《系统工程导论》重点内容总结

《系统工程导论》重点内容

第一章系统与系统工程

1、《黄帝内经》强调人体各器官的有机联系、生理现象与心理现象的

联系，以及身体健康与自然环境的联系。

2、古代朴素唯物主义哲学思想虽然强调对自然界整体性、统一性的

认识，却缺乏对这一整体各个细节的认识能力，因而对整体性和统一

性的认识也是不完全的

3、马克思、恩格斯的辩证唯物主义认为，物质是世界由许多相互联

系、相互制约、相互依赖、相互作用的事物和过程形成的统一整体,

这也就是系统的实质。

4、钱学森在《系统思想和系统工程》一文中指出：“系统思想是进行

分析和综合的辩证思维工具，它在唯物主义那里取得了哲学的表达形

式，在运筹学和其他系统科学那里取得了定量的表达方式，在系统工

程那里获得了丰富的实践内容」

5、“系统”一般认为是“群”与“集合”的意思、。

6、系统的定义：系统可被定义为具有一定功能的、相互间具有有机

联系的、由许多要素或构成部分组成的一个整体。

7、系统的概念包括以下五个要点：

(1)由两个或两个以上的元素组成；

(2)各元素之间相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用;

（3）各元素协同运作，使“系统”作为整体具有各组成元素单独

存在时所没有的某种特定功能；

（4）系统是运动和发展变化的，是动态的过程；

（5）“系统”的运动具有明确的目标；

由此可见，一台机器、一个部门、一项计划、一个研究项目、一

种组织、一套制度都可看成一个系统。

8、在现实世界中，任何一个系统都是可分的。因此，系统是有层次

的，任何一个系统都有它的层次结构、规模、坏境与功能

9、从系统的定义可以看出，所有系统都具有以下几个共同特性：

（1）层次性：层次性是系统最基本的特性之一。系统本身又属于

另外一个更强大的子系统，这就充分反映了系统所具有的层次性。

（2）整体性：系统整体性说明，具有独立功能的系统要素以及要

素间的相互关系（相关性、阶层性）根据逻辑统一性的要求，协调存

在于系统整体之中。

（3）集合性。集合就是把具有某种属性的一些对象看成一个完整

的整体，从而形成一个集合，集合离的各个对象叫做集合的要素（子

集2,系统的集合性表明，系统是由两个或两个以上可以互相区别的

要素组成的。

（4）相关性：相关性说明这些要素之间相互联系的特定关系，以

及这些关系之间的演变规律。

（5）目的性。系统本身具有一定的目的。要达到一定的目的，系

统必须具有一定功能，而这正是一个系统区别于另一个系统的主要标

志。

（6）环境适应性：任何一个系统和该系统周边的环境之间通常都

有物资、能量和信息的交换。为了保持和恢复系统原有特性，系统必

须具有适应环境的能力，不能适应环境变化的系统是没有持续生命力

的。

10、作为系统工程研究的对象，系统具有以下特性：

（1）可控性。从系统工程分析系统的目的来看，它所研究的对象

必须是一个人工系统或是一个经过改造的系统。人们必须能够认识它、

改造它，否则就失去了意义。

（2）动态性。系统工程所研究的系统必须是时刻变化着的。开放

系统与外界环境有物质、能量和信息的交换。系统的发展是一个有方

向性的动态过程

（3）复杂性。系统工程研究的对象多属社会系统。一方面是系统

内部要素之间的关系,另一方面是系统内部同系统外部之间的关系,

这些关系常常具有不确定性和竞争性。

（4）自律性。自律性应该是社会系统共有的一个特性。社会系统

的有序性，也是系统自律性的一种表现。

11、餐邂系统是系统工程研究的主要系统对象。

12、萱理是社会系统中联系各层子系统的纽堂。管理系统是以研究的

管理对象为系统，是整个社会系统的基本组成单元。

13、系统学原理强调在组织管理上运用一般系统理论及大系理论，把

过去各学派学说兼容并蓄，融为一体，简历通用的模式，寻求普遍的

原则。

14、从本质上说，管理就是一个协调和指挥人、物与信息以实现预定

目标的过程。现代化的管理对象一般都是属于大系统的范畴，其特点

是子系统多、结构复杂、不确定性强。现代管理科学实际上就是系统

管理，他强调决策的定量分析方法和控制方法。

15、对现实的系统进行管理，目的是使它处于最佳状态。现在管理科

学就是确保已建成的系统可以有效运转。它不仅考虑各个子系统的结

构和功能特性，而且尤其注重分解协调方法来改进整个大系统的结构,

从而使整个系统的功能始终处于最优状态

16、用系统方法管理系统，不要仅停留在一般笼统地谈论局部服从全

局，而要用一个科学决策方法和数学模型来精确进行分析与综合，采

取切实可行的一系列具体措施。

17、系统管理学大体上分为两个互相联系的方面：一是科学地表示系

统理论的范畴、原则和方法；二是运用系统理论的纯粹科学概念作为

解决管理系统，以及更大范围的经济、技术问题，甚至社会政治问题

的手段。

18、管理系统的特点：

（1）管理系统是一个具有多重反馈结构的社会系统;（最基木特

征）

（2）管理系统往往是一个非线性的系统；

（3）管理系统中各变量之间存在着长时滞;

（4）管理系统中原因和结果具有一定的分离线。这种原因和结果

在空间和时间上是可以分离的

(5)管理系统具有明显的组织结构特性。管理系统的物质流动和

信息流动,与系统的组织结构有密切的关系。

系统工程根据管理系统的特点，为管理系统提供了一套解决问

题的方法论，充分考虑了管理系统中人的因素，将定性分析与定量分

析方法结合起来创造性地解决问题

19、现代工业企业的系统特征：

从经营决策的角度来看，表现出以下特征：

(1)工'业企业系统是一个人一机系统。任何一个工业企业都是由

劳动力的人和形成劳动力手段的设备构成的。△是系统的主体。

(2)工业企业系统是一个亘分系统。其互相关联的形式分为两种:

