企业建模理论与方法

企业建模与理论方法

1 现有的企业建模框架

企业建模[1]通常是指使用适当的表达方式从一个或多个角度（如数据、功能、组织或过程等方面）对一个企业的体系结构进行描述，以产生一系列能代表该企业实际状况的企业模型。由于企业是一个非常复杂的社会、经济、人工系统，并具有很强的动态变化性，一般不可能用一个模型描述清楚。因此，企业模型通常由一组模型组成，每个子模型完成企业某一个局部特征的描述，子模型间存在一定的约束和连接关系；另外，企业模型通常表现为多视图特征，即采用多个视图从不同的侧面描述企业，每个视图从一个侧面描述企业的一部分特征，不同的视图之间相互补充，共同完成对企业的描述任务。简单说来，企业建模的目的有：对企业进行更好的理解和提供公共一致的表示形式、重用企业中现有的知识和技能、分析企业的某些特性以持续地改进企业性能、管理企业系统的复杂性、提高企业信息系统的模型驱动设计水平等。

迄今为止，企业建模体系的概念和必要性已广为接受，企业建模框架也出现了诸如Zachman框架[2]、计算机集成制造开放系统体系结构（CIMOSA）[3]、普渡企业参考体系及方法学（PERA）[4]、通用企业参考体系结构与方法学（GERAM）、集成信息系统的体系结构（ARIS）[5]、动态企业建模方法（DEM）等不少有代表性的成果。

（1）Zachman框架

Zachman框架是由John Zachman在1987年提出以来，Zachman框架（见表1）是一个由行和列组成的二维结构，行基于模型使用/描述者的视角对企业进行描述，最顶层的行表示企业的最一般的描述，层次越低的行对企业的描述越具体；列基于人们理解问题时经常涉及的问题的角度定义了各视角的抽象域。Zachman框架具有容易理解、描述全面、独立于各种工具与方法学等优点而得到了广泛的认可，很多建模框架都被认为是Zachman框架的派生[2]。

（2）CIMOSA

CIMOSA是由ESPRIT-AMICE组织开发的一个CIM开放体系结构，其目的是提供一个面向CIM系统生命周期的、开放的CIM参考体系结构，从多个层次和多个角度反映了CIM企业的建模、设计、实施、运行和维护等各个阶段，提供了CIM 系统描述、实施方法和支持工具，并形成了一整套形式化体系。CIMOSA模型框架由三个维组成：①通用层次维，表明企业模型从一般到特殊的逐步演化过程；②生命周期维，表明企业建模过程是一个从需求分析、设计说明到实施描述的逐

步推导的过程；③视图维，表明企业建模过程是一个从功能收集开始的，以迭代的方式逐步生成各个视图的过程。与其它CIM体系结构相比，CIMOSA具有全面性、开放性、标准化和形式化等优点。目前许多建模方法都是基于CIMOSA衍生出来的，或在很大程度上借鉴了CIMOSA的思想。

（3）PERA

PERA（见图2）是由美国Purdue大学应用工业控制实验室于1990年12月开始开发的，它试图为基于CIM的企业提供一套企业建模的框架及方法学。它支持企业设计的全生命周期建模，并在各个阶段中提供对人员及组织因素的处理方法，提供了各阶段的信息模型，给出了对各类接口进行分析的方法指导。但是，到目前为止，PERA描述复杂系统的能力有待进一步研究，另外，还没有标准软件能够支持PERA结构的建模和分析[2]。

（4）GERAM

GERAM[6]是IFAC/IFIP企业集成框架任务组在对现有企业集成框架（CIMOSA、GRAI/GIM、PERA）进行评价的基础上开发的通用化的企业参考框架与方法学。它提供了一组用于企业工程及信息集成的通用概念，定义了可用于特定建模工具及方法必须满足的一组标准。GERAM包括一组紧密联系的组件，见图3，包括：通用企业参考框架组件（GERA）、企业工程方法学组件（EEMs）、企业建模语言组件（EMLs）、通用企业建模概念组件（GEMCs）、企业参考模型组件（PEMs）、企业工程工具组件（EETs）、特定企业模型组件（EMs）、企业模块组件（EMOs）、特定企业运行系统组件（EOSs）。GERA建模框架见图4。

（5）ARIS

ARIS是德国Scheer教授提出的一种面向过程的、集成化的信息系统模型框架。ARIS结构是从过程链模型抽取、发展而来的。在ARIS概念中，“过程”是由起始事件和终止事件定义的。过程的对象可以是物质的转变过程，也可以是信息的转变过程。在ARIS结构（见图5）中，控制视图是ARIS区别于其它建模框架的重要特征，被用来记录和维护数据

视图、组织视图和功能视图之间的关系，而组织、数据、功能视图的发展过程是相对独立的；面向系统的生命周期，ARIS 定义了需求定义、设计说明和实施描述三个建模层次。为减少结构的复杂性以及冗余，ARIS还对过程链模型做了简化，更加关注信息的转变，舍弃与信息过程无关的因素，利用分阶段的或者程序化的模型来减少描述视图相互之间的关系。例如：真实的物质转变过程、物质转变过程中人的行为、所需的物料及设备，都以“环境条件”的形式出现在信息描述中，从而，从信息过程的角度看，生产过程不再是物料、人力和生产设备的使用，而是生产过程中数据的交换，这个信息过程的操作还涉及：过程计划、能力规划、生产进度控制等。另外，ARIS有一套标准的、可相互集成的软件工具集支持ARIS建模及仿真分析，并可与SAP R/3等ERP商业套件集成在一起，提供BPR、ERP系统实施、企业流程监控及持续改进等一体化的解决方案。从而，ARIS成为目前世界上极具影响力的建模框架。

