系統(tǒng)工程復(fù)習(xí)試題及答案解析

1、系統(tǒng)工程復(fù)習(xí)題及答案第一章一、名詞解釋1.系統(tǒng)：系統(tǒng)是由兩個以上有機(jī)聯(lián)系、相互作用的要素所構(gòu)成，具有特定功能、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的整體。2.系統(tǒng)工程：用定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)思想和方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設(shè)計或組織的建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營管理，都可以統(tǒng)一的看成是一類工程實踐，統(tǒng)稱為系統(tǒng)工程。3.自然系統(tǒng)：自然系統(tǒng)主要指由自然物（動物、植物、礦物、水資源等）所自然形成的系統(tǒng)，像海洋系統(tǒng)、礦藏系統(tǒng)等。4.人造系統(tǒng)：人造系統(tǒng)是根據(jù)特定的目標(biāo)，通過人的主觀努力所建成的系統(tǒng)，如生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等。5.實體系統(tǒng)：凡是以礦物、生物、機(jī)械和人群等實體為基本要素所組成的系統(tǒng)稱之為實體系統(tǒng)。6.概念系統(tǒng)：

2、凡是由概念、原理、原則、方法、制度、程序等概念性的非物質(zhì)要素所構(gòu)成的系統(tǒng)稱為概念系統(tǒng)。三、簡答1.為什么說系統(tǒng)工程時一門新興的交叉學(xué)科？答：系統(tǒng)工程是以研究大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為對象的一門交叉學(xué)科。它是把自然科學(xué)和社會科學(xué)的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要，有機(jī)地聯(lián)系起來，把人們的生產(chǎn)、科研或經(jīng)濟(jì)活動有效地組織起來，應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法和電子計算機(jī)等技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進(jìn)行分析、設(shè)計、制造和服務(wù)，從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目的，以便最充分填發(fā)揮人力、物力的潛力，通過各種組織管理技術(shù)，使局部和整體之間的關(guān)系協(xié)調(diào)配合

3、，以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。系統(tǒng)工程在自然科學(xué)與社會科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通的橋梁。現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)技術(shù)，通過系統(tǒng)工程，為社會科學(xué)研究增加了極為有用的定量方法、模型方法、模擬實驗方法和優(yōu)化方法。系統(tǒng)工程為從事自然科學(xué)的工程技術(shù)人員和從事社會科學(xué)的研究人員的相互合作開辟了廣闊的道路。2.簡述系統(tǒng)的一般屬性答：（1）整體性：整體性是系統(tǒng)最基本、最核心的特征，是系統(tǒng)性最集中的體現(xiàn)；（2）關(guān)聯(lián)性：構(gòu)成系統(tǒng)的要素是相互聯(lián)系、相互作用的；同時，所有要素均隸屬于系統(tǒng)整體，并具有互動關(guān)系。關(guān)聯(lián)性表明這些聯(lián)系或關(guān)系的特性，并且形成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題的基礎(chǔ)；（3）環(huán)境適應(yīng)性：任何一個系統(tǒng)都處于一定的環(huán)境之中，并與環(huán)境

4、之間產(chǎn)生物質(zhì)、能量和信息的交流。環(huán)境的變化必然會引起系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)的變化。除此之外，很多系統(tǒng)還具有目的性、層次性等特征。3.系統(tǒng)工程方法有哪些特點？答：1. 系統(tǒng)工程是一般采用先決定整體框架，后進(jìn)入內(nèi)部詳細(xì)設(shè)計的程序2. 系統(tǒng)工程試圖通過將構(gòu)成事物要素的程序加以適當(dāng)配置來提高整體功能，主張可采用不太可靠的元件構(gòu)成可靠的系統(tǒng)，其核心思想是“綜合及創(chuàng)造”3.系統(tǒng)工程屬于“軟科學(xué)”5.簡述動態(tài)系統(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別答：動態(tài)系統(tǒng)是系統(tǒng)的狀態(tài)隨時間而變化的系統(tǒng)；而靜態(tài)系統(tǒng)則是表征系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的模型中不含時間因素，即模型中的量不隨時間而變化，它可視作動態(tài)系統(tǒng)的一種特殊情況，即狀態(tài)處于穩(wěn)定的系統(tǒng)。實際上多數(shù)系

