系统工程复习资料

1、立身以立学为先，立学以读书为本系统工程期末考试复习资料1. 举例说明什么是系统思想 物质世界是由无数相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程组成的统一整体，这种普遍联系及整体性的思 想称为系统思想。可由四个要点来理解系统思想： a 把研究的问题看成一个整体； b 找出整体的合理组成部分及其间的合理关系； c 考虑合 理的步骤和程序； d 统筹兼顾，注意协调，争取整体的优化。系统思想的典型实例 1、田忌赛马 2、都江堰工程 3 高斯解题2. 系统的含义、分类和特征 含义：系统是由若干个相互作用、相互区别的组成部分组成的具有特定功能的有机整体。 分类： （小题 ）（1）按系统要素的来源分

2、 ：自然系统 、人工系统及自然和人工的复合系统（2）按系统要素的属性分 ：实体系统 、概念系统及实体系统与概念系统的复合系统（3）按系统与环境的关系分 ：开放系统和封闭系统（4）按系统的状态随时间的变化与否分 ：静态系统和动态系统（5）按人对系统的认识程度分 ：黑系统、白系统和灰系统特征: 1）目的性 2）整体性 3）相关性 4）层次性 5）环境适应性如何理解系统的目的性？ -结合当前目标和长远目标进行综合分析，制定具体目标a人工系统必须具有目的性。 b 要实现系统的总目标，首先应制定相应的分目标。c 分目标之间并不是完全一致的，要注意 整体协调。（舍车保帅）如何理解系统的整体性？ - 从整体

3、出发，整体优化1 系统是一个集合2 系统具有整体效应 整体联系的统一性 系统的功能的非加和性 （1+1 不等于 2 ，等于 2 的为机械加和 ）。如何理解系统的相关性？ - 考虑系统内部和系统环境的相关性a.系统内部要素的相关性。b.系统与环境的相关性。系统中某一要素发生变化，其余要素也会发生变化）如何理解系统的层次性？ - 考虑系统空间结构的层次性和时间发展的有序性a.按空间分解，形成结构的层次性。 （能够明确子系统的地位） b.按时间分段，形成发展的有序性。 （从无到有再到无） 如何理解系统的环境适应性？ -系统应适应环境的发展要求a 系统与环境有物质、能量和信息的交换，系统必须是适应与环

4、境。b.通过调整内部要素及结构，以适应环境。3. 系统分析过程包括哪些主要工作环节a 阐明问题 b 设立目标 c 谋划备选方案d 建模和估计后果e 评比备选方案4. 何为利害冲突和目标冲突？解决利害冲突有哪些方法 目标冲突：由专业性质引起的冲突 解决方法：一是把引起矛盾的分目标剔除掉；二是一个能达到冲突目标得以并存得方案。 利害冲突：由于目标涉及了某些利益集团的期望而引起的冲突 .解决方式： a 目标的代表之一放弃自己的利益；b 保持原目标，用其他方式补偿或部分补偿受损失一方的利益；c 通过协商，调整目标系统，使之达到目标相容。5. 系统工程的含义 :系统工程是一门边缘科学，是一门工程技术。它

5、把自然科学和社会科学中有关的思想、理论、方法、策 略和手段，根据系统总体协调的需要，进行有机联系，综合运用。对系统构成要素、组织机构、信息交换和反馈控制等功 能进行分析、设计、试验、实施和运行，实现系统整体的综合最优化，达到最优设计、最优控制和最优管理的目标 。6. 如何保证系统评价的客观性 a保证评价资料的全面性和可靠性b 防止评价人员的倾向性c评价人员的组成要有代表性d 保证评价人员能自由发表观点e 保证专家人数的比例7. 层次分析法的工作步骤立身以立学为先，立学以读书为本1）建立层次分析结构模型2）构造判断矩阵3）层次单排序及一致性检验4）层次总排序及一致性检验8. 系统决策的分类 （小

6、题 ）1）按决策问题的重要程度和幅射范围分：战略决策和战术决策。2）按决策问题发生的重复性和解决问题经验的成熟程度分：程序化决策和非程序化决策。3）按决策问题所面临的客观状态分：确定型决策、风险型决策和完全不确定型决策。4）按目标多少分：单目标决策和多目标决策。9. 德（特）尔菲法的工作步骤a.明确评估问题；b.选择专家； c.分发评价征询表和背景资料； d.专家匿名发表意见； e.汇总整理，再分发汇总资料；f.重复 4、 5，直到专家意见趋于一致。10. 效用分析曲线的类型（画图）及含义保守型 :对损失敏感，对收益迟钝，避免风险，谨慎小心。中立型：完全按货币期望值大小来选择，没有考虑风险。普