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2 对现有企业建模框架的评价

现有的企业模型框架通常采用多个视图、从生命周期的多个阶段、从通用到具体的多个抽象层次等多个维度对企业进行建模。本文认为，视图、生命周期、通用性这三个维度反映了企业最主要的特征，多视图支持从不同角度描述同一个企业对象，支持不同建模人员的任务协同；通用性层次反映了由抽象到具体的过程，便于重用现有的建模成果；生命周期维反映了模型的构造过程。不同的企业模型框架在对各维度的展开程度、建模方法学、建模工具支持等方面存在差异，进而表现为各模型的表达能力、可操作性、模型的开放性及模型实际应用情况的差异。在文献[1]的基础上，本文给出对以上所讨论的各企业框架的比较结果，如表2所示。

同时也应看到，传统的很多企业建模方法（如CIMOSA、PERA、GERA等），主要采用了功能分解的方法，其中，功能模型是企业建模的核心。这种基于功能的企业建模方法存在的主要问题是：①缺乏丰富的语言描述能力，这是因为功能分解方法的基本组件只有一个，即功能单元。②功能分解方法所具有的严格的递阶关系很容易造成照搬企业的组织结构，导致在不同的组织之间造成信息交流障碍而形成新的信息孤岛。

另外，大多数传统的企业建模框架（如CIMOSA、PERA、GRAI/GIM）及方法学用于对整个企业集成的建模，建模范围涵盖了工程设计、产品制造、信息管理、企业资源等各个领域，有些建模框架（如：PERA、GERA等）涵盖了企业的全生命周期的所有阶段，使得企业建模的工作量大、复杂性极高；而且建模视图的多样化与视图覆盖的全面性（如：Zachman 框架）也造成了难以在各视图之间保持模型的一致性，影响了模型的可操作性。

20世纪90年代以后出现了一些面向集成的企业信息系统的、基于过程建模的框架与方法（如ARIS、DEM）等，通过业务过程建模与执行实现业务流、信息流、资金流的有效集成。面向过程建模的视角突破了企业组织单元及企业边界的限制，更能全面真实地反映企业系统的本质，并满足企业业务重组及业务过程持续改进的需要；另外，面向过程的建模框架与方法使在过程模型的基础上引入工作流管理系统成为可能，通过分离传统ERP系统中业务流程逻辑与功能逻辑以支持流程的显性化建模与持续改进，面向对象技术、组件技术等可增强ERP构造块的封装性与可重用性，以及软件复用相关理论与实践的研究深入，所有这些为进一步研究面向行业版ERP集成信息系统的企业建模奠定了基础。

3 结束语

企业建模理论与方法对于进行企业问题诊断、企业重组、企业信息系统构建等具有重要指导意义。本文对现有企业建模领域的主要框架进行了阐述，并给予了评价。由于本人水平所限，敬请各位专家及同行给予批评指导。

企业建模

企业建模概述企业建模概述企业建模，是一种全新的企业经营管理模式，它可为企业提供一个框架结构，以确保企业的应用系统与企业经常改进的业务流程紧密匹配。企业建模以分析方法和建模工具为主体，其参考模型的建立以及建模工具的研制，是当前帮助企业不断缩短产品开发时间(Time)、提高产品质量(Quality)、降低成本(Cost)、提高服务层次(Service)的重要手段。残酷的市场竞争是现在几乎所有企业面临的最大挑战，同时也给善于运用科学手段完善经营管理体制的企业带来了机会。为了在市场竞争中获得更高的回报，很多企业都在进行不断的内部改造，由此产生了诸如JIT（Just In Time：准时生产制）、TQM（Total Quality Management：全面质量管理）、TCM（Time Compress Management：时间压缩管理）、FCR（Fast Cycle Response：快速反应周期）等等经营管理体系，为了实施这些理论，MRP、ERP、MRP II、CIMS被更多的企业认知并运用，但是在添置计算机、架构自己的企业网络、采购大型数据库系统和先进设备后，企业并没有获得预期的效益。管理体制在不断的变化，管理思想体系在几轮冲刷后也得到升华。现在，BPR （Business Process Re-Engineering：业务流程再造）体系被越来越多的企业采用，于是，如何适应企业在实施BPR时诱发的业务不断变化和持续发展，成为经营管理方法是否科学有效的关键。从企业组织形态上看，企业是由不同业务部门组成的，换一个角度从企业业务环节上看，企业包括复杂的业务流转系统（由供应链子系统、客户关系管理子系统等构成）、　设计系统、生产制造系统，企业的业务环节中存在大量的信息作为其运行基础，而不同的信息又在不同的业务环节中发挥不同的作用。就目前而言，我们要分析这个复杂的系统，除了需要企业的经营管理者和研究人员付出激情、勇气、智慧和耐心外，更需要借助科学的手段、有效的数学工具和先进的计算技术，来构造一个可以解释和反映企业外部行为表现及内在本质的模型。模型是人们为了方便研究、理解和解决客观世界中存在的种种问题而对客观现实经过反复思维抽象后的文字、图表、符号、关系式以及实体模样的集合，以描述所认识到的客观事物的一种直观表现形式。模型的构造以及构造模型的目的都是为了研究问题的需要，它们都是为了满足研究者在某个研究问题上的需要而建立的，是为了帮助人们对问题进行分析和研究。根据模型理论的定义，模型主要有四种基本表示形式，它们分别是：形象模型模拟模型

