基于ISM法的关于大学生基本素质发展问题系统工程设计

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目录

1.引言 ........................................................................................................................... 2 2．课程设计详解 ......................................................................................................... 3

2.1案例背景.......................................................................................................... 3 2.2分析问题.......................................................................................................... 4

2.2.1 ISM解释结构模型叙述....................................................................... 6 2.2.2解决该问题的调查问卷......................................................................... 6 2.2.3系统要素方案集的构成....................................................................... 7 2.3解决问题.......................................................................................................... 7

2.3.1 ISM建模方法——规范方法............................................................... 7 2.3.2 ISM建模方法——实用方法............................................................. 10 2.4问题求解........................................................................................................ 12

2.4.1求解结构模型的规范方法................................................................... 14 2.4.2求解结构模型的实用方法................................................................... 18

3、结论 ....................................................................................................................... 22

3.1结果分析........................................................................................................ 22 3.2设计结论......................................................................................................... 22 4、参考文献................................................................................................................ 25

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基于ISM方法的大学生基本素质发展问题系统分析

1.引言

目前高校普遍存在大学生价值观念混乱、知识层面狭窄、文化底蕴薄弱、自主创新意识淡薄、身心磨砺欠缺等问题，必须通过加强与改进大学生思想政治教育、增强和扩展大学生文化底蕴、培养和提升大学生专业技术能力、引导和鼓励大学生产生创新实践意识、了解和关怀大学生身心健康等途径，全面提高大学生的综合素质。

在知识经济全球化的大背景下，科技、经济和人才的竞争也是愈演愈烈的。大部分大学生政治立场明确，他们热爱祖国，热爱人民，具有良好的道德情操和诚信、公平、团结的美好品质，在现代化建设中具有先进的时代意识。但现今信息资讯越来越丰富，社会的导向具有全局性的作用，必须将教育发展摆在首要地位，坚定不移的实施科教兴国战略，因此加快推进大学生素质教育，显得十分重要和紧迫。本文利用所学系统工程知识，从影响大学生素质的关键因素分析，建立ISM模型，分析模型，最后得出解决大学生整体素质发展问题的方案。

次设计的目的是应用MATLAB计算机应用软件的程序设计快速实现解释

结构模型方法解释大学生综合素质发展问题的算法，使我们对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解，进而懂得计算机应用的重要性！强化计算机实际应用能力。选择MATLAB的原因为：MATLAB应用软件是由美国Math Worka 公司20世纪80年代中期推出的数学软件，是“Matric Laboratory”的缩写，意思是“矩阵实验室”，它优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力对于ISM的分析方法求解大城市公共交通优化问题提供了强大技术后台。近年来，Matlab已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美的高校和研究机构，MATLAB是一种非常流行的计算机语言。 通过课程设计使我们深入了解什么是大学生综合素质发展问题的优化设计，并掌握解决问题的基本方法，为今后走向工作岗位从事相关工作打下一定基础，是理论和实践的有效结合。

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2．课程设计详解

2.1案例背景

加强大学生的素质教育，提高大学生的基本素质，既是社会发展、人的全面发展的核心，也是大学生完成历史使命，实现成才目标、顺利就业的基础和保障。

随着我国市场经济的发展，高等教育的大众化，大学毕业生逐年增多。2010年即将毕业的大学生达631万，去年累计未就业的有250万之多。大学生就业难已成为社会的热点问题，直接影响着社会的稳定。许多人认为“就业难”是高校扩招的必然结果，事实上，原因并不单纯是扩招的问题，与大学生的基本素质也密切相关。用人单位在人才需求上普遍重视大学生的基本素质和发展潜能，譬如学习能力、团队精神、诚信程度、沟通能力、道德修养等。包尔泉等在《打造大学生就业力途径探索》中也指出：目前，用人单位喜欢具备良好的思想政治，知识面广，专业基础扎实，适应能力强，具有创造意识和创新精神，较强的组织协调能力，富有合作精神，拥有健康体魄的大学生。然而，根据国内著名用人单位对高校毕业生素质的反馈，高校现阶段的人才培养模式与社会需求之间存在很大距离，当代大学生的基本素质在一定程度上并不能满足用人单位的需求。

理论界关于大学生基本素质的研究有很多。李军华、孙志伟（2005）等认为，所谓素质，是人们的先天自然因素和后天的社会因素的一系列自然特点、知识技能、行为习惯、文化涵养、品质特征的有机结合。李秀梅（1999）在《当代大学生应具备的基本素质》文章中，从国家需求的角度出发，将大学生看作是跨世纪的高素质公民，是一种高层次的人力资源，把当代大学生的基本素质分为：政治素质、思想道德素质、人文素质、竞争素质、心理素质、法律意识和法律观念。王俊卿（2000）在《当代大学生应具有的能力与素质的调研报告》中，认为21世纪所需的人才必须具备五种能力：处理信息的能力、处理人际关系的能力、系统看待事物的能力、处理好人与资源关系的能力、运用技术的能力，并以这五种能力为依据把当代大学生应具有的基本素质分为：政治素质、思想道德素质、人文素质、良好的的心理素质和身体素质、创造性素质。后来他又在此基础上将大学生应具备的能力拓展为自学能力、创新能力、组织协调协作能力等。孙一冰（2009）在《关于加强大学生文化素质教育的探索》一文中根据当代社会对人才的知识、能力、素质的要求，将人才的素质概况为道德素质、文化素质、业务素