5、統(tǒng)是動態(tài)系統(tǒng)，但由于動態(tài)系統(tǒng)中各種參數(shù)之間的相互關(guān)系非常復(fù)雜，要找出其中的規(guī)律性有時是非常困難的，這時為了簡化起見而假設(shè)系統(tǒng)是靜態(tài)的，或使系統(tǒng)中的各種參數(shù)隨時間變化的幅度很小，而視為穩(wěn)態(tài)的。第三章一、名詞解釋1.系統(tǒng)分析：系統(tǒng)分析是運(yùn)用建模及預(yù)測、優(yōu)化、仿真、評價等技術(shù)對系統(tǒng)的各個方面進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分析，為選擇最優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析研究過程。2.系統(tǒng)工程方法論：系統(tǒng)工程方法論就是分析和解決系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)作及管理實踐中的問題所應(yīng)遵循的工作程序、邏輯步驟和基本方法。3.霍爾三維結(jié)構(gòu)：霍爾三維結(jié)構(gòu)是由美國學(xué)者A·D·霍爾等人在大量工程實踐基礎(chǔ)上，于1969年

6、提出的，其內(nèi)容反映在可以直觀展示系統(tǒng)工程各項工作內(nèi)容的三維結(jié)構(gòu)圖中，霍爾三維結(jié)構(gòu)集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化、綜合化、最優(yōu)化、程序化和標(biāo)準(zhǔn)化等特點，是系統(tǒng)工程方法論的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。四、簡答1.畫圖表示系統(tǒng)分析的基本步驟認(rèn)識問題探尋目標(biāo)綜合方案模型化優(yōu)化或仿真分析系統(tǒng)評價決策NY初步SA規(guī)范分析綜合分析答：2.簡述切克蘭德方法論的主要內(nèi)容和工作過程答：主要步驟：a) 認(rèn)識問題b) 根底定義c) 建立概念模型d) 比較及探究e) 選擇f) 設(shè)計與實施g) 評估與反饋具體如下圖所示：3.簡述霍爾三維結(jié)構(gòu)的主要特點答：霍爾三維結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)明確目標(biāo)，核心內(nèi)容是最優(yōu)化，并認(rèn)為現(xiàn)實問題基本都可以歸納成工程系統(tǒng)

7、問題，應(yīng)用定量分析手段，求得最優(yōu)解答。該方法論具有研究方法上的整體性。技術(shù)應(yīng)用上的綜合性、組織管理上的科學(xué)性和系統(tǒng)工程的問題導(dǎo)向性等突出特點。4.簡述系統(tǒng)分析的主要原則答： 堅持問題導(dǎo)向； 以整體為目標(biāo)； 多方案模型分析與選優(yōu)； 定性分析與定量分析相結(jié)合； 多次反復(fù)進(jìn)行第四章一、名詞解釋1.模型：模型是描述現(xiàn)實世界的一個抽象，由于描述現(xiàn)實世界，因此必須反映實際；由于它的抽象特征，又應(yīng)高于實際。2.結(jié)構(gòu)分析：結(jié)構(gòu)分析是一個實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化并加以揭示的過程。3.概念模型：概念模型是通過人們的經(jīng)驗、知識和直覺形成的。它們在形式上可以是思維的、字句的或描述的。三、簡答1.簡述模型化的作用答： 模型本

8、身是人們對客觀系統(tǒng)一定程度研究結(jié)果的表達(dá)。這種表達(dá)是簡潔的、形式化的。 模型提供了脫離具體內(nèi)容的邏輯演繹和計算的基礎(chǔ)，這會導(dǎo)致對科學(xué)規(guī)律、理論、原理的發(fā)現(xiàn)。 利用模型可以進(jìn)行“思想”試驗。總之，模型研究具有經(jīng)濟(jì)、方便、快速和可重復(fù)的特點，它使得人們可以對某些不允許進(jìn)行試驗的系統(tǒng)進(jìn)行模擬試驗研究，快速顯示它們在各種條件下漫長的反映過程，并很經(jīng)濟(jì)，可重復(fù)進(jìn)行。2.簡述模型的特征答： 它是現(xiàn)實世界部分的抽象與模仿 它是由那些與分析問題有關(guān)的因素構(gòu)成的 它表明了有關(guān)要素之間的相互聯(lián)系3.簡述模型化的本質(zhì)答：利用模型與原型之間某方面的相似關(guān)系，在研究過程中用模型來代替原型，通過對模型的研究得到關(guān)于原型的

