更新时间：2023-04-13 11:01
解释结构模型法（Interpretative Structural Modeling Method,简称ISM方法），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。一言以蔽之ISM就是在不损失系统功能的前提下给出最简的，层次化的拓扑图。其中最简是求解一般性骨架矩阵（骨干矩阵，骨架矩阵）；层次化是通过 多种层级抽取的方式获得。
解释结构模型的本质，一言以蔽之，就是对研究的概念系统通过一系列数学上的拓扑运算最终给出一个最精简层次化有向拓扑图。而这个最精简的阶梯形式的层次化的有向拓扑图一般是用有向菊花链的形式来表达。
菊花链的名词来源于小孩的游戏，制作菊花链首先采摘一些菊花，然后用手指甲在菊花茎的基部弄个洞，接着用绳子从基部穿过去，重复这项动作，直到所有的菊花都穿成了一串，而通常表现为花环或者其它形式链式结构。
解释结构模型法(Interpretative Structural Modeling Method,)简称ISM法是一种使用广泛的系统科学方法。它源于结构建模（Structural Modeling）。ISM方法是先把要分析的系统，通过梳理拆分成各种子系统（因素、要素）、然后分析因素以及因素之间的直接二元关系；并把这种概念模型映射成有向图，通过布尔逻辑运算，最后揭示系统的结构，并给出不损失系统整体功能前提下，以最简的层次化的有向拓扑图的方式呈现出来。相较于表格、文字、数学公式等方式描述系统的本质，ISM具有极大的优势。因为它是以层级拓扑图的方式展示结论，这种展示效果有直观性，通过层级图可以一目了然的了解系统因素的因果层次，阶梯结构。
ISM方法是系统科学里的一种研究方法，是搭建在自然科学与社会科学之间桥梁的一种有效的研究方法。ISM建模需要运用布尔矩阵运算或者是相对复杂的拓扑分析，这种手法属于典型的系统科学的研究方法。但是将具体的结点、有向边释意，这些分析过程都归属于社会科学的范围。
ISM的应用面十分广泛，从能源问题等国际性问题到地区经济开发、企事业甚至个人范围的问题等。它在揭示系统结构，尤其是分析教学资源内容结构和进行学习资源设计与开发研究、教学过程模式的探索等方面具有十分重要作用，它也是教育技术学研究中的一种专门研究方法。
在ISM方法的发展历程上有三个重要的节点。
1976年在Societal Systems: Planning, Policy, and Complexity中John N. Warfield首次运用ISM技术揭示复杂性的问题。它标志着ISM方法的诞生。
2003年，黄炜在《黑客与反黑客思维研究的方法论启示——解释结构模型新探》的硕士论文中详细阐述了六种解释结构模型，并给出了界定与命名。
其论文推演的过程为：
先从经典ISM开始，根据不同的情况分别界定了，博弈解释结构模型方法（Game Interpretative Structural Modeling Method, 简称GISM方法）。
模糊解释结构模型方法（Fuzzy Interpretative Structural Modeling Method, 简称FISM方法）把布尔值域，推广到[0,1]范围的模糊论域。
阻尼解释结构模型方法（Damp Interpretative Structural Modeling Method, 简称DISM方法）该方法把[0,1]范围的模糊论域推广到[-1,1]的模糊论域。
虚解释结构模型方法（Virtual Interpretative Structural Modeling Method, 简称VISM方法）把[-1,1]的模糊论域推广的虚数的模糊论域，这只是数学上一种推广，正如作者所言，他也并不清楚这种推广有何现实运用。