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质、身心素质四个方面，并从这四个方面提出了一些操作性较强的建议。但这种分类主要是针对工科学生，并且没有考虑到目前用人单位较重视的创新能力、团队精神等。这些文献都是站在理论的角度，并没有针对用人单位的需求对大学生基本素质状况进行具体的调查。

也有一些对大学生基本素质的专门调查，龙武安等（2006）对四川省师范大学生思想道德状况的调查研究，对该校学生思想道德状况进行了较为全面的分析，主要针对的是大学生在思想道德、学习状态、个人诚信和法律意识、心理等方面呈现的特点，认为思想道德素质对大学生成长和就业有着重要的作用。朱丽（2006）主要对当代大学生教育状况、人格发展特点、综合素质现状、成长外在环境等进行了调查与研究，分析出大学生优良和不良素质的现状并进行原因剖析。但其调查的重点主要是学生的自我认识。其他的调查大多是针对大学生思想道德素质，还有一些是从用人单位角度出发，对用人单位对大学生的期望与要求进行了调查与分析。

基于此，我们综合多方的资料研究，针对当前社会和用人单位对大学生基本素质的需求，并在一些学者对大学生基本素质的分类的基础上，对大学生应具备的基本素质进行了重新归类，把当代大学生的基本素质分为三个方面：思想道德素质、科学文化素质、能力素质，并围绕这三个方面分别设计了问题对延安大学本科生的基本素质状况进行了调查，希望从中发现问题，提出合理化建议。

2.2分析问题

高校的教育工作对培养一代有理想、有道德、有文化、有纪律的跨世纪人才、全面提高大学生的基本素质有着重要的意义，为社会培养并输送“适销对路”的人才是高校的主要职能之一，也是高校的生存之本。毕业生就业状况是检验高校教育质量的试金石，而毕业生的就业状况除了与经济社会发展所能提供就业机会的总量和结构有关外，还与学生自身的基本素质满足社会需求的程度密切相关。

在身体素质方面，当代大学生已经具备了一定的体育基础，但是缺乏科学方法和科学理论的指导，导致大学生无法进行正确的体育锻炼。

在政治素质方面，大部分大学生政治立场明确，他们热爱祖国，热爱人民，拥护中国共产党的领导。

在思想道德素质方面，大学生总体上是积极进步的，自主自立意识较强， 注重个性发展并日益活跃，整体上思想道德水平较高。大部分的学生都认为诚信非

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常重要；将近一半的学生表示愿意服务大西北和不发达地区、基层。但急功近利观念依然在一小部分学生中存在，有一些学生受社会不良风气影响， 国家和集体观念淡薄，责任意识弱化。

在科学文化素质方面，学生普遍对自身的专业知识掌握不自信，专业技能偏低。67%的学生认为自己对专业知识的掌握不够扎实，仅可以应付考试；只有9%的学生认为自己全面掌握了专业知识并有所延伸；获得四、六级证书和计算机证书的均不足40%；获得职业资格证书的不足15%。

在能力素质方面，在被问及实践与动手能力方面时，79%的学生认为自己实践能力较好，这说明本校学生存在理论与实践脱节现象，且这种现象在文科学生中表现更为明显。

在创新能力方面，44%的学生认为自己平时想法挺多，但并不是全部可行，26%的在生活当中偶尔会有一些小花样，创新的想法挺多，但付诸实施的并不多，另外21%的学生认为自己的创新能力有待进一步提高。总的来说，大多数的学生有一定的创新精神，但是创新能力偏低；大部分学生比较注重团队精神和大局意识，能够客观的看待和分析问题；学习能力强；有94%的学生认为自己的沟通能力尚可满足用人单位需求；有82%的学生对自己的人际交往能力表示满意；37%的大学生认为自己的适应能力很低。

在心理素质方面，当代大学生心理素质普遍不高，他们在突发事件中缺乏冷静思考和安全意识，理想与现实过大差距，抗压能力不强。

在法律素质方面，有研究表明，改革开放以来，大学生违法犯罪现象明显增多，占社会形势犯罪的比例持续上升。大学生缺乏从整体上准确理解和把握现代法治的基本精神，虽然有感性法律意识，但是缺乏理性法律意识，有被动法律意识，欠缺主动法律意识。

当代大学生整体上能力素质尚可，但是并不突出。其中文科学生人际交往能力、沟通协调能力的平均水平都高于理科学生，但创新能力明显偏低。这说明，在能力素质方面，文科学生和理科学生存在一定差别。

用人单位对所有要素的回答中“非常重视”与“比较重视”的比重越来越大，表现出一种重视基本素质的趋势。在用人单位重视的要素中，专业基础知识、思想道德修养、应变能力、团队合作意识、学习能力中，超过50%的用人单位对这些因素表示“非常重视”，而责任意识和团队合作能力更是成为用人单位最看重的因素。这说明，目前用人单位的招聘目标正趋于理性化。

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2.2.1 ISM解释结构模型叙述

解释结构模型法（Interpretative Structural Modeling ·ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。 ①解释结构模型基本步骤如下：