一种为经营日标的关联，另一种为经营模型的关联。

(3)工业企业系统是一个具有自适应能力的动态系统。这就要求

对企业生产经营活动进行闭环管理和有效於制，注重信息反馈，以保

持企业外部环境、内部条件和经营目标三者之间的动态平衡。

(4)工业企业系统是一个投入产出系统。

(5)工业企业系统是一个开放系统。

从以上五项特征，从客观上要求现代工业企业的经营决策观念具

备U标性、整体性和适应性。

20、现代工业企业的发展趋势：

(1)经营观念上的外向化与主动化

(2)企业价值的社会化

（3）管理观念的系统化

（4）决策原理的通用化

（5）决策方法是数量化

21、企业系统定义：企业系统是一个承受扰动作用，具有输入、处理、

输出三个环节，并通过反馈措施不断改善自身品质的“自适应”系统。

22、应用模型分析研究工业企业的实际问题时，应注意：

（1）环境与界限。

（2）投入性质

（3）流量与流向

（4）转换过程

（5）产出的形式。

23、第一次提出“系统工程”这一名词是1940年在美国贝尔电话公

司试验室。

24、系统工程定义：系统工程就是从系统的观点出发，跨学科的考虑

问题，运用工程的方法去研究和解决各种系统问题，以实现系统目标

的综合最优化。

25、系统的观念是整体最优的观念，它是人类认识社会、认识自然过

程中形成的整体观念，或称为全局观念。

26、工程的观念：是在人们处理自然、改造自然的社会生产过程中形

成的工程方法论。

27、系统工程讨论的工程泛指一切人参与、以概念系统某--特征为

目的的，从命题到成果的工作过程。系统工程使得人们能够以工程的

观念和方法研究并解决各种社会系统问题。

28、系统工程的对象不局限于物质、各种自然现象、生态、人类、企

业和社会等组织体、管理方法和步骤等都可以作为对象。

29、系统工程一种综合应用其他各种学科、各种技术的综合性的边缘

交叉科学。

30、系统工程实质上是方法论的科学，它的目的是通过某种方法使系

统达到最优，而方法论是把设想付诸实施的过程。

31、系统工程处理问题的基本框架结构三维结构分析(A.D.霍尔三维

结构)包括：

(1)时间维。反映系统实现的过程。

它将系统功从规划到使用、更新的全过程按时间分为7个

阶段：

1)规划阶段

2)拟定阶段

3)分析阶段

4)运筹阶段

5)实施阶段

6)运行阶段

7)更新阶段

(2)逻辑维。表示系统工程方法思考问题和解决问题的思维步骤

与基本过程。其有7个步骤:

1)明确问题

2）设计系统指标

3）系统方案综合

4）系统分析

5）系统优化

6）决策

7）实施

（3）知识维：指各工作步骤所需的各门专业知识，。系统工程是

综合性的交叉学科。

三维结构分析形象地描述了系统工程研究的框架

32、系统性问题要求用系统科学理论去寻求解决问题的最优方案，从

而使系统工程处理问题的方法具有软科学性的特点。

33、系统工程的软科学性是从系统工程的应用成果方面分析的。

34、相对系统工程的软科学特点，硬系统方法的局限性主要表现在:

（1）硬系统方法论认为在问题研究开始定义目标是很容易的，因

此没有为目标定义提供有效的方法，但对大多数系统管理问题来说,

目标定义本身就是需要解决的首要问题

（2）硬系统方法论没有考虑系统中人的主观信息，将系统中的人

与其他物质因素等同起来，忽视人的主观意识，认为系统的发展是由

系统外的人为控制因素决定的。

（3）硬系统方法论人为只有建立数学模型才能科学地解决问题,

但是对于复杂的社会系统来说，建立精确的数学往往是不现实的，即

使建立了数学模型，也会因为建模者对问题认识上的不足而不能很好

地反映其特点，因此通过模型求解得到的方案往往并不能解决实际问

题。

35、软科学作为综合解决问题的方法有以下特点：

（1）所要处理的对象没有限制，但以人和社会问题为主，且将对

象作为系统对待的意识较强。

（2）所要处理的问题多数是带有政策性的，同时多数带有探讨未

来的性质，所以十分关心未来的不确定性。

（3）所要处理的问题包括了大量现实上不明确的东西，因此在分

析中不仅要重视客观上可量化的问题，而且还要了解直观性和含混不

清之处。

（4）从发现问题到最后结局方案期间，多数情况下要充分利用模

型。但是，所关心的不是“是否精确”，而是该模型是否与目标相符，

是否有用。

（5）软科学处理的问题跨学科的性质很强。

36、系统工程的方法论是指，在更高层次上知道人们正确地运用系统

工程的思想、方法各种推测去处理问题。

37、系统工程方法论的分析过程（步骤）:

