系統(tǒng)工程復習試題及答案解析

1、系統(tǒng)工程復習題及答案第一章一、名詞解釋1.系統(tǒng)：系統(tǒng)是由兩個以上有機聯系、相互作用的要素所構成，具有特定功能、結構和環(huán)境的整體。2.系統(tǒng)工程：用定量與定性相結合的系統(tǒng)思想和方法處理大型復雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設計或組織的建立，還是系統(tǒng)的經營管理，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)是根據特定的目標，通過人的主觀努力所建成的系統(tǒng)，如生產系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等。5.實體系統(tǒng)：凡是以礦物、生物、機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要素所構成的系統(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科？答：系統(tǒng)工程是以研究大規(guī)模復雜系統(tǒng)為對象的一門交叉學科。它是把自然科學和社會科學的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據總體協(xié)調的需要，有機地聯系起來，把人們的生產、科研或經濟活動有效地組織起來，應用定量分析和定性分析相結合的方法和電子計算機等技術工具，對系統(tǒng)的構成要素、組織結構、信息交換和反饋控制等功能進行分析、設計、制造和服務，從而達到最優(yōu)設計、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，使局部和整體之間的關系協(xié)調配合

3、，以實現系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。系統(tǒng)工程在自然科學與社會科學之間架設了一座溝通的橋梁?，F代數學方法和計算機技術，通過系統(tǒng)工程，為社會科學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的工程技術人員和從事社會科學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；（2）關聯性：構成系統(tǒng)的要素是相互聯系、相互作用的；同時，所有要素均隸屬于系統(tǒng)整體，并具有互動關系。關聯性表明這些聯系或關系的特性，并且形成了系統(tǒng)結構問題的基礎；（3）環(huán)境適應性：任何一個系統(tǒng)都處于一定的環(huán)境之中，并與環(huán)境

4、之間產生物質、能量和信息的交流。環(huán)境的變化必然會引起系統(tǒng)功能及結構的變化。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，后進入內部詳細設計的程序2. 系統(tǒng)工程試圖通過將構成事物要素的程序加以適當配置來提高整體功能，主張可采用不太可靠的元件構成可靠的系統(tǒng)，其核心思想是“綜合及創(chuàng)造”3.系統(tǒng)工程屬于“軟科學”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)中各種參數之間的相互關系非常復雜，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系統(tǒng)是靜態(tài)的，或使系統(tǒng)中的各種參數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)分析是運用建模及預測、優(yōu)化、仿真、評價等技術對系統(tǒng)的各個方面進行定性與定量相結合的分析，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)、運作及管理實踐中的問題所應遵循的工作程序、邏輯步驟和基本方法。3.霍爾三維結構：霍爾三維結構是由美國學者A·D·霍爾等人在大量工程實踐基礎上，于1969年

6、提出的，其內容反映在可以直觀展示系統(tǒng)工程各項工作內容的三維結構圖中，霍爾三維結構集中體現了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化、綜合化、最優(yōu)化、程序化和標準化等特點，是系統(tǒng)工程方法論的重要基礎內容。四、簡答1.畫圖表示系統(tǒng)分析的基本步驟認識問題探尋目標綜合方案模型化優(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容和工作過程答：主要步驟：a) 認識問題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.簡述霍爾三維結構的主要特點答：霍爾三維結構強調明確目標，核心內容是最優(yōu)化，并認為現實問題基本都可以歸納成工程系統(tǒng)

7、問題，應用定量分析手段，求得最優(yōu)解答。該方法論具有研究方法上的整體性。技術應用上的綜合性、組織管理上的科學性和系統(tǒng)工程的問題導向性等突出特點。4.簡述系統(tǒng)分析的主要原則答： 堅持問題導向； 以整體為目標； 多方案模型分析與選優(yōu)； 定性分析與定量分析相結合； 多次反復進行第四章一、名詞解釋1.模型：模型是描述現實世界的一個抽象，由于描述現實世界，因此必須反映實際；由于它的抽象特征，又應高于實際。2.結構分析：結構分析是一個實現系統(tǒng)結構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)一定程度研究結果的表達。這種表達是簡潔的、形式化的。 模型提供了脫離具體內容的邏輯演繹和計算的基礎，這會導致對科學規(guī)律、理論、原理的發(fā)現。 利用模型可以進行“思想”試驗。總之，模型研究具有經濟、方便、快速和可重復的特點，它使得人們可以對某些不允許進行試驗的系統(tǒng)進行模擬試驗研究，快速顯示它們在各種條件下漫長的反映過程，并很經濟，可重復進行。2.簡述模型的特征答： 它是現實世界部分的抽象與模仿 它是由那些與分析問題有關的因素構成的 它表明了有關要素之間的相互聯系3.簡述模型化的本質答：利用模型與原型之間某方面的相似關系，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于原型的

9、一些信息。這里的相似關系是指兩事物不論其自身結構如何不同，其某些屬性是相似的。4.簡述模型化的地位答：模型的本質決定了它的作用的局限性。它不能代替對客觀系統(tǒng)內容的研究，只有在和對客體系統(tǒng)內容研究相配合時，模型的作用才能充分發(fā)揮。模型是對客體的抽象，得到的結果，必須拿到現實中去檢驗。四、應用已知下面的系統(tǒng)可達矩陣，請建立遞階結構模型 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，就是根據系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質及其相互關系的基礎上，建立能描述系統(tǒng)結構或行為過程，且具有一定邏輯關系或數學方程的仿真模型，據此進行實驗或定性分析，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，箭頭終于結果。5.因果鏈：因果關系具有傳遞性，用因果箭對具有遞推性質地因果關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。尤其是對一些復雜的隨機問題，應用仿真技術是提供所需信息的唯一令人滿意的方法。 仿真技術有可能對一些難以建立物理模型或數學模型的對象系統(tǒng)，通過仿真模型來順利地解