7、通型：风险小时是冒险型，风险大时是保守型。 冒险型：与保守型相反，敢于冒险，追求利益。11. 如何降低风险1）共担风险：风险大的经营事业，不要独来独往，要进行联合开发。2）防御性投资：即将投资分别投在不同的方向或区域上，来分散风险。3）最根本的方法是：增加信息。（对付风险的方法： 1.考虑企业承担风险的能力 2.考虑如何降低风险）12. 风险与概率分布的关系 一般地说，概率分布越密集，实际结果就越有可能接近于期望值，其方案的风险就越小。出现不利结果的概率越大，所冒 风险就越大。13. 风险型决策的构成条件1）明确的目标 2）两种以上的行动方案 3）两种以上的自然状态 4）不同方案在不同状态下的

8、损益值可以预先估计5）不同状态出现的概率可以估计14. 石油企业风险有哪些种类1）地质风险。是指找到油（气）的机会的多少或可能性的大小，以及预期发现油（气）的数量有多少。2）政治风险。是指政府或立法的主要改变，以及发生战争等，使石油企业发生亏损的可能性。3）经济风险。是指油气价格、供需成本、市场等随时发生的不可预见的重要改变。4）技术或工程风险。是指自然条件和意外事故造成的损失，以及由于设计、施工和测量的不完善所导致的工程的失败等。15. 系统模型的含义及要求定义： 一般来说，模型是利用实物、图形、表格、数据、文字材料、数学表达式或计算机语言等来描述和抽象系统本质的 替代物。（对现实系统的描述

9、、模仿和抽象；源于实际，高于实际）是方法论 ：分析方法 设计方法 管理方法是认识事物的中间环节：观察 思维扩展产生概念假设模型试验、评价 实现系统要求： 准确性 简化性 适应性 【在满足精度要求的基础上， 力求简化并提高模型的适应能力。 （在合理的基础和条件下 满足精度。精度与费用和时间成正比） 】以上为老师发的题，以下为老师上课说的，不包括计算1.系统定界 ：组成分析（要素分析） 结构分析（组成部分的关系） 功能分析（目的分析）结构是功能的保证 ;要素相同，结构不同，功能不同：环境是系统功能实现的约束条件。2 系统工程在现代科学体系中的地位 ： 位于最底层工程技术层次。其余三层依次为哲学层次

10、、基层科学层次、技术科学层次3 系统工程与其他管理方法的关系与区别 关系;从概念上讲，系统工程是把已知的科学方法进行科学组合，把已经系统化了的原有科学技术重新又系统化了的科学。 区别； 1）研究对象的综合性 2）应用学科的综合性 3）评价考核的综合性4 系统工程方法三维结构硬系统方法论时间维 : 规划阶段、拟定方案、生产阶段、安排阶段、运行阶段、更新阶段逻辑维 :明确问题、选择目标、形成可行性方案、最优化、评价、决策、实施知识维 ：社会科学、工程技术、医学、艺术等切克兰德 “调查学习法 ”软系统方法论问题现状说明 分析相关因素 建立概念模型 改善概念模型比较选优 实施5 系统工程方法的基本特点

11、和研究内容基本特点： a.研究方法上的整体化b.在系统思想的指导下，综合应用各学科、技术和经验，形成新的技术综合体c.管理的科学化系统工程的一般研究内容 :系统思路 系统分析 系统设计 系统决策 系统实施 系统评价6 系统分析的定义 定义：简单地说，就是一个有目的、有步骤的探索和分析过程。详细地说：系统分析是从系统长远和总体的最优出发，使用一切可能利用的科学分析工具和方法，对系统的目的，功能， 环境，费用，效益等进行充分的调查研究，收集，分析处理有关的资料和数据，据此建立若干替代方案和必要的模型，然 后做出评价，为决策者提供依据和信息。7 系统分析的要素、原则 系统分析的要素：问题、目标、替代