（1）阐明问题。对于一个给定的问题，主要从以下几个方面进行

剖析：

1）问题的性质和范围。问题的性质主要是各种相互关联的问

题形成的问题域和它们的来龙去脉。

2）问题的目标。一个系统的目标可能有多个，有时这些目标

之间并一定相互兼容，可能也有一些矛盾

3）环境和条件。约束条件是对实现目标及其方案的限制。

4）评价指标。系统分析员需要根据决策者的意志和系统目标

的特点确定相应的评价指标。

在有多种指标时，即方案有多重属性的情况下，目前人们

都是将其组合成单一的指标，对后果的美中属性给予权重，然后得出

一个效应值函数。

5）收集和分析资料。数据和资料是确定系统目标、系统方案

和系统模型的基础。

（2）谋划备选方案。谋划备选方案包括方案的提出和筛选两个过

程。

1）方案的提出。方案的提出主要方法有以下几种：

A）集体创造法。又称头脑风暴法。简称BS法。

立论依据。此法认为妨碍人们充分表达思想的因素有三点,

即对问题认识的程度、文化科技水平和感情因素的影响。人们能够相

互启发，畅所欲言，从而引导出大量奔放的思维活动，称为联想C联

想的方法有：①接近联想；②类似联想；③反向联想。

方法与程序。一般以10-12人为宜，由一名领导人主持，

配有记录，提前通知将讨论的问题。联想时约定4点规则：①对所发

表设想互不反驳；②欢迎自由奔放、无拘无束的想象；③追求设想方

案的数量；④欢迎与他人的设想相结合。。

特点：不依靠单纯的评价来判断方案的取舍，重视各种设

想在解决问题时的应用。

B）“缺点、希望点”列举法

理论依据：集中精力、集思广益、突破重点问题，比笼统

的考虑全部问题更为有效。

方法与桂序：对摆开的缺点或希望点进行分类排队，选出

关键性的几个；采用BS法或其他方法针对问题设想对策。

特点：缺点列举法与希望列举法交替使用，以避免过于背

光，或过于乐观。

C）特性穷举法。

特点：此法明确地掌握问题的实质，能有效地对物质系统

进行改进。

D）哥顿法。

2）方案的解选。一般所提出的备选方案具备以下特性：

A）强壮性。强壮性是指备选方案在收到外界干扰的情况下,

仍能基本维持原有系统的特性，亦即适应环境的能力。

B）适应性。适应性要求在备选方案的目标经过修正甚至完

全不同的情况下，原来采取的方案仍能适用，适应性反应了方案的灵

活性。

C）可靠性。可靠性是指系统在任何时候正常工作的可能性,

要求系统不出现失误，即出现失误也能迅速恢复正常。

D）现实性。反映了系统实施的可能性,某一方案决策者是

否支持是方案能否现实的关键。

（3）预测未来环境。其工作步骤如下：

1）确认预测内容

2）准备数据资料

3）确定预测方案，建立数学模型。

预测的基本类型主要有以下三种:

A）定性预测法

B）时间序列预测法

C）因果关系预测法

4）计算预测值，分析预测误差。

计划评审技术（PERT）时间参数的估计就是按最可能、最乐观、

最悲观三种情况进行预测的（T=a+4b+c/6）。

（4）建模和预计后果；

系统分析的主要模型有图形模型、分析模型、仿真模型、博弈

模型和判断模型。

（5）评比备选方案。系统评价的主要方法有关联矩阵法、费用效

益分析法、层次分析法、模糊评价法。

第二章系统分析

1、系统分析是系统工程解决问题的第一步基础工作

2、系统分析的主要内容：是分析系统内容与系统环境中间,以及系

统内部各要素之间相互依赖、相互制约、相互错金的复杂关系、

分析系统要素的层次结构关系及其对系统功能和目标的影响，通

过建立系统的分析模型使系统各要素及其环境间的协调达到最佳

状态，最终为决策提供依据。（去年考拭题）

3、任何系统总存在一定的边界，环境是存在于系统边界外的物资的、

经济的、信息的和人际的相关因素的总称。

4、按照系统与环境的关系可将系统分为孤立系统、封闭系统和开放

系统，系统工程研究的系统通常是开放系统。

5、环境因素的属性和状态的变化，通过输入使系统发生变化，这就

是系统对环境的适应性。反过来，系统本身的活动也可使系统环境相

关因素的属性或状态发生变化，这实质上就是环境因素的开放性。

6、系统与环境之间相互依赖和相互制约，系统与环境是共同发展的。

7、从系统分析的角度来看，系统环境的分析有以下实际意义：

（1）环境是提出系统工程课题的来源。

（2）系统边界的确定要考虑环境因素。

（3）系统分析与决策的资料取决于环境。

（4）系统的外部约束通常来自环境。

（5）系统分析的好坏最终需要系统环境的检验与评价。

8、系统环境的分析，环境可划分为物理和技术环境、经济和经营管

理环境以及社会环境三大类

（1）物理和技术环境是系统得以存在的基础,它是由事物的属性

产生的联系而构成的因素和处理问题中的方发行因素。主要包括（结

合PEST方法记）:

