面向系统建模的模型集成


    面系统建模模型集成*

    唐锡晋**唐锡晋1967年生女博士副研究员研究方:综合集成决策支持电话:62553291 62651427email xjtang@staffissaccn

    (中国科学院数学系统科学研究院系统科学研究 100080)

    摘 文简述模型集成关问题模型集成系统建模研究始模型理前者扩展者范围特复杂社会济环境问题建模时样实现模型集成?文总结3种方法系统方法文章例举目前较常模型集成台典型模型集成例子
    关键词 模型 系统建模 模型集成

    1 引言
    模型找专家咨询帮助解决问题问题寻常少见必寻求方意见综合考虑系统建模中模型集成通俗解释规范系统象部件资源概念者程集合完成某功者达某目标模型关系统理现象概性描述阐明已知推出性征深入研究分析问题时常需创建模型特复杂问题模型组织模型集成考虑问题模型集成仅仅囿单纯建立模型间连接系统建模程紧密联系关模型集成研究领域员模型理解尤体现运筹理科学信息系统领域员问题认识实际表现模型知识区知识工程知识定义种模式(pattern)模型种特殊形式模式知识表达专家系统知识库中逻辑形式种分析形式表达领域特运筹理领域持相反观点认模式种特殊形式模型[1]关知识模型争始终持续着反映决策支持系统发展DSS初基模型优化模型仿真模型启发式模型描述型模型预测模型等等模型增理提高效率问题20世纪70年代中期数库技术发展开始成熟鉴数理方法实现模型理数学模型结构显性表达简单套数理方法实现模型理局限建模复杂迭代程发展支持建模程模型理建模程包括识问题创建实现验证求解分析维护模型等务支持建模程提供相应工具工具务表达语言执行完成务操作具体实现时模型集成视创建模型目标
    关模型理代表性综述较早ElamLee编1986年Decision Support Systems第2卷第1期67年研究思考研究展[2]Shetty BhargavaKrishnan等编Annals of Operations Research1992年期专集[3]
    Blanning编1993年Decision Support Systems期专集[4]正67年前展成果新篇综述KrishnanChari著2000年网络杂志Interactive Transactions of ORMS发表 [5]9394年间涌现批关模型理文献体现该领域丰富成果模型集成逐渐视模型理支已涵盖模型创建务中问题直2000年67年间少深刻全面文章研究似处低潮实际深入研究走理研究成果应现实复杂性涌现批面特定领域问题建模支持软件方面互联网技术90年代迅猛发展模型集成理带新机遇挑战分布式技术
    文集中讨模型集成源考虑样问题:面新问题没现成模型时系统建模者利已资源(模型验)构建关问题描述模型深入探索?

    2 模型集成集成式建模环境

    21 模型表达
    十年间模型理成体现模型表达三流派:结构建模逻辑建模图建模结构建模(structured modeling)种基图标准描述型模板扩充数库技术中语义数模型描述数学模型中复杂性[6]结构建模允许户抽象层面图形文代数形式察模型逻辑建模(logic modeling)工智数学规划种结合应阶逻辑表达模型知识[7]图建模(graph grammars)模型喻图提供种形象化模型表达方式[8]种描述操模型方式视化程序设计技术时特利模型实现三种模型表达方式相互鉴相互融合模型表达重研究领域[910]