9、一些信息。這里的相似關(guān)系是指兩事物不論其自身結(jié)構(gòu)如何不同，其某些屬性是相似的。4.簡述模型化的地位答：模型的本質(zhì)決定了它的作用的局限性。它不能代替對客觀系統(tǒng)內(nèi)容的研究，只有在和對客體系統(tǒng)內(nèi)容研究相配合時，模型的作用才能充分發(fā)揮。模型是對客體的抽象，得到的結(jié)果，必須拿到現(xiàn)實中去檢驗。四、應(yīng)用已知下面的系統(tǒng)可達(dá)矩陣，請建立遞階結(jié)構(gòu)模型 解答： 縮減矩陣：層次化處理：遞階有向圖： 第五章第五章一、名詞解釋1.系統(tǒng)仿真：所謂系統(tǒng)仿真，就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程，且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)學(xué)方程的仿真模型，據(jù)此進(jìn)行實驗或定性分析，以獲得正確

10、決策所需的各種信息。 2.連續(xù)系統(tǒng)：連續(xù)系統(tǒng)是指系統(tǒng)中的狀態(tài)變量隨時間連續(xù)地變化的系統(tǒng)。3.離散系統(tǒng)：離散系統(tǒng)是離散事件動態(tài)系統(tǒng)的簡稱，是指系統(tǒng)狀態(tài)變量只在一些離散地時間點上發(fā)生變化地系統(tǒng)。4.因果箭：連接因果要素地有向線段，箭尾始于原因，箭頭終于結(jié)果。5.因果鏈：因果關(guān)系具有傳遞性，用因果箭對具有遞推性質(zhì)地因果關(guān)系加以描繪即得到因果鏈。三、簡答1.簡單歸納仿真的主要作用答： 仿真的過程也是實驗的過程，而且還是系統(tǒng)地收集和積累信息的過程。尤其是對一些復(fù)雜的隨機(jī)問題，應(yīng)用仿真技術(shù)是提供所需信息的唯一令人滿意的方法。 仿真技術(shù)有可能對一些難以建立物理模型或數(shù)學(xué)模型的對象系統(tǒng)，通過仿真模型來順利地解

11、決預(yù)測、分析和評價等系統(tǒng)問題。 通過系統(tǒng)仿真，可以把一個復(fù)雜的系統(tǒng)化降階成若干子系統(tǒng)以便于分析，并能指出各子系統(tǒng)之間的各種邏輯關(guān)系。 通過系統(tǒng)仿真，還能啟發(fā)新的策略或新思想的產(chǎn)生，或能暴露出在系統(tǒng)中隱藏著的實質(zhì)性問題。同時，當(dāng)有新的要素增加到系統(tǒng)中時，仿真可以預(yù)先指出系統(tǒng)狀態(tài)中可能會出現(xiàn)的瓶頸現(xiàn)象或其它的問題。2.SD的主要研究對象社會（經(jīng)濟(jì)）系統(tǒng)有何突出特點？答：社會系統(tǒng)中存在著決策環(huán)節(jié)。社會系統(tǒng)的行為總是經(jīng)過采集信息，并按照某個政策進(jìn)行信息加工處理作出決策后出現(xiàn)的，決策是一個經(jīng)過多次比較、反復(fù)選擇、優(yōu)化的過程。社會系統(tǒng)具有自律性。自律性就是自己作主進(jìn)行決策，自己管理、控制、約束自身行為的能

12、力和特性。社會系統(tǒng)的非線性。非線性是指社會現(xiàn)象中原因和結(jié)果之間所呈現(xiàn)出的極端非線性關(guān)系。3.圖表展示SD的工作程序認(rèn)識問題界定系統(tǒng)要素及其因果關(guān)系分析建立結(jié)構(gòu)模型建立數(shù)學(xué)模型仿真分析比較與評價政策分析 答：4.簡述SD結(jié)構(gòu)模型地建模步驟答：1.明確系統(tǒng)邊界，即確定對象系統(tǒng)地范圍2.闡明形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)地反饋回路，即明確系統(tǒng)內(nèi)部活動地因果關(guān)系鏈3.確定反饋回路中的水準(zhǔn)變量和速率變量4.闡明速率變量的子結(jié)構(gòu)或完善、形成各個決策函數(shù)，建立起SD結(jié)構(gòu)模型（流圖）四、應(yīng)用1. 判斷下列因果關(guān)系圖的極性 (20)利息(元/年)銀行貨幣庫存量訂貨量庫存差額解答;+銀行貨幣+利息(元/年)+庫存量訂貨量庫存差額+