（1）建立系统要素关系表；

（2）根据系统要素关系表，作相应有向图，并建立邻接矩阵； （3）通过矩阵运算求出该系统的可达矩阵 M ； （4）对可达矩阵 M 进行区域分解和级间分解； （5）建立系统结构模型。 ②系统结构的矩阵表达：

(1)邻接矩阵：表示系统要素间基本二元关系或直接联系情况的矩阵。 (2)可达矩阵：表示系统要素间任意次传递性二元关系或有向图上两个节点之间通过任意长的路径可以到达的情况。 ③可达矩阵的计算：

（1）邻接矩阵+单位矩阵=新矩阵 即 A+ I= A+I

（2）依次运算：

(A+I)1≠ (A+I)2 ≠ (A+I)3 ≠··· ≠ (A+I)r-1 =(A+I)r =M 即当(A+I)r-1 =(A+I)r 时，矩阵(A+I)r-1就是可达矩阵 其中运算中用到的布尔代数法则为： 0+0=0，0+1=1，1+1=1 0×0=0，1×0=0，1×1=1 ④建立递阶结构模型的规范方法：

建立反映系统问题要素间层次关系的递阶结构模型，在可达矩阵的基础上进行，一般要经过区域划分、级位划分、骨架矩阵提取和多级递阶有向图绘制等四个阶段。

2.2.2解决该问题的调查问卷

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调查问卷见附录一。

2.2.3系统要素方案集的构成

表2.1系统方案集的构成要素 要素编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 要素名称 身体素质 政治素质 思想道德素质 科学文化素质 能力素质 创新能力 竞争素质 心理素质 法律素质 影响大学生基本素质的因素很多，根据实际情况和参考资料进行相应的分析，对优化措施进行归纳和总结，其构成要素见表2.1。

2.3解决问题

2.3.1 ISM建模方法——规范方法

1、区域划分

区域划分即将系统的构成要素集合，分割成关于给定二元关系的相互独立的区域的过程。

首先以可达矩阵M为基础，划分与要素Si（i = 1，2，?，n）相关联的系统要素的类型（如可达集、先行集等），并找出在整个系统（所有要素集合S）中有明显特征的要素。

有关要素集合的定义如下：

① 达集R(Si) ：在可达矩阵或有向图中，由Si可到达的诸要素所构成的集

合，记为R（Si）。

②先行集A(Si) ：在可达矩阵或有向图中，可到达Si的诸要素所构成的集合，记为A（Si）。

③共同集C(Si)：可达集和先行集的共同部分，即交集，记为C (Si);

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系统要素Si的可达集R(Si) 、先行集A (Si) 、共同集C(Si)之间的关系如图3.1所示：

A(Si) C(Si) Si R(Si)

图2.1 系统要素关系图

④起始集B(S)和终止集E(S)：

起始集：是在S中只到达其他要素而不被其他要素到达的要素所构成的集合，记为B（S）。 B（S）中的要素在有向图中只有箭线流出，而无箭线流入，是系统的输入要素。

判断方法：当C(Si)= A (Si) 时， Si即是起始集的元素。 终止集：当C(Si)= R (Si) 时， Si即是终止集的元素。 得到以上特征集后判断系统要素集合S是否可分割方法有两种：

（1）判断起始集B(S)中的要素及其可达集R(Si) 要素能否分割； （2）判断终止集E (S)中的要素及其先行集A (Si)要素能否分割； 重点介绍利用起始集进行判断的方法：

利用起始集B（S）判断区域能否划分的规则如下： 在B（S）中任取两个要素bu、bv：

①如果R（bu）∩ R（bv）≠ψ，则bu 、bv及R（bu）、 R（bv）中的要素属同一区域。若对所有u和v均有此结果（均不为空集），则区域不可分。

②如果R（bu）∩ R（bv）=ψ，则bu、bv及R（bu）、 R（bv）中的要素不属同一区域，系统要素集合S至少可被划分为两个相对独立的区域。

区域划分的结果可记为：∏（S）=P1，P2，?，Pk，?，Pm 。其中Pk为第k个相对独立区域的要素集合。

相应的经过区域划分后的可达矩阵变为块对角矩阵，记作M（P）。 2、级位划分

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区域内的级位划分，即确定某区域内各要素所处层次地位的过程。这是建立多级递阶结构模型的关键工作。

设P是由区域划分得到的某区域要素集合，若用L1，L2，?，L表示从高到低的各级要素集合（其中 为最大级位数），则级位划分的结果可写出： ∏（P）=L1，L2 ，?，L 。

级位划分的基本做法是：找出整个系统要素集合的最高级要素（终止集要素）后，可将它们去掉，再求剩余要素集合（形成部分图）的最高级要素，依次类推，直到确定出最低一级要素集合（即L ）。即找到共同集等于可达集的要素，C(Si)=R(Si 3、提取骨架矩阵

提取骨架矩阵，是通过对可达矩阵M（L）的缩约和检出，建立起M（L）的最小实现矩阵，即骨架矩阵A′。这里的骨架矩阵，也即为M的最小实现多级递阶结构矩阵。对经过区域和级位划分后的可达矩阵M（L）的缩检共分三步，即：

