种工具，如UML（统一建模语言）等，来绘制系统的静态结构。
结构模型包括系统的组成部分、不同模块之间的依赖关系、接口定义以及其他相关信息。
通过这些模型，开发人员能够更好地理解系统的组织结构和模块之间的交互方式。
然后，开发人员需要对结构模型进行验证和调整。
他们会与项目相关方一起审查模型，确保系统的结构模型符合需求和设计的要求。
如果发现问题或需求变更，他们会进行相应的调整和修改，直到获得满意的结构模型。
在结构模型完成后，开发人员可以开始进行系统的详细设计。
他们可以根据结构模型，进一步细化每个模块的功能和接口设计。
同时，他们还可以对系统的行为进行建模，以便更好地理解系统的工作流程和交互细节。
最后，开发人员可以根据结构模型进行系统的编码和实施工作。
他们可以根据模型中定义的接口和功能要求，编写相应的代码，并进行单元测试和集成测试，确保系统的正确性和稳定性。
总的来说，结构模型法的工作程序包括需求分析、结构模型绘制、验证和调整、详细设计以及编码和实施。
通过这一工作程序，开发人员可以更好地理解和设计软件系统的结构，从而提高系统的开发效率和质量。
解释结构模型
T {S︱ i Si N, R( Si ) A( Si ) A( Si )}
16
（二）模型的建立步骤
(1)区域划分
所谓区域划分，就是把要素之间的关系分为可达与不可达， 并且判断哪些要素是连通的，即把系统分为有关系的几个 部分或子部分。 例，有下列邻接矩阵
0 1 0 A 0 0 0 0
S1 S1 1 R ' S3 0 S4 0
S3 S 4 1 1 1 1 0 1
14
三、模型的建立
（一）相关定义 1、可达集R(Si) 要素S可以到达的集合定义为要素SI的可达集，并用R(Si) 表示 R(Si ) {S ︱ j S j N, r ij 1}
几个相关的数学概念
3、可达性矩阵（Reachability Matrix） 可达矩阵R是指用矩阵形式来描述有向连接图各节点之间， 经过一定长度的通路后可以到达的程度。 可达矩阵R有一个重要特性，即推移律特性。当Si经过长 度为1的通路直接到达SK，而SK经过长度为1的通路直接到 达Sj，那么，Si经过长度为2的通路必可到达Sj。通过推移 律进行演算，这就是矩阵演算的特点。 所以说，可达矩阵可以应用邻接矩阵A加上单位矩阵I，并 经过一定的演算后求得。
假设和图、矩阵的有关运算，可以得到可达性矩 阵；然后再通过人-机结合，分解可达性矩阵，使 复杂的系统分解成多级递阶结构形式。
（三）性质
（1）结构模型是一种几何模型。结构模型是由节点 和有向边构成的图或树图来描述一个系统的结构。 节点用来表示系统的要素，有向边则表示要素间所 存在的关系。 （2）结构模型是一种以定性分析为主的模型。 （3）结构模型除了可以用有向连接图描述外，还可 以用矩阵形式来描述。矩阵可以通过逻辑演算用数 学方法进行处理。
解释结构模型
四、可达矩阵
如果一个矩阵，仅其对角线元素为1，其他 元素均为0，这样的矩阵称为单位矩阵，用I表示。 根据布尔矩阵运算法则，可以证明：
解释结构模型法应用的步骤
一、 ISM方法的基本步骤
ISM方法的作用是把任意包含许多离散的，无序的静态的系统，利用系统 要素之间已知的、但凌乱的的关系， 揭示出系统的内部结构。其基本方法是 先用图形和矩阵描述各种已知的关系，在 矩阵的基础上再进一步运算、推导 来解释系统结构的特点。其基本步骤如下：
（1）建立系统要素关系表 （2）根据系统要素关系表，作出相应的有向图形，并建
※应了解解释结构模型的基本概念,明确有向图、邻接 矩阵和可达矩阵的含义，掌握解释结构模型法应用的 步骤，熟练运用解释结构模型法分析解决教育技术研 究中的具体问题。
解释结构模型法应用（教育技术）
主要内容
解释结构模型法 的基本概念
解释结构模型法应 用步骤