地理信息系统原理与方法期末考试题目及答案--复习资料

2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。二、填空题 1、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。

业务流程建模仿真功能介绍_new

业务流程建模仿真功能介绍 _n e w -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

业务流程仿真功能说明一、总述业务流程仿真工具是由清华大学自动化系集成化企业制造实验室开发完成的，基于工作流理论的仿真系统。使用业务流程仿真系统可以针对实际物流、制造、生产等流程进行模型的构建及过程仿真，得到拟实仿真结果，通过分析资源利用率、活动排队、成本等数据，对实际排产、流程优化提供必要参考。业务流程仿真工具与集成化企业建模工具直接集成，流程、资源、组织的建模和资源的配置工作在建模平台中完成，而业务流程仿真工具可以提供仿真场景配置、仿真运行展示以及仿真结果输出和展示的功能。以下各部分分别针对各部分功能进行简单介绍。二、仿真配置功能仿真配置是进行业务流程仿真的第一步骤，只有进行了正确的配置，业务流程仿真才能得到正确、有效、接近实际情况的结果。在仿真配置中，仿真者需要对业务流程、资源（组织）以及仿真场景等内容进行配置。以下分别对各部分的配置内容进行介绍。 1.业务流程建模及配置 1)过程视图业务流程配置在集成化建模工具的建模窗口中完成，通过对实际的业务流程进行抽象，使用活动网络图的方式表现并建模。当前业务流程仿真工具中，可以提供开始节点、结束节点、活动节点、过程节点、与节点、或节点、异或节点、决策节点等。在建模窗口中可以完成相应的业务流程图过程视图建模。在完成业务流程过程视图建模后，可以针对不同的节点配置对应的仿真数据。比如对于活动节点，要设置活动完成时间的长度，这个长度可以是正态分布、常数、指数分布等，同时，还要将活动引用的资源和人员添加进活动的资源列表和人员列表，包括使用的资源和人员的类型以及数量。 2)资源、人员数目设置

多领域建模理论与方法

XXX理工大学 CHANGSHA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY&TECHNOLGY 题目：多领域建模理论与方法学院： XXX 学生： XXX 学号: XXX 指导教师： XXX 2015年7月2日

多领域建模理论和方法 The theories and methods of Multi-domain Modeling Student:XXX Teacher:XXX 摘要建模理论和方法是推动仿真技术进步和发展的重要因素，也是系统仿真可持续发展的基础[1]文中综述了多领域建模主要采用的四种方法，并重点对基于云制造的多领域建模和仿真进行了叙述，并对其发展进行了展望。关键词：多领域建模仿真；云制造；展望 Abstract：The theory and method of system model building is not only the key factor to stimulate the development and improvement of simulation technique but also the base of system simulation. This paper analysis four prevails way in Multi-domain Modeling, especially to the Multi-domain Modeling and Simulation in cloud manufacturing environment. We give a detail on its development and future. Keywords: Multi-domain Modeling and simulation; Cloud manufacturing; Future development 一引言随着科学技术的发展进步和产品的升级需求，对产品提出了更高的要求，使得建模对象的组成更加复杂，涉及到各个学科、进程的复杂性以及设计方法的多元化。这些需求都是以前单领域建模方案无法满足的，因此，必须建立一个建模方式在设计过程中完成对繁杂目标的多领域建模、结构仿真、多元化分析等。多领域建模是将机械、控制、电子等不同学科领域的模型“组装”成一个更大的模型进行仿真。根据需要的不同，实际建模过程中，可以将模型层层分解。将不同领域的仿真模型“零件”组装成“部件”，“子系统”则是由不同学科下的部件装配而成，与此同时装配完成的不同学科的分子系统还能再装配成为一个全面仿真模型，称之为“系统”，由此可见多领域建模技术在繁杂产品设计过程中具有出众的优势。本文对多领域建模常用的四种方法：基于各领域商用仿真软件接口的建模方法；基于高层体系结构的建模方法；基于统一建模语言的多领域建模方法和基于云制造环境下多领域建模的方法进行了分析并对基于云制造环境下多领域建模方法进行了展望。

系统建模与仿真考试题

1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__ 仿真___）。 2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、（__离散系统__）。 3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。 4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。 6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据 __）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__） ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、（______FLEXSIM___）。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服务台数量、D为系统容量；E为排队规则。 11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。先进先出FIFO 后进先出LIFO 随机服务SIRO 最短处理时间优先SPT 优先级服务PR ?阶段性知识测试 12.模型中，习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。 14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。排队系统主要活动有（_______）和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表示。仿真策略，也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据

