系统工程-复习题答案

-.z?系统工程?复习题及答案第一章一、名词解释1.系统：系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成，具有特定功能、构造和环境的整体。2.系统工程：用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。3.自然系统：自然系统主要指由自然物〔动物、植物、矿物、水资源等〕所自然形成的系统，像海洋系统、矿藏系统等。4.人造系统：人造系统是根据特定的目标，通过人的主观努力所建成的系统，如生产系统、管理系统等。5.实体系统：但凡以矿物、生物、机械和人群等实体为根本要素所组成的系统称之为实体系统。6.概念系统：但凡由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。二、判断正误1.管理系统是一种组织化的复杂系统。(T)2.大型工程系统和管理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。(F)3.系统的构造主要是按照其功能要求所确定的。(F)4.层次构造和输入输出构造或两者的结合是描述系统构造的常用方式。(T)三、简答1.为什么说系统工程时一门新兴的穿插学科.答：系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门穿插学科。它是把自然科学和社会科学的*些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来，应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具，对系统的构成要素、组织构造、信息交换和反响控制等功能进展分析、设计、制造和效劳，从而到达最优设计、最优控制和最优管理的目的，以便最充分填发挥人力、物力的潜力，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术，通过系统工程，为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。2.简述系统的一般属性答：〔1〕整体性：整体性是系统最根本、最核心的特征，是系统性最集中的表达；〔2〕关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用的；同时，所有要素均隶属于系统整体，并具有互动关系。关联性说明这些联系或关系的特性，并且形成了系统构造问题的根底；〔3〕环境适应性：任何一个系统都处于一定的环境之中，并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。环境的变化必然会引起系统功能及构造的变化。除此之外，很多系统还具有目的性、层次性等特征。3.系统工程方法有哪些特点.答：1.系统工程是一般采用先决定整体框架，后进入内部详细设计的程序2.系统工程试图通过将构成事物要素的程序加以适当配置来提高整体功能，主*可采用不太可靠的元件构成可靠的系统，其核心思想是“综合及创造〞3.系统工程属于“软科学〞4.简述系统工程的应用领域答：目前，系统工程的应用领域十分广泛⑴社会系统工程⑵经济系统工程⑶区域规划系统工程⑷环境生态系统工程⑸能源系统工程⑹水资源系统工程⑺交通运输系统工程⑻农业系统工程⑼企业系统工程⑽工程工程管理系统工程⑾科技管理系统工程⑿教育系统工程⒀人口系统工程⒁军事系统工程⒂信息系统工程⒃物流系统工程5.简述动态系统与静态系统的区别答：动态系统是系统的状态随时间而变化的系统；而静态系统则是表征系统运行规律的模型中不含时间因素，即模型中的量不随时间而变化，它可视作动态系统的一种特殊情况，即状态处于稳定的系统。实际上多数系统是动态系统，但由于动态系统中各种参数之间的相互关系非常复杂，要找出其中的规律性有时是非常困难的，这时为了简化起见而假设系统是静态的，或使系统中的各种参数随时间变化的幅度很小，而视为稳态的。第二章一、名词解释1.控制系统：控制系统由实控器、受控器和控制作用的传递者组成。形成一个整体的控制功能和行为，但这又是相对于*种环境而言，因而可以把由实控器、受控器和控制作用的传递者组成，相对于*种环境而具有控制功能与行为的系统，称为控制系统。2.功能模拟法：功能模拟法就是以功能和行为的相似性为根底，用模型模仿原型的功能和行为的一种方法。3.狭义信息论：即申农信息论，主要研究消息的信息量、信道〔传输消息的通道〕容量以及消息的编码问题。4.一般信息论：主要研究通信问题，还包括噪声理论、信号滤波与预测、调制、信息处理等问题。5.