系统工程课程论文基于ISM模型

1、上海工程技术大学 系统工程课程论文系统工程课程论文 学 院专 业班级学号学 生指导教师 题 目基于解释结构模型（ISM）的高校食堂服务满意度分析 2011年6月基于解释结构模型（ISM）的高校食堂服务满意度分析摘要：高校食堂与全校师生的生活息息相关，当今高校食堂私有化趋势日益明显，高质量的服务是各高校食堂在竞争中生存和发展的关键。因此，研究高校食堂服务满意度也就具有很重要的意义。本论文应用了层次分析法，解释结构模型（ISM），对所得数据进行计算和分析，为提高高校食堂服务水平提供一点参考与借鉴。关键字：高校食堂服务满意度，层次分析法，解释结构模型（ISM）ABSTRACT：The dining

2、room of the university is closely linked with the life of the teachers and students of the whole school.The privatization trend of dining room of current university is obvious day by day.The high-quality service is the key through which the dining room of university can surviv e and develop in the c

3、ompetition. Therefore it is significant to study the service satisfaction of dining room of the university. This paper applies the relative theory of the analytic hierarchy process and ISM to calculate and analyze the data, in order to provide reference forimproving the service level of dining room

4、of university.Key words: Service Satisfaction of Dining Room of University，AHP，Interpretative Atructural Modeling（ISM） 引言高校食堂服务质量，是所有高校的老师和学生每天关注的问题，其也直接关系到学校的发展和稳定。高校食堂原本是具有“天时、地利”优势的解决学生吃饭问题的场所，但学生对食堂的服务满意度却普遍较低，存在食堂客源流失的趋势，这不仅仅简单的影响到学校食堂的工作，更重要的是影响到学生的饮食安全。尽管各个高校时而进行各种问卷调查，但是却一直没有一种令人满意的方法将调查所得数据

5、进行系统的分析。因此，寻求一种科学合理的评价高校食堂服务满意度的方法迫在眉睫。本论文将引入解释结构模型（简称ISM）的研究方法，试图通过系统的分析，帮助食堂管理人员在凌乱的因素中寻找分析高校食堂服务满意度低，客源量流失的根本原因，抓住主要矛盾，提出切实可行的解决方案。1 研究方法与原理1.1 高校食堂管理现状分析当前高校食堂经营和管理模式主要有两种：社会招标,个体经营。向社会发包招标是不少高校食堂的一种改革模式，运用这种改革模式，学校既可减少人力物力的耗费，又可有一定的经济收入。自主经营、自我服务。沿用老的管理模式和“小而全”的封闭式自我服务的旧格局，习惯于“统、管、包”，极少数学校甚至还出现

6、了不求提高服务学生的质量，但求享受自我福利服务；不求后勤社会化，但求后勤无偿化的现象。还有的高校虽然跨出了社会化经营第一步，但由于种种原因导致改革失败或者吸取了外地外校食物中毒事件的教训后，不求最好，但求安全，纷纷收回食堂经营权，自己成立餐饮服务公司，大包大揽，自主经营。不管哪种管理模式，都是为了解决师生的饮食问题，其目标应该是为广大师生提供好的后勤服务，而今学校食堂服务满意度偏低，客源量的减少，表明师生放弃这种服务，说明食堂管理出现了问题，对此我们利用系统工程中的系统结构模型化技术来进行分析研究。1.2 结构模型的概念我们可以把高校食堂看作是一个大型管理系统。凡是系统必有一定的结构，食堂管理

7、就包括诸多结构组成要素，系统的结构决定系统功能。因此，研究食堂管理系统的结构，并从系统结构入手，对于研究食堂管理系统整体具有普遍很重要的作用。结构模型是描述系统各单元之间的相互关系，即系统元素结构的模型。从性质上看，结构模型是一个客观模型，表述的是静态的、定性的结构。从作用上看，它以层次结构的形式表明要素之间的相互关系，包括直接关系、间接关系、隶属关系、相对地位等。1.3 ISM方法的选择解释结构模型法（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

8、构，揭示出系统内部结构。ISM 是最基本和最具有特色的系统结构模型化技术。ISM是美国J.华费尔特教授于1973 年为分析复杂的社会经济系统有关问题而开发的一种方法。其特点是把复杂的系统分解为若干子系统(要素)，利用人们的经验和知识，以及电子计算机的帮助，最终构建一个多级阶梯的结构模型。构建ISM的主要工作步骤：(1)设定问题,明确ISM的分析目标;(2)选择构成系统的要素;(3)构思模型,建立邻接矩阵和可达矩阵;(4)对可达矩阵进行分检后得到骨架矩阵;(5)根据骨架矩阵建立结构模型并得到解释结构模型。2 研究方法的实现，ISM方法模型的建立及求解2.1 选择构成食堂服务满意度的要素 在对食堂

9、服务满意度偏低问题初步认识的意识模型基础上，我进一步明确定义了影响食堂客源的各个要素，系统共有11个要素所组成，如表1 。 要素集合为A，表达式：A= A1,A2,A3,A11表2.1 系统构成要素要素编号要素名称要素定义A1师生人数去食堂吃饭的师生人数A2服务质量食堂服务人员的工作质量A3运营时间食堂的开放时间A4学校管理学校食堂的管理A5地点食堂的地理位置A6环境卫生环境卫生状况A7饭菜卫生饭菜的卫生状况，厨房卫生A8饭菜口味同时满足上海和外地师生A9饭菜种类饭菜的花色是否多种多样A10饭菜价格价格是否很合理A11师生评价师生对食堂伙食等的评价2.2 针对高校食堂服务满意度建立邻接矩阵2.