12、方案、模型、评价指标。 系统分析的原则：内部要素与外部环境相结合、当前利益与长远利益相结合、局部效益与整体效益相结合、定量分析与定 性分析相结合8 环境因素的分类1）、自然因素地理因素：地势、位置、交通、河流、人造物 天然原料及其供应：矿产、石油、地下水气象：温度、湿度、气压、日照、风、降水量、闪电等 动植物习性：自然区、动植物关系与人类关系自然因素的物理特性：河流分布、水位、流量、水深等2）、科学技术环境 :现存系统 技术标准 科技发展因素估量3）、社会经济环境：外部组织机构政策 产品系统及其价格变动 经营环境4）、人的因素：人的主观偏好人的心理和生理能力9 系统目标分析的目的： 一是论证目

13、标的合理性、可行性和经济性 ；二是获得分析的结果 目标集 总目标的提出，一般要考虑以下两点：（ 1）由于社会发展需要而提出的必须予以解决的新课题；（2）由于系统改善自身状态而提出的课题；10、系统评价含义 所谓系统评价，就是评定系统的价值。具体地说，它是根据预定的系统目的，利用模型和各种资料，从系统整体出发，依 照技术、经济、社会和环境等方面要求，对比各可行方案，评定出系统的价值，为系统选优和决策提供依据。 系统价值的特点 ：相对性 、可分性11系统评价的原则a 保证评价的客观性 b 保证方案的可比性 c 评价指标要成系统d 评价指标必须与所在地区和国家的方针、政 策、法令的要求相一致，不允许

14、有相悖和疏漏之处。12 系统评价的步骤 明确系统目标，熟悉系统方案确定评价指标、权重及评价准则选择评价方法单项评价综合评价13系统评价的评价指标体系 （大类指标 ） a政策性指标 b技术性指标 c经济性指标 d社会性指标 e资源性指标 f 时间性指标 g其它14 当能对指标间的重要性倍数做出判断时，可用古林法。15专家评估法 ： a专家个人判断 b专家会议法 c德尔菲法 （Delphi法） 基本原理：采用匿名信函的方法通过一系列简明的调查征询表向专家进行调查，并通过有控制的反馈取得尽可能一致的意 见，以便对事物做出评估和预测。特点：匿名性 、反馈性 、收敛性 组织工作应遵循的原则1）征询表应有

15、前言，以便说明评估目的和任务。2）问题要集中并有针对性，先总体后局部；同类问题中，先简单后复杂。3）领导者或总体组的意见不应强加在征询表中。4）征询表要尽量简化。5）一次应答问题的数量不宜过多，以 25 为上限。6）要支付适当的报酬，鼓励专家应答的积极性。e头脑风暴法 （ BS 法） 由美国人奥斯本首先提出的。这种方法的基本点可以归为 “畅所欲言、互相启发、集思广益。 ” 实施要求 （规则）1）限制所论问题的范围，力争将与会者的注意力和思想活动集中于所讨论的问题方向上来；2）创造一种畅所欲言的气氛，激发人们的想象力、联想能力和创造性思维的积极性；3）不能对别人的意见提出质疑，不追究这些设想是否

16、恰当和可行；4）为准备修改自己设想的人提供优先发言的机会；5）发言要精炼，不允许参会者宣读事先准备的发言稿。步骤 1）确定问题和专家人选； 2）阐明问题现状；3）畅所欲言，提出设想；4）整理设想； 5）召开质疑会； 6）整理和再评估，得到最终设想一栏表。16 层次分析法的原理 ： a首先根据系统的性质和总目标，把系统分解成不同层次的因素组合，形成一个多层次的结构模型 b 然后请专家利用 1-9 比例标度法，构造各因素两两比较其重要性的判断矩阵； c 再利用数学方法（方根法和和积法） ，计算某一层次若干要素相对于上一层次某一要素的重要性权值； d 最后计算出方案排序结果，辅助进行决策者决策。最主

17、要特点：定性与定量分析相结合。 将人的主观判断用数量形式表达出来并进行科学处理；适合复杂的社会科学领域的 情况，较准确地反映社会科学领域的问题。17所谓决策 ，就是在科学理论和知识的指导下，运用科学的方法，从为达到同一目标的若干可行方案中选择一个最优（或 满意）方案的过程。可以从以下几个方面理解决策： 科学决策是理智行动的基础； 决策总是为了达到一定的目标； 科学决策体现了优化的原则； 决策总是在若干有价值的方案中进行选择；决策者在进行决策时，一定要具有系统观念。决策要素 ：决策者 决策目标 备选方案 决策结果 决策准则18所谓效用 ，是指某一结局对决策者的作用和价值。成为衡量这种效用大小的数