11、決預測、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)之間的各種邏輯關系。 通過系統(tǒng)仿真，還能啟發(fā)新的策略或新思想的產生，或能暴露出在系統(tǒng)中隱藏著的實質性問題。同時，當有新的要素增加到系統(tǒng)中時，仿真可以預先指出系統(tǒng)狀態(tài)中可能會出現的瓶頸現象或其它的問題。2.SD的主要研究對象社會（經濟）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)的行為總是經過采集信息，并按照某個政策進行信息加工處理作出決策后出現的，決策是一個經過多次比較、反復選擇、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。非線性是指社會現象中原因和結果之間所呈現出的極端非線性關系。3.圖表展示SD的工作程序認識問題界定系統(tǒng)要素及其因果關系分析建立結構模型建立數學模型仿真分析比較與評價政策分析 答：4.簡述SD結構模型地建模步驟答：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)結構地反饋回路，即明確系統(tǒng)內部活動地因果關系鏈3.確定反饋回路中的水準變量和速率變量4.闡明速率變量的子結構或完善、形成各個決策函數，建立起SD結構模型（流圖）四、應用1. 判斷下列因果關系圖的極性 (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方程運行結果中仿真時間0、1、2的水準與速率的輸出結果，并畫出對應的流圖及輸出水準方程的曲線 L PK=PJ+DT*PRJKN P=100R PRKL=C1*PK C1=0.02解答：輸出結果： PPR0100211022.042104.042.0808 水準方程輸出曲線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、行為或對象系統(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，這種感覺和反應就是效用。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”的一步重要工作。是決策的直接依據和基礎。簡單的說，系統(tǒng)評價就是全面評定系統(tǒng)的價值。2. 簡述費用和效益的含義答：費用是為達到系統(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用的認識和研究：貨幣費用和非貨幣費用、實際費用與機會費用、內部費用與外部費用、一次性費用與經常費用。 效益是實現某個

15、目的的經濟效果，?？梢該Q算成貨幣值；有效度是用貨幣以外的數量尺度表示的效果，這往往是對系統(tǒng)方案社會效果的度量，具有重要意義。三、應用(1) 計算AHP判斷矩陣的重要度 解答：首先將矩陣補充完整計算：（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比較遲緩，而對損失則比較敏感。這是一種謹慎小心、避免風險、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，是一種不怕風險、謀求大利的進取型決策人。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則即可，不需另作效用曲線。這是一種愿意冒一定風險，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果，是決策者的行為和職責。二、簡答1.確定型決策需滿足什么條件？答：存在決策者希望達到的明確目標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.風險性決

17、策需要滿足什么條件？答：存在決策者希望達到的明確目標存在兩個以上不以決策者主觀意志為轉移的自然狀態(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：存在決策者希望達到的明確目標自然狀態(tài)不確定，且其出現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)是由兩個以上有機聯系、相互作用的要素所構成，具有特定功能、結構和環(huán)境的整體。2.系統(tǒng)工程：用定量與定性相結合的系統(tǒng)思想和方法處理大型復雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設計或組織的建立，還是系統(tǒng)的經營管理

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)分析是運用建模及預測、優(yōu)化、仿真、評價等技術對系統(tǒng)的各個方面進行定性與定量相結合的分析，為選擇最優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案提供決策依據的分析研究過程。4.模型：模型是描述現實世界的一個抽象，由于描述現實世界，因此必須反映實際；由于它的抽象特征，又應高于實際。5.系統(tǒng)仿真：所謂系統(tǒng)仿真，就是根據系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質及其相互關系的基礎上，建立能描述系統(tǒng)結構或行為過程，且具有一定邏輯關系或數學方程的仿真模型，據此進行實驗或定性分析，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)模復雜系統(tǒng)為對象的一門交叉學

19、科。它是把自然科學和社會科學的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據總體協(xié)調的需要，有機地聯系起來，把人們的生產、科研或經濟活動有效地組織起來，應用定量分析和定性分析相結合的方法和電子計算機等技術工具，對系統(tǒng)的構成要素、組織結構、信息交換和反饋控制等功能進行分析、設計、制造和服務，從而達到最優(yōu)設計、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，使局部和整體之間的關系協(xié)調配合，以實現系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。系統(tǒng)工程在自然科學與社會科學之間架設了一座溝通的橋梁?，F代數學方法和計算機技術，通過系統(tǒng)工程，為社會科學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的工程技術人員和從事社會科學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：認識問題探尋目標綜合方案模型化優(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。尤其是對一些復雜的隨機問題，應用仿真技術是提供所需信息的唯一令人滿意的方法。 仿真技術有可能對一些難以建立物理模型或數學模型的對象系統(tǒng)，通過仿真模型來順利地解決預測、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)之間的各種邏輯關系。 通過系統(tǒng)仿真，還能啟發(fā)新的策略或新思想的產生，或能暴露出在系統(tǒng)中隱藏著的實質性問題。同時，當有新的要素增加到系統(tǒng)中時，仿真可以預先指出系統(tǒng)狀態(tài)中可能會出現的瓶頸現