10、2.1 邻接矩阵的含义邻接矩阵是描述要素之间的直接影响。它在各个要素之间逐一比较，以输出（施加影响的）要素为行、输入（受到影响的）要素为例，当两个要素之间影响的关系成立时取1、不成立时取0，即矩阵中各个元素为aij=1,有ij的枝0,无ij的枝根据两项关系的有和无，归纳表示成邻接矩阵Aaij的形式。2.2.2 由要素之间影响关系建立邻接矩阵 系统中这11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，我们用邻接矩阵来表示。矩阵的元素aij =1 表示要素Ai 对Aj 有直接影响，否则a ij =0。在本实验中，建立邻接矩阵如表2。 表2.2邻接矩阵A 师生人数 服务质量 运

11、营时间 学校管理 地点 环境卫生 饭菜卫生 饭菜口味 饭菜种类 饭菜价格 师生评价  A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11师生人数A1 10000000000服务质量A2 11000110001运营时间A3 10100000001学校管理A4 01110111110地点A5 10001100001环境卫生A6 10000110001饭菜卫生A7 10000010001饭菜口味A8 10000001001饭菜种类A9 10000000101饭菜价格A10 10000000011师生评价A11 100000000012.3根据系统元素建立的邻接矩阵编程求出可达矩阵2.3.1

12、可达矩阵的含义邻接矩阵A生成后，接下来求其与单位矩阵I的和AI，再对某一整数n作矩阵AI的幂运算，知道下式成立为止。M(A+I)n+1=(A+I)n(A+I)2A+I（2.1）幂运算是基于布尔代数运算(0、1的逻辑和、逻辑积)进行的，即1+1=1, 1+0=0+1=1, 1×1=1, 1×0=0×1=0 （2.2）矩阵M(A+I)n称为可达矩阵，可达矩阵用于描述元素间所有影响。2.3.2 建立可达矩阵可达矩阵M的元素mij为1代表要素Ai到Aj之间存在一步或若干步可以到达的路径，即可达矩阵完全表征了要素间的直接和间接关系，它在把握系统的结构方面有着非常重要的作用。

13、实验步骤：1根据系统元素建立的邻接矩阵编程求出可达矩阵； 2对可达矩阵编程求系统元素的前因集、后果集及其它们的交集，作出分级划分； 3作出强连通与不连通子集划分； 邻接矩阵表2反映了要素之间的直接关系，同时，要素之间还存在着间接关系，要素Ai 影响A j,而A j又影响A k，则Ai就间接影响Ak。这种影响可能是通过一个中间要素，也可能通过多个中间要素。我们用可达矩阵M来表示这样的直接或者间接的要素之间的影响关系。矩阵的元素a ij =1表示要素A i对Aj有直接或间接的影响，否则，a ij =0,具体结果如表3。 表2.3 可达矩阵M 师生人数 服务质量 运营时间 学校管理 地点

14、环境卫生 饭菜卫生 饭菜口味 饭菜种类 饭菜价格 师生评价  A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11师生人数 10000000000服务质量 11000110001运营时间 10100000001学校管理 11110111111地点 10001110001环境卫生 10000110001饭菜卫生 10000010001饭菜口味 10000001001饭菜种类 10000000101饭菜价格 10000000011师生评价 100000000012.4 对可达矩阵进行分检整理根据可达矩阵,我们找出要素A i能够影响到的所有要素,组成可达集R(A i )和所有能够影响到A i的

15、要素,组成前因集A (Ai) ,同时我们找出所有即能影响Ai又被Ai 影响的要素，组成交集S(Ai)。如表4 表2.4 可达集和前因集列表 要素 可达集R(Ai)前因集A(Ai)交集S(Ai)师生人数 A111,2,3,4,5,6,7,8,9,10,111服务质量 A21,2,6,7,112,42运营时间 A31,3;113,43学校管理 A41,2,3,4,6,7,8,9;10;1144地点 A51,5,6,7,1155环境卫生 A61,6;7,112,4,5,66饭菜卫生 A71,7,112,4,5,6,77饭菜口味 A81,8,114;88饭菜种类 A91,9,114;99饭菜