18、值，即效用值。实质上效用反映了决策者 对于风险的态度19 风险的衡量当方案投资或收益很 小时，采用 标准差衡量其风险；当方案投资或收益相差很 大时，采用变差系数 衡量其相对风险。 20系统模型的一般分类 a实物模型：现实系统的放大或缩小。b 图像模型：用图表、图形、曲线、符号，把现实状态抽象化表示出来。 c数学模型：用数学方程抽象表示系统。d 模拟模型：创造一种与现实系统有共性的可控的条件，在此条件下模仿、试验。21系统模型的作用a简化过程，减少费用； b 对难以接近的系统，把无法研究变为便于研究；c 长时间见效的系统，可缩短时间； d 可以发现未料想到的现象，深入研究；e可实现反复试验，发现

19、统计规律计算题16. 某企业为生产某紧销产品，制定了三个生产方案，它们是：A1-自行设计一条新的生产线；A2-从国外引进一条自动化程度很高的生产线；A3-在原有设备基础上改装一条生产线。通过技术部门和评价部门讨论，决定 评价指标 为期望利润、产品成品率、市场占有率、投资费用，其权重 分别为 0.4、0.1、0.2、0.3。根据有关人员的预测和估计，评价尺度及实施这三个方案后关于4 个评价指标的效果如下：评价尺度分值指标54321a（万元）800701-799601-700501-600500b（%）9796-9791-9580-9080c（%）4035-3930-3425-2925d（万元）2

20、021-8081-120121-160160替代方案效益表评价项目替代方案期望利润 a（万元 ）产品成品率 b（%）市场占有率 c（%）投资费用 d（万元 ）自行设计6509530110国外引进7309735180改建520922550（1）（关联矩阵） 用价值分析法给出方案的优劣顺序。 （2）用古林法 确定各方案对 a、b、c、d 四个指标的得分值。 解：（ 1）根据已知的评价尺度和替代方案效益表，用评分法得到个方案的评分如下表所示：指标（权重）得分方案期望利润（0.4）产品成品率（0.1）市场占有率（0.2）投资费用（0.3）Vi自行设计33333国外引进44413.1改建23242.7由

21、此可见，方案的优劣顺序为乙、甲、丙。2）用古林法计算 Vij如下表：评价指标替代方案RijKijijvij自行设计650/730=0.891.250.34国外引进730/520=1.401.400.38期望利润 a改建10.28合计3.651.00自行设计0.981.030.33国外引进1.051.050.34产品成品率 b改建10.33合计3.081.00自行设计0.861.200.33市场占有率 c国外引进1.401.400.39改建10.28合计3.601.00投资费用 d自行设计 国外引进 改建1.640.280.460.2810.260.160.58合计1.741.0017. 某部门

22、欲投资生产轻工产品，现制订了三个投资方案，即生产某种家用电器，或用来生产某种市场上非常紧俏的产品， 或用来生产具有地方特色的传统产品。决策目标是： 风险程度 ，越小越好； 资金利润率 ，越大越好； 转产难易程度 ，越容 易越好。经初步分析认为：若投资用来 生产家用电器 ，其优点是资金利润率高，但因竞争厂家多，故所冒风险大，且今后 若要转产其它产品较为困难；相反，若 生产传统产品 ，情况正好相反； 生产紧俏产品 ，其优缺点则介于上述两方案之间。 因此，仅通过以上定性分析不能对投资方案作出评价和决策，现应用 层次分析法 进行分析与选择。 （本题因每个人评价标准不一，对各个方案的评分就存在差异，下列

23、计算过程仅供参考） 解： 1.建立 层次结构模型2.构造判断矩阵及层次单排序（1）判断矩阵 A-BAB1B2B3WB111/51/30.105B25130.636B331/310.259max=3.039，CI=0.0195，RI=0.58，CR=0.0195/0.58=0.034<0.1，满足一致性检验。2）判断矩阵 B1-CB1C1C2C3WC111/31/50.105C2311/30.259C35310.636max=3.041，CI1=0.0205，RI1=0.58，CR=0.0205/0.58=0.035<0.1，满足一致性检验。3）判断矩阵 B2-CB2C1C2C3WC

24、11350.636C21/3130.259C31/51/310.105max=3.039，CI2=0.0195，RI2=0.58，CR=0.034<0.1，满足一致性检验。4）判断矩阵 B3-CB3C1C2C3WC111/31/50.105C2311/30.259C35310.636max=3.041，CI3=0.0205，RI3=0.58，CR=0.035<0.1，满足一致性检验。3.层次总排序及一致性检验层次 BB1B2B3层次 C层次 C0.1050.6360.259总排序权值C10.1050.6360.1050.443C20.2590.2590.2590.259C30.63