13、2. 寫出DYNAMO方程運(yùn)行結(jié)果中仿真時間0、1、2的水準(zhǔn)與速率的輸出結(jié)果，并畫出對應(yīng)的流圖及輸出水準(zhǔn)方程的曲線 L PK=PJ+DT*PRJKN P=100R PRKL=C1*PK C1=0.02解答：輸出結(jié)果： PPR0100211022.042104.042.0808 水準(zhǔn)方程輸出曲線p1000第六章一、名詞解釋1.系統(tǒng)評價：系統(tǒng)評價就是全面評定系統(tǒng)的價值2.評價對象：評價對象是指接受評價的事物、行為或?qū)ο笙到y(tǒng)3.評價主體：評價主體是指評定對象系統(tǒng)價值大小的個人或集體4.評價目的：評價目的即系統(tǒng)評價所要解決的問題和所能發(fā)揮的作用5.評價時期：評價時期即系統(tǒng)評價在系統(tǒng)開發(fā)全過程

14、中所處的階段6.效用：評價主體根據(jù)個人的性格特點以及對未來的展望等因素，對于某種利益和損失有自己獨到的感覺和反應(yīng)，這種感覺和反應(yīng)就是效用。二、簡答：1.簡述系統(tǒng)評價在管理系統(tǒng)工程中的作用。答：系統(tǒng)評價在管理系統(tǒng)工程中是一個非常重要的問題，尤其對各類重大管理決策是必不可少的。它是決定系統(tǒng)方案“命運(yùn)”的一步重要工作。是決策的直接依據(jù)和基礎(chǔ)。簡單的說，系統(tǒng)評價就是全面評定系統(tǒng)的價值。2. 簡述費(fèi)用和效益的含義答：費(fèi)用是為達(dá)到系統(tǒng)目的所必須付出的代價或犧牲。在系統(tǒng)評價中要特別重視對以下費(fèi)用的認(rèn)識和研究：貨幣費(fèi)用和非貨幣費(fèi)用、實際費(fèi)用與機(jī)會費(fèi)用、內(nèi)部費(fèi)用與外部費(fèi)用、一次性費(fèi)用與經(jīng)常費(fèi)用。 效益是實現(xiàn)某個

15、目的的經(jīng)濟(jì)效果，?？梢該Q算成貨幣值；有效度是用貨幣以外的數(shù)量尺度表示的效果，這往往是對系統(tǒng)方案社會效果的度量，具有重要意義。三、應(yīng)用(1) 計算AHP判斷矩陣的重要度 解答：首先將矩陣補(bǔ)充完整計算：（10）歸一化處理： （2）從下圖提供的信息分析I、II、III所反映的決策人對風(fēng)險的不同態(tài)度，并作簡要說明（10） 解答：曲線I 所反映的決策人的特點是：他對肯定能得到的某一益損值的效用，大于對帶有風(fēng)險的相同甚至更大的益損期望值的效用。屬于這種類型的決策人對利益的反應(yīng)比較遲緩，而對損失則比較敏感。這是一種謹(jǐn)慎小心、避免風(fēng)險、不求大利的保守型決策人。曲線III 所反映的決策人的特點恰恰相反。這種決策

16、人對損失的反映遲緩，而對利益則比較敏感，是一種不怕風(fēng)險、謀求大利的進(jìn)取型決策人。曲線II 所反映的是一種中間型決策人，他對能夠得到的益損期望值本身與效用大小看成是正比關(guān)系。對于這樣的決策人只要利用益損期望值作為選擇方案的準(zhǔn)則即可，不需另作效用曲線。這是一種愿意冒一定風(fēng)險，完全按期望值大小選擇行動方案的決策人。第七章一、名詞解釋1.決策：決策是管理的重要職能，它是決策者對系統(tǒng)方案所決定的過程和結(jié)果，是決策者的行為和職責(zé)。二、簡答1.確定型決策需滿足什么條件？答：存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)存在確定的自然狀態(tài)存在著可供選擇的兩個以上行動方案不同行動方案在確定狀態(tài)下的損益值可以計算出來 2.風(fēng)險性決

