系統(tǒng)工程期末復(fù)習(xí)資料

1、文檔編碼 : CY9B1G4X10F9 HI9N5T9V6N4 ZZ1Z8U3X6O5第一章：系統(tǒng)工程概述 系統(tǒng)工程的爭辯對(duì)象 是組織化的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)； P5 系統(tǒng)的定義 ：是由兩個(gè)以上相互聯(lián)系,相互作用的要素所構(gòu)成,且具有特定功能,結(jié)構(gòu), 環(huán)境的整體；有以下四個(gè)要點(diǎn)： （1）系統(tǒng)及其要素；系統(tǒng)是由兩個(gè)以上要素組成的整體,構(gòu)成這個(gè)整體的各個(gè)要素可以是 耽擱事物（元素） ,也可以是一群事物組成的分系統(tǒng),子系統(tǒng)等；系統(tǒng)與其構(gòu)成要素是一種 相對(duì)的概念,取決于所爭辯的詳細(xì)對(duì)象及其范疇； （2）系統(tǒng)和環(huán)境；任一系統(tǒng)又是它所叢書的一個(gè)更大系統(tǒng)（環(huán)境或超系統(tǒng)）的組成部分, 并與其相互作用,保持較為親熱的輸

2、入輸出關(guān)系；系統(tǒng)連同其環(huán)境超系統(tǒng)形成的系統(tǒng)總體； 系統(tǒng)與環(huán)境也是兩個(gè)相對(duì)的概念； （3）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；在構(gòu)成系統(tǒng)的諸要素之間存在著確定的有機(jī)聯(lián)系,這樣在系統(tǒng)的內(nèi)部形 成確定的結(jié)構(gòu)和秩序；結(jié)構(gòu)即組成系統(tǒng)的諸要素之間相互關(guān)聯(lián)的方式； （4）系統(tǒng)的功能；任何系統(tǒng)都應(yīng)有其存在的作用與價(jià)值,有其運(yùn)作的詳細(xì)目的,也即都有 其特定的功能；系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)受到其環(huán)境和結(jié)構(gòu)的影響； 系統(tǒng)的一般屬性 ： P6 （1）整體性：整體性是系統(tǒng)最基本,最核心的特性,是系統(tǒng)性最集中的表達(dá)； （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(shí),全部要素均隸屬與系統(tǒng)整 體,并具有互動(dòng)關(guān)系； 關(guān)聯(lián)性說明這些聯(lián)系或關(guān)系的特性,

3、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(gè)系統(tǒng)都存在于確定的環(huán)境之中,并與環(huán)境之間產(chǎn)生物質(zhì),能量 和信息的溝通； 環(huán)境的變化必定會(huì)引起系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)的變化； 系統(tǒng)必需第一適應(yīng)環(huán)境的變 化,并在此基礎(chǔ)上使環(huán)境得到連續(xù)改善； 治理系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性要求更高, 通常應(yīng)區(qū)分不同 的環(huán)境類（技術(shù)環(huán)境,經(jīng)濟(jì)環(huán)境,社會(huì)環(huán)境等）和不同的環(huán)境域（外部環(huán)境,內(nèi)部環(huán)境等） ； 大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的主要特點(diǎn) ： P6 （1）系統(tǒng)的功能和屬性多樣, 由此而帶來的多重目標(biāo)間常常會(huì)顯現(xiàn)相互消長或沖突的關(guān)系； （2）系統(tǒng)通常由多為且不同質(zhì)的要素構(gòu)成； （3）一般為人機(jī)系統(tǒng),而人及其組織或群體表現(xiàn)固有的復(fù)雜性； （4

4、）由要素相互作用關(guān)系所形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化和動(dòng)態(tài)化；大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)仍具有 規(guī)模巨大經(jīng)濟(jì)型突出等特點(diǎn)； 該類系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：規(guī)模巨大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,屬性及目標(biāo)多樣,一般為人機(jī)系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)性 突出等； 系統(tǒng)工程 ：是從總體動(dòng)身,合理開發(fā),運(yùn)行,革新一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想,程序,方 法的總稱； P9 系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)以下基本觀點(diǎn)（系統(tǒng)工程方法的特點(diǎn)） ： P10 1 整體性和系統(tǒng)化觀點(diǎn)（前提） 2 總體最優(yōu)或平穩(wěn)和諧觀點(diǎn)（目的） 3 多種方法綜合運(yùn)用的觀點(diǎn)（手段） 期中： 4 問題導(dǎo)向及反饋把握觀點(diǎn)（保證） 1. 挑選一個(gè)你所熟識(shí)的系統(tǒng)問題說明： 輸1系統(tǒng)的功能及其要素； 2系統(tǒng)的環(huán)境及輸入, 出；

