系統(tǒng)工程4-3學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁，共51頁。第1頁/共50頁第二頁，共51頁。第2頁/共50頁第三頁，共51頁。意識(shí)意識(shí)(y sh)模型模型 要素要素(yo s)及及要素要素(yo s)關(guān)系關(guān)系可達(dá)矩陣可達(dá)矩陣劃分區(qū)域劃分區(qū)域劃分級(jí)位劃分級(jí)位解釋結(jié)構(gòu)模型解釋結(jié)構(gòu)模型有向圖有向圖鄰接矩陣鄰接矩陣多級(jí)遞階有向圖多級(jí)遞階有向圖提取骨架矩陣提取骨架矩陣優(yōu)勢(shì)：可以求出利用其他方法無法找出的間接聯(lián)系。這些間接聯(lián)系對(duì)研究系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：可以求出利用其他方法無法找出的間接聯(lián)系。這些間接聯(lián)系對(duì)研究系統(tǒng)的整體特性具有重要意義。的整體特性具有重要意義。 修正？修正？遞階結(jié)構(gòu)模型遞階結(jié)構(gòu)模型分析報(bào)告分析報(bào)告YesNo有幾個(gè)獨(dú)立部分？有幾個(gè)獨(dú)

2、立部分？分成幾個(gè)層級(jí)？分成幾個(gè)層級(jí)？結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化第3頁/共50頁第四頁，共51頁。找到找到Si所在的行，凡是所在的行，凡是(fnsh)元素為元素為1的，都是可到達(dá)的的，都是可到達(dá)的找到找到Si所在的列，凡是所在的列，凡是(fnsh)元素為元素為1的，都是被到達(dá)的，即的，都是被到達(dá)的，即先行的先行的第4頁/共50頁第五頁，共51頁。 Si R(S i ) A(S i ) R(S i )A(S i ) 1 1 1,2,7 1 2 1,2 2,7 2 3 3，4，5，6 3 3 4 4，5，6 3, 4，6 4，6 5 5 3，4，5，6 5 6 4，5，6 3，4，6 4，6 7 1，2，7

3、7 7 為何為何(wih)有兩有兩個(gè)？個(gè)？第5頁/共50頁第六頁，共51頁?？蛇_(dá)集、先行集、共同可達(dá)集、先行集、共同(gngtng)集的關(guān)系集的關(guān)系Si本身本身(bnshn)一一定在定在C(Si) 中中與與Si強(qiáng)連接的要素一強(qiáng)連接的要素一定在定在C(Si) 中中除了除了S Si i本身和與本身和與S Si i有強(qiáng)連有強(qiáng)連接的要素外，接的要素外，C(SC(Si i) ) 中中還有別的要素嗎？還有別的要素嗎？第6頁/共50頁第七頁，共51頁。n可達(dá)集可達(dá)集R（ Si ）n由由Si可到達(dá)的各要素所構(gòu)成的集合，可到達(dá)的各要素所構(gòu)成的集合，R(Si)：n R(Si) = Sx | SxS，mix = 1

4、，x= 1，2，n n i = 1，2，nn先行集先行集A（Si）n可到達(dá)可到達(dá)Si的各要素所構(gòu)成的集合，的各要素所構(gòu)成的集合，A(Si)：n A(Si) = Sx | SxS，mxi= 1，x = 1，2，n n i = 1，2，nn共同共同(gngtng)集集C （Si）n是是Si的可達(dá)集和先行集的交集，的可達(dá)集和先行集的交集，C (Si)：nC(Si) = Sx | SxS，mix = 1， mxi = 1， x = 1，2，n n i = 1，2，n第7頁/共50頁第八頁，共51頁。n起始集起始集 n在在S中只影響中只影響(yngxing)（到達(dá)）其他要素而不受其他要素影響（到達(dá)）其他