案例-网络化学习 与传统学习 的差异分析
系统结构的有向图示法 有向图的矩阵描述 邻接矩阵的性质 可达矩阵
• 可达性矩阵M是用矩阵形式反映有向图各顶点之间通 过一定路径可以到达的程度，它通过以下计算求得： 将相邻矩阵A加上单位矩阵I（矩阵中除主对角线上元 素为1外，其余元素皆为零的矩阵），然后用布尔代数 规则 (0+0=0,0+1=1,1+1=1;0×0=0,0×1=0,1×1=1)进行 乘方运算,直到两个相邻幂次方的矩阵相等为止。
系统模型与模型化—解释结构模型
2区域划分
先行集A(Si) 系统要素Si的先行集是在可达矩阵或有
向图中可到达Si的诸系统要素所构成的 集合，记为A(Si)。其定义式为： A(Si)={Sj|Sj∈S,mji=1,j=1,2,…,n}i=1 ,2,…,n
2区域划分
共同集C(Si) 系统要素Si的共同集是Si在可达集和先
解释结构模型— interpretative structural model(ISM)
一、结构模型化技术
要素、结构、功能
A
B
C
AB CD
A B
C D
1.结构模型
a. 定义：结构模型就是应用有向连接图来描
述系统各要素间的关系，以表示一个作为要
素集合体的系统的模型。节点：系统的要素
S1 有向边：要素间所存在
3
4
4,5,6
3,4,6
4,6
5
5
3,4,5,6 5
6
4,5,6
3,4,6
4,6
7
1,2,7
7
7
7
2区域划分
因B(S)={S3,S7}
且有 R(S3)∩R(S7)={S3,S4,S5,S6}∩{S1,S2,S7}=Φ
所以，S3及S4、S5、S6,和S7及S1、S2分属两个 相对独立的区域，即有： ∏(S)=P1,P2={S3,S4,S5,S6},{S1,S2,S7}。
级位划分的基本作法是：
找出整个系统要素集合的最高级要素(终止集要 素)后，可将它们去掉
再求剩余要素集合(形成部分图)的最高级要素 依次类推，直到确定出最低一级要素集合(即Ll)。
3级位划分
为此，令L0=Φ(最高级要素集合为L1，没有零级要素)，则 有：
解释结构模型ISM
解释结构模型ISM结构模型ISM（Integrated Structural Model）是一种用于描述和分析系统结构的综合性建模方法。
该方法主要用于研究和设计复杂系统（如企业、组织或机构）的结构与运作方式。
本文将解释ISM的概念和特点，并介绍ISM的基本建模过程及其在实际应用中的价值。
1.ISM的概念和特点：ISM的基本概念是将一个复杂的系统分解为一系列互相关联的子系统。
这些子系统可以是物理的、信息的、决策的，或者是其他特定功能领域的，彼此之间相互作用，共同达成系统的整体目标。
ISM的特点有以下几点：1）综合性：ISM可以处理包括物质、信息和能量在内的多种系统要素，实现对系统整体的综合分析。
2）层次性：ISM将系统分解为多个层次的子系统，并通过层次间的相互关系进行综合分析。
3）关联性：ISM注重系统中各个组成部分之间的相互关联和相互作用，从而能够揭示系统整体的行为特征。
4）动态性：ISM能够反映系统的动态演化，捕捉系统结构及其变化的过程。
2.ISM的基本建模过程：ISM的建模过程包括以下几个步骤：1）确定目标：明确研究对象和研究目标，定义需要解决的问题和达成的目标。
2）定义系统边界：界定系统的范围和边界，确定系统所包含的组成部分和相互关系。
3）分析系统结构：对系统进行分解，确定系统的层次结构，识别子系统和它们之间的关系。
5）分析系统性能：分析系统的性能和行为，评估系统的结构是否能够实现预期目标，并分析系统各层次之间的相互作用。
6）优化系统结构：通过调整子系统之间的连接和信息流，优化系统的结构，以实现更好的性能。
3.ISM在实际应用中的价值：ISM具有很高的实用性，被广泛应用于各类复杂系统的建模和分析，包括企业管理、组织设计、项目管理等。