1）现存系统。

2）技术标准。

3）科学发展因素估量。

4）自然环境。与白然环境之间保持正确的适应关系是任何系

统分析得以成功的驷。

（2）经济和经营管理环境。是系统得以存在的根本。经济和经营

管理环境包括：

1）宏观经济环境。是任何管理系统分析的基础。

2）政策。政府对于系统的开发起到指导性的作用，它是一种

最为重要的经济和经济管理环境。

根据作用范围，政策可以分为两大类；一类是政府的政策，

一类是企业内部的政策。

3）外部组织结构。就是系统与外部见见结构之间存在着各种

输入和输出关系。外部组织是系统得以生存的环境因素，追求与外部

组织最佳协调的发展是系统的努力方向。

4）经营活动。

5）产品系统及其价格结构。

（3）社会环境「是系统得以生存的基本依据。

1）大范围的社会因素。大范围的社会因素主要考虑人口潜能

和城市形式两个方面的因素。

2）人（个体）的因素。在系统分析中，人的因素主要考虑两

个方面：一个方面是人对需求的反应而作用于创在过程和思维

过程的因素，另一方面是人或人的特性在系统开发、设计、运

用中应予以考虑的因素。

9、在环境分析中，必须考虑两种类型的边界划分：一种是在系统与

环境之间必须有一条边界，另一种是在与被考察的系统相关联的相邻

系统的各部分或者说环境的范围必须明确规定。

因此。相邻系统的这些部分必须是亥逾的，能够划出环境因素

的界限。

10、对于系统边界的确定主要是依托妥善的思考,而不是理论上的边

界判别准则。

11、总的来说，系统环境因素范围很广，系统分析人员要根据问题的

性质，因时、因地、因条件的加以分析，找出相关环境因素的总体，

确定因素的影响范围和各因素间的相关程度，并在方案分析中予以考

虑。

12、系统目标分析是系统分析的基础,系统分析决定了系统发展的主

要方向,它对系统方案的提出、系统模型的建立和最优决策的选择起

到决定性作用。因此，目标问题是系统工程开展研究的首要任务

13、系统目标指的是系统发展要获得的结果。

14在系统分析中，系统的目的、目标、剧生有不同的含义。

（1）目的。是指通过努力系统达到某一水平的标志。

（2）口标。是指系统实现目的过程中的努力方向。

（3）属性。市值对目标的度量

在进行系统的分析时要求量化，度量因素的方法有两种:

1）一种方法是采用间接的方法或代用指标。

2）另一种方法是用“满意度”的概念或者应用模糊集合论

的方法将其量化

（4）目标树或目标集。在处理实际问题时，常常会遇到系统目标

不止一个而是多个的情况，从而构成了一个目标集合。对目标集

合的处理，往往是从总目标开始将总目标主机分解，按子集画成

树状的层次结构，称为目标树或目标集

15、系统目标分析的目的：是要论证系统目标的合理性、可行性和经

济性,最终获得系统目标分析的结果一一目标集。

16、系统目标分析的作用：经过分析和论证，说明总目标建立的合理

性，确定系统建立的社会价值。

17、系统目标分析中的要求：

（1）制定的目标应当是稳妥的。

（2）要考虑目标可能起到的各种作用：

（3）应将各种目标归纳成目标集。

（4）要正确认识目标间的冲突。

18、建立目标集定义：建立目标集是逐级逐项落实总目标的结果,为

此要进行总目标的分解，即将总目标分解为各级分目标，直到比较具

体、直观为止。这就要求在总目标的分解过程中，要使分解后各级分

目标与总目标保持一致，并且分目标的集合一定要保证总目标的实现。

19、就企业目标的制定来说如何确认和分解系统的目标：

（1）要求从事决策的主要负责人直接领导或者亲自参与“确定目

标”的工作。

（2）要善于对复杂的决策目标进行分类。

（3）在为某项待决策问题确定目标时，应参照目标的类型将问题

具体化。

根据发现偏差的难易程度，问题可以分为两大类，一类是显挂

的，另一类是隐性的。

（4）确定目标时，应当留有余地，即目标应具有弹性与适应性；

（5）在制定目标的同时，应制定相应的评价标准。

（6）确定目标的工作是一个反复优化与逐步完善的过程，确定的

目标需要经过模拟或实验的校验。

20、在目标体系建立时要力求做到以下几点：（去年考题）

（1）目标要简洁、明确。

（2）目标要可评估。

（3）目标要有相容性。

（4）目标要有挑战性。

（5）各种目标要有优先秩序，并形成一个目标体系。

（6）组织目标体系的建立要求将短期目标和长期目标、局部目标

和整体目标、内容目标和外部目标相结合。

21、目标冲突有两种情况：一种是专业性质的，称为利害冲突;另一

种是社会性质的，称为利益冲突。

（1）利害冲突。成本和质量之间是相互制约的一对目标，两者不

可能同时达到最优。要解决这类矛盾，有两种方法:

