【IE工業(yè)工程】研究生入學(xué)考試復(fù)習(xí)綱要工業(yè)工程【管理科學(xué)與工程】系統(tǒng)工程導(dǎo)論

1、隨心編輯,值得下載擁有！ YOUR COMPANY NAME IS HERELOGO 專業(yè)|專注丨精心|卓越 【IE工業(yè)工程】研究生入學(xué)考 試復(fù)習(xí)綱要工業(yè)工程【管理科 學(xué)與工程】系統(tǒng)工程導(dǎo)論 2010 年研究生入學(xué)考試 ? 系統(tǒng)工程導(dǎo)論 ?科目復(fù)習(xí)綱要 復(fù)習(xí)參考教材（本科生教材）： 系統(tǒng)工程導(dǎo)論， MC Hill 出版社，第 7 版 運(yùn)籌學(xué)，清華大學(xué)出版社，第 2 版 系統(tǒng)工程，西安交通大學(xué)，汪應(yīng)洛主編，機(jī)械工業(yè)出版社，第 3 版 、系統(tǒng)工程基礎(chǔ)理論 1. 什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)的特性有那些？ 答：系統(tǒng)是由相互制約、 相互作用的一些組成部分組成的具有某種功能的有機(jī)整體。 系統(tǒng)的特點(diǎn)有： 整體性、集合

2、性、層次性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性。 2. 什么是系統(tǒng)工程？系統(tǒng)工程的特點(diǎn)是什么？系統(tǒng)工程方法的特征是什么？系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ) 有哪些？什么是系統(tǒng)工程方法論 答：系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)合理開發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)用系統(tǒng)技術(shù)從而達(dá)到全局最優(yōu)的一門工程技 術(shù)，它是系統(tǒng)科學(xué)中直接改造世界的工程技術(shù)。 系統(tǒng)工程具有三個(gè)基本特點(diǎn)：整體性、綜合性、最優(yōu)性。 系統(tǒng)工程方法的特征：先總體后詳細(xì)的設(shè)計(jì)程序、綜合即創(chuàng)造的思想、系統(tǒng)工程的“軟科學(xué)” 性。 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)：系統(tǒng)論、信息論、控制論以及運(yùn)籌學(xué)等。 控制論的發(fā)展經(jīng)歷了：經(jīng)典控制論、現(xiàn)代控制論、大系統(tǒng)控制論 三個(gè)時(shí)期。 控制論最重要的觀點(diǎn)是：反饋和信息。

3、系統(tǒng)工程方法論是分析和解決系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)作及管理實(shí)踐中的問題所應(yīng)遵循的工作程序、邏輯 步驟和基本方法，是系統(tǒng)工程考慮和處理問題的一般方法和總體框架。 3. 作為系統(tǒng)工程重要基礎(chǔ)的信息論可分為哪三種不同的類型？ 答：狹義信息論、一般信息論、廣義信息論。 4. 霍爾系統(tǒng)工程方法論和切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的核心是什么？其方法和步驟各有什么特點(diǎn) ? 二者有何區(qū)別和聯(lián)系？霍爾三維體系結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容？霍爾三維集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的哪 些特點(diǎn)？ 霍爾系統(tǒng)工程方法論的核心是“最優(yōu)化”，切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的核心是“比較”和“學(xué) 習(xí)”。 霍爾系統(tǒng)工程方法論的步驟為：弄清問題目標(biāo)選擇T方案設(shè)計(jì)T建立數(shù)學(xué)模型 T

4、最 優(yōu)化T決策T實(shí)施。 切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的步驟為：?jiǎn)栴}現(xiàn)狀說明T弄清關(guān)聯(lián)因素 T 概念模型 T 改善概 念模型T比較T實(shí)施。 霍爾的三維體系結(jié)構(gòu)指的是知識(shí)維、時(shí)間維和邏輯維。 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、標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)。 5. 什么是系統(tǒng)的生命周期？系統(tǒng)生命周期的階段是怎樣劃分的？ 答：從提出或建立一個(gè)系統(tǒng)到該系統(tǒng)停止運(yùn)行或?yàn)槠渌到y(tǒng)代替的這段時(shí)間，稱為系統(tǒng)的生命周期。 系統(tǒng)的生命周期劃分為三個(gè)階段：發(fā)展期、實(shí)現(xiàn)期、運(yùn)行期。 6. 什么是系統(tǒng)分析？系統(tǒng)分析的意義是什么？系統(tǒng)分析的特點(diǎn)是什么？ 答：系統(tǒng)分析是一種運(yùn)用建模及預(yù)測(cè)、優(yōu)化、仿真、評(píng)價(jià)等技術(shù)對(duì)系統(tǒng)