16、价格 A101,10,114;1010师生评价 A111,112,3;4,5,6,7,8,9,10,1111 区域内的级位划分，是确定区内各要素所处层次地位的过程。基本方法是找出整个系统要素集合中没有影响其他要素的要素，即最高级要素，将他们去掉，求剩下要素集合的最高级要素，依次类推，直到确定出最低一级的要素集合。最高级要素的定义式为： L1 = A iA iA，R 0 (A i )A0 (A i )=R 0 (A i )，i= 1,2,n 通过运算，可以得到第一级元素为A1；二级元素A11；三级元素A3, A7,A8 A9 A10,；四级元素A6；五级元素A2, A5；六级元素A4。 第一层A

17、1   A11第二层 A10A7A9A8A3第三层第四层A6 第五层A2A5第六层A4图1：解释结构模型  师生人数第一层  师生评价第二层 师生评价饭菜种类饭菜卫生运营时间饭菜口味第三层环境卫生第四层 第五层服务质量地点第六层学校管理图2：递阶结构模型 2.5 系统结构模型结构的关系及意义如图1所示，我们可以清楚地看到食堂客源系统是一个有6级的递阶结构模型。影响A1(师生人数)的最直接原因就是二级因素A11(师生评价)，学校师生对食堂的好评不断；而A11(师生评价)主要是由于三级因素A3(运营时间)、A

18、7(饭菜卫生)、A8(饭菜口味)、A9(饭菜种类) 、A10(饭菜价格)因素导致的，学校通过饭菜口味和种类来吸引师生前来就餐，饭菜卫生以及饭菜价格也都日趋合理化，这在不同程度上影响同学的健康、食欲、心情，从而招来更多师生中午以及晚上在食堂就餐。四级因素A6(环境卫生)又影响三级因素。环境卫生受五级因素A2(服务质量)和A5(地点)的影响，随着学校重视程度的日趋提高，校园食堂内人员服务质量态度等都日渐轨道化，最后一级因素A4（学校管理）影响着A2 和A5。 3 小结通过以上的数据结果分析，引起食堂拥挤的最基本因素是学校管理、地点、饭菜价格、饭菜种类这四个因素。它们分别影响着各自所在层级以上的因素

19、，最终导致学校的食堂一到中午和晚上极度拥挤。此外通过利用MATLAB程序运算可达集与前因集我们可以清楚地看到学校管理这一因素影响力最为重要。与此同时在编写MATLAB程序时不断利用三重for循环来进行矩阵的运算，使我们不单巩固了计算机编程的实际操作能力，并用其解决实际问题。通过实验元素分析，计算机语言编程，结构图的描述，我们认为在食堂管理过程中，尤其要注意以上所提及的四个因素，学校加强管理和监督，更好地发挥天时地利优势，在不断制定更实惠的饭菜价格，丰富饭菜种类的同时，增加人手和服务窗口，排除拥挤现象。 从系统工程实验的整个过程，我们可以看出，解释结构模型方法的确适用于高校食堂客服务满意度低的分

20、析，通过对模型的分析，能够找到问题的根源，能够对高校食堂师生进餐是出现拥挤问题提出更有针对性的建议。让我们更熟悉层次分析方法的分析过程，初步学会运用层次分析方法进行实际案例的评价与决策，并且能够结合实际了解系统评价指标体系的结构组成。4 鸣谢最后谢谢0315082班朱颖同学和0315081班林虹同学给我程序编译上部分建议还有其他小组在实验中与我们的相互交流，一起探讨题目。最后十分感谢唐幼纯老师对我们论文报告的悉心指导和严格把关，衷心感谢！5 参考文献1 郝勇 范君晖.系统工程方法与应用 M. 科学出版社， 2007.2 汪应洛系统工程第三版M. 北京：机械工业出版社， P69-P81.3 王莲

21、芬层次分析法研究M.北京：中国人民大学出版社，19904 惠志祥对高校食堂经营管理模式的探讨.中国食品卫生杂志J，2005.17附件（程序源代码）：（1）：M=input('按回车显示可达集：');fprintf('n');disp('可达集为：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('R(a%i)=',i); s=i for(i=1:1:N) if(R(s,i)=1) fprintf('%i',i); end endendfprintf('nn'

22、);M=input('按回车显示前因集：');fprintf('n');disp('前因集为：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('A(a%i)=',i); s=i for(i=1:1:N) if(R(i,s)=1) fprintf('%i',i); end endendfprintf('nn');M=input('按回车显示R(ai)与A(ai)的交集：');fprintf('n');disp('R(a

23、i)与A(ai)的交集为：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('S(a%i)=',i); s=i for(i=1:1:N) if(R(s,i)=R(i,s)&R(s,i)=1) fprintf('%i',i); end endendfprintf('nn');A=input('按回车显示层级：');for(i=1:1:N) fprintf('n'); fprintf('%i层元素为：',i); s=i for(j=1:1:N) if(L(s,j)>=1) i=L(s,j) fprintf('%i',i); end end if(L(s+1,1)=0) break; endendfprintf(&#