    22 集成方式
    模型集成两类广泛议题结构(scheme)集成程(process )求解器集成[11]技术角度根传统程序设计语言考虑结构集成指合两模型体系创立新模型程集成指求解程连接简单理解模型输入模型输出问题求解程组织序列否推理出里值研究问题化解突模型表达求解控制等时模型视黑盒子玻璃盒子允许访问模型全部结构设计极复杂目前关研究化解突模型表达定模型结构变化范围样判定集成模型效?方面著名工作Geoffrion结构建模文[11]程集成方面先驱性工作中讨组织视角实现视角等方面考察组织模型集成动机时般立足战略性建模效战略规划需集成关特定功操作种模型勤理系统中复杂操作实现视角关注面象集成式建模环境目前数理研究集中技术角度
    Geoffrion结构建模角度应结构程集成模型集成方式作种划分:深(deep)集成功(functional)集成[12]深集成合成两模型创建新模型新模型采样表达方式功集成产生样表达方式新模型通叠加计算议程协调模型运算议程规定实现功集成典型指定某已模型输出外模型输入需明确模型运算序
    区分两种集成重更重辨明什需集成Geoffrion解释四种层次模型抽象:模型实例(instance) 模型类(class) 模型问题模板(paradigm)模型领域(tradition)[13]传统运输模型视Hitchcock Koopmans运输模型类实例者运筹理领域网络流建模问题相关建模领域包括数库理工智10种集成类型(中两指两两):
    (1) 两建模领域接合
    (2) 建模领域中两问题接合
    (3) 建模领域中两问题接合
    (4) 领域问题两模型类接合
    (5) 领域问题两模型类接合
    (6) 领域问题两模型类接合
    (7) 领域问题模型类两模型实例接合
    (8) 领域问题模型类两模型实例接合
    (9) 领域问题模型类两模型实例接合
    (10) 领域问题模型类两模型实例接合
    中类型(13)集成涉建模领域问题混杂属病态结构问题类型集成讨清楚深入讨显然4<5<67<8<9<10里<表示更容易研究样偏序关系指导研究投入分配谨慎功集成必深集成样协调模型类实例更适合处理更难研究集成类型功集成深集成更实际类型(810)没少意义数基模型工作更关注模型类样前提Geoffrion认应更关注类型(47)果类型(45)研究没显著进展时类型(6)研究难深入文[14]出种类型例子

    23 集成建模环境
    1988年集成建模环境(integrated modeling environment)夏威夷国际系统科学会议知识决策支持系统题中分题讨包括模型理方面题围绕决策支持建模关理实践问题IME加快模型集成程模型集成快速实现模型实现程中需考虑4原:①模型数独立性②模型求解器独立性③模型模板独立性④元表达元推理
    电子数表计划系统流行模型实现工具支持模型数独立性电子数表模型模型实例理解验证维护方面限制模型规模电子数表保证求解器独立工具中优化模型回模型互联系
    外建模语言支持环境种IME代数建模语言种提高建模效率工具较名GAMS[15]AMPL[16]GAMS支持求解器独立支持模型数模板独立AMPL支持模型数求解器独立支持模板独立没种代数建模语言支持元表达推理关系型建模语言根数学规划模型扩展数库中常SQL语言种方式显著优点采数字典获元信息支持元推理基三种模型表达发展模型语言结构建模语言SML逻辑建模语言TEFA
    [17]图建模语言NETWORKS [8]设计发展努力遵循模型实现四原
    模型集成支持工具发展紧技术进步软件集成提高支持模板集成建模环境行程度互联网技术特分布式计算触发新代模板集成软件工程领域基面象分析设计统建模语言(unified modeling language –UML)等等
    Agent技术系统建模IME发展提供新契机马里兰学开发集成建模工具箱(integrating modeling toolkit – IMT)功全面扩展集成建模环境中定义模型组件建模者创建IMT agent组成IMT世界agent建模程中完成务IMT agent核心集合描述般性模块化分布式模型组件分完成诸简单计算仿真优化GIS分析高级统计分析agent容易层仿真粘合起集成模型模板工具集(httpimaumcesedu)巨进步反映模型集成视角变化国基agent技术专IME[18]面讨实现模型集成