GIS建模原理与方法课后答案

《GIS建模原理与方法》习题集第一章概论 1、名词解释：模型模拟模式建模概念模型物理模型数学模型模型：是对现实世界中的实体或现象的抽象或简化，是对实体或现象中的最重要的构成及其相互关系的表述。模拟：是一种实验方法，是模型的构建和模型应用过程。模拟首先是针对特定的研究对象构建一个模型，然后利用该模型对研究对象进行各种实验，其目的是为了理解研究对象的行为，评估在一定的限制条件下研究对象的各种变化和不同对策所产生的结果。模式：是一类事物的标准形式。建模：建模是构造现实世界中与研究对象相关的模型的过程。概念模型：是指利用科学的归纳方法，以对研究对象的观察、抽象形成的概念为基础，建立起来的关于概念之间的关系和影响方式的模型。物理模型：又称实体模型，是现实世界在尺寸上缩小或放大后构成的相似体。数学模型：是用数学方程（通常是一些代数方程和微分方程的组合）来描述现实世界结构和特性的模型。 2、模型的基本特征有哪些？模型具有结构性、简单性、清晰性、客观性、有效性(复制有效、预测有效、结构有效)、可信性、易操作性的特征。 3、怎么理解模型的简约性？简单性要求提供的模型在某种意义上是同类模型中最坚实的、最简单的，对问题提供了令人信服的解答。在模型的描述中，简单性表现为简洁性。在模型的形式中，简单性表现为简约性，即模型中应包含尽可能少的数学方程式，模型的维数应尽可能的低。 4、模型有哪些用途？模型的用途：1.预测的工具2.理解的工具3.诊断的工具4.综合的工具5.管理与决策的工具。 5、建模的基本过程包括哪些内容？建模的步骤：1.建立概念模型 2.建立定量模型即概念模型的数量化 3.模型检验4.模型的应用第二章概念模型

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》精编版

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》一、引言倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。二、倾斜摄影原理概述倾斜摄影技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。摄取范围如下图：

在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。利用建模软件将照片建模，这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的，这些照片导入到建模软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三维模型。区域整体三维建模方法生产路线图：

1地理建模原理与方法全解

（1）模型、模式、模拟与地理模型的内涵与相互关系模型：是对现实世界中的实体或现象的抽象或简化，是对实体或现象中的最重要的构成及其相互关系的表述。模式：经检验有效的、被广泛接受的模型就称为模式；也可称为标准或样板。模拟：是一种实验方法，是模型的构建和模型应用过程。模拟首先是针对特定的研究对象构建一个模型，然后利用该模型对研究对象进行各种实验，其目的是为了理解研究对象的行为，评估在一定的限制条件下研究对象的各种变化和不同对策所产生的结果。地理模型是地理建模的结果。（2）什么是概念模型，物理模型，数学模型概念模型：是指利用科学的归纳方法，以对研究对象的观察、抽象形成的概念为基础，建立起来的关于概念之间的关系和影响方式的模型。物理模型：又称实体模型，是现实世界在尺寸上缩小或放大后构成的相似体。数学模型：是用数学方程（通常是一些代数方程和微分方程的组合）来描述现实世界结构和特性的模型。（3）建模的基本过程包括哪些内容 1、问题分析：了解问题、明确建模目的；收集资料，确定建模类型、建立要素关系。 2、模型假设：确定建模方法（物理或数学的）；选择变量参数；模拟运行模型 3、建立模型：检查数学公式和计算机程序以保证没有运算方面的问题，目的是保证概念模型的数量化是直接和正确的。 4、模型求解和分析：确定模型在其既定应用范围内运行的结果与其相对应的现实世界相吻合。常涉及到模型结构和变量间关系合理性检验、模型输出与实际值的比较、模型的敏感性分析、模型的不确定性分析。 5、模型检验：把模型的运行结果与实际的观测进行比较，如果结果和解释与实际状况相合或与实际基本相符则表明模型可以用来对实际问题进行进一步的分析讨论。 6、模型应用是指设计和执行模拟实验，分析、综合、解释模型，并交流模型结果和征求改进意见。（1）地理数据根据测量尺度分为哪几类？间隔尺度：以单位距离为间隔来表达地理要素，但不同的性质可采用不同的标准；但其相对关系不会变；一般没有自然0值，如高程；比例尺度：以连续量来表示地理要素，需要规定一个0基点；有序数据：表示次序关系，不表示具体数量；名义尺度数据：可用名字或符号表示地理要素的类型的数据；如土地利用类型；（2）数据变换的目的是什么？使变量尽可能为正态分布统一变量的数据尺度使变量间的非线性关系转换为线性关系用新的、数目少的相互独立的变量代替相互联系的原始变量方便用简单自然的方式进行解释帮助理解数据的特征（1）统计相关建模的内容与方法统计建模是以计算机统计分析软件为工具，利用各种统计分析方法对批量数据建立统计模型和探索处理的过程，用于揭示数据背后的因素，诠释社会经济现象，或对经济和社会发展作出预测或判断。统计相关建模的目的：1.变量间相关性研究2.形成科学的成因假设3.预测4.数据简化或结构

地理建模原理实验报告

地理建模原理实验报告学号： 201220310262 姓名：高义丰班级： 1223102 专业：地理信息系统指导老师：陵南燕 2015年6月27日

目录一、实习项目 (3) 二、实习目的 (3) 三、实习内容 (3) 1、简单相关分析 (3) 2、偏相关 (5) 3、距离过程 (6) 4、因子分析 (7) 5、回归分析 (9) 6、多元线性回归 (11) 7、时序分析 (12) 8、实习总结 (15)

一、实习项目 1.学习SPSS软件，学会如何该软件进行因子分析与回归分析（课堂）； 2.学习SPSS软件，学会如何该软件随机时序分析（课堂）； 3.利用SPSS软件，完成数据文件里的一系列操作。二、实习目的在实习后根据老师讲解的内容能够对spss软件有所了解并能够掌握如何用统计软件进行相关分析、因子分析和回归分析等用实习数据完成此类实习操作，相关分析与回归分析有相关系数、相关分析与偏相关分析、距离分析。三、实习内容 1、简单相关分析在进行相关分析时，散点图是重要的工具，分析前应先做散点图，以初步确定两个变量间是否存在相关趋势，该趋势是否为直线趋势，以及数据中是否存在异常点。否则可能的出错误结论。输入数据后，依次单击Graphs—Scatterplot 散点图确定两个变量间是否存在相关趋势，该趋势是否为直线趋势