系统方法：系统方法就是从系统的观点出发，在系统与要素、要素与要素、系统与外部环境的相互关系中提醒对象系统的系统特性和运动规律，从而最正确的处理问题。二、判断正误1.SE本质上是一种组织管理的技术方法。(T)2.改革是“系统工程〔SE〕〞。(T)三、简答：1.简述大规模复杂系统的特点答：①系统的功能和属性多样，由此而带来的多重目标间经常会出现相互消*或冲突的关系②系统通常由多维且不同质的要素所构成③一般为人——机系统，而人及其组织或群体表现出固有的复杂性④由要素间相互作用关系所形成的系统构造日益复杂化和动态化。此外，大规模复杂系统还具有规模庞大及经济性突出等特点。2.列表比较“硬〞系统与“软〞系统答：“硬〞系统“软〞系统运筹学社会系统设计系统分析战略假设外表化与检验系统工程社会系统科学系统动力学软系统方法论〔硬系统方法〕〔软系统方法〕3.简述系统方法的启示答：系统方法告诉我们要以系统的观点去看整个世界，不能片面、孤立地看问题。系统方法主*以思辨原则代替实验原则，不能机械看问题，尤其是在处理复杂、有机程度高地系统时，这一点尤为重要。系统方法论主*以整体论代替复原论。系统方法启示我们以目的论代替因果论。人类经济社会不是偶然事件的产物，而是有目的性的复杂系统，研究问题的出发点是认识其目的，效劳于目的。4.简述一般系统论的根本观点答：系统的整体性系统的开放性系统的动态相关性系统的层次等级性系统的有序性5.简述系统方法要求遵循的原则答：整体性：从整体出发进展研究，注意各要素之间的相关关系历时性〔动态性〕：从时间轴上看其产生、开展的过程及前景最优化：要求整体最优，而不拘泥于局部最优第三章一、名词解释1.系统分析：系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各个方面进展定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。2.系统工程方法论：系统工程方法论就是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和根本方法。3.霍尔三维构造：霍尔三维构造是由美国学者A·D·霍尔等人在大量工程实践根底上，于1969年提出的，其内容反映在可以直观展示系统工程各项工作内容的三维构造图中，霍尔三维构造集中表达了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程方法论的重要根底内容。三、判断正误1.Hall三维构造与Checkland方法论均强调定量分析。(F)2.Checkland方法论是在Hall三维构造的根底上提出的，因而更为合理。(F)3.系统分析原理与Hall三维构造和Checkland方法论有密切联系。(T)四、简答1.画图表示系统分析的根本步骤认识问题认识问题探寻目标综合方案模型化优化或仿真分析系统评价决策NY初步SA规*分析综合分析2.简述切克兰德方法论的主要内容和工作过程答：主要步骤：认识问题根底定义建立概念模型比较及探究选择设计与实施评估与反响具体如以下列图所示：3.简述霍尔三维构造的主要特点答：霍尔三维构造强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现实问题根本都可以归纳成工程系统问题，应用定量分析手段，求得最优解答。该方法论具有研究方法上的整体性。技术应用上的综合性、组织管理上的科学性和系统工程的问题导向性等突出特点。4.简述系统分析的主要原则答：①坚持问题导向；②以整体为目标；③多方案模型分析与选优；④定性分析与定量分析相结合；⑤屡次反复进展第四章一、名词解释1.模型：模型是描述现实世界的一个抽象，由于描述现实世界，因此必须反映实际；由于它的抽象特征，又应高于实际。2.构造分析：构造分析是一个实现系统构造模型化并加以提醒的过程。3.概念模型：概念模型是通过人们的经历、知识和直觉形成的。它们在形式上可以是思维的、字句的或描述的。4.符号模型：符号模型用符号来代表系统的各种因素和它们间的相互关系。二、判断正误1.解释构造模型的直接构造根底是多级递阶有向图。(F)2.ISM是SD的构造模型根底(F)三、简答1.简述模型化的作用答：①模型本身是人们对客观系统一定程度研究结果的表达。这种表达是简洁的、形式化的。②模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的根底，这会导致对科学规律、理论、原理的发现。③利用模型可以进展“思想〞试验。总之，模型研究具有经济、方便、快速和可重复的特点，它使得人们可以对*些不允许进展试验的系统进展模拟试验研究，快速显示它们在各种条件下漫长的反映过程，并很经济，可重复进展。2.