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系統模型是指以某種確定的形式(如文字、符號、圖表、實物、數學公式等),對系統某一方面本質屬性的描述。
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網路系統的傳遞函數模型或微分方程模型;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,xy分別為任意點的橫坐標和縱坐標,則該模型表示一個數學上過原點的直線系統。
系統模型的特徵有以下三個:
(1)它是現實系統的抽象或模仿;
(2)它是由反映系統本質或特徵的主要因素構成的;
(3)它集中體現了這些主要因素之間的關係。
1.       系統模型的分類
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。
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;
(2)它是系統預測和決策的工具;
(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。
2.       系統建模的要求、遵循原則和方法
系統建模的要求可概括為:現實性、簡明性、標準化。
系統建模的遵循原則是:1 切題;2 模型結構清晰;3 精度要求適當;4盡量使用標準模型。
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。
根據系統特性的不同描述,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(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。
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