Bivariate相关分析的步骤：（1）输入数据后，依次单击Analyze—Correlate—Bivariate，打开Bivariate Correlations对话框。如图打开双变量相关后在点选项就会得到结果图右边结果，如图设置即可得到结果结果分析：描述性统计量表，如下：

系统建模理论与自适应控制

《系统建模理论与自适应控制》试卷一、已知三阶线性离散系统的输入、输出数据，共有40个采样值，分别用最小二乘法（LS ）的一次完成算法和递推算法、广义最小二乘法（GLS ）进行参数估计，并阐述各种算法的辨识原理，给出各种算法的程序流程图及程序注释。 k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 u (k ) 0.8251 0.0988 0.4628 -0.9168 2.2325 0.0777 2.3654 0.3476 1.1473 -1.9035 y (k ) 1.5333 -1.0680 1.0666 -0.5284 -0.5835 3.1471 -3.7185 6.2149 -6.3026 7.2705 k 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 u (k ) -0.9229 1.6400 -0.8410 0.7599 -0.4739 -0.1784 -1.7760 -1.6722 1.2959 -0.0591 y (k ) -9.0552 8.1735 -5.9004 3.9870 -2.2486 0.9525 -0.5325 -1.5227 0.4200 1.0786 k 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 u (k ) -1.0576 -1.0071 1.1342 -0.0740 0.6759 0.5221 0.9954 0.5271 -1.7656 0.4936 y (k ) -1.5579 0.6640 -1.4222 2.6444 -2.9572 3.6340 -3.1281 3.8334 -3.2542 1.1568 k 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 u (k ) 1.4810 0.9591 -3.1293 -0.3604 -0.4251 0.4185 -0.6728 -0.0027 2.1145 1.1157 y (k ) 0.0615 0.9120 -0.0692 -3.2731 3.7486 -4.3194 4.7230 -5.2781 5.1507 -2.7235 一、最小二乘法（LS ） 1、数学模型设时不变SISO 动态过程的数学模型为 )()()()()(11k n k u z B k z z A +=-- （1.1.1）其中，)(k u 为过程的输入量，)(k z 为过程的输出量，)(k n 是噪声，多项式)(1-z A 和 )(1-z B 为： ?? ???+++=++++=--------nb n n n z b z b z b z B z a z a z a z A b a a 221112 2111)(1)( 在本题中，a n =b n =3.即 ???++=+++=--------3 3221113 322111)(1)(z b z b z b z B z a z a z a z A 将此模型写成最小二乘格式 )()()(k n k k z +=θh τ （1.1.2）其中，是过程的输出量；)(k τh 是可观测的数据向量；是均值为零的随机

地理建模原理与方法

《地理建模原理与方法》教学大纲一、课程简介课程编号：课程名称：地理建模原理与方法课程类型：学科基础课（必修）学时：72 学分：3 开课学期：7 开课对象：地理信息系统专业先修课程：高等数学、概率论与数理统计、线性代数参考教材：徐建华，《现代地理学中的数学方法》，高等教育出版社，2006 二、课程性质与教学目标地理建模原理与方法学主要讨论数学方法在地理学中的应用，运用数学方法进行地理建模，解决地理问题。本课程是地理科学系本科生（包括地理科学、资源环境与城乡规划管理和地理信息系统三个专业）的必修课程和专业类基础课。本课程通过对现代地理学中数学方法的基本概念、基本理论和基本方法的讲授和多媒体演示，软件操作等教学环节，达到如下目标： 1.让学生掌握现代地理学数学方法的产生背景、基础知识、常用方法，建立起定量概念和地理学方法论的基础，了解学科发展的特点和趋势。 2.培养学生用定量的观点认识和研究地理（自然和人文）现象及其变化规律，通过本课程的学习能够看懂相关科技文献中所应用的一些常用计量方法，理解计量地理学在实际工作中的意义和作用。 3.使学生能够运用一般的数学方法来描述、分析和解决实际地理学问题，正确处理资料，根据实际的地理研究对象，建立起适宜的数学模型。并对模型分析的结果给予专业上的解释，把数理逻辑同现实问题紧密结合。 4.通过做练习、多媒体演示等教学过程，培养学生的实际动手能力。同时，该课程重视新理论、新技术讲授，与时俱进，培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素养，为后继课程的学习服务。三、教学内容、基本要求及学时分配

（教学要求：A—熟练掌握；B—理解或掌握；C—了解）四、教学与考核方式本课程注重学生实践能力的培养，采用课堂讲授与具体实践相结合的教学方式。由于地理建模中涉及的数学方法多，理论性较强等特点，所以本课程采用课堂讲解，多媒体演示、上机操作练习辅助的授课方式。考试方式为平时作业考核（占20%）和书面闭卷考试（80%）。五、参考书目 1. 徐建华编，《现代地理学中的数学方法》，高等教育出版社，2006； 2. 韦玉春编，《地理建模原理与方法》，科学出版社，2005； 3. 赵鹏大编，《定量地学方法及应用》，高等教育出版社，2004。修订者：XXX 审定者：XXX

地理建模原理实验报告

地理建模原理实验报告学号：201220310262 姓名：高义丰班级：1223102 专业：地理信息系统指导老师：陵南燕 2015年6月27日

Bivariate相关分析的步骤：（1）输入数据后，依次单击Analyze—Correlate—Bivariate，打开Bivariate Correlations 对话框。如图打开双变量相关后在点选项就会得到结果图右边结果，如图设置即可得到结果结果分析：描述性统计量表，如下：