简述模型的特征答：①它是现实世界局部的抽象与模仿②它是由那些与分析问题有关的因素构成的③它说明了有关要素之间的相互联系3.简述模型化的本质答：利用模型与原型之间*方面的相似关系，在研究过程中用模型来代替原型，通过对模型的研究得到关于原型的一些信息。这里的相似关系是指两事物不管其自身构造如何不同，其*些属性是相似的。4.简述模型化的地位答：模型的本质决定了它的作用的局限性。它不能代替对客观系统内容的研究，只有在和对客体系统内容研究相配合时，模型的作用才能充分发挥。模型是对客体的抽象，得到的结果，必须拿到现实中去检验。四、应用下面的系统可达矩阵，请建立递阶构造模型解答：缩减矩阵：层次化处理：递阶有向图：第五章第五章一、名词解释1.系统仿真：所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的根底上，建立能描述系统构造或行为过程，且具有一定逻辑关系或数学方程的仿真模型，据此进展实验或定性分析，以获得正确决策所需的各种信息。2.连续系统：连续系统是指系统中的状态变量随时间连续地变化的系统。3.离散系统：离散系统是离散事件动态系统的简称，是指系统状态变量只在一些离散地时间点上发生变化地系统。4.因果箭：连接因果要素地有向线段，箭尾始于原因，箭头终于结果。5.因果链：因果关系具有传递性，用因果箭对具有递推性质地因果关系加以描绘即得到因果链。二、判断正误下面为描述*种传染病蔓延系统问题的局部DYNAMO方程及其变量说明：LIP·K=IP·J+DT*CR·JK(T)CIP=10(F)RCR·JK=IPC*NCF*IP·K*SP·K(F)ASP=P–IP·K(F)其中：IP—患病人数〔人〕；CR—每日受感染人数〔人/日〕；IPC—每次接触的感染率〔无量纲〕；NCF—额定接触系数〔比例数/人.日〕；SP—未患病人数〔人〕；P—总人口数〔人〕。三、简答1.简单归纳仿真的主要作用答：①仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。②仿真技术有可能对一些难以建立物理模型或数学模型的对象系统，通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。③通过系统仿真，可以把一个复杂的系统化降阶成假设干子系统以便于分析，并能指出各子系统之间的各种逻辑关系。④通过系统仿真，还能启发新的策略或新思想的产生，或能暴露出在系统中隐藏着的实质性问题。同时，当有新的要素增加到系统中时，仿真可以预先指出系统状态中可能会出现的瓶颈现象或其它的问题。2.SD的主要研究对象——社会〔经济〕系统有何突出特点.答：①社会系统中存在着决策环节。社会系统的行为总是经过采集信息，并按照*个政策进展信息加工处理作出决策后出现的，决策是一个经过屡次比较、反复选择、优化的过程。②社会系统具有自律性。自律性就是自己作主进展决策，自己管理、控制、约束自身行为的能力和特性。③社会系统的非线性。非线性是指社会现象中原因和结果之间所呈现出的极端非线性关系。3.图表展示SD的工作程序认识问题认识问题界定系统要素及其因果关系分析建立构造模型建立数学模型仿真分析比较与评价政策分析4.简述SD构造模型地建模步骤答：1.明确系统边界，即确定对象系统地*围2.说明形成系统构造地反响回路，即明确系统内部活动地因果关系链3.确定反响回路中的水准变量和速率变量4.说明速率变量的子构造或完善、形成各个决策函数，建立起SD构造模型〔流图〕四、应用1.判断以下因果关系图的极性(20)利息利息(元/年)银行货币库存量库存量订货量库存差额解答;++银行货币++银行货币+++利息+利息(元/年)++－+库存量－+库存量订货量库存差额－－++2.写出DYNAMO方程运行结果中仿真时间0、1、2的水准与速率的输出结果，并画出对应的流图及输出水准方程的曲线LP•K=P•J+DT*PR•JKNP=100RPR•KL=C1*P•KC1=0.02解答：输出结果：

PPR0100211022.042104.042.0808┆┆┆水准方程输出曲线pp1000第六章一、名词解释1.系统评价：系统评价就是全面评定系统的价值2.评价对象：评价对象是指承受评价的事物、行为或对象系统3.评价主体：评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体4.评价目的：评价目的即系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用5.评价时期：评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶段6.