5、各個(gè)方面進(jìn)行定量和定性相 結(jié)合的分析為達(dá)到費(fèi)用和效益最佳的輔助決策的方法和過程。 系統(tǒng)分析的意義：（1）系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上十分復(fù)雜，系統(tǒng)分析有助于全面了解系統(tǒng)從而更好的維護(hù)和運(yùn) 行系統(tǒng)。（2）系統(tǒng)分析為系統(tǒng)運(yùn)行目的決策提供各種分析數(shù)據(jù)，使決策更為準(zhǔn)確。 系統(tǒng)分析的特點(diǎn)是：（1）以系統(tǒng)觀點(diǎn)為指導(dǎo)思想（2）以整體效益為目標(biāo)（3）以特定問題為研究 對(duì)象（4 ）運(yùn)用定量和定性的分析方法（5 ）價(jià)值判斷原則 7. 系統(tǒng)分析有哪些要素？系統(tǒng)分析的步驟是什么 ？系統(tǒng)分析的原則有哪些？ 答：系統(tǒng)分析的要素：?jiǎn)栴}、目的及目標(biāo)、方案、模型、評(píng)價(jià)、決策。 系統(tǒng)分析的步驟： 系統(tǒng)分析的原則：堅(jiān)持問題導(dǎo)向、以整體為目標(biāo)、方案

6、綜合選優(yōu)、定量和定性分析結(jié)合、過程 反復(fù)辨優(yōu)。 8. 決策分析的定義？管理決策分析的定義？決策分析類型主要有哪幾種？不確定型決策分析一般 采用哪幾種方法求解？各種決策分析方法的原理和特點(diǎn)是什么？ 答：決策分析是在系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和制造等階段為解決當(dāng)前或未來可能發(fā)生的問題，在若干可選方 案中選擇和決策最佳方案的一種分析過程。 管理決策分析就是為幫助決策者在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一套推理方法、邏輯步 驟和具體技術(shù)，以及利用這些技術(shù)和方法選擇滿意的行動(dòng)方案的過程。 決策分析的類型主要有：確定型決策分析、不確定型決策分析、風(fēng)險(xiǎn)型決策分析、對(duì)抗型決策和多 目標(biāo)決策。 不確定型決策分析的解決方

7、法有：樂觀法、悲觀法、后悔值法、等概率法。 9 評(píng)價(jià)問題的要素由哪些組成？評(píng)價(jià)的步驟是什么？評(píng)價(jià)的方法有哪些？各種評(píng)價(jià)方法的原理是什 么？結(jié)合實(shí)際情況對(duì)評(píng)價(jià)的過程進(jìn)行敘述？ 答：由評(píng)價(jià)對(duì)象（ What ）。評(píng)價(jià)主體（WhO ）、評(píng)價(jià)目的（Why ）、評(píng)價(jià)時(shí)期（When ）、評(píng)價(jià) 地點(diǎn)（Where ）及評(píng)價(jià)方法（HOW ）等要素（5W1H ）構(gòu)成的問題復(fù)合體。方法包括 關(guān)聯(lián)矩陣 法、層次分析法、模糊綜合評(píng)判法 10 工程網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的定義？網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要解決哪些方面的問題？ 答：網(wǎng)絡(luò)圖是由具有始點(diǎn)和終點(diǎn)的有向曲線或線段所組成的圖形。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新方法，是借助 網(wǎng)絡(luò)圖表示一項(xiàng)工程中多項(xiàng)工作及計(jì)

8、算相關(guān)參數(shù)，從而對(duì)工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排的一種方法。網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 主要解決工程時(shí)間進(jìn)度等方面的問題。 11 動(dòng)態(tài)規(guī)劃的核心思想是什么？動(dòng)態(tài)規(guī)劃的原理是什么？ 答：動(dòng)態(tài)規(guī)劃的核心思想是把某項(xiàng)決策過程在時(shí)間上（有時(shí)推廣到空間上等資源）分成幾個(gè)相互聯(lián) 系的階段，依次（順序或逆序）在每個(gè)階段上進(jìn)行決策，即采用多階段序貫決策的方法，從而找出 一個(gè)整體最優(yōu)方案。 12 企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的基本概念？構(gòu)成企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的基本要素是什么？ 答：企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略是指為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)長(zhǎng)期的、全局的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，有效組織利用企業(yè)的內(nèi)部的各種資 源與能力，使之適應(yīng)外部環(huán)境、指導(dǎo)整個(gè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的總謀略和總方針。構(gòu)成企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的基 本要素是（ 1