机械系统建模与仿真方法1

机械系统建模与仿真机理建模法所谓机理模型，实际上就是采用由一般到特殊的推理理演绎方法，对巳知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律或定理，经过合理分析简化建立起来描述系统各物理员动、静态变化性能的数学模型。因此，机理建模法主要是通过理论分析推导方法建立系统模型。根据确定元件或系统行为所遵循的自然机理，如常用的物质不灭定律(用于液位、压力调节等)、能量守恒定律(用于温度调节等)、牛顿第二定律(用于速度、加速度调节等)、基尔霍夫定律(用于电气网络)等等，对系统各种运功规律的本质进行描述，包括质量、能量的变换和传递等过程，从而建立起变量间相互制约又相互依存的精确的数学关系。通常情况下，是给出微分方程形式或其派生形式——状态方程、传

递函数等。实验建模法所谓实验建模法，就是采用出特殊到一般的逻辑归纳方法，根据一定数量的在系统运行过程中的实测、观察的物理量数据，运用统计规律、系统辨识等理论合理估计出反映系统各物理量相互制约关系的数学模型。其主要依据是来自系统的大量实测数据．出此义称之为实验测定法。当对所研究系统的内部结构和特性尚不清楚、甚至无法了解时,系统内部的机理变化规律就不能确定,通常称之为·黒箱”或“灰箱”问题,机理建模法也就无法应用。而根据所测到的系统输入输出数据,采用一定方法进行分析及处理来获得数学模型的统计模型法正好适应这种情况。通过对系统施加激励,观察和测取其响应,了解其内部変量的特性,并建立能近似反映同样变化的模拟系统的数学模型,就相当于建立起实际系统的数学描述(方程、曲线或图表等)。（1）频率特性法频率特性法是研究控制系统的一种应用广泛的工程实用方法。其特点在是通过建立系统频率响应与正弦输入信号之间的稳态特性关系，不仅可以反映系统的稳态性能，而且可以用来研究系统的稳定性和暂态性能;可以根据系统的开环频率特性，判别系统闭环后的各种性能；可以较方便地分析系统参数对动态性能的影响，并能大致指出改善系统性能的途径。（2）系统辨识法系统辨识法是现代控制理论与系统建模中常用的方法，它是依据测量到的输人与输出数据来建方静态与动态系统的数学模型，但其输出响应不局限于频率响应，阶压响应或脉冲响应等时间响应都可作为反映系统模型静态与动态特性的重要信息；而且，确定模型的过程更依赖于各种高效率的最优算法以及如何保证所测取数据的可靠性。因

差分方程模型理论与方法

差分方程模型的理论和方法引言 1、差分方程：差分方程反映的是关于离散变量的取值与变化规律。通过建立一个或几个离散变量取值所满足的平衡关系，从而建立差分方程。差分方程就是针对要解决的目标，引入系统或过程中的离散变量，根据实际背景的规律、性质、平衡关系，建立离散变量所满足的平衡关系等式，从而建立差分方程。通过求出和分析方程的解，或者分析得到方程解的特别性质（平衡性、稳定性、渐近性、振动性、周期性等），从而把握这个离散变量的变化过程的规律，进一步再结合其他分析，得到原问题的解。 2、应用：差分方程模型有着广泛的应用。实际上，连续变量可以用离散变量来近似和逼近，从而微分方程模型就可以近似于某个差分方程模型。差分方程模型有着非常广泛的实际背景。在经济金融保险领域、生物种群的数量结构规律分析、疾病和病虫害的控制与防治、遗传规律的研究等许许多多的方面都有着非常重要的作用。可以这样讲，只要牵涉到关于变量的规律、性质，就可以适当地用差分方程模型来表现与分析求解。 3、差分方程建模：在实际建立差分方程模型时，往往要将变化过程进行划分，划分成若干时段，根据要解决问题的目标，对每个时段引入相应的变量或向量，然后通过适当假设，根据事物系统的实际变化规律和数量相互关系，建立每两个相邻时段或几个相邻时段或者相隔某几个时段的量之间的变化规律和运算关系（即用相应设定的变量进行四则运算或基本初等函数运算或取最运算等）等式（可以多个并且应当充分全面反映所有可能的关系），从而建立起差分方程。或者对事物系统进行划分，划分成若干子系统，在每个子系统中引入恰当的变量或向量，然后分析建立起子过程间的这种量的关系等式，从而建立起差分方程。在这里，过程时段或子系统的划分方式是非常非常重要的，应当结合已有的信息和分析条件，从多种可选方式中挑选易

系统理论的人因素模型

系统理论的人因素模型系统模型可反应人、机、环境之间的相互作用、反馈和调控，并能指出促成事故的一系列事件。下述几个模型都属于系统理论。一、S—O—R人的因素模型 1969年，J·瑟利提出一个事故模型，它包括两组问题（危险构成和显现危险的紧急时期），每组包含三类心理—生理成分，即对事件的感知（刺激，S）、对事件的理解（内部响应，认识活动，O）以及生理行为响应（输出，R）。包含有S—O—R的第一组侧重危险的构成，以及与此危险相关的感觉的、思考的（认识的）和行为的（生理输出）响应。第二组，瑟利称之为显现危险时期，也同样包含有S—O—R三个相同的成分。在此期间，如果不能避免危险，则将产生伤害或损坏。瑟利模型如图2-2。二、操作过程与S—O—R人因素的模型 1978年安德淼等曾在分析60件工伤事故时，应用了瑟利模型及其提出的问题，发现后者存在相当的缺陷，并指出：瑟利虽然清楚地处理了操作者的问题，但未涉及机械及其用于环境的运行过程。通过在瑟利模型上增加一组提前步骤，即构成危险的来源及可察觉性，运行系统内部波动（变异性），控制此波动使之与操作波动相一致。这一工作过

