系统工程ISM课程设计

1.引言1.1 设计目的解释结构模型法是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。

本次课程设计的目的是，通过对大学生身边实际问题的分析，掌握运用ISM方法对复杂问题进行建模的过程，提高学生系统分析以及运用计算机求解问题的能力，强化计算机实际应用能力。

1.2设计的意义在课程设计的过程中将理论知识应用到实际的操作过程，使得理论与实践能很好地结合。

与此同时应用一些相关的计算机知识，使设计者能很好地掌握以前没有掌握的各种知识，并且能在以后的实际生活和学习中能熟练准确地运用，以便降低解决问题的难度，提高解决问题的效率。

另外，在设计过程中通过小组分配任务，使得设计者明确如何准确按时的完成自己的任务，以及单独解决问题的能力得以提高，也明白了合作的重要性。

1.3设计的内容在明确问题背景的前提下，通过分析问题，找出存在的主要影响因素，运用解释结构模型的方法解决问题，是原有问题得以优化，达到设计的目的。

同时对用到的方法加以详细的阐述，对方法解决问题时的步骤做以具体的安排。

在现代社会高速发展的状态下，对兰州市的公共交通发展进行分析研究，找出其影响因素，运用解释结构模型（Interpretative Structural Modeling Method,简称ISM 方法）法对其进行优化更新，找到最优的方案。

1.4设计任务在对实际问题实际调查过程中，明确现有问题的缺陷和不足，通过各种方法，找出解决实际问题的有效方法，再通过手工或者计算机的编程计算找到最优的方案，使最终的方案在原始方案的基础上得以优化，更进一步的改进原始的方案，从而满足现实的需求，以节省成本，赢取利润.。

此次课程设计是利用解释结构模型方法首先对影响兰州市公共交通的发展因素进行分析，确定关键的因素，然后利用此方法解决关键因素引起的关键问题，在通过逐层逐次的分解和分析之后，对兰州市公共交通的发展进行优化，找到最优的解决方案，以满足现实生活的需求。

系统工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握系统工程的基本概念、原理和方法，理解系统思维在解决问题中的应用。

2. 使学生能够运用系统分析、系统设计等方法，对现实生活中的问题进行系统性思考和解决。

3. 帮助学生了解系统工程在各个领域的应用，拓宽知识视野。

技能目标：1. 培养学生运用系统思维分析问题的能力，提高解决问题的系统性、创新性。

2. 提高学生团队协作能力，学会在团队中发挥个人优势，共同完成项目任务。

3. 培养学生运用系统工程方法，进行项目设计、实施和评估的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对系统工程学科的兴趣，激发学习热情，形成主动学习的态度。

2. 培养学生具有批判性思维，敢于质疑，勇于挑战，形成积极向上的学习氛围。

3. 引导学生关注社会热点问题，培养责任感，认识到系统工程在解决现实问题中的价值。

课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的系统思维能力和实际操作能力。

学生特点：学生具备一定的逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏实际操作经验。

教学要求：教师应结合学生特点，注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，提高课程趣味性和实用性。

同时，关注学生个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 系统工程基本概念：系统与系统工程的关系、系统工程的定义、特点、发展历程等。

2. 系统分析方法：系统分析的基本步骤、方法，如结构分析、行为分析、决策分析等。

3. 系统设计方法：系统设计的基本原则、方法，如模块化设计、优化设计、可靠性设计等。

4. 系统工程应用案例：介绍系统工程在各个领域的应用，如企业管理、交通运输、环境保护等。

5. 实践项目：结合课程内容，组织学生进行小组项目设计，实际操作，提高学生运用系统工程方法解决问题的能力。

教学大纲安排如下：第一周：系统工程基本概念及发展历程第二周：系统分析方法（一）第三周：系统分析方法（二）第四周：系统设计方法（一）第五周：系统设计方法（二）第六周：系统工程应用案例及分析第七周：实践项目启动，分组讨论，确定项目主题第八周：实践项目实施，进行系统分析、设计第九周：实践项目成果展示、评价与总结教学内容与课本关联性：课程内容紧密围绕教材中系统工程的基本理论、方法及应用，确保学生能够系统地掌握系统工程知识。

1.引言1.1 设计目的解释结构模型法是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。

本次课程设计的目的是，通过对大学生身边实际问题的分析，掌握运用ISM方法对复杂问题进行建模的过程，提高学生系统分析以及运用计算机求解问题的能力，强化计算机实际应用能力。

1.2设计的意义在课程设计的过程中将理论知识应用到实际的操作过程，使得理论与实践能很好地结合。

与此同时应用一些相关的计算机知识，使设计者能很好地掌握以前没有掌握的各种知识，并且能在以后的实际生活和学习中能熟练准确地运用，以便降低解决问题的难度，提高解决问题的效率。

