第二次作业《解释结构模型应用》讲解
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第二次作业《解释结构模型应用》讲解大连海事大学实验报告《系统工程》2014~2015学年第一学期实验名称:基于解释模型在大学生睡眠质量问题的研究学号姓名:马洁茹姚有琳指导教师:贾红雨报告时间: 2014年9月24日《系统工程》课程上机实验要求实验一解释结构模型在大学生睡眠质量问题中的研究实验名称:基于MATLAB软件或C/Java/其他语言ISM算法程序设计(一) 实验目的系统工程课程介绍了系统结构建模与分析方法——解释结构模型法(Inter pretative Structural Modeling ·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。
学会运用ISM分析实际问题。
(二) 实验要求与内容:1.问题的选择根据对解释结构模型ISM知识的掌握,以及参考所给的教学案例论文,决定选择与我们生活有关的——大学生睡眠质量问题。
2.问题背景睡眠与我们的生活息息相关,当每天的身体机制在不断运行的过程中身体负荷不断变大,到了夜间就需要休息。
但是同一寝室的同学大多休息时段不同,有些习惯早睡,有些会由于许多原因晚睡。
有些睡眠较沉不会轻易被打扰,有些睡眠较轻容易被鼾声或者其他声响惊醒。
学习得知,解释系统模型是通过对表面分离、凌乱关系的研究,揭示系统内部结构的方法。
因此,我想尝试通过解释模型来对该问题进行研究分析。
3.用画框图的形式画出ISM的建模步骤。
(三) 问题背景描述1.用文字说明问题背景;睡眠与觉醒是人体中枢神经系统中的一种主动节律性活动,被形象化地称为人体的生物钟。
结构模型评估-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是对整篇文章的一个简要介绍,可以包括以下内容:在这篇文章中,我们将要探讨和评估结构模型的相关内容。
结构模型是一种在不同领域中被广泛应用的分析工具,它可以帮助我们理解事物的组成和相互关系。
本文旨在对结构模型进行评估,以了解其在实际应用中的有效性和可靠性。
首先,我们将介绍结构模型的概念和原理。
结构模型是一种描述事物内部和外部结构的模型,它可以通过图形、方程或其他形式来表示。
通过对事物进行分析和建模,我们可以更好地理解其构成要素之间的相互作用和关联。
其次,我们将讨论结构模型的应用领域。
结构模型在许多领域中都有广泛的应用,例如社会科学、生态学、管理学等。
在这些领域中,结构模型可以帮助我们分析和预测各种复杂的现象和问题,从而为决策和政策制定提供有力的支持。
然后,我们将探讨不同类型的结构模型。
结构模型可以分为静态和动态两种类型。
静态结构模型用于描述事物的静态特征和互动关系,而动态结构模型则能够模拟事物的演变和变化过程。
了解不同类型的结构模型可以帮助我们选择合适的模型来分析和解决具体问题。
最后,我们将评估结构模型的优点和局限性。
结构模型作为一种分析工具,虽然有许多优点,但也存在一些局限性。
通过评估结构模型的优点和局限性,我们可以更好地理解其适用范围和潜在问题,从而更好地应用它们进行分析和决策。
总之,本文将详细探讨和评估结构模型的相关内容,希望能够为读者提供有关结构模型的全面了解和应用指导。
在接下来的章节中,我们将进一步展开讨论,深入探索结构模型的各个方面。
1.2 文章结构文章结构文章的结构对于一篇长文来说至关重要,它能够为读者提供清晰的导引,使其能够更好地理解和把握文章的主要内容和逻辑关系。
本文将按照以下结构进行展开讨论。
首先,在引言部分,我们将为读者提供本文的概述和背景信息。
我们将简要介绍结构模型评估的背景和意义,并解释为什么这个主题是值得讨论的。
接下来,在正文部分,我们将详细探讨结构模型评估的三个要点。
解释结构模型应用举例
嘿,你知道啥是解释结构模型不?这玩意儿可有意思啦!就好比搭
积木,你得把一块块积木巧妙地组合起来,才能搭出个漂亮的造型。
比如说,咱就拿一个公司的组织架构来举例吧!公司里有各个部门,像销售部啦、研发部啦、财务部啦等等。
这就像一堆不同形状的积木。
解释结构模型呢,就是要搞清楚这些部门之间的关系,哪个部门对哪
个部门有影响,是直接的还是间接的。
这不就跟搭积木的时候,要想
好哪块积木放在哪,怎么放才能让整个结构稳定一个道理嘛!
再比如说,在一个项目里,有各种任务和环节。
用解释结构模型就
能清晰地看出哪些任务是基础的,哪些是后续的,哪些任务相互之间
有着紧密的联系。
就好像拼图一样,每一块都有它特定的位置和作用,只有把它们都放对了,才能呈现出完整的画面。
你想想看,要是没有这个模型,那不就像闭着眼睛搭积木或者拼图嘛,肯定乱七八糟的呀!