1）建议一个没有矛盾的目标集。

2）采用所有分目标，寻求一个能使冲突目标得以并存的方案。

通常将目有矛盾的两个目标进行结合，分析它们之间的影

响，此时会产生两种情况：一是目标冲突但有相容或并存的可能性,

二是绝对相斥的。前一种叫做目标的弱冲突，这时原则上可以保留两

个目标。后•种叫做目标的强冲突，这时必须根据目标的重要与否改

变或者放弃耒个项目。

（2）利益冲突。这种目标间的冲突，由于涉及了某些利益集团的

期望，所以被称为利益冲突。利益冲突三种可能的处理方法：

1）目标方之一放弃自己的利益，这通常是难以做到的；

2）保持期中一个目标，用其他方式补偿或部分补偿受损方的

利益；

3）通过协商调整目标系统，使之达到目标相容。这里有两种

做法：

一是：采取利益分配的方法调整目标系统

二是：由每种利益类型按其利益得失评价几种可供选择的

目标系统。

22、系统模型化的含义：

（1）“模型”的概念。通过分析明确外部影响因素和内部的条件

变量。针对论证后的系统目标，用一个逻辑的或数学的表达式，从整

体上说明它们之间的结果关系和动态情况，这时就是模型的概念。

（2）“化”意味着在系统分析中使用模型使一种常用手段。

采用模型化手段进行系统分析的意义：它能把复杂的系统内部和

外部关系，经过抽象、加工、逻辑推理，变成可以准确分析和处理的

东西，得到所需要给出的结论；采取模型化技术可以简化现实系统或

系统的分析过程，因为它能把反应现实，又高于现实；模型化技术提

供了与仿真技术和电子计算机协同操作的连接条件，从而加速r分析

过程并提高了分析的有效性；提供了方法典型化的基础。

模型使对现实系统（或拟建系统）的一种描述，也是对现实系统

的一种抽象。

23、构成模型的要素：系统目标和系统约束。

（1）系统目标。是指系统组成要素的有机行动（有序化）应达到

的系统功能和目标。

（2）系统约束。是系统在实现给定目标时能充分利用的条件范围。

系统模型在描述系统目标和系统约束时，可应用形象、符号、图

表、数学等不同的模型化形式和技术。

24、模型的优化通常是针对数学模型而言。数学模型的确定型和随机

型之分，确定型又有线性和非线性之分。

第三章系统模型

1、模型使对现实世界某些属性的抽象。系统工程最常用的是

数学模型，即分析模型。

2、模型是实际系统理想化的抽象或简化表示，它描绘了现实

世界的某些主要特点，是为了客观地研究系统而发展起来

的。

3、系统模型具有三个特征：

（1）它是对现实世界部分的抽象或模仿。

（2）它由与分析问题有关的因素构成。

（3）它表明了有关因素间的相互关系。

4、一个好的模型必须兼顾现实性和易处理性,应该使模型反应

系统运行的主要特征。

5、模型的分类：

（1）图形与实物模型。它是用图形或实物代表系统的各种因

素和它们间的相互关系。图形模型内容非常丰富，主要包括图画、

草图、框图、图论图、逻辑图和工程图等。其中图画、草图和框

图为不严格图。图论图、逻辑图和工程图为严格图。

（2）分析模型。分析模型通常用数学关系式表达变量之间的

关系。

（3）仿真模型。仿真通过一系列逐步的或逐项的“伪试验”

来预测有目的的行动的各种后果。“伪试验”是指实验对象不是

真实世界而是仿真模型。

（4）博弈模型。将人的因素贯穿在模型中，实现了二者的有

机结合。博弈和行为科学关系密切，是“人的行为导向:

（5）判断模型。最常用的是德尔菲法。

6、博弈模型和仿真模型的区别：博弈和仿真都是通过“伪试验”

来认识现实世界，但仿真诸要素”计算机导向”，靠编制好的计

算机程序试验仿真模型；而博弈和行为科学关系密切，是“人的

行为导向”，系统的“伪试验”是靠人和计算机的不断对话共同

完成的。

7、构建模型的一般原则：

（1）建立方框图。建立方框图的目的是简化对系统内部相互

作用的说明。

（2）考虑信息相关性。

（3）考虑信息准确性；

（4）考虑信息结集性。

8、信息的分类。按照在模型中所起的作用不同,因素可划分

为：

（1）可忽略其影响的因素。

（2）对模型起作用但不属于模型描述范围的因素。

（3）模型所需研究的因素。

第一类因素在模型中可以忽略不计；第二类属于环境的外部

因素，在模型中可视为外生变量，或者叫做参数、输入变量或自

变量；第三类是描述模型行为的因素，称为内生变量或者输出变

量、因变量。

9、建模的基本步骤：

（1）形成问题。

（2）确定系统的特征因素。

（3）确定模型的结构；

（4）构建模型；

（5）模型真实性检验。

10、结构模型是应用有向连接图描述系统各要素间的关系,以表

达一个作为要素集合体的系统的模型。

11、结构模型基本性质：

（1）结构模型是一种图形模型。结构模型由节点和有向边构

成；的图或树图来描述一个系统的结构。有向边表示要素间存

在的关系。

（2）结构模型是一种以定性分析为主的模型。主要被用来分

析组成系统的要素及其之间的相互关系。

（3）结构模型可以用矩阵形式来描述，从而使得定性分析与

定量分析得到有效结合。

（4）结构模型作为对系统进行描述的一种形式，正好处在自

然科学领域用的数学模型形式和社会科学领域用的以文字表现

的逻辑分析形式之间。

12、结构模型的主要特征是：对于复杂系统进行分析往往能够抓

住问题的本质，并找到解决问题的有效对策，同时还能使用不同

专业人员组成的系统开发小组内的相互交流和沟通易于进行。

13、图的基本概念：

（1）有向连接图。指由若干节点和有向边连接而成的网络图。

(2)链。

(3)I可路。如果一条链的起点和终点相同，那么这条链就称

为闭链或回路。

来自出P68

14、矩阵：是图的矩阵表示，用来描述图中各节点两两之间的关

系。

来自P69页

(1)矩阵A的元素全为零的行对应的节点称为汇点，即只

有有向边进入而没有有向边离开该节点。图中的

工点即为汇点。

(2)矩阵A的元素全为零的列对应的节点称为源点，即只

有有向边离开而没有有向边进入该节点。图中的S1

点即源点。

(3)对应每一节点的行中，其元素值为1的数量，就是离

开该节点的有向边数。

(4)对应每一节点的列中，其元素值为1的数量，就是进

入该节点的有向边数。

15、邻接矩阵描述了系统各要素两个之间的直接关系。

16、可达矩阵：可达矩阵R是指用矩阵形式描述有向连接图各节

点之间经过一定长度的通路后可以到达的程度。

可达矩阵R有一个重要特性，即推移律特性。

17、系统要素可到矩阵的构造

几种要素结合的某种集合：

(1)A(Si)——没有回路的上位集。

(2)B(Si)——有回路的上位集。

(3)C(Si)——无关集。

(4)D(Si)——下位集。

18、解释结构模型法(ISM)特点：把复杂的系统分解为若干子

系统(要素)，利用人们的实践经验和知识，以及电子计算机的

帮助，最终将系统构建成一个多级阶梯的结构模型。

19、ISM属于概念模型。它特别适用于变量众多、关系复杂而结

构不清晰的系统分析中，也可以用于方案的排序等。

19、实施ISM的工作程序：

(1)组织实施ISM的小组。

(2)设定问题。

(3)选择构成系统的要素。

(4)根据要素明细表构建模型，并建立反映要素关系的可达

矩阵；

（5）对可达矩阵进行分解后建立结构模型;