（1）查各层次中的强连接要素，建立可达矩阵M（L）的缩减矩阵M′(L) （2）去掉M′(L)中已具有邻接二元关系的要素间的超级二元关系，得到经进一步简化后的新矩阵M〞(L)。

（3）进一步去掉M〞（L）中自身到达的二元关系，即减去单位矩阵，将M〞 （L）主对角线上的“1”全变为“0”，得到经简化后具有最小二元关系个数的骨架矩阵A′。 4、绘制多节递阶有向图

根据骨架矩阵A ′ ，绘制出多级递阶有向图D（A′），即建立系统要素的递阶结构模型。

绘图一般分为如下三步：

1.分区域从上到下逐级排列系统构成要素。

2.同级加入被删除的与某要素有强连接关系的要素（如例1中与S4强连接的 S6），及表征它们相互关系的有向弧。

3.按A′所示的邻接二元关系，用级间有向弧连接成有向图D(A′) 以可达矩阵M为基础，以矩阵变换为主线的递阶结构模型的建立过程：

块三角 区域块三角 区域下三角 M → M（P ）→ M（L）→ M′(L) → M〞（L） → A ′ → D（A′） 区域级位划分 划分

强链接要素缩减 剔除超级关系 9 去掉自身关系 交通运输学院课程设计

2.3.2 ISM建模方法——实用方法

绘图 在系统结构不十分复杂的情况下，可以采用简便的方法来建模。主要过程： 1.判定二元关系，建立可达矩阵及其缩减矩阵

在问题确定后，相关人员根据问题要素绘制方格图，直观地确定各要素之间的二元关系，并在两要素交汇处用不同符号加以标示。再由逻辑推断出要素间各次递推的二元关系，用加括号的符号注在图上。最后，加入单位矩阵，建立起可达矩阵。例如图3.2：

7 6 5 4 3 2 1 图2.2 有向图

其中：A——列要素对行要素有直接影响；

V——行要素对列要素有直接影响； X——行列两要素相互影响； （）——逻辑推断递推关系。

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（A） A

(V) (V) V X

V

S4

S3

A S2

S1

(A) S5 S6 S7

由方格图可以得到矩阵如下：

A A (V) (V) V X V S4 S3 S2 S1 (A) S5 S6 S7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

S1 S2 S3

可达矩阵 M=

S4 S5 S6

1 1 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0

0 0 1 1 0 1

0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 1

0 0 0 S0 S0 0

2.对可达矩阵的缩减矩阵进行层次化处理

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删除强连接的要素，得到缩减矩阵；对缩减矩阵进行重排，按每行“1”元素的多少，由少到多顺序排列，调整行和列；在新矩阵中，从左上角到右下角，依次分解出最大阶数的单位矩阵，并加注方框。每个方框就表示一个层次。 3.绘制多级递阶有向图

先把所有要素按已有层次排列，然后按照M′中两方框交汇处的“1”元素，画出不同层次要素间直接联系的有向弧，得到多级递阶有向图。

2.4问题求解

邻接矩阵

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

S1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 2

S 0 0 0 0 0 0 1 0 0 S 0 0 0 0 1 0 0 0 0 S 0 0 0 0 1 0 0 0 0 3

4

A= S5 0 0 0 0 0 0 0 1 1 6

S 0 0 0 1 0 0 0 0 0 S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S 0 0 0 0 0 0 0 0 1 S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7

8

9

系统中这9个要素是有机的联系在一起的，而这些要素之间又是相互影响的，将这种影响关系用矩阵，及邻接矩阵来表示。矩阵的元素sij=1表示要素si对sj有直接影响，否则sij=0。在对本问题的系统分析中，建立邻接矩阵如上所示。根据系统要素建立的邻接矩阵，使用MATLAB编程求出可达矩阵和级别划分矩阵。程序见附录，运行截图见图2.5.

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S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

S1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 S2 0 1 0 0 0 0 1 0 0 S3 0 0 1 0 1 0 0 0 0 S4 0 0 0 1 1 0 0 0 0 A+I= S S S S S

(A+I)2

=(A+I)*(A+I)=

5 0 0 0 0 1 0 0 1 1 6 0 0 0 1 0 1 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 1 1 9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 S2 S3 S4 S1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 S2 0 1 0 0 0 0 1 0 0 3 0 0 1 0 1 0 0 1 1 4 0 0 0 1 1 0 0 1 1 5 0 0 0 0 1 0 0 1 1 6 0 0 0 1 1 1 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 1 1 S9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 13

5 S6 S7 S8 S9 S S S S S S S S 交通运输学院课程设计

经过计算(A+I)3=(A+I)4 所以r=3，即最大传递次数为3 可达矩阵为：

S1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

S2 0 1 0 0 0 0 1 0 0

S3 0 0 1 0 1 0 0 1 1

S4 0 0 0 1 1 0 0 1 1

S5 0 0 0 0 1 0 0 1 1 M= S6 0 0 0 1 1 1 0 0 0

S7 0 0 0 0 0 0 1 0 0

S8 0 0 0 0 0 0 0 1 1

S9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2.4.1求解结构模型的规范方法

1、区域划分

SI R(SI) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1、2、3、5、7、8、9 2、7 3、5、8、9 4、5、8、9、 5、8、9、 4、5、6、8、9、 7 8、9、 9 表2.2区域划分表 A(SI) 1 1、2 1、3 4、6 1、3、4、5、6、 6 1、2、7、 1、3、4、5、6、8 1、3、4、5、6、8、9、 C(SI) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B(SI) 1 6 14

