系統(tǒng)工程思考與練習(xí)題

1、第一章1、選擇一個你所熟悉的系統(tǒng)問題說明：（1）系統(tǒng)的功能及其要素；（2）系統(tǒng)的環(huán)境及輸入、輸出；（3）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（最好用框圖表達(dá)）;（4）系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)、環(huán)境的關(guān)系。2、說明系統(tǒng)一般屬性的含義，并據(jù)此歸納出若干系統(tǒng)思想或觀點(diǎn)；3、管理系統(tǒng)有何特點(diǎn)？為什么說現(xiàn)代管理系統(tǒng)是典型的（大規(guī)模）復(fù)雜系統(tǒng)？4、請總結(jié)系統(tǒng)工程（學(xué)）的特點(diǎn)（結(jié)合第二、三章內(nèi)容）。5、結(jié)合系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域，說明系統(tǒng)工程在你所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的可能應(yīng)用及其前景。第二章1.系統(tǒng)工程與系統(tǒng)科學(xué)的聯(lián)系和區(qū)別是什么?2.3.4.5.控制論的兩個基本觀點(diǎn)及其意義。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？簡述控制論對系統(tǒng)工程方法論的啟示。 功能模擬法與傳統(tǒng)模擬法

2、的區(qū)別有哪些?6. 信息概念的特點(diǎn)有哪些?7. 申農(nóng)信息熵與物理學(xué)中的熵有什么關(guān)系？8. 信息方法論與傳統(tǒng)方法的區(qū)別，以及信息方法的意義。9. 簡述一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生背景及其基本觀點(diǎn)。10. 什么是耗散結(jié)構(gòu)？形成耗散結(jié)構(gòu)的條件有哪些？以及耗散結(jié)構(gòu)理論的意義。11. 協(xié)同學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)理論在研究上的區(qū)別有哪些？12. 突變論較以往的數(shù)學(xué)理論有什么突破？其主要觀點(diǎn)有哪些?13. 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的基本思想是什么?14. 錢學(xué)森提岀的“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”有哪幾個方面的層次含義?第三章什么是霍爾三維結(jié)構(gòu) ？它有何特點(diǎn)？1.2.霍爾三維結(jié)構(gòu)與切克蘭德方法論有何異同點(diǎn)3.4.什么是系統(tǒng)分析？它與系統(tǒng)工程關(guān)系如

3、何 系統(tǒng)分析的要素有哪些 ？各自是何含義？5.你如何正確理解系統(tǒng)分析的程序6.7.8.初步系統(tǒng)分析有何意義 ？如何做好這項工作？ 請通過一實(shí)例，說明應(yīng)用系統(tǒng)分析的原理。請總結(jié)近年來系統(tǒng)工程方法論的新發(fā)展及其特點(diǎn)。第四章1. 系統(tǒng)模型有哪些主要特征？模型化的本質(zhì)和作用是什么?2. 簡述解釋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)、作用及適用范圍。3. 請依據(jù)下圖建立可達(dá)矩陣。BllpD4.已知下列可達(dá)矩陣5.考慮一個三階差分方程（所描述的線性定常系統(tǒng)）式中01給定初始狀態(tài)x(o)= 0求k=1,2,3 時的 x(k)。第五章?系統(tǒng)仿真方法的特點(diǎn)有哪些1、系統(tǒng)仿真在系統(tǒng)分析中起何作用2、SD的基本思想是什么？其反饋回路是怎

4、樣形成的 ？請舉例加以說明。3、請分析說明SD與解釋結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)、狀態(tài)空間模型方法的關(guān)系及異同點(diǎn)。4、請舉例說明 SD 結(jié)構(gòu)模型的建模原理。5、SD 為什么要引入專用函數(shù) ?請說明各主要 DYNAMO 函數(shù)的作用及適用條件。6、如何理解 SD 在我國現(xiàn)實(shí)的社會經(jīng)濟(jì)和組織管理系統(tǒng)分析中更具有方法論意義7、請用 SD 結(jié)構(gòu)模型來描述學(xué)習(xí)型組織的一般機(jī)理。8、假設(shè)每月招工人數(shù) MHM 和實(shí)際需要人數(shù) RM 成比例，招工人員的速率方程是：MHM KL=P*RM K ，請回答以下問題：（1）K 和 KL 的含義是什么 ? 的實(shí)際意義是什么 ?9 、已知如下的部分 DYNAMO方程：MT - K=MT