程的增加使瑟利模型更为有用。安德森对瑟利模型的增补，始于控制系统（一个不可控系统，例如闪电，不能为模型的开始组所阐明）。问及系统是否能观察到（通过仪表或人的感官），阻止察觉是否可能主要指有无噪声、照明不良或因栅栏而阻碍了对工作过程的察觉。 1970年海尔认为，当人们对事件的真实情况不能做出适当响应时，事故就会发生，但并不一定造成伤害后果。海尔的模型集中于操作者与运行系统的相互作用。他的模型是二个闭环反馈系统，把下列四个方面的相互关系清楚地显示了出来：（1）察觉情况，接受信息；（2）处理信息；（3）用行动改变形势；（4）新的察觉、处理，响应。信息包括操作者在运行系统中收到的信息，这种信息可能由于机械的故障而不正确，或因视力听力不佳而察觉不到，即不完整的信息。这两种情况都可能导致行动失误。预期的信息指经常指导对信息收集和选择的预测。就预测指导感觉而言，可能发生两种类型的失误。一是操作者感觉上的失误，二是对危险征兆没有察觉。只有当信息显示不安全时，预测可以举一反三，触类旁通。当负担过重，有压力、疲劳或药物作用，使操作者对收集信息的注意力削弱，以致不能保持对危险的警惕。行为的决策：根据察觉到的信息，经过处理，能否采取正确的行动，这取决于指导、培训以及固有的能力。决策要考虑经济效益、社会效益，这包括生产班组群体的利益，也有原有的经验及由此而产生的对

企业建模概述

企业建模概述企业建模，就是引入模型理论，以模型结构为依据，把企业的业务划分为增值业务、衍生增值业务、增值业务伴生业务和非增值业务四大类，以企业业务环节为核心，建立一个整体的参考模型。/企业建模概述// 企业建模，是一种全新的企业经营管理模式，它可为企业提供一个框架结构，以确保企业的应用系统与企业经常改进的业务流程紧密匹配。企业建模以分析方法和建模工具为主体，其参考模型的建立以及建模工具的研制，是当前帮助企业不断缩短产品开发时间(Time)、提高产品质量(Quality)、降低成本(Cost)、提高服务层次(Service)的重要手段。残酷的市场竞争是现在几乎所有企业面临的最大挑战，同时也给善于运用科学手段完善经营管理体制的企业带来了机会。为了在市场竞争中获得更高的回报，很多企业都在进行不断的内部改造，由此产生了诸如JIT(Just In Time：准时生产制)、TQM(Total Quality Management：全面质量管理)、TCM(Time Compress Management：时间压缩管理)、FCR(Fast Cycle Response：快速反应周期)等等经营管理体系，为了实施这些理论，MRP、ERP、MRP II、CIMS被更多的企业认知并运用，但是在添置计算机、架构自己的企业网络、采购大型数据库系统和先进设备后，企业并没有获得预期的效益。管理体制在不断的变化，管理思想体系在几轮冲刷后也得到升华。现在，BPR (Business Process Re-Engineering：业务流程再造)体系被越来越多的企业采用，于是，如何适应企业在实施BPR时诱发的业务不断变化和持续发展，成为经营管理方法是否科学有效的关键。从企业组织形态上看，企业是由不同业务部门组成的，换一个角度从企业业务环节上看，企业包括复杂的业务流转系统(由供应链子系统、客户关系管理子系统等构成)、设计系统、生产制造系统，企业的业务环节中存在大量的信息作为其运行基础，而不同的信息又在不同的业务环节中发挥不同的作用。就目前而言，我们要分析这个复杂的系统，除了需要企业的经营管理者和研究人员付出激情、勇气、智慧和耐心外，更需要借助科学的手段、有效的数学工具和先进的计算技术，来构造一个可以解释和反映企业外部行为表现及内在本质的模型。模型是人们为了方便研究、理解和解决客观世界中存在的种种问题而对客观现实经过反复思维抽象后的文字、图表、符号、关系式以及实体模样的集合，以描述所认识到的客观事物的一种直观表现形式。模型的构造以及构造模型的目的都是为了研究问题的需要，它们都是为了满足研究者在某个研究问题上的需要而建立的，是为了帮助人们对问题进行分析和研究。根据模型理论的定义，模型主要有四种基本表示形式，它们分别是：形象模型模拟模型数学模型其他模型在具体的一个问题分析过程中建立什么样的模型完全由研究者根据研究的需要和是否方便来决定，因此，我们不难看出，模型不是客观事物的具体表现，它仅仅是客观事物经过抽象的简化的表示，另外建立模型的目的是为了解决客观事物中存在的问题，而不仅仅是为了描述客观事物。企业建模，就是引入模型理论，以模型结构为依据，把企业的业务划分为增值业务、衍生增值业务、增值业务伴生业务和非增值业务四大类，以企业业务环节为核心，建立一个整体的参考模型，简化企业业务流程和降低生产成本，运用信息技术实现企业信息(信息，不是数据)的共享，将企业生产流程中定义的团队、组织、