    3 模型集成实现策略
    前技术研究中模型集成通常两种策略:(topdown)(bottomup)
    指象分解基部件模块够功汇聚起采该策略需问题全面综合模型便问题进行效分解该策略反映种问题分治集中机制时综合模型重决定集成成败者集成系统性企业集成背景伦虚拟企业TOVE (TOronto Virtual Enterprise)试图包括企业集成众议题项目[19]探讨许问题否存通企业模型(generic enterprise model)?否准确定义?知识明确表达?判企业模型?组织会接受?TOVE重表达关工业概念体化工程TOVE中关活动状态时间资源库存定货需求部件等体关体知识视原子知识演绎推理时回答常识问题显然模型集成工具GEM生成极费时
    体现系统建模模型集成实现分布式分散性活动种方法克服难获标准系统架构带模型集成限制分布式模型集成会两种形式:分布建模者集中资源分步建模者分布资源分散式指建模者间协调中央控制互联网具备两种特色项研究中Dolk分布式集成建模思路包含决策矩阵数仓库包含结构化决策模型模型仓库运UML基组件插件等相结合增强包括优化统计建模模板模型求解器交叉表分析功[20]
    文[21]总结方法企业集成遇问题推荐底集成方法分布式工智agent技术底策略提供技术支持然者然需问题概念模型指问题身需系统思考整建模程中4类问题需解决:
    ①理解建模生命周期中建模者活动—认知(cognitive)问题②模型模型相关信息表达利信息进行推理—语言(language)问题③模型系统设计实现—系统(system)问题④实际中模型理系统操作影响—验(empirical)问题[22]关问题①④超出目前模型集成方法研究范畴子够解决需边学边思考循序渐进程正系统思考流派学者倡导重弄清模型集成目(分析系统)需问题系统更深入更广泛解正著名系统科学家阿夫讲:形成问题解决问题采取行动时进行三交互程[23]
    系统思考仅原观点分析问题采系统观点软化趋势越越显著群体世界观文化观等越越成系统建模中需着重分析素东方传统思维独特处[2427]技术进步特分布式工智领域成果支持方面深入面介绍目前代表性模型集成工具
    图1 DOME架构

    4 模型集成工具应实践

    41 DOME (Distributed Objectbased Modeling and Evaluation)
    DOMEMITCAD实验室1995年开始W David教授持早美国国家科学基金福特公司资助项目提供分布式建模环境中包括异质数库模型工具注册户中获提供领域相关仿真资源进行协工作评价方案[28]图1DOME体系结构采DOME建模采策略DOME目前应福特公司美国海军全球持续发展项目

    42 支持复杂系统分析agent台
    里agent台研究复杂系统行模拟分析Santa Fe研究SWARMBrooking研究Ascape芝加哥学济系RePast等等中RePast吸收前两者特点关详情浏览相关网站工具广泛应社会济问题分析SWARM生态系统仿真[29]类台底策略实施提供便利
    图2

    43 DecisionNet
    DecisionNet4年(9599)研究项目美国海军研究生院HBhargava卡基梅隆学RKrishnan德国Humboldt学RMuller合作进行该项目旨李户联网技术优势增进决策技术性重性相互操作性[30]美国陆军研究办陆军工智研究中心DAPRA资助图2DecisionNet架构
    DecisionNet中种决策技术数集模型实例模型模板算法求解器模型语言建模系统环境供方提供两类技术:独立技术独占技术独立技术供方开发基web应独立DecisionNet运行独占技术DecisionNet agent提供界面动态控制等技术Bhargava等实现分AMPLGAMS建模环境两类agent包括关供方户间谈判设计[31]敏捷AMPL agent双方提供重知识推理需求GAMS agent封装GAMS语言建模环境协调供方注册模型户创建运行界面DecisionNet应例子美国海军研究生院实现关作战模拟NPSNet
    里仅介绍3模型集成工具应企业界企业集成(Enterprise Integration)企业信息门户(Enterprise Information Portal)等等模型集成类型应领域复杂问题集中济持续发展水资源环境理军事系统分析等领域位奥利国际应系统分析研究(IIASA)直前两类问题进行密集研究国量研究