5、J+DT*(MHJK-MCT JK) ，（2）RM 是什么變量 ? （3）MHM 、P、RM 的量綱是什么 ?（4）PMCT KL=MT K/TT K,TT K=STT*TEC K ,ME K=ME J*DT*（MCT JK-ML JK）其中： MT 表示培訓(xùn)中的人員 （人）、 MH 表示招聘人員速率 （人/月 ）、 MCT 表示人員培訓(xùn)速率 （人 /月）、 TT 表示培訓(xùn)時間、 STT 表示標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)時間、 TEC 表示培訓(xùn)有效度、 ME 表示熟練人員 （人）， ML表示人員脫離速率（人/月）。請畫岀對應(yīng)的 SD（程）圖。10、高校的在校本科生和教師人數(shù)（S和T）是按一定的比例而相互增長的。已

6、知某高?，F(xiàn)有本科1 人 /年。 學(xué)校現(xiàn) SD 模型分析該校未生 10000 名， 且每年以 SR 的幅度增加， 每一名教師可引起增加本科生的速率是 有教師1500名，每個本科生可引起教師增加的速率仃R）是0.05人/年。請用來幾年的發(fā)展規(guī)模，要求：（1）畫出因果關(guān)系圖和流 （程 ）圖；（2）寫出相應(yīng)的 DYNAMO 方程；（3）列表對該校未來 35年的在校本科生和教師人數(shù)進(jìn)行仿真計算；DYNAMO 方程及 ）；（2）說明其中的（4）請問該問題能否用其它模型方法來分析?如何分析 ?11、某城市國營和集體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的規(guī)?？捎肧D 來研究?，F(xiàn)給出描述該問題的其變量說明。要求： （1）繪制相應(yīng)的 SD

7、流（程）圖（繪圖時可不考慮仿真控制變量 因果反饋回路及其性質(zhì)。S K=S J+DT*NS JKS=90NS KL=SD K*P K/(LENGTH-TIME K)SD K=SE-SP KSE=2SP K=SR K/P KSR K=SX+S KSX=60P K=P J+DT*NP JKP=100NP KL=I*P KI=0.02CS 為個體服務(wù)網(wǎng) （個/千人）、 SP為的千人均網(wǎng)點(diǎn)數(shù)（個/千人）、SX為非個體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)（個）、SR（個）、P為城市人口數(shù)（千人）、NP為年新增人口數(shù)（千人/年）、I其中： LENGTH 為仿真終止時間、 TIME 為當(dāng)前仿真時刻，均為仿真控制變量； 點(diǎn)數(shù)（個）、NS

8、為年新增個體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù) （個/年）、SD為實(shí)際千人均服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)與期望差 SE 為期望的千人均網(wǎng)點(diǎn)數(shù)、 為該城市實(shí)際擁有的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù) 為人口的年自然增長率。12、為研究新住宅對家俱銷售的影響，考慮分房和家俱銷售兩個子系統(tǒng)。在分房子系統(tǒng)中，分房數(shù)量(FFL)的增加使分到新房的戶數(shù) (XFS)增加，進(jìn)而使未分房戶數(shù) (WFS)減少。其中未分房戶數(shù) 還受到需住房總戶數(shù)(XQS)的影響；分房數(shù)量與未分房戶數(shù)成比例，比例系數(shù)記為分房系數(shù)(FFX)。在家俱銷售子系統(tǒng)中，未買家俱新房戶數(shù)(WMS)的增加使家俱銷售量(XSL)成比例增加,比例系數(shù)記為銷售系數(shù) (XSX);銷售量的增加又使得已買家俱戶數(shù)(YMS)增

9、加。假定在一定時期(如若干年)內(nèi)，XQS、FFX和XSX保持不變。要求：(1)畫岀新住宅對家俱銷售影響的因果關(guān)系圖，并指岀兩個子系統(tǒng)各自回路的性質(zhì)；(2)指岀給定所有變量的類型，建立用SD研究該問題的結(jié)構(gòu)模型；寫岀該問題的SD數(shù)學(xué)模型，并就其中任一子系統(tǒng)， 指岀各方程的名稱和作用(4) 適當(dāng)設(shè)定初值和常量，仿真計算35年后所有狀態(tài)變量的數(shù)值；(5) 分別畫岀兩個子系統(tǒng)中狀態(tài)變量隨時間的響應(yīng)趨勢。13、根據(jù)以下說明，畫岀因果關(guān)系圖、建立流圖模型，并擬定變量名和適當(dāng)數(shù)據(jù)，寫岀對應(yīng)的DYNAMO 方程(1)人口與經(jīng)濟(jì)增長城市就業(yè)機(jī)會多，是人口流入城市的原因之一。但遷入者不一定會馬上在該地區(qū)得到許多就