效用：评价主体根据个人的性格特点以及对未来的展望等因素，对于*种利益和损失有自己独到的感觉和反响，这种感觉和反响就是效用。二、简答：1.简述系统评价在管理系统工程中的作用。答：系统评价在管理系统工程中是一个非常重要的问题，尤其对各类重大管理决策是必不可少的。它是决定系统方案“命运〞的一步重要工作。是决策的直接依据和根底。简单的说，系统评价就是全面评定系统的价值。2.简述费用和效益的含义答：费用是为到达系统目的所必须付出的代价或牺牲。在系统评价中要特别重视对以下费用的认识和研究：货币费用和非货币费用、实际费用与时机费用、内部费用与外部费用、一次性费用与经常费用。效益是实现*个目的的经济效果，常可以换算成货币值；有效度是用货币以外的数量尺度表示的效果，这往往是对系统方案社会效果的度量，具有重要意义。三、应用(1)计算AHP判断矩阵的重要度解答：首先将矩阵补充完整计算：〔10〕归一化处理：〔2〕从以下列图提供的信息分析=1\*ROMANI、=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII所反映的决策人对风险的不同态度，并作简要说明〔10〕解答：曲线I所反映的决策人的特点是：他对肯定能得到的*一益损值的效用，大于对带有风险的一样甚至更大的益损期望值的效用。属于这种类型的决策人对利益的反响比较缓慢，而对损失则比较敏感。这是一种慎重小心、防止风险、不求大利的保守型决策人。曲线=3\*ROMANIII所反映的决策人的特点恰恰相反。这种决策人对损失的反映缓慢，而对利益则比较敏感，是一种不怕风险、谋求大利的进取型决策人。曲线=2\*ROMANII所反映的是一种中间型决策人，他对能够得到的益损期望值本身与效用大小看成是正比关系。对于这样的决策人只要利用益损期望值作为选择方案的准则即可，不需另作效用曲线。这是一种愿意冒一定风险，完全按期望值大小选择行动方案的决策人。第七章一、名词解释1.决策：决策是管理的重要职能，它是决策者对系统方案所决定的过程和结果，是决策者的行为和职责。二、简答1.确定型决策需满足什么条件.答：存在决策者希望到达的明确目标存在确定的自然状态存在着可供选择的两个以上行动方案不同行动方案在确定状态下的损益值可以计算出来2.风险性决策需要满足什么条件.答：存在决策者希望到达的明确目标存在两个以上不以决策者主观意志为转移的自然状态存在两个以上可供决策者选择的行动方案不同行动方案在确定状态下的损益值可以计算出来3.不确定型决策需要满足什么条件.答：存在决策者希望到达的明确目标自然状态不确定，且其出现概率不可知存在两个以上可供决策者选择的行动方案不同行动方案在确定状态下的损益值可以计算出来第八章一、简答：1.简述柔性战略的含义答：①柔性战略强调战略的博弈性而不是战略的方案性。②柔性战略强调利用变化和制造变化来提高竞争力，形成新的竞争优势，而不是仅仅适应环境变化。③柔性战略依赖于企业的柔性系统。④柔性战略强调通过战略设计获取更多的行动时机，而不仅仅考虑战略规划的实现指标。⑤柔性战略是以企业创新为依托的创新，它既强调企业家的创新，又强调组织群体创新。⑥柔性战略同时关注企业战略的转换效率和转换本钱。2.柔性战略包括哪些*围.答：主要包括①资源柔性②能力柔性③组织柔性生产柔性文化柔性模拟题一答案：名词解释：1.系统：系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成，具有特定功能、构造和环境的整体。2.系统工程：用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。3.系统分析：系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各个方面进展定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。4.模型：模型是描述现实世界的一个抽象，由于描述现实世界，因此必须反映实际；由于它的抽象特征，又应高于实际。5.系统仿真：所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的根底上，建立能描述系统构造或行为过程，且具有一定逻辑关系或数学方程的仿真模型，据此进展实验或定性分析，以获得正确决策所需的各种信息。判断TFFF三、简答1.答：系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门穿插学科。