（6）根据结构模型建立解释结构模型。

20、建立结构模型步骤前的几个相关定义：

（1）可达集R（Si）。要素Si可以到达的要素集合定义为Si

的可达集，用R（Si）表示:

（2）前因集A（Si）o将要到达要素Si的要素集合定义为要

素Si的前因集，也称先行集，用A（Si）表示:

（3）共同集。所有要素Si的可达集合R（Si）与前因集合A

（Si）的交集为先行集A（Si）的要素集合定义为共同集合,用T

表示O

（4）最高级要素集合。

21、建立结构模型的一般步骤：

（1）区域划分。区域划分是把要素之间的关系分为可达与不

可达，并且判断哪些要素是连通的，即把系统分为有关系的几个

部分或字部分。

（2）级间划分。级间划分是将系统中的所有要素，以可达矩

阵为准则，划分成不同级（层）次。

（3）强连通块划分。在进行级间划分后，每集要素中可能有

强连接要素。在同一区域内同级要素相互可达的要素称为强连通

快。

（4）求缩减可达矩阵。

（5）做结构模型。

22、ISM的缺陷:

(1)从理论角度看，应用ISM时，最大的问题是推移律的假

定。假定推移律，意味着各级要素只是一种递阶结构关系，即级

与级间不存在反馈回路。

(2)通过邻接矩阵建立可达或直接建立可达矩阵来确定系统

各要素间的逻辑关系，在一定程度上还要依赖人们的经验。

(3)实施ISM,需要3种角色的人员参加，即方法技术专家、

参与者、协调人。在这三种角色中，以协调人的角色最为重要。

目前能够胜任这种角色的人员尚不多见。同样，也缺乏方法技术

专家等人员。

23、预测技术中与管理系统工程密切相关的部分主要包括经济预

测、技术预测和需求预测，可以进行因果关系分析和时间序列数

据分析预测。预测技术可以分为定性预测和定量预测。其中德尔

菲法是定性预测中常用的一种方法,定量预测技术中主要有回归

分析、趋势线分析和平滑分析。

24、回归分析。

(1)因果关系回归分析：(背公式)

