系統模型與模型化技術（1）

模型及模型化概述

模型及模型化的定義

模型是現實系統的理想化抽象或簡潔表示，描繪了現實系統的某些主要特點，是為了可觀的研究系統二發展起來的。

模型的特徵：模型是現實世界部分的抽象或模仿；它是有哪些與分析問題有關的因素構成；它表明了有關因素間的相互關係。

系統模型是現實系統的替代物，是為了描述現實世界的一個抽象。模型反應了系統的主要組成成分、個部分之間的相互作用以及在運用條件下的因果作用、相互關係。

模型化就是為了描述系統的構成和行為，對實體系統的各種因素進行適當篩選後，用一定方式（數學、圖像等）表達系統實體的方法。

模型化的本質、作用與地位

模型化的本質在於利用模型與圓形之間某方面的像是關係，在研究過程中用模型來代替原型，通過對模型的研究得到關於原型的一些信息。

模型化的作用分為三點：

模型本身是人們對課題系統一定程度研究成果的表達，這種表達是簡潔的、形式化的。

模型提供了脫離具體內容邏輯研議和計算的基礎，這回促使科學規律、理論、原理的發現。

利用模型可以進行「思想」實驗。

模型化的地位：模型的本質決定了它作用的局限性，模型不能代替對客觀系統內容的研究，只有在和客觀系統相配合時，模型的作用才能充分發揮。

模型的分類

構建模型的一般原則

考慮系統集合性 - 方框圖

考慮信息相關性

考慮信息準確性

考慮系統層次性

建模的基本步驟

明確建模的目的和要求

對系統進行一般語言描述

弄清楚系統中的主要因素（變量）及其相互關係（結構關係、函數關係）

確定模型的結構

估計模型的參數

實驗研究

必要修改

模型化的基本方法

分析法 分析解剖問題，深入研究客體系統內部的細節（如結構、形式、函數關係等）。利用邏輯研議方法，從公理、定律到處系統模型。
如 $ Mx'' + Bx' + kx = F (t) $

實驗法 通過對實驗結果的觀察和分析，利用邏輯歸納法到處系統模型，數理模型法是典型代表。實驗法基本分為三類：模擬法、統計數據分析（如線性回歸法）、試驗分析。

綜合法 重視實驗數據又承認理論價值，將實驗數據與理論推導統一於緘默之中。實驗數據與理論不可分割，沒有實驗就建立不了理論，沒有理論推導就難以得到有用的數據。通常使用演繹方法，從已知定理中導出模型，對於某些不詳之處則利用實驗方法來補充，再利用歸納法從實驗數據中搞清楚關係，建立模型。

老手法 主要為德爾非法。通過專家們之間啟發式的討論，逐步完善對系統的認識，構造出模型來。在社會系統規劃、決策中是常用的方法。

辯證法 其基本觀點是：系統是一個對立統一體，是有矛盾的兩方面構成的。矛盾雙方互相轉化與統一乃是真實情境。同時現象不是本質，形式不是內容。因此必須構成兩個相反的分析模型。相同數據可以通過兩個模型來解釋。這種方法可以防止片面性，結果優於單方面的結果。

模型的簡化

減少變量

改變變量性質

合併變量（集結）

改變函數關係

改變約束條件

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