它是把自然科学和社会科学的*些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来，应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具，对系统的构成要素、组织构造、信息交换和反响控制等功能进展分析、设计、制造和效劳，从而到达最优设计、最优控制和最优管理的目的，以便最充分填发挥人力、物力的潜力，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术，通过系统工程，为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。2.答：系统分析的根本思路如以下列图所示：认识认识问题探寻目标综合方案模型化优化或仿真分析系统评价决策NY初步SA规*分析综合分析3.答：①仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。②仿真技术有可能对一些难以建立物理模型或数学模型的对象系统，通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。③通过系统仿真，可以把一个复杂的系统化降阶成假设干子系统以便于分析，并能指出各子系统之间的各种逻辑关系。④通过系统仿真，还能启发新的策略或新思想的产生，或能暴露出在系统中隐藏着的实质性问题。同时，当有新的要素增加到系统中时，仿真可以预先指出系统状态中可能会出现的瓶颈现象或其它的问题。四、应用〔1〕因果关系图：流图：〔2〕缩减矩阵：层次化处理：递阶有向图：模拟题二答案：判断FFTFF二、简答1.答：动态系统是系统的状态随时间而变化的系统；而静态系统则是表征系统运行规律的模型中不含时间因素，即模型中的量不随时间而变化，它可视作动态系统的一种特殊情况，即状态处于稳定的系统。实际上多数系统是动态系统，但由于动态系统中各种参数之间的相互关系非常复杂，要找出其中的规律性有时是非常困难的，这时为了简化起见而假设系统是静态的，或使系统中的各种参数随时间变化的幅度很小，而视为稳态的。2.答：①系统工程一般采用先决定整体框架，后进入内部详细设计的程序；②系统工程试图通过将构成事务要素的程序加以适当配置来提高整体功能，主*可采用不太可靠的元件构成可靠的系统；③系统工程属于“软科学〞3.答：①坚持问题导向；②以整体为目标；③多方案模型分析与选优；④定性分析与定量分析相结合；⑤屡次反复进展4.答：〔1〕明确建模目的和要求；〔2〕弄清系统或子系统中的主要因素及其相互关系含子系统间的相互关系〕；〔3〕选择模型方法；〔4〕确定模型及模型体系的构造；〔5〕估计模型的参数；〔6〕模型及其体系的运行；〔7〕对模型〔体系〕进展实验研究；〔8〕对模型〔体系〕进展必要修正。5.答：设定设定问题、形成意识模型找出影响要素要素关系分析〔关系图〕建立可达矩阵(M)和缩减矩阵矩阵层次化处理绘制多级递阶有向图建立解释构造模型分析报告比较/F学习三、应用1.首先将矩阵补充完整〔10〕计算：〔10〕归一化处理：2.第一章绪论1.系统工程的研究对象和研究方法是什么?谈谈你现在对系统工程的认识。2.系统思想和科学分为哪几个开展阶段.科学的系统思想的核心和本质是什么.3.系统论中的老三论和新三论各指的是什么.4.系统工程的内容与特点是什么.第二章系统论与方法论1.简述控制论、信息论和一般系统论的根本思想和内容。2.什么是霍尔三维构造?它有何特点?3、霍尔三维构造与切克兰德方法论有何异同点?4、什么是系统分析?它与系统工程关系如何?5、系统分析的要素有哪些?各自是何含义?6、你如何正确理解系统分析的程序?6、初步系统分析有何意义?7、进展系统分析的原则及要求有哪些.第三章系统模型1、简述模型的特征和作用。2、比较系统构造四种表达方式的特点。3、简述解释构造模型的特点、作用和适用*围。〔a〔a〕〔b〕〔c〕第4题有向图〔1〕写出系统要素集合及上的二元关系集合；建立邻接矩阵、可达矩阵和缩减矩阵。5、根据如下邻接矩阵，给出解释构造模型法的规*建模过程。A=6、系统的可达矩阵，建立系统递阶构造模型。〔1〕〔2〕第四章系统优化及方法1.简述系统优化的根本概念及分类。2.简述运筹学的分支、研究方法和步骤。3.掌握线性规划的定义及解的根本理论。4.用单纯形法求解以下线性规划问题。5、将以下线性规划模型转化为标准型。第五章图论与网络分析1、以下序列为*个网络图所有顶点的次的序列，说明它们能否形成一个简单图。(1)2,4,2,3,1,3 (2)7,3,5,4,1 (3)2,3,3,4,42、最短路径的求解方法。有假设干个城市图所示，点表示城市，连线表示城市间有道路连接，数字表示道路的长度。方案从S铺设管道到T，设计一条最短路。题2图3、求最小树。4、最大流的求解方法。求图中结点1到结点6(或7)的最大流。(a)(b)第六章：系统评价1、简述系统评价的概念、程序和方法