17、策需要滿足什么條件？答：存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)存在兩個以上不以決策者主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài)存在兩個以上可供決策者選擇的行動方案不同行動方案在確定狀態(tài)下的損益值可以計算出來 3.不確定型決策需要滿足什么條件？答：存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)自然狀態(tài)不確定，且其出現(xiàn)概率不可知存在兩個以上可供決策者選擇的行動方案不同行動方案在確定狀態(tài)下的損益值可以計算出來模擬題一答案：一、 名詞解釋：1.系統(tǒng)：系統(tǒng)是由兩個以上有機(jī)聯(lián)系、相互作用的要素所構(gòu)成，具有特定功能、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的整體。2.系統(tǒng)工程：用定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)思想和方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設(shè)計或組織的建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營管理

18、，都可以統(tǒng)一的看成是一類工程實踐，統(tǒng)稱為系統(tǒng)工程。3.系統(tǒng)分析：系統(tǒng)分析是運(yùn)用建模及預(yù)測、優(yōu)化、仿真、評價等技術(shù)對系統(tǒng)的各個方面進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分析，為選擇最優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析研究過程。4.模型：模型是描述現(xiàn)實世界的一個抽象，由于描述現(xiàn)實世界，因此必須反映實際；由于它的抽象特征，又應(yīng)高于實際。5.系統(tǒng)仿真：所謂系統(tǒng)仿真，就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程，且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)學(xué)方程的仿真模型，據(jù)此進(jìn)行實驗或定性分析，以獲得正確決策所需的各種信息。三、簡答1.答：系統(tǒng)工程是以研究大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為對象的一門交叉學(xué)

19、科。它是把自然科學(xué)和社會科學(xué)的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要，有機(jī)地聯(lián)系起來，把人們的生產(chǎn)、科研或經(jīng)濟(jì)活動有效地組織起來，應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法和電子計算機(jī)等技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進(jìn)行分析、設(shè)計、制造和服務(wù)，從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目的，以便最充分填發(fā)揮人力、物力的潛力，通過各種組織管理技術(shù)，使局部和整體之間的關(guān)系協(xié)調(diào)配合，以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。系統(tǒng)工程在自然科學(xué)與社會科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通的橋梁。現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)技術(shù)，通過系統(tǒng)工程，為社會科學(xué)研究增加了極為有用的定量方法、模型方法、模擬實驗方法和優(yōu)化

20、方法。系統(tǒng)工程為從事自然科學(xué)的工程技術(shù)人員和從事社會科學(xué)的研究人員的相互合作開辟了廣闊的道路。2.答：系統(tǒng)分析的基本思路如下圖所示：認(rèn)識問題探尋目標(biāo)綜合方案模型化優(yōu)化或仿真分析系統(tǒng)評價決策NY初步SA規(guī)范分析綜合分析3.答： 仿真的過程也是實驗的過程，而且還是系統(tǒng)地收集和積累信息的過程。尤其是對一些復(fù)雜的隨機(jī)問題，應(yīng)用仿真技術(shù)是提供所需信息的唯一令人滿意的方法。 仿真技術(shù)有可能對一些難以建立物理模型或數(shù)學(xué)模型的對象系統(tǒng)，通過仿真模型來順利地解決預(yù)測、分析和評價等系統(tǒng)問題。 通過系統(tǒng)仿真，可以把一個復(fù)雜的系統(tǒng)化降階成若干子系統(tǒng)以便于分析，并能指出各子系統(tǒng)之間的各種邏輯關(guān)系。 通過系統(tǒng)仿真，還能啟發(fā)新的策略或新思想的產(chǎn)生，或能暴露出在系統(tǒng)中隱藏著的實質(zhì)性問題。同時，當(dāng)有新的要素增加到系統(tǒng)中時，仿真可以預(yù)先指出系統(tǒng)狀態(tài)中可能會出現(xiàn)的瓶頸現(xiàn)