系統模型

系統分析產生於20世紀40年代末期的美國蘭德公司，早期主要用於武器系統的成本效益分析，60年代後，開始用於社會經濟系統。 ^[1] 

系統分析是通過一系列步驟，幫助領導者選擇最優方案的一種系統方法。 ^[1] 

主要步驟有：研 ^[1]  究領導者提出的整個問題，確定目標，建立方案，並且根據各個方案的可能結果，使用適當的方法比較各個方案，以便能夠依靠專家的判斷能力和經驗處理問題。

系統分析的要素： ^[1] 

（1）目標；

（2）可行方案；

（3） ^[1]  費用（壽命週期總費用(LifeCycleCost)）；

（4）模型；

（5）效果（效益和有效性）；

（6）準 ^[1]  則（目標的具體化）；

（7）結論（建議，不是決策）

5W1H是指： ^[1] 

(1)任務的對象是什 ^[1]  麼？即要幹什麼（What）;

(2)這個任務何以需要？即為什麼這樣幹（Why）;

(3)它在什麼時候和什麼 ^[1]  樣的情況下使用？即何時幹（When）;

(4)使用的場所在哪裏？即在何處幹（Where）;

(5)是以誰為對象的系統？即誰來幹（Who）;

(6)怎樣才能解決問題 ^[1]  ？即如何幹（How）。

一方面，根據不同的研究目的，對同一系統可建立不同的系統模型，例如，根據研究需要，可建立RLC網絡系統的傳遞函數模型或微分方程模型 ^[1]  ；另一方面，同一系統模型也可代表不同的系統，例如，對系統模型y = kx（k為常量），則：1 若k為彈簧係數，x為彈簧的伸長量，y為彈簧力大小，則該模型表示一個物理上的彈簧運動系統；2 若k為直線斜率，x、y分別為任意點的橫座標和縱座標，則該模型表示一個數學上過原點的直線系統。 ^[1] 

系統模型的特徵有以下三個： ^[1] 

（1）它是現實系統的抽象或模仿； ^[1] 

（2）它是由反映系統本質或特徵的主要因素構成的； ^[1] 

（3）它集中體現了這些主要因素之間的關係。 ^[1] 

常用的系統模型通常可分為物理模型、文字模型和數學模型三類，其中物理模型與數學模型又可分為若干種，如圖所示。 ^[1] 

^[1]  在所有模型中，通常普遍採用數學模型來分析系統工程問題，其原因在於：

（1）它是定量分析的基礎； ^[1] 

（2）它是系統預測和決策的工具； ^[1] 

（3）它可變性好，適應性強，分析問題速度快，省時省錢，且便於使用計算機。 ^[1] 

根據系統對象的不同，則系統建模的方法可分為推理法、實驗法、統計分析法、混合法和類似法。 ^[1] 

根據系統特性的不 ^[1]  同描述，則系統建模的方法可以有狀態空間法、結構模型解析法（ISM）以及最小二乘估計法（LKL）等。其中，最小二乘估計法 ^[1]  （LKL）是一種基於工程系統的統計學特徵和動態辨識，尋求在小樣本數據下克服較大觀測誤差的參數估計方法，它屬於動態建模範疇。 ^[1] 

系統建模的遵循原則是 ^[1]  ：1 切題；2 模型結構清晰；3 精度要求適當；4儘量使用標準模型。 ^[1]