电力系统建模理论与方法2

幻灯片1 电力系统建模理论与方法第七章电力系统的其他建模谢辉煌幻灯片2 第七章电力系统的其他建模第4章到第6章分别介绍了同步发电机组、动态等值、电力负荷的建模，这些是电力系统建模的主要研究对象。电力系统建模还有许多研究方面，比如输电线路和动力系统。近年来，可再生能源发电方兴未艾，微电网的研究日益增多，其建模问题也需要关注。所以，本章介绍电力系统的其他建模问题。 7.1 输电线路的建模 7.2 火电厂动力系统的建模 7.3 水电厂动力系统的建模 7.4 风力发电系统的建模 7.5 微网的建模幻灯片3 第七章电力系统的其他建模 7.1 输电线路的建模 7.1.1 概述 7. 1. 2 单电网断面下的参数可观测性分析 7. 1. 3 多电网断面下的参数估计 7.1.4 基于PMU的线路参数估计 7.1.5 算例验证幻灯片4 第七章电力系统的其他建模 7.1 输电线路的建模 7.1.1 概述输电网参数的准确性是各种电网分析计算软件的基础。由于各种原因，线路及变压器的参数往往存在一些错误或偏差，从而影响到在线及离线计算程序的可信度。随着电网量测覆盖率及精度的提高，输电网参数估计的在线应用成为可能。如果电网中只有少数参数错误时，可以借助EMS中的SCADA量测来进行参数估计，将具有较高精度的PMU测量向量引人参数估计中，从而有可能取得更好的估计效果，但是其对PMU的配置要求较高。如果电网中有许多参数都偏离了准确值，则参数的原始值将不能作为伪量测参与估计，需要进一步研究这种恶劣局面下的参数估计。分析了单个电网数据断面下的参数可观测性，提出了线路电容及电抗参数的估计方法。为提高电网参数的可观测性，引入了多个电网量测数据断面及PMU相角量测，从而实现了电网参数的完全可观测估计。该方法对电网中的PMU 配置要求较低，对于环网线路，只需要在每一个圈基组中有一至两个PMU配置点即可，下面

动态系统建模理论与应用习题

《动态系统建模理论与应用》课程习题一、选择题：答案唯一，在（）内填入正确答案的编号。 1. 对于批量最小二乘格式L L L E Y +θΦ=，其最小二乘无偏估计的必要条件是（）。 A. 输入序列}{k u 为“持续激励”信号 B. L E 与T L L T L ΦΦΦ-1)(正交 C. L E 为非白噪声向量 D. 0}{=L E E 2. 对象模型为T k k k y e ?θ=+时，采用递推最小二乘估计后的残差序列的计算式为（）。 A. 1?T k k k k y ε?θ-=- B. 1?T k k k k y ε?θ-=- C. ?T k k k k y ε?θ=- D. 11?T k k k k y ε?θ--=- 3. 在上题的条件下，递推最小二乘算法中的增益矩阵k K 可以写成（）。 A. 11k k P ?-- B. 1k k P ?- C. 1k k P ?- D. k k P ? 4. 可以同时得到对象参数和干扰噪声模型参数的估计算法是（）。 A. 辅助变量法 B. 广义最小二乘法 C. 最小二乘限定记忆法 D. 相关最小二乘两步法 5. 增广最小二乘估计的关键是（）。 A. 将控制项增广进k ?中，并用残差项取代进行估计 B. 将输出项增广进k ?中，并用残差项取代进行估计 C. 将噪声项增广进k ?中，并用残差项取代进行估计 D. 将噪声项增广进k ?中，并用输出项取代进行估计答案：1. B 2. C 3. D 4. B 5. C ■ 二、判断题：以○表示正确或×表示错误。

1．估计残差平方和最小是确定辨识过程对象结构的唯一标准。（） 2．最小二乘估计的批量算法和递推算法在数学上是等价的。（） 3．广义最小二乘法就是辅助变量法和增广最小二乘法交替试用。（） 4．在递推最小二乘算法中，若置0>==T k P P P ，则该算法也能克服“数据饱和” 现象，进而可适用于时变系统。（） 5．用神经网络对SISO 非线性系统辨识，采用的是输入层和输出层均为一个神经元的三层前馈神经元网络结构。（）答案：1. × 2. ○ 3. × 4. ○ 5. × ■ 三、设y 和n 21x ,x ,x 之间满足关系)x a x a x a (ex p y n n 2211+++= ，试图利用y 和 n 21x ,x ,x 的观测值来估计参数n 21a ,a ,a ，请将该模型化成最小二乘格式。答案：θ?T n n 2211x a x a x a ln(y)z =+++== 其中，[][]n 21T n 21T x ,,x ,x a ,,a ,a ==?θ ■ 四、对于多输入单输出（MISO ）系统可由下面的模型描述 k k k e u z B y z A +=---111)()( 其中，k u 为系统的m ×1维输入向量；k y 为系统的标量输出；k e 为标量i.i.d 随机噪声；1 -z 为延迟算子，即11--=k k y y z ；)(1-z A 为标量参数多项式，)(1-z B 为1×m 的参数多项式向量： a a n n z a z a z A ---+++= .1)(111 b b n n z B z B B z B ---+++= .)(1101 请写出：最小二乘递推算法公式和计算步骤或流程。答案：根据题意，可写出最小二乘格式为： k T k k e y +=θ? 其中， []T n k T k T k n k k k T k b a u u u y y y 12121,,;,,----------= ? 1201,,,;,,,a b T n n a a a B B B θ??=?? 因此，采用批量最小二乘法估计时，设采集数据时刻为k=1,2,…,L ，则有批量最小二乘格式为：