解释结构模型（Interpretative Structural Model，ISM）技术是美国沃菲尔德（J.N.Warfield）教授于1973年作为一种分析复杂的社会经济系统结构问题的方法而开发的，是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，是结构模型化技术的一种。其基本思想是通过各种创造性技术将复杂的系统分解为若干子系统要素，利用人们拥有的实践经验和有限知识并借助计算机的帮助，对系统要素及其相互关系等信息进行处理，最终构成一个多级递阶的结构模型。

ISM属于静态的定性模型，它的基本理论是图论的重构理论。ISM以定性分析为主，属于结构模型，其优点是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系统模型，因此特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的复杂系统分析，在揭示系统结构等方面具有十分重要的作用。它的应用范围十分广泛，涵盖从能源等国际性问题到地区经济开发、企事业甚至个人问题等领域。

1.ISM的运用原理

ISM通过对表示有向图的相邻矩阵的逻辑运算，得到可达性矩阵，然后分解可达性矩阵，最终使复杂系统分解成层次清晰的多级递阶形式。解释结构模型在制订企业计划、城市规划等领域已广泛使用，尤其对于建立多目标、元素之间关系错综复杂的社会系统及其分析，效果更为显著。

解释结构模型用顶点Si和Sj表示系统的元素（i=1，2，3…；j=1，2，3…），带箭头的边（Si，Sj）表示两元素之间的关系，即可构成有向图（图4-2），用来表示有向图中各元素间连接状态的矩阵称作相邻矩阵A。当从Si到Sj有带箭头的边连接时，矩阵元素aij取值为1，无连接时取值为0。可达性矩阵M是用矩阵形式反映有向图各顶点之间通过一定路径可以到达的程度，它通过以下计算求得：将相邻矩阵A加上单位矩阵I，然后用布尔代数规则进行乘方运算，直到两个相邻幂次方的矩阵相等为止。相等的矩阵中幂次最低的矩阵即为可达性矩阵。

图4-2　有向图示意

如图4-2所示，有向图的相邻矩阵A和可达性矩阵M如下：

通过对可达性矩阵的分解（有区域分解和级间分解），最终即可建立能够非常直观清楚地反映系统元素之间结构关系的多级递阶结构模型，如图4-3所示。

图4-3　多级递阶结构模型

2.ISM的工作程序

ISM的工作程序可主要分为以下七步：(www.daowen.com)

（1）组建实施小组：一般由熟悉ISM方法的技术专家、系统协调人、参与者三方面人员组成；

（2）设定拟解决的系统关键问题；

（3）选择构成系统的影响关键问题的导致因素；

（4）列举各导致因素的相关性；

（5）根据各要素的相关性，建立相邻矩阵和可达性矩阵；

（6）对可达性矩阵进行层级分解，建立结构模型；

（7）根据结构模型建立系统的解释结构模型。