9、 ）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)規(guī)模（ 2 ）業(yè)務(wù)活動(dòng)范圍（ 3）企業(yè)經(jīng)營(yíng)資源 13 企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略思維方式是什么？聯(lián)系實(shí)際舉例說明。 答：企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略思維方式包括直覺思維方式（右半腦）、分析思維方式（左半腦）、混合思維方 式。 、分析計(jì)算例子 1、決策分析例子案例 例1、某生產(chǎn)電子產(chǎn)品工廠決定將其產(chǎn)品加以改造，設(shè)計(jì)了兩種改造方案。一是以晶體管為結(jié)構(gòu)，一是 以集成電路為結(jié)構(gòu)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，晶體管成功的可能性為0.8，集成電路成功的可能性為0.6。考慮到改進(jìn) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成功后，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率均可提高，因此又制定了兩種生產(chǎn)方案：一是產(chǎn)量不變；一是產(chǎn) 量增加。若技改失敗則產(chǎn)量保持不變。工廠決定產(chǎn)品生產(chǎn)五年，產(chǎn)品在今后

10、五年內(nèi)跌價(jià)的概率為0.1， 保持原價(jià)的概率為 0.5，漲價(jià)的概率為 0.4。分析如何安排生產(chǎn)獲利最大。 表中益損值：?jiǎn)挝粸?萬元。 狀態(tài) 跌價(jià) 原價(jià) 漲價(jià) 萬案 0.1 0.5 0.4 失敗（原結(jié)構(gòu)生產(chǎn)） -100 0 125 晶體管 產(chǎn)量不變 -250 80 200 成功0.8 產(chǎn)量增加 -400 100 300 集成電路 產(chǎn)量不變 -250 0 250 成功0.6 產(chǎn)量增加 -350 -250 650 （1 ）畫出決策樹。（2 ）計(jì)算各點(diǎn)的益損期望值。（3 ）選擇最優(yōu)方案。 解答如下: 第一步：畫出決策樹。 第二步：計(jì)算各點(diǎn)的益損期望值，并標(biāo)示在圖上。 第三步：確定方案：由于節(jié)點(diǎn)E（11）

11、大于節(jié)點(diǎn)E（12）的益損期望值，因此最優(yōu)決策方案為買專利，并 且節(jié)點(diǎn)E（1122）大于E（1121）益損期望值，所以選擇增加產(chǎn)量方案 購(gòu)買 專利 82 1 失敗 (0 成功 (0.8) 價(jià)格低（0.1） 30 - 價(jià)格中（0.5） 1 價(jià)格高（0.4） -100 0 增加產(chǎn)量 95 2 100 價(jià)格低（0.1） 65 價(jià)格中（0.5） 1 價(jià)格高（0.4） 價(jià)格低（0.1） 95，” 價(jià)格中（0.5） 自行 研究 成功 失貝 (0.4) 85 1 價(jià)格低（0.1） 價(jià)格中（0.5） 價(jià)格高（0.4） 產(chǎn)量不 .價(jià)格高（0.4） 價(jià)格低（0.1） 價(jià)格中（0.5） -價(jià)格高（0.4） 價(jià)格低（0

12、.1） 價(jià)格中（0.5） 增加產(chǎn) 價(jià)格高(0.4) -100 0 -200 50 150 -300 50 250 -200 0 200 -300 -250 600 100 例 2 、某公司準(zhǔn)備生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，它的期望市場(chǎng)壽命為10 年，需要做出決策究竟是建造一個(gè)大車間， 還是建造一個(gè)小車間。如果選擇建造小車間，那么還要決策兩年后是否擴(kuò)建。 現(xiàn)有情況分析如下： A 根據(jù)市場(chǎng)部門估計(jì)： (1) 該產(chǎn)品在前 2 年市場(chǎng)需求量高，后 (2) 該產(chǎn)品在前 2 年市場(chǎng)需求量高，后 (3) 該產(chǎn)品在前 2 年市場(chǎng)需求量低，后 (4) 該產(chǎn)品在前 2 年市場(chǎng)需求量低，后 B 根據(jù)財(cái)務(wù)部門估計(jì)各種情況下的損益值