5、要素而不受其他要素影響(yngxing)的要素所構(gòu)成的集合，記為的要素所構(gòu)成的集合，記為B（S）：）：n B（S）= Si | Si S， C（Si）= A（Si），）， i= 1，2，n n當(dāng)當(dāng)Si為起始集要素時(shí)，為起始集要素時(shí)， A（Si）= C（Si）n 起始集中的要素只起始集中的要素只到達(dá)到達(dá)(dod)別的要?jiǎng)e的要素，卻不被其他要素，卻不被其他要素到達(dá)素到達(dá)(dod)第8頁/共50頁第九頁，共51頁。n終止集終止集n在在S中只被其他要素影響（到達(dá)）的要素所構(gòu)成中只被其他要素影響（到達(dá)）的要素所構(gòu)成(guchng)的集合，記為的集合，記為E（S）：）：n E（S）= Si | Si S，

6、 C（Si）= R（Si），）， i= 1，2，n n當(dāng)當(dāng)Si為起始集要素時(shí)，為起始集要素時(shí)， R（Si）= C（Si）終止集中的要素終止集中的要素(yo s)只被別的要素只被別的要素(yo s)到達(dá)，卻不能到達(dá)到達(dá)，卻不能到達(dá)其他要素其他要素(yo s)第9頁/共50頁第十頁，共51頁。n判斷系統(tǒng)要素集合判斷系統(tǒng)要素集合(jh)S是否可分割（是否相對(duì)獨(dú)立）是否可分割（是否相對(duì)獨(dú)立）n只需判斷起始集只需判斷起始集B（S）中的要素及其可達(dá)集能否分割，）中的要素及其可達(dá)集能否分割，nB(S)= S1，S3nR（S7）=S7，S2，S1nR（S3）=S3，S4，S6，S5沒有交集，可分割沒有交集，可

7、分割(fng)成兩個(gè)區(qū)成兩個(gè)區(qū)域域5162374第10頁/共50頁第十一頁，共51頁。n利用起始集利用起始集B（S）判斷區(qū)域能否劃分）判斷區(qū)域能否劃分n在在B（S）中任取兩個(gè)要素）中任取兩個(gè)要素bu、bv：n如果如果R(bu) R(bv)（表示空集），則表示空集），則bu、bv及及R(bu)、 R(bv)中的要素屬同一區(qū)域。中的要素屬同一區(qū)域。n若對(duì)所有若對(duì)所有u和和v均有均有R(bu) R(bv) ，則區(qū)域不可分。，則區(qū)域不可分。n如果如果R(bu) R(bv) =，則，則bu、bv及及R(bu)、 R(bv)中中的要素不屬同一區(qū)域，系統(tǒng)要素集合的要素不屬同一區(qū)域，系統(tǒng)要素集合S至少可被劃分

8、為至少可被劃分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立(dl)的區(qū)域。的區(qū)域。n區(qū)域劃分的結(jié)果可記為：區(qū)域劃分的結(jié)果可記為：n（S）=P1，P2，Pk，Pm （其中（其中Pk為為第第k個(gè)相對(duì)獨(dú)立個(gè)相對(duì)獨(dú)立(dl)區(qū)域的要素集合）。區(qū)域的要素集合）。 第11頁/共50頁第十二頁，共51頁。n類似類似(li s)地，利用終止集地，利用終止集E（S）及其先行集要素來判）及其先行集要素來判斷區(qū)域能否劃分?jǐn)鄥^(qū)域能否劃分n只要判定只要判定“A(eu) A(ev)”是否為空集即可（其中，是否為空集即可（其中，eu、ev為為E (S)中的任意兩個(gè)要素）。中的任意兩個(gè)要素）。n可用下圖自行練習(xí)?？捎孟聢D自行練習(xí)。516237

9、4第12頁/共50頁第十三頁，共51頁?？蛇_(dá)集、先行可達(dá)集、先行(xinxng)集、共同集、集、共同集、起始集起始集SiR（Si）A（Si）C （Si）B（S）123456711，23，4，5，64，5，654，5，61，2，71，2，72，733，4，63，4，5，63，4，671234，654，6737n延續(xù)延續(xù)(ynx)右圖的例子右圖的例子n（1）列出）列出Si的可達(dá)集的可達(dá)集R(Si)、先行集、先行集A(Si) 、共同集、共同集C (Si)，n（2）找出起始集）找出起始集B(Si) ：條件：條件 A(Si)= C (Si)5162374第13頁/共50頁第十四頁，共51頁。00 3 4