咱再举个生活中的例子。
你要组织一场聚会,得考虑邀请哪些人,
这些人之间的关系怎么样,谁和谁可能合得来,谁和谁可能有点小摩擦。
这也是一种解释结构模型呀!你得把这些关系都理清楚了,才能
让聚会顺顺利利的,大家都开心。
哎呀,这么一说,解释结构模型是不是挺有用的呀?它能帮我们理
清各种复杂的关系,让我们做事更有条理,更有效率。
它就像是我们
的小助手,帮我们把混乱的局面变得清晰起来。
你说,我们能离得开它吗?肯定不能啊!所以啊,大家都要好好了解了解这个神奇的解释结构模型,让它为我们的生活和工作服务!。
解释结构模型作业(总6页) --本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--解释结构模型作业一问题提出近年来,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,每到吃饭时间11:30分左右尤其11:55分前后学时,食堂里面人员排队情况十分严重。
虽然大食堂已经尽量多开窗口,提供人手,但在学校就餐时人员仍旧很多,学校食堂餐厅就餐严重拥挤。
针对该拥挤问题,我们首先组建了一个ISM 研究小组,共五人,研究出现该拥挤问题的原因。
经过小组成员的讨论,我们初步整理出了问题构成的要素。
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。
要素集合为A,表达式:A= {A1,A2,A3, (11)二模型构建针对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。
矩阵的元素A ij =1 表示要素A i对A j有直接影响,否则A ij=0。
在本实验中,根据小组及相关人员分析之后,建立邻接矩阵如表2。
三模型求解1.根据系统元素建立的邻接矩阵编程求出可达矩阵;2.对可达矩阵编程求系统元素的前因集、后果集及其它们的交集,作出分级划分;3.作出强连通与不连通子集划分。
邻接矩阵表2反映了要素之间的直接关系,同时,要素之间还存在着间接关系,要素A i影响A j,而A j又影响A k,则A i就间接影响A k。
这种影响可能是通过一个中间要素,也可能通过多个中间要素。
我们用可达矩阵M来表示这样的直接或者间接的要素之间的影响关系。
矩阵的元素A ij =1表示要素A i对A j有直接或间接的影响,否则,A ij =0。
具体结果如图表3。
表3 可达矩阵M(4)对可达矩阵进行分检整理;根据可达矩阵,我们找出要素A i能够影响到的所有要素,组成可达集R(A i)和所有能够影响到A i的要素,组成前因集A (A i) ,同时我们找出所有即能影响Ai又被Ai 影响的要素,组成交集S(A i)。
大连海事大学
实验报告
《系统工程》
2014~2015学年第一学期
实验名称:基于解释模型在大学生睡眠质量问题的研究学号姓名:马洁茹姚有琳
指导教师:***
报告时间: 2014年9月24日
《系统工程》课程上机实验要求
实验一解释结构模型在大学生睡眠质量问题中的研究
实验名称:基于MATLAB软件或C/Java/其他语言ISM算法程序设计(一) 实验目的
系统工程课程介绍了系统结构建模与分析方法——解释结构模型法(Inter pretative Structural Modeling ·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。
学会运用ISM分析实际问题。
(二) 实验要求与内容:
1.问题的选择
根据对解释结构模型ISM知识的掌握,以及参考所给的教学案例论文,决定选择与我们生活有关的——大学生睡眠质量问题。
2.问题背景
睡眠与我们的生活息息相关,当每天的身体机制在不断运行的过程中身体负荷不断变大,到了夜间就需要休息。
但是同一寝室的同学大多休息时段不同,有些习惯早睡,有些会由于许多原因晚睡。
有些睡眠较沉不会轻易被打扰,有些睡眠较轻容易被鼾声或者其他声响惊醒。
学习得知,解释系统模型是通过对表面分离、凌乱关系的研究,揭示系统内部结构的方法。
因此,我想尝试通过解释模型来对该问题进行研究分析。
3.用画框图的形式画出ISM的建模步骤。
(三) 问题背景描述
1.用文字说明问题背景;
睡眠与觉醒是人体中枢神经系统中的一种主动节律性活动,被形象化地称为人体的生物钟。
大学生的睡眠问题与许多因素有
关,诸如:身体健康状况、学习和就业压力、经济来源担忧程度、
恋爱问题、睡眠环境以及睡眠规律性等因素都在影响大学生睡眠
质量。
睡眠不佳时,白天可能会出现情绪低落、身体功能(体力
或精神、记忆力、注意力等)受影响、学习效率低下等情况。
因
此大学生存在不同程度的睡眠质量问题,高校欲改善大学生睡眠
状况,应该把开展相应的心理、睡眠咨询,引导大学生养成良好
的睡眠习惯,鼓励大学生坚持体育锻炼、增强体质等工作。
以下摘取自中国知网上某高校老师对该问题的调研究:
对象随机化选取,x2检验被用于数据分析.结果 1 000名年龄在18~22岁的大学生接受调查,获得有效问卷937份(93.7%),
男生255人(27.2%),女生682人(72.8%);大一学生598人(63.
