系统建模原则与注意事项

1.建立模型的原则

无论采用哪种理论建立系统模型,都必须符合以下原则。

(1)系统模型是现实系统的代表而不是系统的本身

建立模型时,要抓住系统的本质行为、各部分之间的普遍联系,建立一个比系统简洁得多的又能反映系统基本特征而不是全部特征的模型。

(2)系统模型要符合一定的假设条件

任何模型都要有假设条件,关键在于假设条件要尽量符合实际。假设条件依系统的研究目的而定,一般情况下,满足一定环境,为了特定目的的模型与系统全部特征并不吻合。因此,合理的假设是处理系统的重要前提,也是模型适用范围的界限。

(3)模型的规模、难度要适当

所谓模型规模即指模型的大小,一般以阶次来反映,“大”的系统可建较大规模的模型,“小”的系统可建小些的模型。建立模型的目的是为了研究系统的特性,因此模型的规模应根据研究目的而定,只要能达到研究目的,应尽可能建立小规模的模型,这样可减少处理模型的工作量。

所谓模型的难度是指求解模型所应用的理论的深浅程度。所需理论较深,处理难度大,反之则小。因此所建模型的难度也应依据系统的研究目的,尽可能建立难度小的模型。

建立模型要注意“防止掉入过于简单的陷阱,又要防止陷入过于复杂的泥潭”。

(4)模型要有代表性,要有指导意义

为建模型而建模型是模型化的最大禁忌之一,模型化的目的是处理系统,因此所建模型必须代表系统的普遍特性,要应用由特殊到一般的原理建立一适用面广、有指导意义的模型。

(5)模型要保证足够的精度

因模型是系统的代表,故在建模型时要把反映系统本质的因素包含在模型之中,而把非本质因素排除在模型之外且使其不影响系统的特征或影响甚小。这就要求模型所反映的本质与系统的本质特征误差很小,即保证足够的精度。

　　(6)尽量采用标准化的模型和借鉴已有成功经验的模型

建立模型是一件复杂的创造性劳动,标准化的模型和有成功经验的模型中凝结了前人和同行的心血和劳动,采用标准化模型和借鉴并发展有成功经验的模型既可节约劳动,又可丰富模型化的理论和方法。

2.建立模型的注意事项

建立物流系统模型,应该注意以下几点。

(1)明确目的,确定构成要素

明确构造模型的目的。即使针对同一个系统由于建模的目的不同,构造出来的模型也不同。例如,在研究天体运行模型时,可以将地球作为一个质点来考虑,而以地球的构造作为研究对象时,就不能把地球作为一个质点来考虑。

根据物流系统的物流信息和研究目的,可以决定模型的大小,如大模型、小模型和静态模型、动态模型等。同时,构造模型的目的还决定了模型的最小构成要素。

(2)模型的简单化和高精度模型

把模型看得很简单,则包含实际系统的信息少,即模型的精度差。模型的简单化和高精度要求之间是相互矛盾的。高精度的模型一般比较复杂,如果该复杂的模型成本很高,对于实际应用必要性不大,则这种模型就值得简化。当然,仅仅追求模型的简单化,使用不能达到要求的简单模型也就失去了应用模型的意义。

(3)没有固定不变的建模方法

作为建立模型的一个特征,就是无法确定哪种模型是最好的。建立模型的方法根据目的不同而不同,因为在进行建模时,如假定、学说、省略、前提等,都是由技术人员、研究人员按照其知识结构、研究经验决定的。

(4)模型的验证

为了确认模型的准确,必须进行验证,这在建立模型之际非常重要。当实验与经验进行比较时,验证是很容易的。但是,利用预测模型推测未来值时,除了利用过去的数据进行验证外,还必须采取其他各种方法。

模型验证应该注意两种情况。一种是模型本身就不适当;一种是模型本身适当,但是参量值不合适。在参量数目多的情况下,确定不合适的参量值就非常复杂。在这种情况下,就应该首先应用尽量简单的、代表系统本质的模型,然后再把具有各种功能的子系统加进去。在此过程中,逐次对参量的各个值进行检验。在模型整体建成后,再改变参量对于整个模型影响也不大。在这种情况下,对于不进行变换的数学模型中的参量更容易发现其中的错误。

(5)没有人类介入的系统建模

有人类介入的系统,即指人类的思想、心理状态、感情等因素作为要素进入系统中。不论有上述哪种因素进入系统中,建模都是很困难的。但是,任何模型都是由特定的人去建立的。所以,应该考虑模型中人的影响因素,排除了人的影响因素的模型,才是没有人类介入的、真正反映了物流系统实际情况的系统模型。