    5 结束语
    建模项遍布领域活动模型理研究中发现潜重性超出运筹理模型领域作DSS核心模型理扩展模型集成研究信息技术进步探索复杂问题深入演化更丰富彩成名副实活跃交叉研究领域类似数理模型集成理研究集成建模环境长期充斥着数理思想体现模型集成世纪80年代90年代初期迅速发展期中快变成瓶颈关系型模型表达操机制精巧遮掩系统建模复杂领域背景者正系统建模关注点
    20年间模型集成成模型表达出现三代表性学派Geoffrion代表结构建模Jones代表图建模Kimbrough等代表逻辑建模三种表达发展中互相融合反映运筹理计算机科学研究合作态势模型集成实现般采系统方法导入更体现问题身全面思考助综合系统建模特越越关注社会组织等剪断理乱复杂素复杂议题题进行综合系统思考建立系统概念模型形成设想必路系统证程起点
    信息技术进步期模型集成发展起加速作复杂系统建模然需新视角模型集成拼凑起服务系统建模复杂问题认识学渐进程样敏捷模型集成求更高

    参考文献
    1 A P Wierzbicki Megatrends of Information Society of the Emergence of Knowledge Science proceedings of International Symposium on Knowledge and System Sciences Challenges to Complexity (Shimemura E et al eds) Ishikawa Japan 2000 2633
    2 J J Elam RMLee Guest Editors’ Introduction[J] Decision Support Systems 1986 2(1)12
    3 BShetty HKBhargava RKrishnan(eds) Model Management in Operations Research Annals of Operations Research special issue 1992 38
    4 RWBlanning Model Management Systems an Overview Decision Support Systems 1993 9(1) 918
    5 RKrishnan KChari Model Management Survey Future Directions and a Bibliography Interactive Transactions of ORMS 2000 3(1)
    6 AMGeoffrion An Introduction to Structured Modeling Management Science 1987 33(5) 547588
    7 SOKimbrough RMLee Logic Modeling a Tool for Management Science Decision Support Systems 1988 4(1) 316
    8 CV Jones Developments in Graphbased Modeling for Decision Support Decision Support Systems 1995 13(1) 6174
    9 CV Jones Attributed Graphs GraphGrammars and Structured Modeling [J] Annals of Operations Research 1992 38 281324
    10 K Chari TK Sen An Implementation of a GraphBased Modeling System for Structured Modeling (GBMSSM) [J] Decision Support Systems 1998 22(2) 103120
    11 DRDolk JEKottemann Model Integration and a Theory of Models Decision Support Systems 1993 9(1)
    5163
    12 AMGeoffrion Structured Modeling Survey and Future Research Directions Interactive Transactions of ORMS 1996 1(3)
    13 AMGeoffrion Integrated Modeling Systems Computer Science in Economics and Management 1989 2(1) 315
    14 AMGeoffrion Reusing Structured Models via Model Integration Current Research in Decision Support Technology (RWBlanning D R King eds) Los Alamitos IEEE Computer Society 1992 2555
    15 JBischop AMeeraus On the Development of a General Algebraic Modeling System in a Strategic Planning Environment Mathematical Programming Study 1982 20(1)129
    16 R Fourer DMGay BWKernighan A Modeling Language for Mathematical Programming Management Science 1990 36 519554
    17 HKBhargava SKimbrough Model Management an Embedded Languages Approach Decision Support Systems 1993 10 277299
    18 胡代王浣尘吴瑞明Agent宏观济决策支持系统开发中国矿业学学报200130(1)56 58
    19 MSFox Issues in Enterprise Modeling in Information and Collaboration Models of Integration (SY Nof ed) NATO ASI Series Kluwer Academic Publishers 1994 219234
    20 DR Dolk Integrated Model Management in the Data Warehouse Era European Journal of Operational Research 2000 122(2) 199218
    21 J Polito A Jones H Grant Enterprise Integration a Tool’s Perspective Information and Collaboration Models of Integration (S Y Nof ed) NATO ASI Series Kluwer Academic Publishers 1994149167
    22 HKBhargava RKrishnan Computeraided Model Construction Decision Support Systems 1993 9(1)91111
    23 RLAckoff From Information to Control the Human Side of Information Processing (N BjornAnderson ed) NorthHolland 1980215225
    24 RTomlinson I Kiss Rethinking the Process of Operational Research and Systems Analysis Pergamon Press 1984
    25 XSQian JYYu RWDai A new Discipline of Science the Study of Open Complex Giant System and its methodology Chinese Journal of Systems Engineering and Electronics 1993 4(2) 212
    26 YNakamori YSawaragi Complex System Analysis and Environmental Modeling European Journal of Operational Research 2000 122(2) 178189
    27 顾基发唐锡晋 软系统工程方法软运筹学 系统研究(许国志编) 浙江教育出版社1996170178
    28 FPahng NSenin DWallace Distributed ObjectedOriented Modeling and Evaluation Design Problems Computeraided Design 1998 30(6) 411423
    29 FVilla RCostanza Design of MultiParadigm Integrating Modeling Tools for Ecological Research Environmental Modeling and Software 2000 15 169177
    30 HKBhargava RKrishnan RMuller Decision Support on Demand Emerging Electronic Markets for Decision Technologies Decision Support Systems
    1997 19(3) 193214
    31 HKBhargava et al Model Management in Electronic Markets for Decision Technologies A Software Agent Approach proceedings of the 30th Hawaii International Conference on Systems Science Maui 1997