另外，在设计过程中通过小组分配任务，使得设计者明确如何准确按时的完成自己的任务，以及单独解决问题的能力得以提高，也明白了合作的重要性。

1.3设计的内容在明确问题背景的前提下，通过分析问题，找出存在的主要影响因素，运用解释结构模型的方法解决问题，是原有问题得以优化，达到设计的目的。

同时对用到的方法加以详细的阐述，对方法解决问题时的步骤做以具体的安排。

在现代社会高速发展的状态下，对兰州市的公共交通发展进行分析研究，找出其影响因素，运用解释结构模型（Interpretative Structural Modeling Method,简称ISM 方法）法对其进行优化更新，找到最优的方案。

1.4设计任务在对实际问题实际调查过程中，明确现有问题的缺陷和不足，通过各种方法，找出解决实际问题的有效方法，再通过手工或者计算机的编程计算找到最优的方案，使最终的方案在原始方案的基础上得以优化，更进一步的改进原始的方案，从而满足现实的需求，以节省成本，赢取利润.。

此次课程设计是利用解释结构模型方法首先对影响兰州市公共交通的发展因素进行分析，确定关键的因素，然后利用此方法解决关键因素引起的关键问题，在通过逐层逐次的分解和分析之后，对兰州市公共交通的发展进行优化，找到最优的解决方案，以满足现实生活的需求。

结构模型ISM(Interpretive Structure Model )邻接矩阵的数学形式 （图论－矩阵）（见后面） 设系统S 有n 个元素， S=［e 1、e 2、…e n ］ 则邻接矩阵A = 111112112212221121212n n n n n nn nS e a a a S e a a a S e a a a nS S S e ee ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦1 当S i 对Sj 有影响 其中各元素 a ij ＝0 当S i 对Sj 无影响这是布尔矩阵，应遵循布尔矩阵运算规则①逻辑和 AUB ＝C （C 为布尔矩阵对应元素）c ija ij Ub ijmax {},ij ij a b②逻辑乘 A B ＝C （C 为布尔矩阵对应元素） cijaijbijmin {},aij bij③A 和B 乘积 AB=D d ij a i1 b 1j a 12b 2j …{}in njik kj i11j i22j in nj 1a b a b =max min(a ,b ),min(a ,b ),,min(a ,b )n k =邻接矩阵的性质①邻接矩阵与系统结构模型图一一对应12345123450000010000100100010000100e e e e e e e e e e ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦③邻接矩阵A 转置后的A T 是与A 相应的结构模型图箭头反过来后的图的相应的邻接矩阵010001010⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦123123000101010e e e e e e ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦③邻接矩阵中如有一列元素都是0（如第I 列），则e i 是系统的源点，如图中的（e 5），如有一行（如K 行）元素全为0，则e k 为汇点，如图中的e 1④如果从e i 出发经k 段支路到达e j ， 我们就说e i 与e j 之间有“长度”为k 的通路存在。

我们计算A K ，得出的n ×n 方阵中各元素表示的便是相应各单元间有无“长度”为k 的通路存在。

系统工程课程实验报告范文写作指导简述实验报告范文写作的层次内容《系统工程》课程实验报告写作指导实验名称：基于MATLAB软件或C/VB语言的ISM算法程序设计(一)实验目的系统工程第一章介绍了系统结构分析方法，即解释结构模型法（InterpretativeStructuralModeling·ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。

ISM方法具有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，对于高维多阶矩阵的运算依靠手工运算速度慢、易错，甚至几乎不可能。

本次实验的目的是应用计算机应用软件或者是基于某种语言的程序设计快速实现解释结构模型(ISM)方法的算法，使学生对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解，进而使学生懂得计算机应用的重要性！强化学生的计算机应用能力。

(二)实验要求与内容：1．给出使用的计算机应用软件的名称或者程序设计的语言；2．给出ISM的算法步骤，最好用框图表示。

3．如果使用计算机应用软件，则给出详细的实现ISM的操作过程；4．如果基于某种语言的程序设计，则给出源代码；5．课后应用实验课掌握的计算机知识给出小组论文中涉及的ISM算法。

