系統(tǒng)工程課程論文基于ISM模型

1、上海工程技術(shù)大學(xué) 系統(tǒng)工程課程論文系統(tǒng)工程課程論文 學(xué) 院專 業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué) 生指導(dǎo)教師 題 目基于解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）的高校食堂服務(wù)滿意度分析 2011年6月基于解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）的高校食堂服務(wù)滿意度分析摘要：高校食堂與全校師生的生活息息相關(guān)，當(dāng)今高校食堂私有化趨勢日益明顯，高質(zhì)量的服務(wù)是各高校食堂在競爭中生存和發(fā)展的關(guān)鍵。因此，研究高校食堂服務(wù)滿意度也就具有很重要的意義。本論文應(yīng)用了層次分析法，解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM），對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，為提高高校食堂服務(wù)水平提供一點(diǎn)參考與借鑒。關(guān)鍵字：高校食堂服務(wù)滿意度，層次分析法，解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）ABSTRACT：The dining

2、room of the university is closely linked with the life of the teachers and students of the whole school.The privatization trend of dining room of current university is obvious day by day.The high-quality service is the key through which the dining room of university can surviv e and develop in the c

3、ompetition. Therefore it is significant to study the service satisfaction of dining room of the university. This paper applies the relative theory of the analytic hierarchy process and ISM to calculate and analyze the data, in order to provide reference forimproving the service level of dining room

4、of university.Key words: Service Satisfaction of Dining Room of University，AHP，Interpretative Atructural Modeling（ISM） 引言高校食堂服務(wù)質(zhì)量，是所有高校的老師和學(xué)生每天關(guān)注的問題，其也直接關(guān)系到學(xué)校的發(fā)展和穩(wěn)定。高校食堂原本是具有“天時(shí)、地利”優(yōu)勢的解決學(xué)生吃飯問題的場所，但學(xué)生對(duì)食堂的服務(wù)滿意度卻普遍較低，存在食堂客源流失的趨勢，這不僅僅簡單的影響到學(xué)校食堂的工作，更重要的是影響到學(xué)生的飲食安全。盡管各個(gè)高校時(shí)而進(jìn)行各種問卷調(diào)查，但是卻一直沒有一種令人滿意的方法將調(diào)查所得數(shù)據(jù)

5、進(jìn)行系統(tǒng)的分析。因此，尋求一種科學(xué)合理的評(píng)價(jià)高校食堂服務(wù)滿意度的方法迫在眉睫。本論文將引入解釋結(jié)構(gòu)模型（簡稱ISM）的研究方法，試圖通過系統(tǒng)的分析，幫助食堂管理人員在凌亂的因素中尋找分析高校食堂服務(wù)滿意度低，客源量流失的根本原因，抓住主要矛盾，提出切實(shí)可行的解決方案。1 研究方法與原理1.1 高校食堂管理現(xiàn)狀分析當(dāng)前高校食堂經(jīng)營和管理模式主要有兩種：社會(huì)招標(biāo),個(gè)體經(jīng)營。向社會(huì)發(fā)包招標(biāo)是不少高校食堂的一種改革模式，運(yùn)用這種改革模式，學(xué)校既可減少人力物力的耗費(fèi)，又可有一定的經(jīng)濟(jì)收入。自主經(jīng)營、自我服務(wù)。沿用老的管理模式和“小而全”的封閉式自我服務(wù)的舊格局，習(xí)慣于“統(tǒng)、管、包”，極少數(shù)學(xué)校甚至還出現(xiàn)

6、了不求提高服務(wù)學(xué)生的質(zhì)量，但求享受自我福利服務(wù)；不求后勤社會(huì)化，但求后勤無償化的現(xiàn)象。還有的高校雖然跨出了社會(huì)化經(jīng)營第一步，但由于種種原因?qū)е赂母锸』蛘呶×送獾赝庑Ｊ澄镏卸臼录慕逃?xùn)后，不求最好，但求安全，紛紛收回食堂經(jīng)營權(quán)，自己成立餐飲服務(wù)公司，大包大攬，自主經(jīng)營。不管哪種管理模式，都是為了解決師生的飲食問題，其目標(biāo)應(yīng)該是為廣大師生提供好的后勤服務(wù)，而今學(xué)校食堂服務(wù)滿意度偏低，客源量的減少，表明師生放棄這種服務(wù)，說明食堂管理出現(xiàn)了問題，對(duì)此我們利用系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)來進(jìn)行分析研究。1.2 結(jié)構(gòu)模型的概念我們可以把高校食堂看作是一個(gè)大型管理系統(tǒng)。凡是系統(tǒng)必有一定的結(jié)構(gòu)，食堂管理