    Model Integration

    TANG Xijin
    (Institute of Systems Science Academy of Mathematics and Systems Science
    Chinese Academy of Sciences Beijing 100080)

    Abstract In this paper model integration is reviewed We focus those models which are simplified representation or abstraction of reality and are used for decision support In the field of modelbased decision support system model integration initially origins from model management while the former extends the scope of the latter especially in practice as a result of increasing complexities which had been continually perplexed people along the socioeconomic and environmental development How to implement model integration Three kinds of approaches or strategies are addressed Several languages or tools for model integration are also depicted
    Keywords Model System modeling Model integration
    文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传

    《香当网》用户分享的内容,不代表《香当网》观点或立场,请自行判断内容的真实性和可靠性!
    该内容是文档的文本内容,更好的格式请下载文档

    下载文档到电脑,查找使用更方便

    文档的实际排版效果,会与网站的显示效果略有不同!!

    需要 2 积分 [ 获取积分 ]

    下载文档

    相关文档

    系统集成部管理评审资料

    系统集成部管理评审资料 1、内审情况:首次内审本部门没有发现不合格项,但没有查到并证明不存在问题,本部门从体系运行开始接到的系统集成任务也较少,随着体系的不断运行,我部门仍需认真研读程序...

    11年前   
    3439    0

    系统集成工程合同样本

    合同编号: 系统集成工程合同样本                      甲方(委托方):股份有限公司  (以下简称甲方) 地址: 负责人: 邮编: 联系人:      ...

    12年前   
    13841    0

    季节ARIMA模型建模与预测实验指导

    案例五、季节ARIMA模型建模与预测实验指导一、实验目的 学会识别时间序列的季节变动,能看出其季节波动趋势。学会剔除季节因素的方法,了解ARIMA模型的特点和建模过程,掌握利用最小二乘法...

    1年前   
    452    0

    数学建模论文 线性规划模型在运输问题中的运用

     数学建模论文 线性规划模型在运输问题中的运用 姓名1: 学号:姓名2: 学号:姓名3: 学号:专 业: 财务管理班 级: 指导教师: ...

    7个月前   
    228    0

    数学建模传染病模型

    传染病模型摘要当今社会,人们开始意识到通过定量地研究传染病的传播规律,建立传染病的传播模型,可以为预测和控制传染病提供可靠、足够的信息。本文利用微分方程稳定性理论对传统传染病动力学建模方式进行...

    2年前   
    784    0

    面向中国家庭的三角营销模型

    面向中国家庭的三角营销模型 □文/张 军 邓理峰 沈 旻     与西方人相比,东方人更注重人际之间的和谐关系,往往很重视他人对自己言行的反应,这使东方人更多地受到周围人群的影响。而在中国...

    9年前   
    10914    0

    研发项目的集成风险管理——模型及探讨

    研发项目的集成风险管理——模型及探讨摘要:研发项目风险既包括对研发项目目标的威胁,也包括对实现这些目标的机会,借鉴较新的集成风险管理概念,在风险管理循环过程中增加了新产品开发的多集成处理模型的...