(三)实验类型：综合性与设计性实验(四)实验步骤简明扼要地写明操作步骤。

必要时可以画出实验流程图，并配以相应的文字加以说明。

(五)实验结果实验结果的表述，可以采取以下方法:2.图示:如果应用计算机应用软件给出算法的一步步，则将一步步输出结果窗口粘贴到实验报告的实验结果中。

如果是用如C程序，则粘贴输出结果到实验报告的实验结果中，使得实验结果突出、清晰。

(六)分析、心得1．虽然你的程序已经调试成功，但是对于程序设计的算法，可以分析你的算法设计是否存在缺陷，是否可以改进更好。

2．如果是用计算机应用软件，通过实验你对计算机与专业课程结合学习有哪些收获？3．通过计算机应用软件或者编程实现系统工程第一章介绍的ISM方法算法，对你的系统工程课程的学习有什么指导意义？等等。

系统⼯程第五讲--ISM（解释结构模型）第五讲解释结构模型法本章学习要点解释结构模型法是⽤于分析教育技术研究中复杂要素间关联结构的⼀种专门研究⽅法，作⽤是能够利⽤系统要素之间已知的零乱关系，揭⽰出系统的内部结构。

解释结构模型法的具体操作是⽤图形和矩阵描述出各种已知的关系,通过矩阵做进⼀步运算，并推导出结论来解释系统结构的关系.本章介绍了解释结构模型的基本概念；论述了解释结构模型法应⽤的具体步骤；以“⽹络化学习与传统学习的差异分析”为案例说明解释结构模型法在教育技术研究中的具体应⽤。

通过本章的学习,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。

本章内容结构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系统要素分析建⽴邻接矩阵进⾏矩阵运算，求出可达矩阵对可达矩阵进⾏分解差异特征要素分析要素强弱分析解释结构模型分析WBT的层级模型与因果关系分析第⼀节解释结构模型法的基本概念定义：解释结构模型法（InterpretativeStructuralModellingMethod,简称ISM⽅法）ISM⽅法是现代系统⼯程中⼴泛应⽤的⼀种分析⽅法，它在揭⽰系统结构，尤其是分析教学资源内容结构和进⾏学习资源设计与开发研究、教学过程模式的探索等⽅⾯具有⼗分重要作⽤，它也是教育技术学研究中的⼀种专门研究⽅法。

⼀、系统结构的有向图⽰法有向图形——是系统中各要素之间的联系情况的⼀种模型化描述⽅法。

它由节点和边两部分组成节点——利⽤⼀个圆圈代表系统中的⼀个要素，圆圈标有该要素的符号；边——⽤带有箭头的线段表⽰要素之间的影响。

箭头代表影响的⽅向。

例1：在教育技术应⽤中的计算机辅助教学（CAI）其过程可以简单表⽰为：教师设计CAI课件提供给学⽣⾃主学习，CAI课件通过计算机向学⽣显⽰教学内容，并对学⽣提问，学⽣根据计算机的提问作出反应回答。

《教育信息处理》课程设计进度表一、目的与任务教育信息处理课程设计是教育信息处理课程的最后一个重要的教学环节，是对学生第一次较全面的设计训练。

其基本目的是：（1）培养学生理论联系实际的设计思想，训练综合运用所学的基础理论知识，结合信息科学技术和数理科学理论和方法，从而使基础理论知识得到巩固，加深和系统化。

（2）学习掌握利用计算机技术进行教育信息处理的一般设计过程和方法。

二、教学基本要求1、熟悉教材结构化的分析方法与ISM法的应用；2、知道教学分析的分类分析、时序列分析、S-T分析；、3、熟悉学生集团应答分析系统和他在教学实践中的应用；4、熟悉教育信息的结构分析中的S-P表分析、ISR分析；三、课程设计内容ISM方法算法设计；四、具体内容和要求：1、ISM方法算法设计要求使用计算机模拟出整个过程，分析的教材内容可以任选。

2、计算机编程语言可以任选，每个人独立完成此次课设。

五、时间安排《教育信息处理》课程设计安排在2010年8月30日至2010年9月10日进行，时间2周。

计划（1）、总体设计：2天；（2）、详细代码设计与代码编写：5天；（3）、调试：2天；（4）、评审：1天。

具体时间安排如下：《教育信息处理》课程设计安排表时间：2011年8月29日～9月9日班级：教技10801/10802地点：计科院2号机房指导老师：杨强陆峰注：上午8：00—11：00，下午14：00—17：00.六、成绩考核与评定1．考核内容由指导教师对学生在课程设计期间的表现，所完成任务质量和评审结果进行综合考核。

具体评定标准如下：1）考勤与遵守纪律情况 20%2）完成的作品评价 80%2．成绩评定依据上述考核内容，最后采用优（>90分）、良（80～89分）、中（70～79分）及格（60～69分）、不及格（<60分）五级记分制评定学生课程设计成绩。