5、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. 治理系統(tǒng)有何特點(diǎn) .為什么說現(xiàn)代治理系統(tǒng)是典型的 大規(guī)模 復(fù)雜系統(tǒng)； 最新可編輯 word 文檔 第 1 頁,共 6 頁其次章：系統(tǒng)工程方法論 舊三論： （1）一般系統(tǒng)論 ：爭辯復(fù)雜系統(tǒng)一般規(guī)律的學(xué)科；整體性,開放性及目的性,動(dòng)態(tài)相關(guān)性, 層次等級(jí)性,有序性； 對(duì)方法論的啟示 ：整體性,動(dòng)態(tài)性,最優(yōu)化； （2）把握論 ：一切有生命,無生命系統(tǒng)都是信息系統(tǒng)；一切有生命,無生命系統(tǒng)都是把握 系統(tǒng)； 對(duì)方法論的啟示 ：黑箱 -灰箱 -白箱法,功能模擬法； （3）信息論 ：以信息為主要爭辯對(duì)象,以信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法為主要爭辯

6、內(nèi)容,以 運(yùn)算機(jī),光導(dǎo)纖維等為主要爭辯工具,以擴(kuò)展人類的信息功能為主要爭辯目標(biāo)； 對(duì)方法論的啟示 ：類比方法,統(tǒng)計(jì)方法,信息加工方法； 新三論： （1）耗散結(jié)構(gòu)理論 ：爭辯遠(yuǎn)離平穩(wěn)態(tài)的開放系統(tǒng)從無序到有序的演化規(guī)律的一種理論； （2）協(xié)同學(xué) ：爭辯協(xié)同系統(tǒng)從無序到有序的演化規(guī)律的新興綜合性學(xué)科； （3）突變論 ：爭辯不連續(xù)現(xiàn)象的一個(gè)新興數(shù)學(xué)分支,也是一般形狀學(xué)的一種理論,能為自 然界中形狀的發(fā)生和演化供應(yīng)數(shù)學(xué)模型； 霍爾三維結(jié)構(gòu)： P13 表達(dá)了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化, 論的重要基礎(chǔ)內(nèi)容 綜合化, 最優(yōu)化,程序化和標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn),是系統(tǒng)工程方法 1.時(shí)間維 ：系統(tǒng)工程的工作階段或進(jìn)程； 規(guī)劃階段；

7、 擬定方案； 研制階段； 生產(chǎn)階段； 安裝階段； 運(yùn)行階段； 更新階段； 2.規(guī)律維 ：每階段工作所應(yīng)遵從的規(guī)律次序和工作步驟； 擺明問 題,系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)綜合,模型化,最優(yōu)化,決策,實(shí)施方案 3.學(xué)問維或?qū)I(yè)維 ：從事系統(tǒng)工程工作所需要的學(xué)問,反應(yīng)系統(tǒng)工程的特地應(yīng)用領(lǐng)域； 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, 統(tǒng)問題,應(yīng)用定量分析手段,求得最優(yōu)解答； 并認(rèn)為現(xiàn)實(shí)問題基本上都可歸納成工程系 特點(diǎn) ：爭辯方法上的整體性, 技術(shù)應(yīng)用上的綜合性, 組織治理上的科學(xué)性和系統(tǒng)工程工作問 題導(dǎo)向性； 切克蘭德方法論： P15 1. 熟識(shí)問題 2.根底定義 3.建立概念模型 4.比較及探尋 5.

8、挑選 6.設(shè)計(jì)與實(shí)施 7.評(píng)估與反 饋； 兩者的異同 相同點(diǎn) ：兩種方法論均為系統(tǒng)工程方法論,均以問題為七點(diǎn),具有相同的規(guī)律過程； 不同點(diǎn)： 1. 霍爾方法論主要以工程系統(tǒng)為爭辯對(duì)象, 切克蘭德更適合于對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)營治理等軟 系統(tǒng)問題的爭辯； 2. 前者核心內(nèi)容是優(yōu)化分析,后者核心內(nèi)容是比較學(xué)習(xí)； 3. 前者關(guān)注定量分析方法,后者強(qiáng)調(diào)定性或定性與定量有機(jī)結(jié)合的方法； 最新可編輯 word 文檔 第 2 頁,共 6 頁系統(tǒng)分析（ SA） 是在對(duì)系統(tǒng)問題現(xiàn)狀及目標(biāo)充分挖掘的基礎(chǔ)上,運(yùn)用建模及估計(jì),優(yōu)化, 仿真, 評(píng)判等方法, 對(duì)系統(tǒng)的有關(guān)方面進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分析, 為決策者挑選中意的 系統(tǒng)

