Question

解释结构模型的简介

Answer 1

解释结构模型
　　解释结构模型方法(Interpretative Structural Modeling Method,简称ISM法)是一种分析系统结构的方法。它可将系统单元之间复杂、凌乱的关系分解成清晰的、多级递阶的结构形式。凡系统必有结构，系统的结构决定系统功能；破坏结构，就会完全破坏系统的总体功能，这说明了系统结构的普遍性与重要性。总之，要研究一个由大量要素组成的、各要素之间又存在这相互关系的系统，就必须了解系统的结构。
　　20世纪70年代以来ISM在很多领域得到了广泛的应用，原因在于其结果直观，清晰明了，ISM于静态的定性模型，基本思想是通过一些基本假设和有向图、布尔矩阵的运算，得到可达矩阵；然后再通过人-机结合，分解可达矩阵，使复杂的系统分解成多级递阶结构形式。建立系统的层级结构模型，是ISM技术的核心内容。
　　传统的计算方法是根据原始矩阵对应的邻接矩阵，然后通过布尔矩阵的乘积方法得到可达矩阵，通过对可达矩阵进行，区域划分，回路划分（强链接划分），得到可达矩阵的缩减矩阵，对缩减矩阵进行层级划分。诸多的矩阵运算与操作，使得其运算量大得让任何人都难以承受的。
　　因此采用一个良好的数据结构，开发出一个具有亲和力ISM法系统的程序是很有必要的。传统的、大量复杂运算的矩阵算法，如果没有进行一定的优化，完成要素数目为100，要素之间的关系为500，需要很长的时间，还不包括结果的图形化输出的时间。传统的方法在数学上表达看似简单，只用一个邻接矩阵相乘，表达清楚。但是正是因为矩阵相乘，其时间复杂度难以忍受。随着系统要素个数的增加，程序的时间复杂度和空间复杂度都呈指数增长，稍微准确一点的说是N4的速度增加。而本处的算法的时间复杂度和空间复杂度都只是呈线性增长（M+N）其中一个为要素的数目，一个为边的数目。
　　在ISM中，最后的层次结构模型的建立经过了关系图、关系矩阵、可达性矩阵和层次划分等诸多步骤，如果不考虑层级数目这个因素，只要知道该有向图中各节点之间的上下位关系，就可以画出图中各要素的的相对位置关系，并获得层次清晰图形结构。其实际过程就是一个求强连通子集的过程，三大经典的SCC算法都可以获得一个层级结构图，但是该过程得到的层级数目与传统的方法比要更多的层级数目。
　　市面上曾经非常流行脑图（概念图）的软件，概念图很是流行了一阵，该软件也是一种模型的建立过程，与ISM非常相似，很重要的一点区别在于，脑图，主要是以树为其层次结构的组织形式。其转换的层次结构，以及层级数目一般都比ISM得到的结构图的层级数目要多！
　　在整个编制该软件的过程中，需要指出的是，最大的工作量并非是绞尽脑汁的想快速的Warshall迭代，或者是可达矩阵的求解这些核心步骤；工作量最大的是图在网页的表现。这里要向jsplumb作者鞠躬道谢，它提供的丰富的画矢量箭头的工具JS工具，并可以非常容易的实现拖拉功能。使得作者不用去考虑别的表现方式了。jsplumb还有一个厉害的地方，就是支持几乎所有的浏览器。当然在网页上实现拖拽元素的功能，在一些老式的浏览器支持起来就很差，比如IE6。我计算了下，一个页面如果输出的箭头大于30个，就会显得很慢了。
http://www.93337.com/ism/intro.php

Answer 2

它是将复杂的系统分解为若干子系统要素，利用人们的实践经验和知识以及计算机的帮助，最终构成一个多级递阶的结构模型。此模型以定性分析为主，属于结构模型，可以把模糊不清的思想、看法转化为直观的具有良好结构关系的模型。特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的系统分析中，也可用于方案的排序等。它的应用面十分广泛，从能源问题等国际性问题到地区经济开发、企事业甚至个人范围的问题等。它在揭示系统结构，尤其是分析教学资源内容结构和进行学习资源设计与开发研究、教学过程模式的探索等方面具有十分重要作用，它也是教育技术学研究中的一种专门研究方法。