具体有以下几个方面的价值：1）综合分析：ISM能够将系统的各个要素、层次和关系进行综合分析，有助于全面理解系统的运作机制。
2）结构优化：通过ISM建模，可以发现不同层次之间的矛盾和冲突，并通过调整系统结构实现性能的优化。
解释结构模型方法
“关系”可以是“影响”、“取决于”、“先于”、“需要”、“导致”等 结构模型是
结构模型的基本性质
有向图
S1
S2
S3
S4
S5
矩阵表示
结构模型还可以用矩阵形式来描述。
结构模型作为对系统进行描述的形式，处在数学模型形式和逻辑分析形式之间。因此，可用于处理无论是宏观的还是微观的，定性的还是定量的，抽象的还是具体的有关问题。
可达矩阵将在后面详细介绍。
即：当 Si 经过长度为 1 的通路直达Sk，而 Sk 经过长度为 1 的通路直达 Sj，那么，Si 经过长度为 2的通路必可到达 Sj。
3.2 解释结构模型法（ISM）
3.2 解释结构模型法（ISM）
目标1
目标3
目标4
目标2
目标5
目标6
目标7
目标8
和基本目的有关的具体目标可能很多
瑞士数学家欧拉（Eular）于1736年发表首篇图论方面的论文。 图论已被广泛应用于运筹学、管理科学、系统工程等领域。
有向连接图 指由若干节点和有向边联接而成的图象。 节点的集合是S，有向边的集合为E，则可以将有向连接图表示为：
图的基本概念
3.2 解释结构模型法（ISM）
有向连接图
01
回路 在有向连接图的两个节点之间的边多于一条时，则该两节点的边构成回路。
问题
k不断增加，Ak会怎样？
结论
3.2 解释结构模型法（ISM）
A4的非对角线上没有首次不为1的元素
3.2 解释结构模型法（ISM）
原因
若在任何节点不重复，最长通道次数为3
3
2
4
1
若最长通道次数大于3，必在某节点有进出 抵消，此时必有比该次数至少少2次的通道
解释结构模型法
实验者（S1） 实验者（S2） 实验者（S3） 干扰因素 （S4）
实验反应 （S5）
实验者 S1
○控制变量 ○排除干扰 ○测量反应
实验对象 S2
○作出反应
实验因素 S3 干扰因素 S4
○刺激对象 ○干扰对象
实验反应 S5
S1 S4
S3
S2
S5
S1 S2 S3 S4 S5
图12-2有向图
s1 0 0 1 1 1
根据要素关系表建立邻接矩阵A：
11
a12
a13
表12-3 可达集合与先行集合及其交集表
A a 素为0，表示子系统（B）对子系统（A）没有影响。 21
a22
a23
a31 a32 a33
根据式（1）则用矩阵表示为：
T MS
T 0 1 0 A M 0 0 1
S 0 1 0
上述这种与有向图形对应的，并用1和0表现元素的矩阵称为邻接矩阵
i
j
右上角子对矩于阵II图表示1子中系，统（mA=）3对即子可系统构（成B）一的个影响3；×3的方形矩阵，表示为：
矩阵与图一一对应，有向图形确定，邻接矩阵也就唯一确
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统（A）对子系统（B）的影响；
计算出矩阵 A3 得到：
0 0 0 0 1
0
0
0
0
0
A 3 0 0 0 0 0
0
0
0
0
0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0
0
0
0
0
A 4 0 0 0 0 0
0
0
0
0
0
dematel的解释结构模型法
dematel的解释结构模型法
Dematel的解释结构模型法是一种常用的决策分析方法，它可以帮助人们更好地理解和解决复杂的问题。
该方法主要通过构建一个结构模型来分析问题，然后使用Dematel算法对模型进行分析和评估，最终得出结论和建议。
