系统建模的基本过程

2022年5月18日11:13:09系统建模的基本过程已关闭评论

(1)根据系统的目的,提出建立模型的目的

建立模型必须目的明确,该步骤需回答“为什么建立模型?”等问题。例如,建立统计核算自动化系统中的统计报表子模型,其目的就是要实现统计报表自动化。

在不同的建模目的下,同一个行为有时可定义为系统的内部作用,有时又可定义为系统边界上的输入变量。因此,如果仅需了解系统与外界的相互作用关系,那么可以建立一个以输入与输出为主的系统外部行为模型。而若希望了解系统的内在活动规律,就要设法建立一个描述系统输入、输出及状态关系之间的内部结构状态模型。可以说,建模的目的规定了建模过程的方向,是建模过程的重要信息来源之一。

(2)根据建立模型的目的,提出要解决的具体问题

该步骤应明确回答“能解决哪些问题?”之类的提问,也就是将建模目的具体化。提出问题实质上是对系统中影响建模目的的各种要素进行详细分析的过程。例如,要实现统计报表自动化,就必须详细分析报表种类、核算过程、核算方法、数据来源等,从而提出需要解决的问题。

(3)根据所提出的问题,构思所要建立的模型系统

为了达到建模目的,解决所提出的问题,一般要建立多个模型(特殊情况下可建立一个模型),因此该阶段需回答“建什么样的模型?”“模型之间的关系是什么?”等问题。例如,在统计报表自动化模型中需要建立总产值统计模型和劳动生产率核算模型等,它们之间存在相互关系,只有在计算出总产值之后,才能计算劳动生产率,这样就构成了一个模型体系。

该步骤与提出问题阶段是一个反复修正的过程,提出问题是构思模型系统的基础,而构思的模型系统又可进行问题补充,经过多次反馈,能使提出的问题更全面、模型的结构更合理。

(4)根据所构思的模型体系,收集有关资料

为了实现所构思的模型,必须根据模型的要求收集有关资料。该步骤主要应回答“模型需要哪些资料?”等问题。例如,总产值核算模型需要价格、商品数量和种类等资料;劳动生产率模型需要职工数量等资料。

该步骤与构思模型体系阶段也有反馈关系,有时,构思的模型所需的资料很难收集,这就需要重新修改模型,进而可能影响到提出问题等。但是经过多次反馈,就可尽量收集齐建模所需的资料。

(5)设置变量和参数

变量是构思模型时提出的,参数是在资料的收集、加工、整理后得出的。该步骤一般要用一组符号表示,并整理成数据表和参数表的形式,并应回答“需要哪些变量和参数?”这类问题。

(6)模型具体化

模型具体化就是将变量和参数,按变量之间的关系和模型之间的关系连接起来,并用规定的形式进行描述。该步骤应回答“模型的形式是什么?”之类的问题。

(7)检验模型的正确性

模型正确与否将直接影响建模目的。该步骤应回答“模型正确吗?”这类问题。模型的正确性分析是一个十分复杂的问题,它既取决于模型的种类,又取决于模型的构造过程。模型的正确度就是指模型的真实程度。检验模型的正确性应先从各模型之间的关系来研究所构成的模型体系是否能实现建模目的,然后研究每个模型是否正确地反映了所提出的问题。一般的检验方法是试算,若试算不正确,则应重新审查所构思的模型系统,并从中找出问题。因此,这一步骤与构思模型阶段又构成反馈关系。

(8)模型标准化

模型标准化是很重要的,一般情况下模型要对同类问题具有指导意义,因此需要具有通用性。该步骤应回答“该模型通用性如何?”等问题。例如,统计报表自动化系统模型应在一个行业、部门内通用才有实用价值。

(9)根据标准化的模型编制计算机程序,使模型运行

该步骤应回答“计算时间短吗?”“占用内存少吗?”等问题。

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