备注：本次课设必须严格考勤，请指导老师详细记载学生每天的考勤情况。

在总评成绩中将会扣除考勤分。

ism系统工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握系统工程的基本概念、原理和方法。

2. 使学生了解系统工程在各个领域中的应用，特别是ism领域。

3. 帮助学生理解系统思维及其在解决问题中的作用。

技能目标：1. 培养学生运用系统工程方法分析、设计和优化ism系统的能力。

2. 提高学生运用系统工程工具和技术解决实际问题的技能。

3. 培养学生团队协作、沟通表达和项目管理的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生关注国家发展战略，认识到系统工程在国家和ism领域的重要性。

2. 激发学生对系统工程学科的兴趣，培养其创新精神和探索欲望。

3. 引导学生树立正确的价值观，认识到系统工程在可持续发展中的作用。

课程性质分析：本课程为ism系统工程，旨在教授学生系统工程的基本知识、方法和技术，并结合ism领域实际案例进行分析。

课程强调理论联系实际，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点分析：本课程针对的是高年级学生，他们已经具备了一定的专业基础知识和实际操作能力。

学生对新鲜事物充满好奇，具备较强的学习动力，但可能对系统工程的概念和方法较为陌生。

教学要求：1. 结合课本内容，深入浅出地讲解系统工程的基本概念、原理和方法。

2. 以ism领域实际案例为载体，引导学生运用系统工程方法分析和解决问题。

3. 注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力，提高其综合素质。

二、教学内容本章节教学内容主要包括系统工程基本概念、原理、方法及其在ism领域的应用。

1. 系统工程基本概念：- 系统的定义与特性- 系统工程的定义及其发展历程- 系统思维及其在解决问题中的应用2. 系统工程原理与方法：- 系统分析与设计方法- 系统建模与仿真技术- 系统优化与决策理论3. ism系统工程应用案例：- ism系统概述- ism系统工程案例解析- ism系统工程在实际项目中的应用教学大纲安排：第一周：系统工程基本概念及系统思维- 介绍系统、系统工程等基本概念- 分析系统思维在解决问题中的应用第二周：系统工程原理与方法- 讲解系统分析与设计方法- 介绍系统建模、仿真与优化技术第三周：ism系统工程应用案例- 概述ism系统及其特点- 分析ism系统工程案例，讲解实际应用第四周：实践操作与讨论- 学生分组进行ism系统工程实践操作- 分享实践经验，开展讨论与总结教学内容关联教材：本教学内容与教材《系统工程及其在ism领域的应用》相关章节紧密关联，涵盖了第1章系统基本概念、第2章系统工程原理与方法、第3章ism系统工程应用等内容。

社会系统工程概论课程设计一、前言社会系统工程是一门综合性、交叉性的学科，通过运用系统思维和方法，研究和解决复杂社会问题的能力和技术体系。

社会系统工程研究的对象包括政策、管理、组织和信息等方面，是对现有的社会体系进行量化、分析和优化的一种手段。

社会系统工程概论是社会系统工程学科的基础课程，本次课程设计旨在通过对社会系统工程的学习和实践，提高学生的综合运用能力和问题解决能力。

二、课程设计内容本次课程设计的主要内容是以学生社团活动为对象，运用社会系统工程思想和方法进行分析和优化，提高学生对社会组织和管理的思考和实践能力。

具体实施步骤如下：1. 确定学生社团活动的研究对象学生社团是大学校园中的重要组成部分，往往承担着丰富多彩、富有创新性的活动，本课程设计将学生社团活动作为研究对象，以提高学生的参与积极性和实际应用能力。

通过学生社团的分析和管理，探究社会组织的运行机制和管理模式。

2. 运用社会系统工程方法进行分析社会系统工程作为一种综合性方法，在解决社会问题方面具有独特的优势，本次课程设计将重点运用社会系统工程的方法，包括系统分析、评价和优化，对学生社团活动进行综合分析和优化。

具体内容包括：•对学生社团活动进行系统分析，建立相应的模型和指标体系，从活动目标、组织结构、活动方案、参与效果等方面进行量化和评价。

•运用评价和决策方法，对分析得到的数据进行处理，确定问题存在的原因并进行优化。

同时，对于社团活动的各项因素，要运用数据挖掘技术和机器学习算法，从中挖掘出有价值的信息。

3. 优化社团活动方案基于对学生社团活动的评价和优化，本次课程设计将对社团活动的各项方案进行优化和调整，确定最佳的组织结构和阶段性目标。

结合学生的实际情况和特点，探究社团活动在不同条件下的最优方案，并设计相应的实验和评价指标组合。

最终通过实验结果的分析和反馈，确定社团活动的优化方案和实施策略。

三、课程设计评价本次课程设计以学生社团活动为研究对象，并运用了社会系统工程的分析和优化方法，具有很强的实践和应用意义。

MICROSOFT系统工程论文ISM,AHP的实例应用系统工程实例分析经常在学校食堂用餐的同学应该会发现一个现象，食堂会出现间歇性拥挤，有时食堂空无一人，有时又会排起很长很长的队，十分拥挤，严重影响学生饮食欲望，这让同学们很是郁闷。