9、方案供應(yīng)決策依據(jù)的分析爭辯過程； P17 系統(tǒng)分析是系統(tǒng)工程的核心內(nèi)容,分析過程和基本方法； SA 要素： 問題： 問題一方面代表爭辯的對(duì)象, 或稱對(duì)象系統(tǒng), 需要系統(tǒng)分析人員和決策者共同探討 與問題有關(guān)的要素及其關(guān)聯(lián)狀況,恰當(dāng)?shù)囟x問題；另一方面,問題表示現(xiàn)實(shí)狀況 （現(xiàn)實(shí)系 統(tǒng)）與期望狀況（目標(biāo)系統(tǒng)）的偏差,這位系統(tǒng)改進(jìn)方案的搜尋供應(yīng)了線索； 目的及目標(biāo)： 目的是對(duì)系統(tǒng)的總要求, 目標(biāo)是系統(tǒng)目的的詳細(xì)化； 目的具有整體性和唯獨(dú) 性,目標(biāo)具有從屬性和多樣性； 目標(biāo)分析是系統(tǒng)工程的基本工作之一, 其任務(wù)是確定和分析 系統(tǒng)的目的及其目標(biāo), 分析和確定為達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)所必需具備的系統(tǒng)功能和技術(shù)條件,

10、并要 留意對(duì)沖突目標(biāo)的和諧和處理； 方案： 方案即達(dá)到目的及目標(biāo)的途徑； 為了達(dá)到預(yù)定的系統(tǒng)目的, 可以指定如干備選方案； 模型（結(jié)構(gòu),數(shù)學(xué),仿真） ：模型是由說明系統(tǒng)本質(zhì)的主要因素及其相互關(guān)系構(gòu)成的；模 型是爭辯與解決問題的基本框架, 可以起到幫忙熟識(shí)系統(tǒng), 仿照或抽象； 在系統(tǒng)分析中常常 通過建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型,數(shù)學(xué)模型或仿真模型等來規(guī)范各種備選方案； 評(píng)判：評(píng)判即評(píng)定不同方案與系統(tǒng)目的的到達(dá)程度； 決策者： 決策者作為系統(tǒng)問題中的利益主體和行為主體, 作用,是一個(gè)不容忽視的重要因素； 系統(tǒng)分析的程序： 在系統(tǒng)分析中自始至終具有重要 【熟識(shí)問題,探尋目標(biāo),綜合方案】 ,【模型化,優(yōu)化或仿真

11、分析】 ,【系統(tǒng)評(píng)判,決策】 初步分析 規(guī)范分析 綜合分析 5W1HWhat/Why/Who/Where/When/How 方法 是做好這段工作的基本線索； P19 5W1H 提問法 P23 5W1H 法是對(duì)某件事情從目的 why 對(duì)象 what 時(shí)間 when 場所 where 人員 who 手段 how 等六 個(gè)方面提出問題,看其是否合理,并找到改進(jìn)之處； 系統(tǒng)分析的特點(diǎn)及原就 （1）堅(jiān)持問題導(dǎo)向（ 2）以整體為目標(biāo)（ 3）多方案模型分析和選優(yōu) （4）定量分析與定性分析相結(jié)合（ 5）多次反復(fù)進(jìn)行； 系統(tǒng)分析應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,對(duì)系統(tǒng)分析的技術(shù)方法具有指導(dǎo)作用,充分發(fā)揮系統(tǒng)分析的作用； 期中： 簡

12、述霍爾三維結(jié)構(gòu)與切克蘭德方法論及兩者異同點(diǎn)； 簡述系統(tǒng)分析定義及其與系統(tǒng)工程的關(guān)系； 系統(tǒng)分析的要素有哪些？并說明要素的含義及其關(guān)系； 最新可編輯 word 文檔 第 3 頁,共 6 頁第三章：系統(tǒng)模型與模型化 模型 對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)抽象表達(dá)的結(jié)果； （要素）及其相互關(guān)系； P35 應(yīng)能反映 （抽象或仿照） 出系統(tǒng)某個(gè)方面的組成部分 模型化 構(gòu)建系統(tǒng)模型的過程及方法；要留意兼顧到現(xiàn)（真）實(shí)性和易處理性； 意義及特點(diǎn) ：對(duì)系統(tǒng)問題進(jìn)行規(guī)范爭辯的基礎(chǔ)和標(biāo)志；經(jīng)濟(jì),便利,快速,可重復(fù), “思想” 或“政策”試驗(yàn)；經(jīng)過了分析人員對(duì)客體的抽象,因而必需再拿到現(xiàn)實(shí)中去檢驗(yàn)； 建模基本步驟： P38 （1）明確建