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因为B（S）={S1,、S6}，且有R(S1)∩R(S6)={S1 S2 S3 S5 S7 S8 S9}∩{S4 S5 S6 S8 S9 }≠￠.所以他们属于同一区域。 即：∏（S）=P={S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 }这时的可达矩阵为：

M(P)=

2、级位划分

设P是由区域划分得到的某区域要素集合，若用L1，L2，?，L表示从高到低的各级要素集合（其中 为最大级位数），则级位划分的结果可写出： ∏（P）=L1，L2 ，?，L 。

级位划分的基本做法是：找出整个系统要素集合的最高级要素（终止集要素）后，可将它们去掉，再求剩余要素集合（形成部分图）的最高级要素，依次类推，直到确定出最低一级要素集合（即L ）。即找到共同集等于可达集的要素，C(Si)=R(Si

对面可达矩阵级位划分的结果为∏（P）=L1 L2 L3 L4 L5 ={S7 S9}{S2

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 S2 0 1 0 0 0 0 1 0 0 S3 0 0 1 0 1 0 0 1 1 S4 0 0 0 1 1 0 0 1 1 S5 0 0 0 0 1 0 0 1 1 S6 0 0 0 1 1 1 0 0 0 S7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 S8 0 0 0 0 0 0 0 1 1 S9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 S8}{S5}{S3 S4}{S1 S6}，集体过程见表2.3。

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交通运输学院课程设计 表2.3级位划分表

要素集合 SI R(SI) A(SI) C(SI) C(SI) =R(SI) P-L0 1 1、2、3、5、7、8、9 2 2、7 3 3、5、8、9 4 4、5、8、9 5 5、8、9 6 4、5、6、8、9 7 7 8 8、9 9 9 1 2 3 4 5 6 8 1 1、2 1、3 4、6 1、3、4、5、6 6 1、2、7 1 2 3 4 5 6 7 7 9 L1={S7 S9} ?(P) 1、3、4、5、6、8 8 9 1、3、4、5、6、8、9 1 2 3 4 5 6 8 P-L0-L1 1、2、3、5、8、1 9 1、2 2 1、3 3、5、8 4、6 4、5、8 1、3、4、5、6 5、8 6 4、5、6、8 1、3、4、5、6、8 8 2 8 L2={S2 S8} P-L0-L1-L2 1 3 4 1、3、5 3、5 4、5 1 1、3、 4、6 1、 3 4 L3={S5} 16

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5 6 P-L0-L1-L2-L3 1 3 4 6 P-L0-L1-L2-L3-L4 1 6 5 4、5、6 1、3 3 4 4、6 1 6 1、3、4、5、6 6 1 1、3 4、6 6 1 6 5 6 1 3 4 6 1 6 1 6 L5={S1 S6} 3 4 L4={S3 S4} 5 3、提取骨架矩阵

A’= M”(L)-1=

7 9 2 8 5 3 4 1 6

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2 1 0 0 0 0 0 0 0 0

8 0 1 0 0 0 0 0 0 0

5 0 1 0 1 0 0 0 0 0

3 0 1 0 1 1 0 0 0 0

4 0 1 0 1 1 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 0 0 0

6 0 1 0 1 1 0 1 0 0

4、绘制多级递阶有向图

根据股价图绘制多层递接有向图，如图2.3所示。

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s7 s9 第一级 s2 s8 第二级 s5

第三级

s3 s4 第四级 第五级 s1 图2.3多级递阶有向图

s6 2.4.2求解结构模型的实用方法

1、绘制方格图，判断二元关系，建立可达矩阵及其缩减矩阵。 (V) (V) (V) V (V) V S9

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(V) (V) (V) V (V) S8 V V S7 A (A) S6 V V V S5 S4 V S3 S2 S1 交通运输学院课程设计

注：A表示列要素对行要素有直接影响，V表示行要素直接影响列要素，带（）表示间接影

2、对可达矩阵的缩减矩阵进行处理

S S S S S S S S S79285346 1 S7 1 0 0 0 0 0 0 0 0 S9 0 1 0 0 0 0 0 0 0 S2 1 0 1 0 0 0 0 0 0 S8 0 1 0 1 0 0 0 0 0 S5 0 1 0 0 1 0 0 0 0 M′(L)= S3 0 1 0 0 1 1 0 0 0 S4 0 1 0 0 1 0 1 0 0 S6 0 1 0 0 1 0 1 1 0 S1 0 1 1 1 1 1 0 0 1

可见可达矩阵可划分为五个层次，分别是： S7和S9属于第一层次；S2和S8属于第二层次； S5属于第三层次；

S4 和S3属于第四层次；S6和S1属于第五层次。 3、根据M′（L）绘制多级递阶有向图

根据可达矩阵的所见矩阵划分的层次绘制多层递接有向图，最终多层递接有向图如图2.4所示。

如图2.4所示，我们可以清楚地看到大学生基本素质系统是一个有5级的递阶结构模型。

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s7 s9 第一级 s2 s8 第二级 s5 第三级

s3 s4 第四级 第五级 s1 s6 图2.4多层递接有向图

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图2.5（a）图2.5（b）21

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3、结论

3.1结果分析

1、S7（竞争素质）和S9（法律意识）同属于一级要素，分别受到二级要素S2（政治素质）、S8（心理素质）的直接影响，也受到三级要素S5（能力素质）和五级要素S1（身体素质）的影响。首先，有了健康的体质，掌握了一定的动手实践能力，才能具有竞争意识和竞争能力，在实践中产生相应的法律意识。其次，加强政治素养和心理素质才能有利于在竞争中进步。