10、 5 6 1 2 7 3456127M(P) =P1P2n因?yàn)橐驗(yàn)锽 （S ） = S3，S7 ,n R(S3) R(S7) = S3, S4, S5, S6 S1, S2, S7 =n所以所以R(S3)和和R(S7)子集子集 可分為兩個(gè)可分為兩個(gè)(lin )區(qū)域：區(qū)域：n（S）=P1，P2 = S3， S4， S5， S6 , S1， S2， S7 。n可達(dá)矩陣可達(dá)矩陣M變?yōu)槿缦碌膲K對(duì)角矩陣變?yōu)槿缦碌膲K對(duì)角矩陣M（P）：）：1110110011110010011101111第14頁/共50頁第十五頁，共51頁。第15頁/共50頁第十六頁，共51頁。對(duì)于對(duì)于(duy)最高級(jí)要素最高級(jí)要素SiC

11、(Si) = R(Si )A(Si) =R(Si)第16頁/共50頁第十七頁，共51頁。第17頁/共50頁第十八頁，共51頁。 令令L0=L0=（最高級(jí)要素集合（最高級(jí)要素集合(jh)(jh)為為L(zhǎng)1L1，沒有零級(jí)要素），則有：，沒有零級(jí)要素），則有：L1=Si|SiP-L0L1=Si|SiP-L0，C0(Si)= R0(Si)C0(Si)= R0(Si)，i=1i=1，2 2，nnL2=Si|SiP-L0-L1L2=Si|SiP-L0-L1，C1(Si)= R1(Si)C1(Si)= R1(Si)，ininLk=Si|SiP-L0-L1-Lk-1Lk=Si|SiP-L0-L1-Lk-1，Ck

12、-1(Si)= Rk-1(Si)Ck-1(Si)= Rk-1(Si)，in iS5，所以，所以S3 -S5是越級(jí)二元關(guān)系是越級(jí)二元關(guān)系第25頁/共50頁第二十六頁，共51頁。010001000010001000 5 4 3 1 2 7 543127A = M(L) - I =L1L2L3L1L2L30 0將將M(L)主對(duì)角線上的主對(duì)角線上的“1”全變?yōu)槿優(yōu)椤?”，得到骨架，得到骨架(gji)矩陣矩陣A。第26頁/共50頁第二十七頁，共51頁。S1S2S7S3S4S5S6第第1級(jí)級(jí)第第2級(jí)級(jí)第第3級(jí)級(jí)第27頁/共50頁第二十八頁，共51頁。以可達(dá)矩陣以可達(dá)矩陣(j zhn)M為基礎(chǔ)，以矩陣為基

13、礎(chǔ)，以矩陣(j zhn)變換獲得遞階結(jié)有向圖：變換獲得遞階結(jié)有向圖：劃分劃分(hu fn)區(qū)域區(qū)域劃分層級(jí)劃分層級(jí)去掉去掉強(qiáng)連接強(qiáng)連接去掉去掉越級(jí)關(guān)越級(jí)關(guān)系系去掉去掉自身關(guān)系自身關(guān)系可達(dá)矩陣可達(dá)矩陣多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型解釋結(jié)構(gòu)模型解釋結(jié)構(gòu)模型第28頁/共50頁第二十九頁，共51頁。n根據(jù)問題背景，用文字對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行解釋(jish)。第29頁/共50頁第三十頁，共51頁。第30頁/共50頁第三十一頁，共51頁。第31頁/共50頁第三十二頁，共51頁。第32頁/共50頁第三十三頁，共51頁。應(yīng)用(yngyng)案例第33頁/共50頁第三十四頁，共51頁。A =第34頁/共50頁第三十