    12年前   
    332    0

    MatlabSimulink通信系统建模与仿真课程设计

     电子信息课程设计题目: Matlab/Simulink通信 系统建模与仿真...

    3年前   
    709    0

    基于matlab风力发电系统的建模与仿真

     ( 2009 届)毕业设计(论文)题  目:   风力发电系统的建模与仿真     学  院:   嘉兴学院             专  业:   电气工程及其自动化       ...

    2年前   
    704    0

    《生产系统建模与仿真》教学大纲

    《生产系统建模与仿真》教学大纲(理论课程)开课系(部):工程学院 课程编号:010396课程类型:专业课 总学时:48 学分:3适用专业:工业工程 开课学期:2014-...

    2年前   
    508    0

    系统集成工程师的基本职责

    系统集成工程师的基本职责职责:1、协助团队完成工程类项目中系统现场安装和部署;2、负责产品出库前硬件检验、软件功能测试,系统类设备的联调测试,具备相关测试经验;3、协调项目现场各方的关系;确保...

    2年前   
    429    0

    系统集成项目中的风险管理

    系统集成项目中的风险管理案例 Clearnet公司是国外一家知名的IP电话设备厂商。它在国内拥用许多电信运营商客户。Clearnet主要通过分销的方式发展中国的业务,由国内的合作伙伴和电信公司...

    12年前   
    482    0

    系统集成项目经理岗位的职责

    系统集成项目经理岗位的职责职责:1、负责公司集成项目的项目启动、项目计划制定,并高质量地推动项目实施;能有效地进行进度、成本、质量控制,贯彻执行操作规程,质量标准和验收规范;2、负责所属项目的...

    2年前   
    390    0

    系统集成心得体会

    系统集成心得体会  谈谈自己参加考试的一点小心得体会。 经过半个多月的复习,于XX年5月22日参加了全国统考。  当天考试的人还挺多的,我被分配到了第24考场,参加考试的人除了六位同事大家都互...

    11年前   
    421    0

    系统集成售前工程师的职责

    系统集成售前工程师的职责职责:1、参与信息化项目售前、售中及售后技术交流,有效分析掌握用户需求。2、协助组织制定系统集成项目的技术方案编写、标书的准备、讲解及用户答疑等工作;3、配合项目经理完...

    2年前   
    476    0

    系统集成项目经理的职责概述

    系统集成项目经理的职责概述职责:1、负责系统集成项目的实施管理工作,从客户沟通管理、项目团队任务分配和执行、成本及施工质量控制等方面,保证项目的顺利实施与验收交付。2、负责项目过程控制、进度跟...

    2年前   
    397    0

    系统集成工程师的职责职能

    系统集成工程师的职责职能职责1. 承担系统集成项目(服务器、存储、虚拟化、数据库、网络等)相关的设计与实施,包括客户交流,需求调研和分析, IT基础架构、方案设计、设备配置建议及实施风险评估;...

    2年前   
    464    0

    《信息化系统集成项目工程竣工报告》

    工程报告文档工程名称:XXXXXX信息化系统建设开工日期:XXXX年6月 竣工日期:XXXX年 12 月XXXXXX有限公司 工程负责人:档案编制人: 设 备 到 货 证 明 ...

    2年前   
    358    0

    系统集成销售经理的职责

    系统集成销售经理的职责职责:1、根据公司的战略规划,整合公司内外部优势资源,发掘潜在有价值的项目销售机会;2、负责收集、整理和分析市场信息、开拓渠道伙伴,建立良好的共赢关系;3、负责销售进展的...

    2年前   
    359    0

    系统集成项目经理论文

    集成项目经理论文   ——浅谈项目管理中的质量、时间、成本   经过几天的“信息产业部系统集成项目经理培训”课程的学习,项目管理是在项目活动中运用知识、技能、工具和技术,以满足和超过项...

    5年前   
    941    0