7、就包括諸多結(jié)構(gòu)組成要素，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)功能。因此，研究食堂管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手，對(duì)于研究食堂管理系統(tǒng)整體具有普遍很重要的作用。結(jié)構(gòu)模型是描述系統(tǒng)各單元之間的相互關(guān)系，即系統(tǒng)元素結(jié)構(gòu)的模型。從性質(zhì)上看，結(jié)構(gòu)模型是一個(gè)客觀模型，表述的是靜態(tài)的、定性的結(jié)構(gòu)。從作用上看，它以層次結(jié)構(gòu)的形式表明要素之間的相互關(guān)系，包括直接關(guān)系、間接關(guān)系、隸屬關(guān)系、相對(duì)地位等。1.3 ISM方法的選擇解釋結(jié)構(gòu)模型法（Interpretative Structural Modeling·ISM）是現(xiàn)代系統(tǒng)工程中廣泛應(yīng)用的一種分析方法，能夠利用系統(tǒng)要素之間已知的零亂關(guān)系，用于分析復(fù)雜系統(tǒng)要素間關(guān)聯(lián)結(jié)

8、構(gòu)，揭示出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。ISM 是最基本和最具有特色的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)。ISM是美國J.華費(fèi)爾特教授于1973 年為分析復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有關(guān)問題而開發(fā)的一種方法。其特點(diǎn)是把復(fù)雜的系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)(要素)，利用人們的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，以及電子計(jì)算機(jī)的幫助，最終構(gòu)建一個(gè)多級(jí)階梯的結(jié)構(gòu)模型。構(gòu)建ISM的主要工作步驟：(1)設(shè)定問題,明確ISM的分析目標(biāo);(2)選擇構(gòu)成系統(tǒng)的要素;(3)構(gòu)思模型,建立鄰接矩陣和可達(dá)矩陣;(4)對(duì)可達(dá)矩陣進(jìn)行分檢后得到骨架矩陣;(5)根據(jù)骨架矩陣建立結(jié)構(gòu)模型并得到解釋結(jié)構(gòu)模型。2 研究方法的實(shí)現(xiàn)，ISM方法模型的建立及求解2.1 選擇構(gòu)成食堂服務(wù)滿意度的要素 在對(duì)食堂

9、服務(wù)滿意度偏低問題初步認(rèn)識(shí)的意識(shí)模型基礎(chǔ)上，我進(jìn)一步明確定義了影響食堂客源的各個(gè)要素，系統(tǒng)共有11個(gè)要素所組成，如表1 。 要素集合為A，表達(dá)式：A= A1,A2,A3,A11表2.1 系統(tǒng)構(gòu)成要素要素編號(hào)要素名稱要素定義A1師生人數(shù)去食堂吃飯的師生人數(shù)A2服務(wù)質(zhì)量食堂服務(wù)人員的工作質(zhì)量A3運(yùn)營時(shí)間食堂的開放時(shí)間A4學(xué)校管理學(xué)校食堂的管理A5地點(diǎn)食堂的地理位置A6環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境衛(wèi)生狀況A7飯菜衛(wèi)生飯菜的衛(wèi)生狀況，廚房衛(wèi)生A8飯菜口味同時(shí)滿足上海和外地師生A9飯菜種類飯菜的花色是否多種多樣A10飯菜價(jià)格價(jià)格是否很合理A11師生評(píng)價(jià)師生對(duì)食堂伙食等的評(píng)價(jià)2.2 針對(duì)高校食堂服務(wù)滿意度建立鄰接矩陣2.