Dematel的解释结构模型法主要包括以下几个步骤：
第一步，构建结构模型。
在这一步中，我们需要将问题分解成若干个因素，并将这些因素之间的关系用图表的形式表示出来。
这个过程需要考虑到各个因素之间的相互作用和影响，以及它们对问题的重要性和优先级。
第二步，使用Dematel算法进行分析。
在这一步中，我们需要对结构模型进行分析和评估，以确定各个因素之间的关系和重要性。
Dematel算法主要是通过计算因素之间的相互依赖性和影响程度来进行分析的。
第三步，得出结论和建议。
在这一步中，我们需要根据Dematel算法的结果，得出结论和建议。
这些结论和建议可以帮助我们更好地理解问题，并提出有效的解决方案。
Dematel的解释结构模型法在实际应用中具有广泛的应用价值。
它可以帮助人们更好地理解和解决复杂的问题，提高决策的准确性和效率。
同时，该方法还可以帮助人们更好地评估和管理各种资源，
提高资源利用效率和经济效益。
Dematel的解释结构模型法是一种非常实用的决策分析方法，它可以帮助人们更好地理解和解决复杂的问题。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的方法和工具，以达到最佳的决策效果。
采用解释结构模型法进行教材分析
理 论 研 究
采用解释结构模 型法进行教材分析
彭 云 北京语 言 大 学资产 管理 处
研究背景 教材是 一种 教学 系统 ．是学 生学 习的资源 和学 生学 习的工 具。为 了达 到一定 的教 学 目标 ， 教 材包含 了各种 要素， 且要素 问具
一
、
有一定的关系。在 教材 系统 中， 这种 因素之间的上 ， 下级 关系， 我们 称之 为学习的层级 关系 ， 也可称 之为要素 问的形 成关 系。对于给 定的教材． 教师在教学 中， 通过对教材 内容 的分析 ， 找出教材的结构， 即找出构成教材的要素及其相 互问的层级关系（ 形成关系） ， 为教 师
Hale Waihona Puke 程中 ，教 师可 以不断地 读取图形 、进行 分析 、修改 。最新 的ｌ Ｓ Ｍ 分析方法还 吸收 了目标 矩阵方法 的简单， 易操 作的优点 ， 使其在教 材分 析中具有更好的操作性。 三、解释结构模型 （ Ｉ Ｓ Ｍ ） 法的分析步骤 １ ． 抽取知识元 素——确 定教学 目标 ； ２ ． 确定 各教学 目标之间的直接关系 ，做 出目标矩阵 ； ３利用 目标矩 阵求出教学 目标形成关系图 ； ４根据一定原 则 ，确定 出教学内容序列 ； 四、解释结构模型 （ Ｉ Ｓ Ｍ ） 法的应用实例 本文 以 《 抛 物 线 》教 材 内 容 为 例 ，说 明 解 释 结 构 模 型
（ Ｉ Ｓ Ｍ ）法在教 材分析 中的应用。 １ ． 抽取 知识要素——确 定教学 目标 通过主题分析和技能分析把 实现 给定教学 目标的教学 内容分 解为众多的知识元素 （ 即 “ 知识 点” ） 。这些知识元素可 以是某
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １ ０ １１ １ ２ １ ３ １ ４
3.2.2 解释结构模型法的建模方法_系统工程：原理与实务_[共4页]
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52 系统
工程
：
原理
与实务
尔特教授于1973年作为分析复杂的社会经济系统有关问题的一种方法而开发的。
其特点是通过提取系统的构成要素，借助有向图等工具处理要素及其相互间的关系，最后进行文字解释说明，将复杂的系统分解为若干个子系统，最终将系统构造成一个多级递阶的结构模型。