25、60.1050.6360.2983CIbjCI j 0.105 0.0205 0.636 0.0195 0.259 0.0205 0.019864j13RI bj RI j 0.105 0.58 0.636 0.58 0.259 0.58 0.58 j1CR 0.019864 /0.58 0.034 0.1，满足一致性检验。 结论：对于该部门所制定的投资方案，经过分析计算得到优劣顺序为：C1生产家用电器， 权值为 0.443；C3生产传统产品，权值为 0.298； C2生产紧俏产品，权值为 0.259。19. （模糊评价法 ）拟对某学生思想品德进行评价。 设因素集为 Ff1, f2,f3,f4

26、思想修养 ,集体观念 ,劳动观念 ,遵守纪律评定集为 E e1,e2,e3,e4 好,较好,一般 ,不好 权数分配为 WF （0.5,0.2,0.2,0.1）e1e2e30.40.50.10.60.30.10.10.20.60.10.20.5f1R . f2f3f4在班级及有关人员调查基础上确定某学生的评价矩阵为000.10.2 试对该同学的思想品德进行模糊综合评价，并按照最大接近度原则确定其评定等级。解：该同学的思想品德综合评价向量00(0.35 0.37 0.24 0.04)0.10.20.4 0.5 0.10.6 0.3 0.1 S WF R甲 (0.5 0.2 0.2 0.1)F 甲

27、0.1 0.2 0.60.1 0.2 0.5max Si 0.37，0.35<0.5且0.24+0.04= 0.28< 0.5 根据最大接近度原则，该同学评价等级为 e2 ，即较好。20（不确定型决策） 有三种生产方案 A1、A2 和 A3可供选择，设方案面临的自然状态有三种 S1、S2和 S3，且已知其损 益情况如下表。损益情况状态方案S1S2S3A1201-6A2980A3444试分别用 乐观法、悲观法、等可能法、折衷法（=0.6）和后悔值法 确定最佳方案。解：状态方案S1S2S3乐观法悲观法等可能法（ P=1/3）折衷法( =0.6)后悔值法后悔值MaxA1201-620-6

28、15/39.6071010A29809017/35.4110411A34444412/34164016决策Max=20选 A 1Max=4选 A3Max=17/3选 A 2Max=9.6选 A 1Min=10选 A121已知某日用品的订购成本为 15元/件，售价为 25元/件。但该日用品有时间性，过期后处理价为5 元/件，且都能销售完。通过市场调查，估计今后每月的需求及概率如下表：需求量（千件）0.511.52.53概率0.20.10.30.30.1解：设 A= 决策空间 =A 1,A2,A3,A4,A5=0.5 ，1，1.5， 2.5，损益矩阵如下 （单位：千元 ）：A1 A2 A3 A4

29、A5S1C11 C12 C13 C14 C15S2C21 C22 C23 C 24 C 25C(S, A)S3C31 C32 C33 C34 C35S4C41 C42 C43 C44 C45S5C51 C52 C53 C54 C55试用 矩阵分析法 确定每月该日用品的订购数量。3 ， S=状态空间 = S1,S2,S3,S4,S5=0.5 ，1，1.5，2.5，3，A1 A2A3A4A5S15051520S25105510S35101550S4510152520S5510152530损益期望值EMV (S, A) P(S) C(S, A)50515205105510(0.2 0.1 0.3 0

30、.3 0.1)5101550510152520510152530(5 8 10 8 4)1.5千件，期望利润为 10 千元。所以选取方案 A 3为最好，即每月该日用品的订购数量为22某石油承包公司于对工程 A 或工程 B 进行投标，标价有两种：高标和低标。两种标价下又可能得到不同利润，资料如 下表：项目标价得标获利润（元）概率高标（ 得标 概率为 0.3 ）50000.310000.5工程 A-30000.2（投标费用500 元）低标（ 得标 概率为 0.5 ）40000.25000.6-40000.2高标（ 得标 概率为 0.3 ）70000.320000.5工程 B-30000.2（投标费用1000元）低标（ 得标 概率为 0.5 ）60000.310000.6-10000.1试用 决策树法 选择投标策略。解：050001000投工程 A投工程 B150 -500-1000由决策树可知，该石油承包公司选择对B 工程进行投标获得的期望收益较大。23.某建筑公司欲开辟新的施工领域。 S1-表示因开辟的施工领域有较多的