函数解释结构模型方法（Function Interpretative Structural Modeling Method, 简称FunISM方法）是一般化的定义，即是一个通式。
2011年在《Scenario construction via Delphi and cross-impact analysis》一文中Murray Turoff等第一次提出了交叉影响分析-解释结构模型方法。
该文专门强调了场景、情境，用一般系统论的观点来看就是系统所处的具体环境不同，对应着解释结构模型的结构会有变化。而这种变化正是因素之间的博弈所导致的。
即一个系统，在不同时期，不同的条件下，它会以不同的结构方式，不同的形态呈现出来,这种变化就是一种系统的演化。
2020年，倪标等在《基于对抗解释结构模型的军事训练方法可推广性评价模型》一文中提出了对抗解释结构模型（Adversarial Interpretive Structure Modeling Method 简称 AISM）。
该文通过实例分析表明,AISM充分体现和反映人的思维过程,具有结构清晰、计算简便、结论直观、易于理解、可信度高等特点,可以在类似的评价等运用场景得到广泛运用。
从流程图可以看出ISM的步骤如下:
该步骤又分为两步：
（1）由关键问题确定因素集
（2）两两比较因素之间的直接因果为导向的关系并建立邻接布尔矩阵
以上两步ISM的提出者Warfield教授建议组织ISM小组，由专家小组成员相互讨论、或者采用德尔菲方法确定。
第二、计算得出可达矩阵
该步骤并非必须，属于牺牲计算速度换取可理解性。
第三、以层级划分为核心的四大运算
（1）、区域划分
（2）、回路判断
（3）、缩边运算
（4）、层级划分 （经典的结果优先层级划分、原因要素的层级划分、轮换方式的层级划分）
第四、层级图绘制
这步最为关键。需要注意如下几点：
（1）、最终展示的必须是一般性骨架矩阵到可达矩阵之间的一个矩阵
（2）、在满足层次性的前提下尽量减少有向边的交叉点的数目。即尽量不用组织结构形式的有向边，该形式极易掩盖要素之间的可达性。
第五、释意
一般从如下几个方面来解释：
（1）、整体的层次性，即因果性、偏序与可达性来解释，ISM得出的骨架矩阵的拓扑层级图就是有向哈斯图
（2）、博弈驱动与博弈依赖
（3）、关键路径上分析，尤其是路径选择上、路径完成度上、基于客观数据的反映上。
第一、区域划分
第二、缩点
其经典算法有三个，不再举例。
第三、缩边
即计算一般性骨架矩阵，一般性骨架矩阵由骨架矩阵代入回路要素可得到。
对于无回路的有向图（DAG），其缩边矩阵即为骨架矩阵。该骨架矩阵即为哈斯图矩阵
其中 ：
S '为骨架矩阵
R'为缩点可达矩阵
I为单位矩阵
HS为哈斯矩阵
即对角线的为1的值变为0
第四、层级抽取规则
A、经典的结果优先抽取方式的层级划分。
B、原因优先抽取方式的层级划分
C-1、 轮换坐庄法 结果-原因轮流
C-2、 轮换坐庄法 原因-结果轮流
ISM已经有大量编制好的程序。且有在线直接运算并有绘制好可以拖拽移动，防止交叉的拓扑层级图的程序。
上图以原始关系矩阵代入层级得到的层级拓扑图
解释结构模型计算流程图
对抗解释结构模型流程图
1、两两比较得到原始邻接关系布尔矩阵A ，A又称为原始矩阵，邻接矩阵，关系矩阵，其本质是布尔方阵，且为二值型的方阵。
2、主对角线上全部变成1得到相乘矩阵。
3、由相乘矩阵通过连乘或者幂乘直到矩阵不再发生变化得到可达矩阵R。
4、通过可达矩阵得到可达集合R，先行集合Q，共同集合T且T=R∩Q
结果优先的层级抽取为 ：R=T
原因优先的层级抽取为： Q=T
最终层级划分的结果如下：
5、缩点可达矩阵R'的计算 R‘由可达矩阵R中所有的回路以一个要素代替
’
6、骨架矩阵计算
7、一般性骨架矩阵S的计算，即以菊花链表示回路
8、对抗层次拓扑图的绘制
即把要素放置在对应的层级上。
把一般性骨架矩阵S中的边画上。即完成绘制工作。