13、模目的和要求； （ 2）弄清系統(tǒng)或子系統(tǒng)中的主要因素及其相互關(guān)系 ；（ 3）挑選 模型方法；（ 4）確定模型結(jié)構(gòu)； （5）估量模型參數(shù)； （ 6）模型試運(yùn)行； （ 7）對(duì)模型進(jìn)行試驗(yàn) 爭辯；（ 8）對(duì)模型進(jìn)行必要修正； 說明結(jié)構(gòu)模型 ISM：P45 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型化結(jié)構(gòu)分析 基本思想 ：通過各種制造性技術(shù), 提取問題的構(gòu)成要素,利用有向圖,矩陣等工具和運(yùn)算機(jī) 技術(shù), 對(duì)要素及其相關(guān)關(guān)系等信息進(jìn)行處理, 最終用文字加以說明說明, 明確問題的層次和 整體結(jié)構(gòu),提高對(duì)問題的熟識(shí)和懂得程度； 通過對(duì)可達(dá)矩陣的處理,建立系統(tǒng)問題的遞階結(jié)構(gòu)模型,這是 ISM 技術(shù)的 核心內(nèi)容 ； ISM 有用方法：

14、該方法的 核心 是對(duì)系統(tǒng)要素間的關(guān)系（特別是因果關(guān)系）進(jìn)行層次化處理, 最終形成具有多級(jí)遞階關(guān)系和說明功能的結(jié)構(gòu)模型； 主成分分析 P54 基本原理 ：通過變量變換的方法把相關(guān)的變量變?yōu)槿绺刹幌嚓P(guān)的綜合指標(biāo)變量； 主成分是指 通過轉(zhuǎn)換后找到的線性無關(guān)的變量, 由于線性無關(guān), 就使得分析與評(píng)判指標(biāo)變量時(shí), 可切斷 相關(guān)的干擾,找出主導(dǎo)因素,作出更精確的估量； 主成分分析就是把原有的多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個(gè)代表性較好的綜合指標(biāo), 這少數(shù)幾個(gè)指標(biāo) 能夠反映原先指標(biāo)大部分的信息（ 85%以上）,并且各個(gè)指標(biāo)之間保持獨(dú)立,防止顯現(xiàn)重疊 信息；主成分分析主要起著降維和簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作用； 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的爭辯中

15、, 為了全面系統(tǒng)的分析和爭辯問題, 必需考慮很多經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 這些指標(biāo) 能從不同的側(cè)面反映我們所爭辯的對(duì)象的特點(diǎn), 但在某種程度上存在信息的重疊, 具有確定 的相關(guān)性； 主成分分析是把各變量之間相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜關(guān)系進(jìn)行簡化分析的方法； 主成分分析試圖在力保數(shù)據(jù)信息丟失最少的原就下, 合簡化,也就是說,對(duì)高維變量空間進(jìn)行降維處理； 主要步驟： 1.將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化； 對(duì)這種多變量的截面數(shù)據(jù)表進(jìn)行正確綜 2.依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化變量求出協(xié)方差矩陣（標(biāo)準(zhǔn)化后協(xié)方差矩陣與相關(guān)矩陣完全一樣） ； 3.求出相關(guān)矩陣的特點(diǎn)值,運(yùn)算累計(jì)奉獻(xiàn)率,及其對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)向量； 4.確定主成分,進(jìn)一步分析； 最新可編輯 word 文檔

16、第 4 頁,共 6 頁聚類分析 P60 基本原理 ：依據(jù)“物以類聚”的道理,對(duì)樣品或指標(biāo)進(jìn)行分類的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法；將 個(gè)體或?qū)ο蠓诸? 使得同一類中的對(duì)象之間的相像性比與其他類的對(duì)象的相像性更強(qiáng)； 依據(jù) 一批樣品的多個(gè)觀測指標(biāo), 詳細(xì)地找出一些能夠度量樣品或指標(biāo)之間相像程度的統(tǒng)計(jì)量, 然 后利用統(tǒng)計(jì)量將樣品或指標(biāo)進(jìn)行歸類； 把相像的樣品或指標(biāo)歸為一類, 把不相像的歸為其他 類；直到把全部的樣品（或指標(biāo)）聚合完畢 . 什么是聚類分析 聚類分析是依據(jù) “物以類聚” 的道理, 對(duì)樣品或指標(biāo)進(jìn)行分類的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法； 將個(gè)體或?qū)ο蠓诸? 使得同一類中的對(duì)象之間的相像性比與其他類的對(duì)象的相像