10、2.1 鄰接矩陣的含義鄰接矩陣是描述要素之間的直接影響。它在各個(gè)要素之間逐一比較，以輸出（施加影響的）要素為行、輸入（受到影響的）要素為例，當(dāng)兩個(gè)要素之間影響的關(guān)系成立時(shí)取1、不成立時(shí)取0，即矩陣中各個(gè)元素為aij=1,有ij的枝0,無ij的枝根據(jù)兩項(xiàng)關(guān)系的有和無，歸納表示成鄰接矩陣Aaij的形式。2.2.2 由要素之間影響關(guān)系建立鄰接矩陣 系統(tǒng)中這11個(gè)要素是有機(jī)的聯(lián)系在一起的，而這些要素之間又是相互影響的，我們用鄰接矩陣來表示。矩陣的元素aij =1 表示要素Ai 對(duì)Aj 有直接影響，否則a ij =0。在本實(shí)驗(yàn)中，建立鄰接矩陣如表2。 表2.2鄰接矩陣A 師生人數(shù) 服務(wù)質(zhì)量 運(yùn)

11、營時(shí)間 學(xué)校管理 地點(diǎn) 環(huán)境衛(wèi)生 飯菜衛(wèi)生 飯菜口味 飯菜種類 飯菜價(jià)格 師生評(píng)價(jià)  A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11師生人數(shù)A1 10000000000服務(wù)質(zhì)量A2 11000110001運(yùn)營時(shí)間A3 10100000001學(xué)校管理A4 01110111110地點(diǎn)A5 10001100001環(huán)境衛(wèi)生A6 10000110001飯菜衛(wèi)生A7 10000010001飯菜口味A8 10000001001飯菜種類A9 10000000101飯菜價(jià)格A10 10000000011師生評(píng)價(jià)A11 100000000012.3根據(jù)系統(tǒng)元素建立的鄰接矩陣編程求出可達(dá)矩陣2.3.1

12、可達(dá)矩陣的含義鄰接矩陣A生成后，接下來求其與單位矩陣I的和AI，再對(duì)某一整數(shù)n作矩陣AI的冪運(yùn)算，知道下式成立為止。M(A+I)n+1=(A+I)n(A+I)2A+I（2.1）冪運(yùn)算是基于布爾代數(shù)運(yùn)算(0、1的邏輯和、邏輯積)進(jìn)行的，即1+1=1, 1+0=0+1=1, 1×1=1, 1×0=0×1=0 （2.2）矩陣M(A+I)n稱為可達(dá)矩陣，可達(dá)矩陣用于描述元素間所有影響。2.3.2 建立可達(dá)矩陣可達(dá)矩陣M的元素mij為1代表要素Ai到Aj之間存在一步或若干步可以到達(dá)的路徑，即可達(dá)矩陣完全表征了要素間的直接和間接關(guān)系，它在把握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面有著非常重要的作用。

13、實(shí)驗(yàn)步驟：1根據(jù)系統(tǒng)元素建立的鄰接矩陣編程求出可達(dá)矩陣； 2對(duì)可達(dá)矩陣編程求系統(tǒng)元素的前因集、后果集及其它們的交集，作出分級(jí)劃分； 3作出強(qiáng)連通與不連通子集劃分； 鄰接矩陣表2反映了要素之間的直接關(guān)系，同時(shí)，要素之間還存在著間接關(guān)系，要素Ai 影響A j,而A j又影響A k，則Ai就間接影響Ak。這種影響可能是通過一個(gè)中間要素，也可能通過多個(gè)中間要素。我們用可達(dá)矩陣M來表示這樣的直接或者間接的要素之間的影響關(guān)系。矩陣的元素a ij =1表示要素A i對(duì)Aj有直接或間接的影響，否則，a ij =0,具體結(jié)果如表3。 表2.3 可達(dá)矩陣M 師生人數(shù) 服務(wù)質(zhì)量 運(yùn)營時(shí)間 學(xué)校管理 地點(diǎn)

