解释结构模型(ISM)

SPSS解释结构模型（ISM）——研究系统结构关系情况解释结构模型（ISM）是一种系统分析方法，用于得到要素之间的复杂相互关系和层次。

其思想是先通过调查或者技术手段找出问题的组成要素或影响因素，然后通过矩阵模型分析各要素之间的联系，得到一个多级递阶结构模型。

比如现在我们要分析旅游社的萧条原因，发现可能跟如下要素有关：疫情影响、价格过高、旅游套餐不合理、导游质量不行、景区质量下滑、气候问题。

使用解释结构模型对其进行分析。

1. 矩阵中有哪些要素由研究问题的目标抽象确定，一般希望要素较为精炼，没有冗余重复的要素。

2. 判断要素之间的两两因果关系，如要素1对要素2是否存在影响、要素2对要素1是否存在影响，存在影响则赋值为1。

要素自身的因果关系则无需判断，故对角线的值固定为0。

其中，因果关系的判断可以根据ISM小组讨论结果、或者采用德尔菲方法确定。

邻接矩阵是表示顶点之间相邻关系的矩阵（是有向图的矩阵描述），从行的方向看，如果值为1，则代表行名的元素对列名的元素有影响。

（如图中，第一行第三/五列的值为1，则代表疫情影响对旅游套餐不合理和景区质量下滑有影响。

）分析步骤1.由研究问题的目标抽象确定模型中的要素和要素之间的关系，最终得到邻接矩阵。

要素之间的关系可以通过实际调研，组建ISM小组进行讨论、或者采用德尔菲法等方法进行确定。

2.计算邻接相乘矩阵，再通过不断自乘直至矩阵不再发生变化，得到可达矩阵。

3.通过可达矩阵进行模型的层级分解，最终得到模型的层级情况。

一般认为顶层为系统的最终目标，而下面各层分别为上一层的原因。

4.层次划分完毕后，再通过绘制有向连接图，更直观的表示模型的层次结构。

软件操作Step1：选择解释结构模型（ISM）；Step2：增加要素或者减少要素；Step3：输入邻接矩阵的值(注：邻接矩阵的值只能为0/1)；Step4：点击【开始分析】进入分析；输出结果分析输出结果1：邻接矩阵上表展示了模型的邻接矩阵，邻接矩阵即为初始输入矩阵。

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。

ISM（解释结构模型）一、ISM的起源与发展解释结构模型（ISM）由美国J.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开发的一种方法，它在计算机的帮助下，利用有向图和结构矩阵，分析所有涉及的构成要素间的层级的直接或间接联系，把要素间各种凌乱的关系变成一个层级清楚的多层级的递阶的结构模型。

ISM模型主要有三个方面的特征，一是可用MATLAB和excel实现算法，避免了人为运算的复杂性；二是将系统内凌乱的不清楚的各要素生成一个层级清楚的结构模型，这也是ISM的主要功能；三是综合了定性分析和定量分析这两种研究方法，既有人类的认识与实践也有量化的数据分析。

之后也有GISM（博弈解释结构模型）、FISM（模糊解释结构模型）、VISM（虚解释结构模型）等发展，广泛应用于系统结构分析、教学资源内容结构和学习资源设计与开发研究、教学过程模式的探索等方面。

二、模型实施步骤（1）抽样要素，分析各要素间的逻辑关系可通过查阅文献、头脑风暴、专家调查（德尔菲法）、问卷调查等方式抽样要素。

（2）建立邻接矩阵和可达矩阵邻接矩阵是根据各相邻要素的逻辑关系排列成矩阵，公式为：可达矩阵是用矩阵形式反映各要素之间通过一定路径可以到达的程度，可利用布尔代数规则实现，布尔算法公式为：11)()()(+-+=+≠+=k k k I A I A I A M（3）对可达矩阵进行层级划分对可达矩阵 M 进行分解，得到可达集)(S R 和前因集)(i S A ，若满足)()()(i i i S R S A S R = ，则iS 为最高层要素集。

找到最高层要素集后，在可达矩阵中划去其对应的行和列，然后再从剩余的可达矩阵中继续寻找最高层要素；依次类推，即得各层次所包含的要素集和分层后的可达矩阵。

（4）建立系统的结构模型和解释结构模型得到各层级后根据各要素的逻辑关系建立结构模型，并以此建立相应的解释结构模型。

三、教学应用（1）研究某一教学问题影响因素（教学效果、学生学情、学习绩效、教学评价……）（2）学习资源的设计与开发（教学内容的层级划分：概念图、教学序列的设计：教学计划大纲）（3）某一教学系统的结构分析（校园网、校园文化、在线教学平台等建设问题）参考文献：[1]李慧.基于ISM 模型的现代远程教育系统的结构分析[J].现代教育技术,2011(09):79-83.[2]张静,王欢.基于ISM的在线教育平台学习者持续学习行为的影响因素研究[J].中国电化教育,2018(10):123-130.。

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。

基于ISM-CRITIC法的航班延误成因分析航班延误成因分析是航空运输管理中非常重要的一项工作。

航班延误不仅对旅客造成不便，也给航空公司和机场带来了不小的经济损失。

对航班延误成因进行深入分析，找出影响航班准点率的关键因素，对提高航班的准点率和运输效率能起到重要作用。

本文将运用ISM-CRITIC法对航班延误成因进行分析，以期为航空公司提供一种科学的分析方法，找出并解决航班延误的根本原因。

一、ISM法介绍ISM（Interpretive Structural Modeling）法，即解释结构建模法，是一种用于研究和分析复杂系统的方法。

它是由美国麻省理工学院的Warfield教授在20世纪60年代提出的。

ISM法主要通过对系统的各个要素之间的相互作用关系进行分析，找出系统中的主要因素以及它们之间的因果关系，从而揭示系统结构的本质特征。

ISM法的主要特点是可以将系统中的复杂关系简化为层次结构，从而更容易理解和分析系统的内在结构。

在实际应用中，ISM法常常与CRITIC法相结合，以实现对系统的全面分析和综合评价。

二、CRITIC法介绍CRITIC是一种多标准决策方法，全称是Criterion Importance ThroughIntercriteria Correlation。

CRITIC法旨在综合考虑多个标准（criteria）对决策结果的影响，并通过标准间的相关性来评价各个标准的重要性。

通过CRITIC法，可以找出对决策结果影响最大的标准，从而为决策提供科学依据。

在本文的航班延误成因分析中，我们将运用ISM-CRITIC法对航班延误的影响因素进行综合分析，找出对航班延误影响最大的因素，以期为航空公司提供科学的决策支持。

1. 确定影响航班延误的因素我们需要确定影响航班延误的各个因素。

航班延误的成因非常复杂，涉及到航空公司、机场、气象等多个方面。

在本文的分析中，我们将主要关注以下几个因素：（1）气象因素：包括台风、雾霾、雷电等自然气象因素对航班的影响；（2）航空公司运营管理：包括飞行计划、航班调度、机组人员安排等对航班的影响；（3）机场运行管理：包括航班地面服务、航班进出港流程、机场交通管制等对航班的影响；（4）航空市场需求：包括旅客需求、包裹货物需求等对航班的影响。