3.2.1 解释结构模型法的工作程序 实施ISM 技术，首先搜集和整理问题的构成要素，分析要素间存在的二元关系（如因果关系），实现以上模型的具体化，然后根据要素间关系的传递性，通过邻接矩阵的计算或逻辑判定，得到可达矩阵，最后对可达矩阵进行分解、压缩处理，得到反映系统结构的骨架矩阵，并绘制系统的多级递阶有向图。
此外，还需将得到的解释结构模型与已有的对系统的认识进行比较，通过反馈、比较、
修正、学习，最终得到一个令人满意的结构分析结果。
ISM 的工作程序如图3-4所示。
图3-4 ISM 的工作程序
3.2.2 解释结构模型法的建模方法
系统的解释结构模型的建立以可达矩阵为基础，依次进行区域划分、级位划分、骨架矩阵提取和多级递阶有向图绘制四个过程。
1．区域划分
将系统分成若干个相互独立的、没有直接或间接影响的子系统。
这种划分对于很多的系统来说，可以把系统分成若干子系统来研究，特别是在用计算机辅助设计时，这种划分会带来许多方便。
为此，首先需要对可达矩阵划分为与要素。
分子结构模型的搭建与解释
举例说明分子结构模型在科研和教学中的具体应 用，包括在哪些领域取得了重要的成果，以及如 何帮助学生更好地理解和掌握化学知识。
02
分子结构模型基本概念
分子结构定义
分子结构
分子中原子的空间排列，包括原子间的化学键和分子整体的几何 形状。
化学键
原子间通过共享或转移电子形成的相互作用力，决定分子的稳定 性和性质。
通过分子结构模型预测新 材料的性能，指导实验合 成。
晶体结构解析
利用分子结构模型分析晶 体的原子排列，揭示材料 的物理和化学性质。
材料性能优化
通过调整分子结构模型中 的参数，优化材料的力学 、热学、电学等性能。
生物学中的应用
生物大分子结构解析
01
利用分子结构模型揭示蛋白质、核酸等生物大分子的三维构象
分子结构模型的搭建与解释
汇报人:XX
2024-01-13
目
CONTENCT
录
• 引言 • 分子结构模型基本概念 • 搭建分子结构模型的步骤 • 解释分子结构模型的方法 • 分子结构模型在化学领域的应用 • 分子结构模型在其他领域的应用 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
理解分子结构
通过搭建分子结构模型，可以直观地理解分子的三维构型 、键长、键角等关键信息，有助于深入掌握化学知识。
分子结构模型种类
球棍模型
用球表示原子，棍表示化学键，直观展示分子的三 维结构和空间构型。
比例模型
按照原子实际大小比例制作的模型，更真实地反映 分子内部结构。
电子云模型
展示电子在原子周围的概率分布，反映化学键的成 键方式和电子的运动状态。
搭建分子结构模型的意义
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方案2
方案4 方案6
方案3
方案5
最大限度地减轻了 方案比较的工作量
《系统工程导论》 第28页
3.2 解释结构模型法（ISM）
对候选人问题两两比较得到以下结果：
赵
钱
孙
李
周
吴
郑
王
在此基础上如何获得骨架图？
《系统工程导论》 第29页
3.2 解释结构模型法（ISM）
思考题
下列哪些项目的运动员不适宜用解释性结构建 模方法来排序？ 1. 乒乓球 2. 跑步 3. 跳高 4. 举重 5. 围棋
结构模型是一种以定性分析为主的模型。
《系统工程导论》
第4页
3.1 引言
结构模型的基本性质
结构模型还可以用矩阵形式来描述。
S1 S 2 S 3 S 4 S 5
S1 S2 S5
S3 S4
有向图
S1 0 S2 0 S 3 1 S 4 1 S5 0
0 0 1 0 0
0 1 0 0 1
S1
S2
S3
S5
S6
A [aij ]66
S4
《系统工程导论》
第17页
3.2 解释结构模型法（ISM）
图的矩阵表示法
（2）可达矩阵(reachability matrix) 是指用矩阵形式来描述有向连接图各节点之间，经过 一定长度的通路后可以到达的程度。
