多层次流程建模

多层次流程建模（MFM）是一个工业流程建模的框架。MFM是一种采用抽象、分解和功能表示等概念的功能模型。这种方法将系统的目的，而不是系统的物理行为视为其定义要素。MFM将一个系统的功能沿着手段-终端和整体-部分的维度分层次地分解，并与预期的行动相关。功能是由作为子系统一部分的基本概念的关系来合成模型的。每个子系统都是在整个系统的背景下，根据其在系统中的功能（手段）的目的（目的）来考虑的。只用几个基本概念作为构件，就可以对行动的成功或失败进行定性推理。MFM定义了一种图形化的建模语言来表示所包含的知识。

MFM起源于一种建模语言，用于记录人类操作者如何识别和处理未知的操作情况，以改善人机界面的设计。

MFM以质量和能量流的方式描述系统的功能，作为实现特定目的的手段。流动是基本功能概念的决定性因素。运输和屏障的概念起着最重要的作用，因为它们连接着其他功能类型的对，反映了系统中的物理流动。汇和源函数标志着所考虑系统的边界和流动的结束或开始。存储和平衡概念都可以是多个流动路径的集合点或分割点。相应地，有效的MFM语法需要一个运输工具或一个障碍物来连接其余四种类型的两个功能。除了一个角度内的流动（质量或能量），MFM还通过手段-终端关系（中介和生产者-产品）连接质量和能量之间的影响，以及通过使用单独的控制流结构控制系统的方式引入因果联系。通过系统的异常状态之间的因果关系的诊断信息是由功能之间的物理效应推断出来的。彼得森区分了功能之间的直接和间接影响。

直接影响是指运输工具从上游功能吸收质量或能量，并将其传递给下游功能的效果。另一方面，间接影响来自不同的物理实现，并由另一个功能对运输工具的影响或参与关系来表示。例如，运输的状态可以被影响下游存储的异常状态所影响，而该状态不会被参与的状态所影响。根据基本的物理解释，所有可能的流动功能模式的推理规则已经建立。张晓明编译了这些模式和隐含的因果关系。

热泵的MFM图反映了总体目标（cob2），即保持暖方的能量水平不变。能量流结构efs2从最普遍的（能量）角度显示了系统功能，它被进一步分解为冷却剂的质量流（mfs1），作为所需能量传输的手段。进一步的分层分析产生了efs1，它代表了泵所需的能量，作为产生部分质量流的手段。控制系统（如水流控制器）引入的操作约束由cfs1和温度控制器cfs2来模拟。基于MFM的应用解决方案在工业自动化的许多方面已经被提出。研究方向包括。