17、性更強(qiáng)； 聚類分析的目的： 使類內(nèi)對(duì)象的同質(zhì)性最大化和類間對(duì)象的異質(zhì)性最大化； 基本思想： . 是依據(jù)一批樣品的多個(gè)觀測指標(biāo), 詳細(xì)地找出一些能夠度量樣品或指標(biāo)之間相像程度的統(tǒng) 計(jì)量, 然后利用統(tǒng)計(jì)量將樣品或指標(biāo)進(jìn)行歸類； 把相像的樣品或指標(biāo)歸為一類, 把不相像的 歸為其他類；直到把全部的樣品（或指標(biāo)）聚合完畢 . . 相像樣本或指標(biāo)的集合稱為類； 基本步驟： （1）數(shù)據(jù)變換 （ 2）運(yùn)算 n 個(gè)樣品兩兩間的距離, 得樣品間的距離矩陣 D0；（3）聚類過程； （4）畫譜系聚類圖； （5）預(yù)備分類的個(gè)數(shù)及各類的成員； 作用 ：可將樣本或變量按親疏的程度進(jìn)行分類； 使類內(nèi)對(duì)象的同質(zhì)性最大化和類間對(duì)

18、象的異 質(zhì)性最大化； 對(duì)樣本進(jìn)行聚類, 它使具有相像性特點(diǎn)的樣本集合在一起, 使差異性大的樣本 分別開來； 對(duì)變量進(jìn)行聚類, 它使具有相像性的變量集合在一起, 差異性大的變量分別開來, 可在相像變量中挑選少數(shù)具有代表性的變量參加其他分析, 實(shí)現(xiàn)削減變量個(gè)數(shù), 達(dá)到變量降 維的目的； 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 通過變量變換的方法把相關(guān)的變量變成如干 不相關(guān)的綜合指標(biāo)變量,相當(dāng)于是用少數(shù)的變 主成分分析是爭辯如何通過少數(shù)幾個(gè)主成分 來說明多變量的方差 -協(xié)方差結(jié)構(gòu)的分析方法, 主成分分析 量來綜合反映原始變量的主要信息,變量雖然 也就是求出少數(shù)幾個(gè)主成分（變量） ,使它們 較原始變量少,但可有效的說明問題,

19、并且新 盡可能多地保留原始變量的信息,且彼此不相 的變量彼此間互不相關(guān),可切斷相關(guān)的干擾, 用這些主要變量來做出更精確的估量,起了降 關(guān)；它是一種數(shù)學(xué)變換方法,即把給定的一組 變量通過線性變換,轉(zhuǎn)換為一組不相關(guān)的變量 維的作用,為我們處理數(shù)據(jù)降低了難度； （兩兩相關(guān)系數(shù)為 0,或樣本向量彼此相互垂 直的隨機(jī)變量） ,即產(chǎn)生了新變量； 第一對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將樣本或變量按親 聚類分析算法是給定 m 維空間 R 中的 n 個(gè)向 疏程度進(jìn)行分類,使分類能夠客觀實(shí)際的反應(yīng) 量,把每個(gè)向量歸屬到 k 個(gè)聚類中的某一個(gè), 事物的內(nèi)在必定聯(lián)系,即把爭辯對(duì)象視為多維 空間中的很多點(diǎn),并合理的分成如干類,因此

20、 使得每一個(gè)向量與其聚類中心的距離最?。痪?類可以懂得為：類內(nèi)的相關(guān)性盡量大,類間相 聚類分析 它是依據(jù)變量之間的相像性逐步歸群成類的 關(guān)性盡量??；聚類問題作為一種無指導(dǎo)的學(xué)習(xí) 方法,能客觀反應(yīng)這些變量或者區(qū)域之間的內(nèi) 在組合關(guān)系；對(duì)變量聚類后,降低了數(shù)據(jù)處理 問題,目的在于通過把原先的對(duì)象集合分成相 似的組或簇,來獲得某種內(nèi)在的數(shù)據(jù)規(guī)律,即 的難度,也起到了降維的作用； 沒有產(chǎn)生新變量； 期中： 簡述說明結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn),作用及適用范疇； 說明主成分分析,聚類分析的基本原理和主要步驟,并對(duì)比兩者異同點(diǎn)； 最新可編輯 word 文檔 第 5 頁,共 6 頁第四章：系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法 基本概念： 依據(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,