可达矩阵具有推移律特性。
即：当 Si 经过长度为 1 的通路直达Sk，而 Sk 经过 长度为 1 的通路直达 Sj，那么，Si 经过长度为 2 的通路必可到达 Sj。
《系统工程导论》
第30页
3.2 解释结构模型法（ISM）
（3） 确定骨架图的步骤 1. 2. 3. 4. 确定邻接矩阵 计算可达矩阵 做层次划分 确定骨架图
《系统工程导论》
第31页
3.2 解释结构模型法（ISM）
3.2.3 有向图的矩阵表示
2 1 3
1
2
3
4
4
图
0 0 2 0 3 1 4
动态 结构化技术
3.2 解释结构模型法（ISM）
1. 2. 3. 4. 5. 6. 解释结构模型法概述 ISM解决的问题及问题定义 有向图的矩阵表示 有向图的可达矩阵 基于可达矩阵对变量做层次划分 分块确定骨架图
《系统工程导论》
第8页
3.2 解释结构模型法（ISM）
3.2.1 ISM概述
ISM方法 ISM是美国John Warfield教授于1973年开 发的 主要功能：分析复杂的社会经济系统 特点：把复杂的系统分解为若干子系统(要 素)，利用人们的实践经验和知识，以及计 算机的帮助，最终将系统构造成一个多级 递阶的结构模型。
（2） ISM问题的一般提法 给定： 一组变量 一种满足传递性的有向关系 要求：确定完全表示其相互关系的骨架图 该方法并不涉及如何具体确定两个变量间 的关系，只是辅助确定并清晰地表示所有变量 间的关系
第27页
《系统工程导论》
3.2 解释结构模型法（ISM）
辅助作用：
方案1 将全面分析变量间的关系 简化成两两比较变量间的关系 只比较方案3和6可能 看不出6不比3差，但 所有变量两两比较后 可以推导出6不比3差 （由于传递性）
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。
《系统工程导论》 第9页
3.2 解释结构模型法（ISM）
图的基本概念 瑞士数学家欧拉（Eular）于1736年发表 首篇图论方面的论文。 图论已被广泛应用于运筹学、管理科学、 系统工程等领域。
（1）有向连接图 指由若干节点和有向边联接而成的图象。 节点的集合是S，有向边的集合为E，则 可以将有向连接图表示为：
例3：比较若干方案的相对优劣
方案1
方案5
方案2
方案6
方案3
方案7
方案4 方案8
A不比B差 两方案间可能的关系:
B A B A B
第23页
A
《系统工程导论》
3.2 解释结构模型法（ISM）
可能的骨架图
方案1
方案7 方案3
方案5 方案8 特点：
方案2
方案4 方案6
完整反映全部关系 没有多余箭头
有层次结构
《系统工程导论》 第6页
3.1 引言
结构模型化技术
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） 决策试验与评价实验室 系统开发计划程序
结 构 模 型 化 技 术
静态 结构化技术
结构决定技术
工作设计 交叉影响分析 凯恩模型仿真 快速仿真模型 系统动力学
《系统工程导论》 第7页
S2
S3
S5
S6
A [aij ]66
S4
《系统工程导论》
第15页
3.2 解释结构模型法（ISM）
邻接矩阵的特性
矩阵 A 的元素全为零的行所对应的节点称为汇点， 即只有有向边进入而没有离开该节点。如S1。 矩阵 A 的元素全为零的列所对应的节点称为源点， 即只有有向边离开而没有进入该节点。如S4。 对应每一节点的行中，其元素值为1的数量，就是离 开该节点的有向边数。 对应每一节点的列中，其元素值为1的数量，就是进 入该节点的有向边数。
《系统工程导论》
第13页
3.2 解释结构模型法（ISM）
图的矩阵表示法