10、業(yè)機(jī)會，得知并取得就業(yè)需要一段時間。遷入人口的增加， 促使城市產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大。 而產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)大,形成附加的需要，這種需要更加增大了該地區(qū)的就業(yè)機(jī)會。(2)人口與土地使用這樣, 勞動力需求減少，結(jié)果就業(yè)機(jī)會 地區(qū)人口就停止增長。人口增加，除了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長之外，還使住宅建設(shè)按照人口增長的速度發(fā)展?，F(xiàn)在假定，可供 產(chǎn)業(yè)和住宅用的土地是固定不變的。因此，住宅儲備的增加， 使可供產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的用地減少。一旦沒有更多的土地可供使用，該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展就受到抑制，也就減少。潛在的移入者一旦知道就業(yè)機(jī)會減少，移入人口隨之減少，14、請根據(jù)某產(chǎn)品銷售速率、銷售量及市場需求量的相互關(guān)系 比，比例系數(shù)與市場需求情況有關(guān) 建立

11、預(yù)測和分析銷售量變化的模型，(假定銷售速率與實(shí)際銷售量成正)，分別就以下兩種市場狀況，采用系統(tǒng)動力學(xué)或其他方法， 并據(jù)此圖示銷售量隨時間變化的軌跡(趨勢):(1) 該產(chǎn)品由某企業(yè)獨(dú)家經(jīng)營，且市場遠(yuǎn)未飽和；(2) 該產(chǎn)品的市場需求量已接近飽和。(元/噸)取決于庫存量。庫存增加，價格下 (見圖a),另外，銷售率是價格的反比函 (建議采用具有三個月或一個季度延遲的指15、假定某商品的庫存僅發(fā)生在生產(chǎn)廠家，且岀廠價格 降；庫存下降，價格上升，且價格是庫存的非線性函數(shù) 數(shù)(見圖b)。這里給岀的價格取過去一季度的平均價格 數(shù)平滑平均值)。由于廠家增加生產(chǎn)能力需較長時間，且固定成本較高，可以認(rèn)為商品生產(chǎn)速率

12、 是一每月1000噸的常數(shù)。請建立描述該問題的 SD結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。第六章試述決策分析問題的類型及其相應(yīng)的構(gòu)成條件。管理決策分析的基本過程是怎樣的？如何正確評價信息在決策分析中的作用？完全信息和抽樣信息的價值是什么如何識別決策者的效用函數(shù) ？效用函數(shù)在決策分析中有何作用 請簡述沖突分析方法的主要特點(diǎn)，它與對策論的關(guān)系如何 試比較沖突分析過程與系統(tǒng)分析一般程序的異同。對沖突事件背景的認(rèn)識與描述應(yīng)主要包括哪些內(nèi)容穩(wěn)定性分析的基本思想是什么？你認(rèn)為突分析模型是什么類型的模型？為什么？10、 沖突分析方法的適用條件如何？有哪些功能？11、 某種表公司擬生產(chǎn)一種低價手表，預(yù)計每塊售價10元，有三種設(shè)

13、計方案：方案I需投資 10萬元，每塊生產(chǎn)成本 5元；方案n需投資 16萬元，每塊生產(chǎn)成本4元；方案m需投資 25萬元，每塊生產(chǎn)成本 3元。估計該手表需求量有下面三種可能：E1 30000只，E2 120000只，E3 20000 只(1)建立益損值矩陣，分別用悲觀法、樂觀法、等可能法和最小后悔值法決定應(yīng)采用哪種方案 認(rèn)為哪種方法更為合理？?你(2)若已知市場需求量的概率分布為 采用哪種方案？P(E1)=0.15、P(E2)=0.75、P(E3)=0.10，試用期望值法決定應(yīng)(3)若有某部門愿意為該公司調(diào)查市場確切需要量,試問該公司最多愿意花費(fèi)多少調(diào)查費(fèi)用12、某產(chǎn)品因工藝落后需改進(jìn)，現(xiàn)有兩種方