接下来就本校食堂拥挤问题，通过ISM方法分析研究出现该问题的主要原因。

一. ISM的算法设计步骤1.华北电力大学食堂拥挤问题要素分析。

○1用餐人数○2饭菜特色○3饭菜种类○4饭菜口味○5饭菜价格○6学校规划○7食堂容量○8饭菜卫生○9食堂开放时间○10食堂管理水平○11工作人员服务质量2.针对华北电力大学食堂拥挤的原因要素建立方格图。

3.根据上述方格图建立可达矩阵。

4.对上述矩阵进行层次化处理。

1)计算每行”1”，的个数。

2)按照”1”的个数从小到大排列要素（若个数相等，下角标小的排在前面），制定矩阵M。

3)在上面排好的矩阵M中，从左上角到右下角依次找出最大单位矩阵，逐步形成不同的层次。

矩阵M如下图所示。

分层结果，3层依次为：L1 ○1L2 ○2○7○10L3 ○3○4○5○6○8○9○11 5.从上矩阵中提取骨架矩阵M’，矩阵M’如下：6.绘制递阶结构模型.①② ⑦ ⑩③ ④ ⑤ ⑧ ⑥ ⑨ ○117.解释递阶结构模型。

如图所示，决定用餐人数的因素有饭菜特色，食堂容量和食堂管理水平。

饭菜特色的好还受饭菜种类，饭菜口味，饭菜价格，饭菜卫生等因素影响。

食堂容量由学校规划控制，影响食堂管理水平的是食堂的开放时间和工作人员的服务质量。

8.食堂拥挤问题改进建议。

由学校学校规划扩建或新修食堂，以增加食堂可容纳量，并落实好学校领导的监督职能，提高工作人员服务质量，保证食堂有条不紊，井然有序地运营。

并适当放宽学校食堂的开放时间，比如可以提前一个小时开放餐厅或延长半小时关闭餐厅。

二.对上述模型运用AHP 法进行分析。

1.建立评价系统的递阶层次结构图。

2.根据上述模型构造判断矩阵并进行一致性检验。

系统工程ISM论文摘要：结构模型法是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的关系，分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。

本次试验的目的是应用C语言编程实现解释结构模型(ISM)方法。

为了举例说明，我们举我校食堂拥挤问题，来对编程进行检验，进而研究分析的思路和方法。

关键词：计算机；ISM；编程；C语言；食堂拥挤1 引言本次试验的目的是编写程序设计快速实现解释结构模型(ISM)方法解释信息工程技术大学理学院食堂拥挤问题的算法，使我们对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解，进而懂得计算机应用的重要性！强化计算机实际应用能力。

近年来，随着我校整体规模的不断扩大，很多细节问题都成了师生们关注的焦点，尤其是学校食堂的问题日益成为师生们关心的重点。

可以看到，食堂经常出现很长的排队情况。

拟定用这个例子作为突破点，进行计算机的ISM方法实现，我们首先组建了一个ISM 研究小组，共四人，研究出现该拥挤问题的原因。

经过小组成员及其他有关人员的讨论，我们初步整理出了问题构成的要素。

2ISM方法的编程实现2.1 ISM的算法设计步骤(1)信息工程大学食堂拥挤问题原因分析;近年来，随着我校整体规模的不断扩大，很多细节问题都成了师生们关注的焦点，尤其是学校食堂的问题日益成为师生们关心的重点。

可以看到，食堂经常出现很长的排队情况。

针对该拥挤问题，我们首先组建了一个ISM 研究小组，共四人，研究出现该拥挤问题的原因。

经过小组成员及其他有关人员的讨论，我们初步整理出了问题构成的要素。

(2)选择构成食堂拥挤问题的要素;在形成对食堂拥挤问题初步认识的意识模型基础上，本组成员进一步明确定义了影响食堂客源的各要素，系统共有11个要素所组成,见表1。

要素集合为A，表达式：A= {A1,A2,A3, (11)表1 系统构成要素(3)针对信息工程大学大食堂拥挤问题建立邻接矩阵和可达矩阵;系统中这11个要素是有机的联系在一起的，而这些要素之间又是相互影响的，将这种影响关系用矩阵，即邻接矩阵来表示。