（1）邻接矩阵(adjacency matrix) 这是图的基本的矩阵表示，它用来描述图中各节点 两两之间的关系。邻接矩阵 A 的元素aij 定义为：
1 Si RS j aij 0 S i RS j
R 表示 Si 与Sj 有关系 R 表示 Si 与Sj 没有关系
John Warfield(1974)：结构模型法是“在仔细定义的 模型中，使用图形和文字来描述一个复杂事件（系统 或研究领域）的结构的一种方法论。” Mick Mclean & P. Shepheபைடு நூலகம் (1976)：结构模型“着重 于一个模型组成部分的选择和清楚地表示出各组成部 分间的相互作用。” Dennis Cearlock (1977)：结构模型强调“确定变量之 间是否有联结以及其连接的相对重要性，而不是建立 严格的数学关系以及精确地确定其系数。”
在有向连接图的两个节点之 间的边多于一条时，则该两 节点的边构成回路。
S1 S3 S5
S4
《系统工程导论》
第11页
3.2 解释结构模型法（ISM）
（3）环
某节点的有向边 直接与该节点相 连接，则构成环。
S1
S3
S5
S4
（4）树
当图中只有一个源点（指只有有向边输出而无输入 的节点）或只有一个汇点（指只有有向边输入而无 输出的节点）的图，称为树。树中两相邻节点间只 有一条通路与之相连，不允许有回路或环存在。
各因素直接存在什么关系？什么结构？
第21页
《系统工程导论》
3.2 解释结构模型法（ISM）
各因素之间存在相互关系
总人口 出生率 生育能力 计生政策 死亡率 平均寿命
生育欲望 老 年 服 务 社 会 保 障
社会 思想 习惯
国 民 收 入
医疗 保健 水平
污 染
营 养 水 平
第22页
《系统工程导论》
3.2 解释结构模型法（ISM）
A2的元素为1，相应变量间有二次通道 A2的元素为0，相应变量间无二次通道
《系统工程导论》 第34页
《系统工程导论》 第12页
3.2 解释结构模型法（ISM）
（5）关联树 在节点上带有加权值 W，而在边上有关 联值 r 的树称作关联树。
W=0.3 r=0.4 r=0.6 r=0.5
W=0.7 r=0.5
w=0.3×0.4 w=0.3×0.6 w=0.7×0.5 w=0.7×0.5 =0.35 =0.35 =0.12 =0.18
1
《系统工程导论》
1 0 0 0
0 1 0 0
0 1 1 0
第32页
邻接矩阵
3.2 解释结构模型法（ISM）
邻接矩阵运算规则
矩阵运算 矩阵乘 矩阵加
逻辑乘 逻辑加 + （取小） + （取大）
11=1 10=0 01=0 00=0
《系统工程导论》
1+1=1 1+0=1 0+1=1 0+0=0
《系统工程导论》 第10页
3.2 解释结构模型法（ISM）
（1）有向连接图
G {S , E}
S1 S3 S5 S2
S {Si i 1,2,3,4,5} E {[ S1 , S 2 ],[ S1 , S4 ],[ S2 , S3 ],...,[ S5 , S3 ]}
S2
S4
（2）回路
第33页
A＋A＝？
3.2 解释结构模型法（ISM）
2 1 3 4
0 1 0 0 0 1 1 0
A
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0
0 0 0 1
A
1 0 0 0
=
=
0 1 1 0
A2
0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0
《系统工程导论》
第2页
3.1 引言
两种结构模型
S1 S2 S3 S4 S2 有向图 S4 S5 S1 S3 树图
S5
S6
S7
《系统工程导论》
第3页
3.1 引言
结构模型的基本性质 结构模型是一种几何模型。结构模型是由 节点和有向边构成的图或树图来描述一个 系统的结构。