14、案可采用， 種方案較好?(2)具體收益是多少?(3)產(chǎn)量是否要增加？有關(guān)資料如下表所示。請問:(1)采用哪自然狀態(tài)概率工藝不改進(jìn)方案A成功概率0.8耗資10萬方案B成功概率0.6耗資5萬產(chǎn)量不變產(chǎn)量增加產(chǎn)量不變產(chǎn)量增加低價0.1-100-200-200-200-300現(xiàn)價0.5050500-250高價0.415015025020060013、某廠面臨如下市場形勢：估計市場銷路好的概率為 備更新，銷路好時收益為1200萬元，銷路差時虧損好壞均可穩(wěn)獲收益 100萬元。為避免決策的盲目性， 場信息。根據(jù)市場研究知，試驗(yàn)結(jié)果銷路好的概率是好實(shí)際銷路也好的概率是0.85，試驗(yàn)結(jié)果銷路差實(shí)際銷路好的概率為

15、樹；(2)計算通過進(jìn)行部分設(shè)備更新獲取信息的價值。0.7,銷路差的概率為0.3。若進(jìn)行全面設(shè)150萬元。若不進(jìn)行設(shè)備更新，則不論銷路 可以先進(jìn)行部分設(shè)備更新試驗(yàn)，預(yù)測新的市0.8，銷路差的概率是 0.2 ;又試驗(yàn)結(jié)果銷路0.10。要求：(1)建立決策14、有一海上油田招標(biāo)，根據(jù)地震試驗(yàn)資料分析估計，找到大油田的概率為0.3，開采收益為億元；找到中油田的概率為0.4,開采收益10億元；找到小油田的概率為0.2，開采收益為3元；油田無開采價值的概率為0.1。招標(biāo)規(guī)定，開采前的勘探等費(fèi)用要由中標(biāo)者全部負(fù)擔(dān)，預(yù)期需1.2億元，開采后中標(biāo)者利潤分成30%?，F(xiàn)有A、B、C三家公司，其效用函數(shù)分別為：UA(

16、M)=(M+1.2) 0.9-2，UB(M)=(M+1.2) “8-?，UC(M)=(M+1.2) J。試用效用期望值法確定各公司 是否投標(biāo)。14、有一海上油田招標(biāo)，根據(jù)地震試驗(yàn)資料分析估計，找到大油田的概率為0.3，開采收益為20億20億元；找到中油田的概率為0.4，開采收益10億元；找到小油田的概率為0.2，開采收益為3億元；油田無開采價值的概率為0.1期需1.2億元，開采后中標(biāo)者利潤分成若以 險費(fèi)。按益損值準(zhǔn)則，什么是最優(yōu)決策？根據(jù)上述最優(yōu)決策，你準(zhǔn)備如何提醒管委會？如果管委會表示岀如下的風(fēng)險意圖：7X 106元，和以0.10的概率損失0.90的概率損失20 X 106元，則愿意支付12

17、X 106元保 若以險費(fèi)。 若以0.700.50的概率損失的概率損失12X 106元，和以0.30的概率損失20 X 10 6元，則愿意支付15X 10 6元保12X 10 6元，和以0.50的概率損失20X 106元，則愿意支付17.5 X 10 6。招標(biāo)規(guī)定，開采前的勘探等費(fèi)用要由中標(biāo)者全部負(fù)擔(dān)，預(yù)30%?，F(xiàn)有A、B、C三家公司，其效用函數(shù)分別為：UA(M)=(M+1.2) 0.9-2UB(M)=(M+1.2) 0.8-2UC(M)=(M+1.2) 0.7-2試用效用期望值法確定各公司是否投標(biāo)。500萬元的水壩。為了保護(hù)水壩，需要有獨(dú)立的溢洪道。為15、某地區(qū)計劃在一山谷修筑成本為此管委會

18、要確定是建設(shè)成本為300萬元的大溢洪道還是200萬元的小溢洪道。按歷史資料，估計在水壩使用期間有一次或一次以上洪水發(fā)生的概率為0.25，有一次或一次以上特大洪水發(fā)生的概率為0.10，兩種溢洪道在兩種洪水時損壞的概率估計如下：洪水大洪水損壞安全損壞安全大溢洪道0.050.950.100.90小溢洪道0.100.900.250.75若溢洪道損壞，則水壩被破壞，其修復(fù)費(fèi)用與壩的原價相同，還要蒙受洪水帶來的其他損失。洪水時其他財產(chǎn)損失為100萬元和300萬元的概率分別是0.70和0.30 ;特大洪水時其他財產(chǎn)損失為300萬元和500萬元的概率分別為 0.70和0.30。要求：建立這個問題的決策樹模型。元保險費(fèi)?，F(xiàn)假定-7X 106元的效用價值為1.0，-20X 10 6元的效用價值為 0,畫岀該管委會的效用曲線。(5)使用所得的效用曲線，按期望效用價值準(zhǔn)