2、 三级要素S5（能力素质）直接影响二级要素S8（心理素质）。大学生有了一定实力，才能充满自信的迎接各种挑战，战胜各种困难，使自身具有顽强的心理素质和面对突发事件的应变能力。

3、 S5（能力素质）受到四级要素S3（思想道德素质）、S4（科学文化素质）的直接影响，此外，它也受到五级要素S1（身体素质）的影响。首先最基本的是大学生要具有一定的科学文化素质，熟练地掌握相应的科学文化知识，用来作为你日后学会某种能力的基础，其次，良好的思想道德素质会影响你对待事物的看法和做法，也会直接影响你的能力素质。再有就是良好的身体素质是一切行为的基础，只有健康的体魄，焕发向上的精神，才能有力气做好本职工作。

4、五级要素S1（身体素质）、S6（创新能力）分别影响着S3和S4。身体素质是决定一切的重要的前提。

3.2设计结论

作为大学生，首先要充分认识到素质是就业之本，要端正学习态度，努力把自己打造成“精品”；其次，要分别从思想道德素质、科学文化素质和能力素质等方面入手，提高自己核心产品、形式产品和附加产品的质量。

提高对“两课”的重视程度，关心国家政治和时事，加强主人翁意识，增强社会责任感。明确道德标准，严于律己，宽以待人，时刻关心他人和社会。在生活中，注重平时的习惯养成，勿以善小而不为，勿以恶小而为之，培养良好的道德修养。在网络的使用过程中，合法、合理的使用网络资源，杜绝浏览不健康网站、尊重知识产权等，自觉维护网络秩序。

端正学习态度，提高学习专业知识的兴趣，课堂上认真学习专业知识，课余

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多阅读与专业有关的书籍，做到对专业知识掌握“精而深”。

人文知识积累越深厚，人文文化背景越宽，视野就越开阔，融会贯通的能力才有可能越强，进而创新能力也会增强。大学生要充分利用图书馆资源，加大课外阅读量，拓宽知识面，了解自然科学的前沿成果，做到对知识的摄取“广而博”。

在学习本学科专业知识的基础上，根据自己的需求多掌握文化科学知识，包括科学的、文化的、自然的、历史的、地理的等基础知识，进行多元化的选择和学习。争取达到专业知识和基础知识、理科知识与文科知识兼顾，要既博又专，文理兼修，建立能适应社会需求的灵活可变的复合知识结构，使自己成为复合型人才。而且要多掌握有关的法律知识，丰富自我。

积极参加学校举办的各种讲座和培训课，在了解自己的兴趣与特长后，有选择性的考取国家心理咨询师、物业管理员、秘书证、工程造价员等职业资格证书。

熊彼特说：“创新就是在生产系统中引入生产要素的新组合。”只有把创新想法转化为实践才能称为真正的创新，因此大学生要多思考，勤动手，将创新思维融入到生活的各个方面，并勇于将创新想法转化为实践。踊跃参与各种创新活动。

理工科学生要有意识地培养自己的动手能力，利用实验课、实习的机会，将理论知识与实践有机结合。文科学生应踊跃参加国家和学校的比赛，如：全国创业大赛、市场调查技能分析大赛、数学建模大赛等；多利用假期参加社会实践、勤工助学、社会调查等，全方位多角度接触社会，进一步培养和提高自己的创新能力和实践能力。

从学校的角度来看，首先，要准确定位人才培养目标；其次，要根据不同大学生基本素质的差异性，优化课程体系设计，兼顾课程知识的深度、广度和关联程度，对大学生进行分类培养，做到因材施教，同时，要优化人才培养模式，注重教学内容的实用性和教学形式的新颖性，以提高大学生的基本素质；再次，要开设特色课程，培养学生的特殊技能，使自己培养的学生具有能体现本校特色的差别优势。具体而言，高校应围绕大学生基本素质的三个方面，分别采取相应的措施。重点是解决学生的世界观、人生观和价值观问题，让学生有一个观察处理问题的正确立场，有一个正确的思想方法，有良好的思想道德素质和工作作风，基本解决“怎样做人”和“做一个什么样的人”的问题。

扭转学生对于专业知识学习的错误认识。任课老师在上课时要形式新颖多样，多展开课堂讨论，调动学生积极性，杜绝“平时上课纪律松散，一到考试就划重点”。

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理工科类要进一步加强理论知识与实践的结合；文科类专业的教学要将理论融入到案例中，增强学生的参与意识，不能让理论与现实脱节。将学生的平时课堂表现与期末考试及评优评奖挂钩。