13、為: 8 年需求量持續(xù)高的可能性為 60% ； 8 年需求量低的可能性為 10% ； 8 年需求量持續(xù)低的可能性為 30% ； 8 年需求量高的可能性為 0% 。 (1) 造大車間而需求高(在 10 年中)，每年獲利 100 萬元。 (2) 造大車間而需求低(在 10 年中)，由于固定費(fèi)用高、開工不足，每年只能獲利 10 萬元。 (3) 造小車間而需求低(在 10 年中)，每年可獲利 40 萬元。 (4) 造小車間，若前兩年需求高，每年會(huì)獲利 45 萬元； (5) 造小車間，在前兩年需求高的情況下，若不擴(kuò)建而后 8 年需求一直很高，由于競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品進(jìn)入 市場(chǎng)，小車間每年收益就會(huì)跌到 25 萬元；

14、 (6) 造小車間，小車間在前兩年需求高的情況下，過 2 年后擴(kuò)建而遇到高需求，后 8 年每年能獲利 70 萬元；小車間在前兩年需求高的情況下，過 2年后擴(kuò)建而遇到低需求，后 8 年每年能獲利只 有 5 萬元。 C 根據(jù)建筑公司的估計(jì)： 大車間從建造到投產(chǎn)要投資 300 萬元， 造小車間要 130 萬元，如果在 2 年后擴(kuò)建又要 220 萬元。 請(qǐng)就上述問題，用決策樹方法做出獲得最大利潤(rùn)的決策方案。 解答： 畫出決策樹如下： 各點(diǎn)的數(shù)學(xué)期望值計(jì)算如下： E ( 111 ) =100 X8 XO.86+10 X8 X0.14=699.2 E (112 ) =10 X8=80 E ( 11 ) =

15、(699.2+100 X2) X0.7+(80+10 X2) X0.3-300=359.44 E ( 121 ) =40 X8=320 E ( 1221 ) =70 X8 X0.86+5 X8 X0.14-220=267.2 E ( 1222 ) =25 X8 X0.86+40 X8 X0.14=216.8 E( 122 ) = E ( 1221 ) =267.2 E ( 12 ) =(320+40 X2) X0.3+(267+45X2) X0.7-130=239.9 E( 1 ) = E ( 11 ) =359.4 因此，選擇建大車間方案。 例 3、某企業(yè)準(zhǔn)備生產(chǎn)一種新產(chǎn)品。估計(jì)該產(chǎn)品的銷售

16、量有較高、一般、較低、很低四種情況，而對(duì)每 種狀態(tài)出現(xiàn)的概率則無法預(yù)測(cè)。為生產(chǎn)該產(chǎn)品，企業(yè)有三種實(shí)施方案：新建一個(gè)車間進(jìn)行生產(chǎn)；改造一 個(gè)現(xiàn)有車間進(jìn)行生產(chǎn)；部分零件在現(xiàn)有車間生產(chǎn)，部分零件外購(gòu)。該新產(chǎn)品企業(yè)準(zhǔn)備生產(chǎn)10年，10年 內(nèi)在不同狀態(tài)下的損益值（扣除投資費(fèi)用）如下表所示。請(qǐng)分別用樂觀法、悲觀法和后悔值法來決策實(shí) 施方案。 單位：萬元 較咼 一般 較低 很低 建立新車間A1 850 420 -150 -400 改造現(xiàn)有車間A2 600 400 -100 -350 部分生產(chǎn)、 部分外購(gòu)A3 400 250 90 -50 解： （1）樂觀法 每個(gè)方案在不同狀態(tài)下的最大收益分別為： max 8

17、50 ，420，-150，-400=850 Ai max 600,400,-100,-350=600 A2 max 400,250,90,-50=400 A3 取各方案最大收益值中的最大值，可得： max850 ，600，400=850對(duì)應(yīng)實(shí)施方案為 A1，即建新車間。 （2）悲觀法 每個(gè)方案在不同狀態(tài)下的最小收益分別為： min 850 ，420，-150，-400= -400 A1 min 600,400,-100,-350= -350 A2 min 400,250,90,-50= -50 A3 取各方案最小收益值中的最大值，可得：max-400 ，-350，-50= -50 對(duì)應(yīng)實(shí)施方案