8%),大二学生250人(26.7%),大三学生89人(9.5%);睡眠“不
充分”或“很不充分”的占29.45%,每天睡眠在6h以下的占15.
8%,夜晚10点钟以前能开始睡觉的仅占6.8%;影响睡眠质量的
因素中“室友晚睡,动静大,灯光亮”占36.9%、“压力大,过于焦
虑”占25.3%;白天犯困的占48.7%、学习效率降低的占16.8%;
希望学校能够开展健康教育占78.2%;男女生在绝大多数睡眠相
关问题方面差异均有统计学意义;不同年级大学生在一些健康问
题方面也存在显著性意义。
睡眠情况是影响大学生健康相关行为中非常重要的一类.睡眠质量的好坏对大学生的身心健康、学习能力、控制负向情绪与
社会适应方面起着非常关键的作用。
(四) 实验步骤
1.分析影响因素
学生睡眠的质量问题及其相互之间的影响
画出系统初始有向图:
2.构造邻接矩阵
S=⎪⎪
⎪
⎪⎪
⎪
⎪⎪
⎪⎪⎪
⎪
⎪⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛010001100001000000000000010000000000000000010010010010000000000001
0000010000000000000001010010100000000000010000110000000
3.求出可达矩阵(程序见附加)
4.可达集、先行集、起始集、共同级列表 Si R (si ) A (si ) C (si ) B (si ) 1 1,8,9
全部
1 1 2
1,3,5,6,7,8,9,10,11
3 1,3,5,6,7,8,2,3,7 3,7
对可达矩阵进行区域划分后,S1,S8,S9抽取出来,位于最顶层。
抽取1,8,9后的层级划分为:
抽取4后,再将剩下的进行层级划分:
因此,可以得知:1,8,9属于第一层,4属于第二层,2,3,5,6,7,10,11属
于第三层级。
(五) 实验结果
经过上面分析,可以得到解释结构模型。
结论显示,影响大学生睡眠质量的原因可以分为三层。
第一层为:地域原因,作息不习惯;健康状况;性别因素(男女生理和心理情况不一);第二层为:睡眠环境的安静程度;第三层为:学习方面压力过大;学习效率低下,兴趣不高;人际关系紧张导致焦虑;经济问题影响;恋爱问题影响;就业、社团事务方等面的影响;玩手机、上网导致晚睡。
这三类因素相互影响、相互制约,不同程度的影响大学生睡眠质量。
(六) 实验结果分析
有实验结果可以得到解释结构模型图,各层级的关系:
第一层地域原因,作息
不习惯健康状况
性别因素
第二层睡眠环境的安静程
度
第三层学习方面压力
过大
学习效率低下,兴趣不高
人际关系紧张
导致焦虑
经济问题影响
恋爱问题影响
就业、社团事
务方等面的影
响
玩手机、上网
导致晚睡
由图可以知道,大学生睡眠质量问题是一个三级的多级递接系统。
影响睡眠的直接因素是地域因素和作息的不适应,健康状态以及男女本身的生理状态不同。
其次要关系于周边的环境是否嘈杂,如果环境不合适入睡那同样也会影响休息。
最后则是一些自身心理及生活状态的影响,大学生进入大学之后,在平衡学习的同时,也要参加一些社团活动,在这些事务中受到影响。
心理状态的波动会影响其在休息时是否能很好的入睡,但是这些因素都可以通过自身进行调节克服。
无论主观因素还是客观因素,大学生都应该健康生活,合理休息从而保证学习效率。
杜绝晚睡现象,要轻松无烦恼的入睡。
睡眠不好会导致很多身体问题,
因小失大反而会得不偿失。
因此,无论如何,积极调整自身状态,克服主观因素影响,保证良好的休息是我们要努力做到的事情。
建议:
1.睡前喝一杯热牛奶可以有助于睡眠。
2.积极调整心态,多锻炼身体,保证身体健康。
3.尽快融入环境,不要让环境因素影响学习和生活。
4.保持良好心态,快乐面对生活。
(七) 鸣谢(可略)
感谢同学MATLAB的指导。
(八) 参考资料
1. 基于解释结构模型的我国高等教育质量影响因素分析_陈藏……案例
(参考了其中对可达矩阵的层级划分方法)
2.系统工程(教材)
3. 大学生睡眠质量及其影响因素调查研究……选自《中国知网》
(参考了其调查统计结果)。