复杂系统结构建模分析

结构模型描述的是系统的结构性态,它是从系统的概念模型过渡到定量分析的中介。在结构建模方法中,由Warfield提出并发展的解释结构建模(ISM)应用最为广泛。针对现有ISM的拓扑分析方法的不足,阐明适于复杂系统结构建模的代数分析途径的优越性,围绕复杂系统结构建模的几个重要问题剖析概念本质,进行原理性分析。首先对结构建模进行了概要论述,给出了有关概念的定义。针对现有ISM方法对复杂系统进行结构建模时所采用拓扑分析方法的欠缺,即求解大规模问题存在的“组合爆炸”和迭代操作存在的不完备性,提出将现有ISM的拓扑分析方法进一步转化为代数分析方法,以便计算机实施处理。进而讨论了系统骨架矩阵的求解问题,通过给出求骨架矩阵的代数表达式来实现骨架矩阵的代数求法。最后借助系统结构建模分析,着重讨论ISM中涉及到的几种矩阵以及它们之间的相互关系,澄清认识,结果表明邻接矩阵不仅表示的是元素之间的所有直接关系,而且还表示了元素之间的部分间接关系;在邻接矩阵的基础上求出可达矩阵,实质上是要找到系统元素之间的所有间接关系。