1)最小二乘法。

来自p88

（2）具有时间序列关系的回归分析。（背公式）

当所测得或统计的数据具有时间序列关系时，其回归模型

为：

yi=a+bti

来自P89

25、趋势分析。

二次趋势曲线模型的斜率是随时间变化的。其数学方程为：

yi=a+bx+cx2

三次趋势曲线预测模型：

yi=a+bx+cx2+dx3

26、优化模型的概念:模型的优化通常是相对数学模型而言。这

是为了就默写参数和变量取得较好值或最优值的一种方法。它的

意义在于：对于一个复杂的系统或拟建系统的各类指标提供优化

的结论；为改善系统现状提供明确的方向；为提高运行的效能或

经济效果提供可靠的依据；提高系统分析的科学性。

27、满足以下条件则称为线性规划问题：

（1）具有唯一的目标函数。

（2）决策变量无论在目标函数或约束条件中出现都具有嘉为

1的指数形式，并往往和一常数相乘。

（3）目标函数或约束条件中都不包含决策变量的乘积项

（4）目标函数或每个约束条件中决策变量的系数均为常数。

（5）决策变量之值可以是任一实数。

条件（1）限定线性规划问题为单目标函数，如果目标函数多

余一个则称为多目标规划，不能满足条件（2）或（3）的问题称

为非线性规划。

28、优化问题建模的思路：

（1）无约束优化。

（2）约束优化一一线性规划模型。

（3）整数规划。

29、系统仿真的概念：系统仿真是设计系统的计算机模型，利用

它进行试验以了解系统的行为或评估系统运用的各种策略的过

程。仿真是建筑在模型基础上的。

30、系统仿真的优点：

（1）很多复杂的、带有随机因素的现实世界系统，不可能正

确地用解析方法计算的数学模型来描述；

（2）仿真允许人们在假设的一组运用条件下估计现有系统的

性能；

（3）提出的可供选择的系统设计可通过仿真进行比较，以便

找出最好的满足特定要求的一种设计；

（4）仿真使人们能做较短时间内研究长时间范围的系统，或

在扩展的时间内研究系统的详细运行情况。

31、仿真的优点：

（1）仿真模型一般费用较为昂贵，而且开发一个仿真模型要

花很长时间；

（2）随机仿真模型每运行一次，仅对一族特点的输入参数产

生模型的真是特性的估计；

（3）仿真研究产生大量数据，使人们产生一种更信任仿真研

究结果的趋向。

32、系统仿真的一般步骤：（去年考题）

（1）定义问题。

（2）制定仿真模型。制度仿真模型包括下列5个步骤：

1）确定仿真代目标。

2）确定状态变量

3）选择模型的时间移动方法。

4）描述运用行为。

5）准备过程发生器。

（3）证实模型。

（4）设计仿真实验。

（5）仿真运行并分析数据。

33、蒙特卡罗法是一种适用于对静态离散系统进行仿真试验的方

法。这种方法的基本思路是运用一连串随机数表示一项随机事件

的概率分配。再利用任意取得的随机数从该项概率分配中获得随

机变量值。

34、随机数的生成的常用方法：

（1）随机数表。

（2）随机数发生器。

（3）利用数学方法产生随机数。

第四章系统评价

1、评价是指按照明确目标测定对象的属性，把它变成主观效

用的行为，即明确价值的过程。

2、系统评价就是评定系统的价值。

3、价值，从哲学意义上来讲,就是评价主体（个人或集体）

对某个评价对象字理论上、实践上所具有的作用和意义的

认识或估计；从经济意义上来讲，就是根据评价主体的效

用观点对评价对象能满足某种需求的认识或估计。

4、评价对象的价值不是对象木身固有的，而是评价对象和它

所处的环境条件的相互关系相对规定的属性。

5、系统评价是由评价对象、评价主体、评价尺度、评价指标、

评价目的和评价时期等要素构成的一个综合性问题。

6、评价尺度大致可以分为4种：

（1）绝对尺度。物理学中通常采用的是绝对尺度。

（2）间隔尺度。

（3）顺序尺度；

（4）名义尺度。

7、系统平和和决策的关系：系统评价和决策是密切相关的。为

了在众多的替代方案中做出正确的选择，就需要足够丰富的信息,

包括足够的评价信息。因此，系统评价只有与方案决策和行为决

定联系起来才有意义。评价是为了决策，决策需要评价，评价过

程也是决策过程，有事评价和决策可以作为同义词使用，但在实

际问题中由于评价与决策的目的不同，两者仍有区别。

8、系统评价的步骤：

（1）初步探讨。具体内容包括：

1）评价目的。评价的目的可以从以下几个方面探讨。

a）使评价系统达到最优。

B）对决策的支持

C）对决策行为的说明。

D）对问题的剖析。

2）评价范同。在进行系统评价前，必须确定评价系统的

边界和范围,也就是评价对象设计哪些领域、哪些部门和哪些地

区。

3）评价立场。在系统评价前必须明确评价主体的立场，

清楚评价主体是系统使用者、开发者抑或是第三者等。

4）评价时期。系统生命周期是从提出建立和改造一个系

统时开始，到系统脱离了运行并为新的系统所替代之时终了。

根据生命周期的不同阶段，按照评价时期的不同，可把系

统评价划分为初期评价、中期评价、终期评价和跟踪评价。

A）初期评价是对系统做初步的可行性研究

B）中期评价是在系统设计过程中进行评价。

C）终期评价是指在系统的建立和实施阶段进行的评

价

D）跟踪评价是为了考察系统的实际运行效果。

（2）评价系统的分析。

（3）评价指标的选择。评价指标的选择和评价主体和评价目

的有关，必须根据具体情况来决定。但要决定以下几点：

1）评价指标不能超出系统边界

2）评价指标应当构成一个完整的体系。

3）评价指标的大类和数量。

4）评价指标间的相互关系要明确。

（4）评价函数的确定。

（5）评价值的计算。

（6）综合评价。综合评价是对系统从技术、经济、社会等方

面进行的全面评价。

9、费用是指为了实现某个工程项目或事业的目的而投入的资源

（如资金、劳动力、材料、能源等）的价值。

10、系统的费用可以分为以下几类：

（1）货币费用和非货币费用。

（2）实际费用和机会费用。在进行系统评价时，仅仅衡量各

替代方案实际费用产生的价值是不够的，还必须考虑各替代方案

的机会费用产生的价值。

（3）内部费用和外部费用。

（4）一次投资费用和日常经营费用。

11、效益。能够换算成货币价值的效果称作效益。效益可分为直

接效益和间接效益。

12、用货币以外的数量尺度表示的效果称为有效度。

13、费用与效果的关系：

对一个系统来说，一般随着费用的投入，系统的效果表现并

不明显，当费用投入达到一定值后效果才明显表现出来，并且随

着费用的增加而迅速增加。当费用投入超过某一值后，效果趋于

不变，此时在增加费用，由于编辑效果过下，形成浪费，编辑效

果可用偏导数表示。在进行多目标系统的费用一效果分析时，明

确费用与效果的关系，可以使合理的预算分配和目标达到最佳组

合。

14、费用分析就是研究系统开发和运行全过程可能发生的全部费

用，包括系统开发费用、制造费用、经营费用和效益。

（1）终值。假如在初期拥有P元资金，年利率为r,则n年

后的本利和为F。F用下式进行计算:

F=P(1+r)「

式中，P为F现在的价值，称为现值。

（1+r），为终值系数

（2）现值。假如在n年以后有资金F兀，年利率为r,则折

合成现在的资金为P元。P用下式进行计算：

P=F/（1+r）n

1/（1+r），或（1+r）f为现值系数

（3）投资回收期与投资收益率。投资回收期T是指用系统运

营后每年的净收入R（即利润）补偿原始投资K所需要的年限,

计算公式为：T二K/R；投资收益率E为系统运营后每年的净收入R

（即利润）与系统投资额K的比值，即E=R/k。

投资回收期和投资收益率互为倒数关系。

15、费用一一效益分析。常用的评价基准有3种：

（1）效率性基准。即在一定费用条件下，效益大的替代方案

价值高

（2）经济性基准。即在一定效益条件下，费用小的替代方案

价值高。

（3）纯效益基准。效益减去费用后的余额称为纯效益，纯效

益。一般将按照一定的利率把系统生命内各时期的纯收益折算到

系统期初的纯效益累计值称为净现值。

16、关联矩阵法的具体原理：

（1）要有m个替代方案,n个评价指标,n个评价指标的权

重，m*n指标的价值评定量,利用加权和计算综合评分值。

17、应用关联矩阵评价方法的关键在于各评价指标的相对重

要度,即权重的确定，以及价值评定量的确定。

18、两两比较法的步骤：

两个指标通过比较判定为更重要的指标给1分，相对应的另

外一个就为不重要的指标，给0分，把各个评价指标的得分相加，

归一化，后即得各指标的权重。在计算各替代方案的综合得分值。

19、KLEE法的应用步骤：

（1）把评价指标以任意顺序排列起来。

（2）从下至上对相邻的评价指标进行评价。

（3）把K列中最下面一个Kn值设为1,接着进行基准化;