加强学生创新意识与创新能力的培养。人类社会的不断进步的过程，就是一个不断创新的过程，在以高新技术产业为支柱的知识经济时代，创新意识、创新精神、创新能力更是衡量新型人才的重要指标。学校应当大力支持各种创新活动的开展，比如：举办科技创新竞赛，团委组织成立科技创新小组等。鼓励学生将创新想法转化成实际行动。

我们通过对数据的进一步分类对比发现，参加过学校或学生会活动的学生，能力素质较其他同学更强。所以学校应扩大社团阵地，突出全员参与，突出个性化、具体化，广泛开展形式多样、参与人数众多、包容性强的活动，争取让每一位学生都有展示和锻炼自己的机会。比如，班级春游、书法比赛、朗诵比赛、演讲比赛、辩论赛、以及各种体育比赛等活动，尤其要重视辩论赛，通过学生参与活动来提高他们的实践能力、沟通协调能力、表达能力、大局意识等。

教师在上课时多安排学生上台演讲或小组讨论的机会，进一步培养学生对紧张心理的适应能力、表达能力、领导能力、沟通协调能力等。比如:在上课前要求学生上台做值日报告、安排小组形式的模拟商务演讲和商务报告、老师和学生角色互换等 。

学校应该设立心里咨询中心，而且安排老师多和同学们进行交流，走进学生的内心世界，保障大学生们的心理的健康发展。

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4、参考文献

[1]汪应洛.系统工程[M].北京：机械工业出版社，2004：69-81.

[2]姜启源，谢金星，叶俊.数学模型[M].高等教育出版社，2011. [3]刘思峰，党耀国. 预测方法与技术[M].高等教育出版社，2005.

[4]田志友，王浣成. 解释结构模型在服务蓝图设计中的应用 [J].工业工程与管理，2004，（4）：46-50.

[5] 穆尔，高会生，刘童娜，李聪聪. MATLAB实用教程[M]. 电子工业出版社，2010.

［6］ 刘道玉：武汉大学前校长，《中国高校之伤》 湖北人民出版社 2010 ［7］ 阎风桥：北京大学教育学院 《中国民办高校内部治理及国际比较》2007 ［8］ 刘莉莉.中国民办高等教育发展的研究【M】.长春:吉林人民出版社 ［9］ 邵金荣.中国民办教育的多元化与法制化【M】.北京:高等教育出版社 ［10］ 苗庆红，周红卫.怎样优化民办高校治理结构【N】一中国教育报 2006 一02一17

［11］ 汪应洛：西安交通大学 《系统工程》 第四版 机械工业出版社 2008.6

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附录

1、大学生基本素质状况调研问卷 您好！

为了分析大学生基本素质的状况，并向有关方面提出合理化建议，特组织本次调查。十分感谢您的支持！

您的性别：A男 B女 所属专业：＿＿＿＿＿ 年级 A大一 B大二 C大三 D大四

1．你所信仰的是（ ）

A、马克思主义 B、尼采超人哲学 C、实用主义 D、悲观主义 E、其他

2、你是否想加入中国共产党（ ）A 十分迫切 B 比较迫切 C加不加入都可以 D 不想加入 3、你考来，你个人感觉是（ ）

A 自己很努力才考上的，很满意 B不是很理想，本应该考一个更好的院校

C 很不理想，但没有其他的选择，只能如此了 D无所谓，在哪里读书都一样，有个文凭就可以了

4、你是否经常上网或通过报纸、电视等了解新闻（ ） A 经常 B 偶尔 C 很少 D从不 5、课余时间，你喜欢做些什么（ ）A 上网 B 到图书馆看书、学习 C 逛街或呆在宿舍 D 其他

6．你锻炼身体的时间大约是（ ）小时/周，你认为自己的身体状况（ ）A、好 B、一般 D、较差

7．在集体劳动时间，你会（ ）

A、完成任务，然后离开。B、成自己的任务后，帮助自己要好的同学。

C、自己的任务后，主动帮助其他同学。D、待别人的帮助。 E、由于某种原因，不想参加劳动，找机会悄悄离开

8．你是否参加过勤工俭学？（ ）你的原因和目的是（ ）？

A、 经济不宽裕，打工正点生活费。B、 觉得自己的胆量和能力不够，打工是为了锻炼自己。

9、你是否在公交车上给老、幼、病、残人士让过座位（ ） A 经常 B 偶尔 C 看心情 D 从未让过座

10、通常情况下，你用过的草稿纸、面巾纸等物品会怎么处理( )

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A 顺手丢掉，不管是在哪里B 公共场合就收拾起来，没有人看见就顺手扔掉

C 看心情，有时扔到垃圾箱，有时顺手扔掉D 很讲究公共卫生，从不顺手扔掉，总是把它扔到垃圾箱中

11、在食堂打饭，你会（ ）

A 自觉排队B 在没有人管理时，先打为快C 别的同学排队，我就排队，别人不排队我也不排D 从来不排队

12、当你看见身边的水龙头因为没有关紧而在不停的滴水时，是否想过去把它关掉( ) A会的，我一直这样做 B 偶尔会，看心情C 视而不见，反正又不是我开的 D 把水龙头的水放的更大，然后偷偷走开

13、在无人的楼道里，你拣到一个钱包，内除有百元现金外还有其他东西，你会（ ） A 既没有失主身份说明，又没有目击者，自己也不偷不抢，只好当作喜从天降，将它占为己有