18、為 A3，即部分自己生產(chǎn)，部分外購(gòu)。 （3）后悔值法 單位：萬元 較咼 一般 較低 很低 建立新車間 * 850 * 420 -150 -400 改造現(xiàn)有車間 600 400 -100 -350 部分生產(chǎn)、 部分外購(gòu) 400 250 90* -50 * 首先，找出對(duì)應(yīng)各種自然狀態(tài)下所有方案的最大損益值（表中*號(hào)者），如上所示； 其次，求出各方案在各種狀態(tài)下的后悔值，如下表所示，并將各方案最大后悔值列于下表最后一列。 單位：萬元 益損汩狀態(tài)、 方案 較咼 一般 較低 很低 最大后悔值 建立新車間 0 0 240 350 350 改造現(xiàn)有車間 250 20 190 300 300 部分生產(chǎn)、 部分

19、外購(gòu) 450 170 0 0 450 最后，找出最小后悔值300，對(duì)應(yīng)方案A2，即改造現(xiàn)有車間生產(chǎn)。 要求：畫出該工程作業(yè)的網(wǎng)絡(luò)圖 2、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)劃案例 序號(hào) 工作內(nèi)容 代號(hào) 緊后工序 作業(yè)時(shí)間（天） 1 市場(chǎng)調(diào)查 A D 6 2 項(xiàng)目研究 B E 12 3 資金籌備 C I、J、K 13 4 需求分析 D F 3 5 產(chǎn)品設(shè)計(jì) E H、I 6 6 產(chǎn)品計(jì)劃 F G 4 7 市場(chǎng)計(jì)劃 G H、I 2 8 設(shè)備計(jì)劃 H J、K 5 9 物資準(zhǔn)備 I N 12 10 設(shè)備準(zhǔn)備 J L 10 11 人員計(jì)劃 K M 9 12 設(shè)備規(guī)劃 L N 8 13 人員安排 M N 4 14 生產(chǎn)制造 N 結(jié)束

20、J 11 例1、某高科技股份制企業(yè)擬進(jìn)行一項(xiàng)新產(chǎn)品的開發(fā)，根據(jù)工作任務(wù)分解方法，具體工作內(nèi)容及作業(yè)時(shí) 間安排如下： 計(jì)算工程時(shí)間計(jì)算作業(yè)時(shí)差找出關(guān)鍵路線 解答要點(diǎn): 網(wǎng)絡(luò)圖如下： 工程時(shí)間：52天 關(guān)鍵路線工序：B E H J L N 例2、已知建設(shè)一個(gè)汽車庫(kù)及引道的作業(yè)明細(xì)如下表所示（單位：天），要求： （1）畫出網(wǎng)絡(luò)圖（2）計(jì)算工程時(shí)間（3）計(jì)算作業(yè)時(shí)差（4）找出關(guān)鍵路線 工序代號(hào) 工序名稱 工序時(shí)間 緊前工序 A 清理場(chǎng)地，準(zhǔn)備施工 10 - B 備料 8 - C 車庫(kù)地面施工 6 A,B D 預(yù)制墻及房頂?shù)蔫旒?16 B E 車庫(kù)混凝土地面保養(yǎng) 24 C F 立墻架 4 D,E G 立

21、房頂桁架 4 F H 裝窗及邊墻 10 F I 裝門 4 F J 裝天花板 12 G K 油漆 16 H,I,J L 引道混凝土施工 8 C M 引道混凝土保養(yǎng) 24 L N 清理場(chǎng)地，交工驗(yàn)收 4 K,M 解答要點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)圖如下圖所示。 關(guān)鍵路線為 A-C-E-F-G-J-K-N;最短工程時(shí)間為 80天。 3、動(dòng)態(tài)規(guī)劃例子 例1、某一小城鎮(zhèn)擬進(jìn)行城市信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，需要從A地到G地鋪設(shè)一條多模數(shù)據(jù)光纖。 下圖是從A地 到G地的街道模型圖，由于光纖價(jià)格較貴，請(qǐng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法幫助該市規(guī)劃最短的鋪設(shè)路線，按照最短 的鋪設(shè)路線，需要光纖多少公里？ 注：圖中線段上方的數(shù)字為兩節(jié)點(diǎn)間的里程（單位：公里） 解答如下: G 按照?qǐng)D示（加粗）路線鋪設(shè)最節(jié)省，需光纖 18公里。 例2某公司有三個(gè)工廠，為了增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力，需對(duì)每個(gè)工廠進(jìn)行擴(kuò)建。公司用于擴(kuò)建的總投資金額為 5000萬元。對(duì)每個(gè)工廠的投資金額不同所產(chǎn)生的效益也有所不同，對(duì)每個(gè)工廠的投資方案及擴(kuò)建后預(yù) 期可獲得的利潤(rùn)如下表所示。請(qǐng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法確定對(duì)各工廠分別投資多少才能使公司的總利潤(rùn)達(dá)