14、環(huán)境衛(wèi)生 飯菜衛(wèi)生 飯菜口味 飯菜種類 飯菜價(jià)格 師生評(píng)價(jià)  A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11師生人數(shù) 10000000000服務(wù)質(zhì)量 11000110001運(yùn)營時(shí)間 10100000001學(xué)校管理 11110111111地點(diǎn) 10001110001環(huán)境衛(wèi)生 10000110001飯菜衛(wèi)生 10000010001飯菜口味 10000001001飯菜種類 10000000101飯菜價(jià)格 10000000011師生評(píng)價(jià) 100000000012.4 對(duì)可達(dá)矩陣進(jìn)行分檢整理根據(jù)可達(dá)矩陣,我們找出要素A i能夠影響到的所有要素,組成可達(dá)集R(A i )和所有能夠影響到A i的

15、要素,組成前因集A (Ai) ,同時(shí)我們找出所有即能影響Ai又被Ai 影響的要素，組成交集S(Ai)。如表4 表2.4 可達(dá)集和前因集列表 要素 可達(dá)集R(Ai)前因集A(Ai)交集S(Ai)師生人數(shù) A111,2,3,4,5,6,7,8,9,10,111服務(wù)質(zhì)量 A21,2,6,7,112,42運(yùn)營時(shí)間 A31,3;113,43學(xué)校管理 A41,2,3,4,6,7,8,9;10;1144地點(diǎn) A51,5,6,7,1155環(huán)境衛(wèi)生 A61,6;7,112,4,5,66飯菜衛(wèi)生 A71,7,112,4,5,6,77飯菜口味 A81,8,114;88飯菜種類 A91,9,114;99飯菜

16、價(jià)格 A101,10,114;1010師生評(píng)價(jià) A111,112,3;4,5,6,7,8,9,10,1111 區(qū)域內(nèi)的級(jí)位劃分，是確定區(qū)內(nèi)各要素所處層次地位的過程?；痉椒ㄊ钦页稣麄€(gè)系統(tǒng)要素集合中沒有影響其他要素的要素，即最高級(jí)要素，將他們?nèi)サ簦笫Ｏ乱丶系淖罡呒?jí)要素，依次類推，直到確定出最低一級(jí)的要素集合。最高級(jí)要素的定義式為： L1 = A iA iA，R 0 (A i )A0 (A i )=R 0 (A i )，i= 1,2,n 通過運(yùn)算，可以得到第一級(jí)元素為A1；二級(jí)元素A11；三級(jí)元素A3, A7,A8 A9 A10,；四級(jí)元素A6；五級(jí)元素A2, A5；六級(jí)元素A4。 第一層A

17、1   A11第二層 A10A7A9A8A3第三層第四層A6 第五層A2A5第六層A4圖1：解釋結(jié)構(gòu)模型  師生人數(shù)第一層  師生評(píng)價(jià)第二層 師生評(píng)價(jià)飯菜種類飯菜衛(wèi)生運(yùn)營時(shí)間飯菜口味第三層環(huán)境衛(wèi)生第四層 第五層服務(wù)質(zhì)量地點(diǎn)第六層學(xué)校管理圖2：遞階結(jié)構(gòu)模型 2.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)的關(guān)系及意義如圖1所示，我們可以清楚地看到食堂客源系統(tǒng)是一個(gè)有6級(jí)的遞階結(jié)構(gòu)模型。影響A1(師生人數(shù))的最直接原因就是二級(jí)因素A11(師生評(píng)價(jià))，學(xué)校師生對(duì)食堂的好評(píng)不斷；而A11(師生評(píng)價(jià))主要是由于三級(jí)因素A3(運(yùn)營時(shí)間)、A

18、7(飯菜衛(wèi)生)、A8(飯菜口味)、A9(飯菜種類) 、A10(飯菜價(jià)格)因素導(dǎo)致的，學(xué)校通過飯菜口味和種類來吸引師生前來就餐，飯菜衛(wèi)生以及飯菜價(jià)格也都日趨合理化，這在不同程度上影響同學(xué)的健康、食欲、心情，從而招來更多師生中午以及晚上在食堂就餐。四級(jí)因素A6(環(huán)境衛(wèi)生)又影響三級(jí)因素。環(huán)境衛(wèi)生受五級(jí)因素A2(服務(wù)質(zhì)量)和A5(地點(diǎn))的影響，隨著學(xué)校重視程度的日趨提高，校園食堂內(nèi)人員服務(wù)質(zhì)量態(tài)度等都日漸軌道化，最后一級(jí)因素A4（學(xué)校管理）影響著A2 和A5。 3 小結(jié)通過以上的數(shù)據(jù)結(jié)果分析，引起食堂擁擠的最基本因素是學(xué)校管理、地點(diǎn)、飯菜價(jià)格、飯菜種類這四個(gè)因素。它們分別影響著各自所在層級(jí)以上的因素