B 拿走钱，把钱包留在那里C 立刻写一个招领启示，暂时替失主保管D 交给管理员阿姨或别的负责人处理

17、有些学生违反学校规定，甚至受到纪律处分，你的看法是（ ）

A 很正常，违反规定不是什么大不了的事情 B 这些学生素质太差，生活习惯不好 C 学校处理的还不够严格 D学校处理的很正确 E应改变一些管理方法。

1 8、你感觉周围的同学心理很正常吗（ ） A 都很正常 B 大部分都很正常 C 很少的一部分人正常 D 都不正常

19 你认为自己的交际能力（ ） A、较强 B、一般 C、较差

你与同学之间相处（ ） A、融洽 B、较为融洽 C、一般 D、不融洽 你是否听到过别人在背后议论你（ ） A、是 B、否 你是否在背后议论过别人（ ） A、是 B、否 20、你对自己的未来发展坚持哪种观点（ ）

A 已经做好了准备，凭自己的能力，一定会干好自己的事业 B 凭父母亲友关系，会找到一份好的工作，不用自己担忧

C 没有考上好的大学，前途渺茫，迷失了方向D 从来没有想过将来的问题 21、 你对自己的综合素质水平的评价态度（ ） A 优秀 B 良好 C 一般 D 较差 22、你对我们本次问卷调查的评价（ ） A 很好 B 较好 C 一般 D 没有意义

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2、% ISM 解释型结构模型 根据邻接矩阵求可达矩阵，进行级位划分的算法:

% step 1 求可达矩阵

% A 是邻接矩阵，可以由用户输入 A = [1

0

0 0 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 1

0 0 0 1 1 0 1 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 1 0

0 0 0 0 0

0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 0 1 0

0 0 1];

N=size(A,1); % N 是矩阵的阶数，是所有要素的数目 r = [N:N]; r=A; for(n=1:1:N) for(i=1:1:N) for(j=1:1:N)

sum = 0.0; for(k=1:1:N)

sum=sum+r(i,k)*A(k,j);%此处是采用普通的矩阵乘法，但是下面可以根据sum的值是否大于或等于1

%来判断连通型，从而等价得到r(i,j)的实际值。 end if(sum >= 1) r(i,j)= 1;

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else r(i,j)=0; end end end end

R=r; % R 是可达矩阵

%step 2 级别划分

L=[N:N]; % L 是二维数组，存储级划分的结果，下面首先初始化为0 for(i=1:1:N) for(j=1:1:N) L(i,j)=0; end end

for(p=1:1:N) % p 是存储层次级数 l 的变量，也控制了总循环的次数

k=1; % k 是记录每一级(p)内要素，在L内存储下标的变量,形式为L(p,k)

%下面是利用二重循环，求解p级内的要素 for(i=1:1:N)

sign=0; % 是标志变量，初始为0，如果对某要素考察后，其值仍为0，则表明该要素是顶点要素。否则，不是顶点要素

sum=0; % sum 是计数器，用于判断当前考察的要素所在的矩阵行向量是否是值全为0的向量。因为本程序的算法是这样的，

% 即如果已经发现某要素是某级的顶点，则在求下一级顶点时，需要去除上面各级的要素。在本程序是通过变通的方法实现

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% 相同的目的，即所有已经是顶点的要素的所在行和列的值全部重新置为0。这样就等价于删除了这些上级顶点。从而简化了 % 程序的算法。 for(j=1:1:N)

sum=sum+r(i,j);

if(r(i,j) == 1 & (r(i,j) ~= r(j,i)))

% 算法的关键，R(i)=R(i)交A(i)，只需要判断要素i所在的行中， % 所有值为1的矩阵元素R(i,j), 其对称矩阵元素R(j,i)的值如果也为1，则说明R(i)=R(i)交A(i)成立。否则

% 只要有一个元素不满足该条件（此时标志变量的值赋为 1 ），就说明该要素i不是顶点。进行下一要素i+1的考察。 sign=1 break end end

if(sum~=0) %sum不为0,说明该要素不是已经求出的上级的顶点，可能是新级别的顶点，如果sum为0，则说明是已经 % 求出的顶点

if(sign==0) % sign为0，说明是新顶点 L(p,k)=i; % 在L内记录新顶点，p为级别 k=k+1; end end end

% 已经对p级别的顶点计算完毕，下面的程序是把p级的顶点所在的行和列的矩阵元素全部置为0，以在后面的计算表示老顶点 for(g=1:1:N)

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if(L(p,g)~=0) for(h=1:1:N) r(L(p,g),h)=0; r(h,L(p,g))=0; end end end

% 进行下一次循环，找出p+1级别的顶点元素 end

clc % 清命令窗口

% 输出可达矩阵，级别划分矩阵。 R L

% 对于同级内部的强连通集的最大回路集合的划分，和不连通集的划分，比较容易。程序不再给出算法，自行判断。

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交通运输学院

物流系统规划 课程设计

学姓姓成

院 交通运输 班 级 物流1002

名 黄少侠 学 号 201000743

名 杜星 学 号 201000744 绩 指导老师

2013 年 7 月 10 日

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指导教师评语及成绩

指 导 教 师 评 语 成 绩 导师签字： 年 月 日

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