14、五頁，共51頁。A+I =第35頁/共50頁第三十六頁，共51頁。(A+I)4 = =(A+I)5 第36頁/共50頁第三十七頁，共51頁。第37頁/共50頁第三十八頁，共51頁。S0第38頁/共50頁第三十九頁，共51頁。S2S4S5S6S8S9（R(Si) = R A）第39頁/共50頁第四十頁，共51頁。S3S10（R(Si) = R A）第40頁/共50頁第四十一頁，共51頁。S1， S7(A+I)4 = (A+I)5 , 共4個(gè)層級(jí)(cn j)，巧合嗎？第41頁/共50頁第四十二頁，共51頁。S1，S7構(gòu)成(guchng)回路n（4）級(jí)位劃分n按層次級(jí)別(jbi)重新排列可達(dá)矩陣應(yīng)用

15、(yngyng)案例S0S0 S2S2 S4S4 S5S5 S6S6 S8S8 S9S9 S3S3 S10S10 S1 S1 S7S7S0S010000000000S2S211000000000S4S410100000000S5S510010000000S6S610001000000S8S810000100000S9S910000010000S3S310010011000S10S10 10000010100S1S110110111111S7S710110111111L1L2L3L4第42頁/共50頁第四十三頁，共51頁。第43頁/共50頁第四十四頁，共51頁。084562931017應(yīng)用(yn

16、gyng)案例第44頁/共50頁第四十五頁，共51頁。n（6）建立(jinl)解釋結(jié)構(gòu)模型。8第45頁/共50頁第四十六頁，共51頁。n（7）文字分析與解釋n從解釋結(jié)構(gòu)模型圖可以看出，構(gòu)成住宅建筑功能的體系是具有4 級(jí)：n（1）建筑物的功能從總體上反映建筑物符合居住需求的程度，故將其作為最終(zu zhn)指標(biāo)。n（2）第二級(jí)指標(biāo)立面效果、通風(fēng)、保溫、隔聲、公用設(shè)施、室內(nèi)效果，是評(píng)價(jià)住宅建筑功能的高級(jí)指標(biāo)。n（3）第三級(jí)指標(biāo)采光、房間使用面積率反映住宅建筑的基本的舒適度要求，故將其作為次高級(jí)指標(biāo)。n（4）第四級(jí)指標(biāo)平面空間布局、結(jié)構(gòu)安全性是反映住宅建筑的基本布局形式和受力性能的指標(biāo)，故將其作為

17、基礎(chǔ)指標(biāo)。第46頁/共50頁第四十七頁，共51頁。n（7）文字分析與解釋（續(xù)）n基礎(chǔ)指標(biāo)包括平面空間布局和結(jié)構(gòu)安全性。n平面空間布局合理，可以用較小的建筑面積滿足基本的使用要求，從而降低開發(fā)成本。n結(jié)構(gòu)安全性可以到達(dá)其他所有功能要素，是房屋使用的最基本要求，要嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。n次高級(jí)指標(biāo)包括采光、房間使用面積率。n采光影響保溫和室內(nèi)(sh ni)效果，影響居住的舒適程度n房間使用面積率影響室內(nèi)(sh ni)效果，房間使用面積率能體現(xiàn)房屋的經(jīng)濟(jì)性。在政府經(jīng)費(fèi)一定的情況下，設(shè)計(jì)得好，可以大幅增加居民的滿意度。第47頁/共50頁第四十八頁，共51頁。n（7）結(jié)構(gòu)模型的分析與解釋（續(xù)）n高級(jí)指標(biāo)包括立面效果、通風(fēng)、保溫、隔聲、公用設(shè)施、室內(nèi)效果。這些指標(biāo)是建筑物的高級(jí)功能的體現(xiàn)，滿足了居民除了遮風(fēng)擋雨之外更多的舒適和美學(xué)需求。以公用設(shè)施為例，通常(tngchng)包括綠化設(shè)施、健身設(shè)施、娛樂設(shè)施等，可以滿足了居民對(duì)較高生活質(zhì)量。第48頁/共50頁第四