19、，最終導(dǎo)致學(xué)校的食堂一到中午和晚上極度擁擠。此外通過利用MATLAB程序運(yùn)算可達(dá)集與前因集我們可以清楚地看到學(xué)校管理這一因素影響力最為重要。與此同時(shí)在編寫MATLAB程序時(shí)不斷利用三重for循環(huán)來進(jìn)行矩陣的運(yùn)算，使我們不單鞏固了計(jì)算機(jī)編程的實(shí)際操作能力，并用其解決實(shí)際問題。通過實(shí)驗(yàn)元素分析，計(jì)算機(jī)語言編程，結(jié)構(gòu)圖的描述，我們認(rèn)為在食堂管理過程中，尤其要注意以上所提及的四個(gè)因素，學(xué)校加強(qiáng)管理和監(jiān)督，更好地發(fā)揮天時(shí)地利優(yōu)勢，在不斷制定更實(shí)惠的飯菜價(jià)格，豐富飯菜種類的同時(shí)，增加人手和服務(wù)窗口，排除擁擠現(xiàn)象。 從系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，我們可以看出，解釋結(jié)構(gòu)模型方法的確適用于高校食堂客服務(wù)滿意度低的分

20、析，通過對(duì)模型的分析，能夠找到問題的根源，能夠?qū)Ω咝Ｊ程脦熒M(jìn)餐是出現(xiàn)擁擠問題提出更有針對(duì)性的建議。讓我們更熟悉層次分析方法的分析過程，初步學(xué)會(huì)運(yùn)用層次分析方法進(jìn)行實(shí)際案例的評(píng)價(jià)與決策，并且能夠結(jié)合實(shí)際了解系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)組成。4 鳴謝最后謝謝0315082班朱穎同學(xué)和0315081班林虹同學(xué)給我程序編譯上部分建議還有其他小組在實(shí)驗(yàn)中與我們的相互交流，一起探討題目。最后十分感謝唐幼純老師對(duì)我們論文報(bào)告的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格把關(guān)，衷心感謝！5 參考文獻(xiàn)1 郝勇 范君暉.系統(tǒng)工程方法與應(yīng)用 M. 科學(xué)出版社， 2007.2 汪應(yīng)洛系統(tǒng)工程第三版M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， P69-P81.3 王蓮

21、芬層次分析法研究M.北京：中國人民大學(xué)出版社，19904 惠志祥對(duì)高校食堂經(jīng)營管理模式的探討.中國食品衛(wèi)生雜志J，2005.17附件（程序源代碼）：（1）：M=input('按回車顯示可達(dá)集：');fprintf('n');disp('可達(dá)集為：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('R(a%i)=',i); s=i for(i=1:1:N) if(R(s,i)=1) fprintf('%i',i); end endendfprintf('nn'

22、);M=input('按回車顯示前因集：');fprintf('n');disp('前因集為：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('A(a%i)=',i); s=i for(i=1:1:N) if(R(i,s)=1) fprintf('%i',i); end endendfprintf('nn');M=input('按回車顯示R(ai)與A(ai)的交集：');fprintf('n');disp('R(a

23、i)與A(ai)的交集為：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('S(a%i)=',i); s=i for(i=1:1:N) if(R(s,i)=R(i,s)&R(s,i)=1) fprintf('%i',i); end endendfprintf('nn');A=input('按回車顯示層級(jí)：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('%i層元素為：',i); s=i for(j=1:1:N) if(L(s,j)>=1) i=L(s,j) fprintf('%i',i); end end if(L(s+1,1)=0) break; endendfprintf(&#