（4）把Ki归一化（使列合计值为1）即为权重Wi。

用各个评价指标对替代方案进行评价，最后计算各方案价值

的综合评分值。

20、AHP的基本原理：

AHP通过分析复杂问题包含的因素及其相互联系，将问题分

解为不同的要素，并将这些要素归并为不同的层次，从而形成多

层次结构。在某一层次可按某一规定准则，对该层要素进行逐对

比较建立判断矩阵。通过计算判断矩阵的最大特征值和对应的正

交化特征向量，得出该层要素对于该准则的权重，在这个基础上

计算出各层要素对于总体目标的组合权重，从而得出不同设想方

案的权值，为选择最优方案提供依据。

21、层次分析法将决策者的思维过程数学化。它提供了一种能够

综合人们不同的主观判断并给出具有数量分析结果的方法，最终

把非常复朵的系统研究简化为各种因素间的成对比较和简单计

算。由于层次分析法采用了成对比较的数量化标度方法，这就使

得其可以很方便地用于目前还没有统一度量标尺的社会、政治、

人的行为和科学管理等问题的分析中。

22、AHP的基本步骤：

（1）明确问题。

（2）建立多级递阶层次结构。

最简单层次结构可分为三级：

1）目标层；

2）准则层；

3）方案（措施）层。

多级递阶结构有三种类型：

1）完全相关性结构；

2）完全独立性结构；

3）混合结构。

（3）建立判断矩阵。衡量判断矩阵质量的标准是矩阵中的判

断是否有满意的一致性，如果判断矩阵存在关系:

*ik

Bij=

jk

则称判断矩阵具仃完全一致性。

为了保证应用AHP得到的结果基本合理，需要对判断矩阵

进行一致性检验。

（4）相对重要度计算和一致性检验。

1）相对重要度计算。计算权重系数的方法有和积法与方

根法。

和积法。步骤：

A）对B按列规范化。

B）按行相加得和数

C）进行归一化处理，即得权重系数

方根法：步骤两步

A）对B按行元素求积，在求1/n次幕。

B）归一化处理，即得权重系数。

3）一致性检验。定义一致性指标C.I.为：

■入max-11

若C.l,<=0.10,就认为判断矩阵具有一致性。

（5）综合重要度计算。以上一级要素的综合重要度为权重

的相对重要度的加权和。

23、对含有模糊性评价因素的系统进行评价，就要应用模糊评价

法。

24、模糊评价法，乂称模糊综合评价。其特点是：数学模型简单，

容易掌握，对多因素、多层次的复杂问题评判效果比较好，是其

他模型和方法难以代替的。

25、建立一级评价模型的主要步骤:

（1）邀请有关方面，成立一个专家评判小组；

（2）通过讨论，确定系统评价因素集（也称评价指标集）U；

（3）根据专家的经验，或应用层次分析法等方法，确定各评

价因素的相对重要度W；

（4）找出评判矩阵R；

（5）综合评价;

（计算替代方案的优先度（即综合评价值）

6）AkPko

26、多级评价模型。在系统评价时，当需要考虑的因素很多,且

各因素间有级别、层次之分时,就要应用多级评价模型。

建立多级评价模型的一般步骤：

（1）划分因素级

（2）一级评价

（3）多级综合评价

（4）计算替代方案的优先度（即综合评价值）

第五章系统决策

1、决策的概念:侠义的决策是指决策者针对预期目标，在一

定的约束条件下，从诸多行动方案中选择一个，并付诸实

施。广义的决策还包括做出最后扶择前所进行的一切活动,

也就是说，决策应该是一个过程。

2、决策工作的特点为：

（1）决策具有针对性。

（2）决策具有现实性。

（3）决策具有择优性。

（4）决策具有风险性。

3、效益理论将决策者划分为三种类型:

（1）保守型。对利益的反应比较迟钝，对损失的反应比较灵

敏；

（2）乐观型。对损失的反应比较迟钝，对利益的反应比较灵

敏

（3）客观性。按期望值来进行决策。

4、决策科学化是相对经验决策而言的。传统的决策从本质上讲

都是依靠人的经验，所以叫做经验决策。

5、社会活动的变革，主要表现在：

（1）社会活动越来越大型化。

（2）社会活动越来越复杂化。从本质上判断，现代社会大系

统具有广博性、多结构性、多分支性和综合性。

（3）社会活动越来越多样化。

6、科学决策包括三个方面的内容：

（1）严格实行科学决策的程序。

（2）依靠专家运用科学的决策技术和决策方法。

（3）决策者用科学的思维方法做出决策。

7、最优化的概念通常意味着计算其极值；通常所求的“最优解”

实际上是一个接近最优解的满意解;决策常以满意化与适用化原

则来代替最优化原则。

8、管理决策的非结构化问题：

（1）当构造的决策模型不能恰当地放映管理制度的结构时，

所到处的最优解未必最优。

（2）在致力于构造最优模型时，不要忽视管理制度改革的影

响。

（3）计算机化的决策体制对于处于市场迅速变化环境中所产

生新问题的反应，往往也有误时。

（4）重要的是思想工作。

9、决策分析对各种所需决策的问题提H一套在进行决策时所必

要的推理方法、逻辑步骤和科学手段，并根据所能取得的信息对

各种替代方案在各种不同的客观状态下，做出科学的分析和定量

的计算，以此供决策人员在决策过程中对要采用的替代方案做出

合理的抉择。

10、决策分析的理论和方法从广义上包括：线性规划、非线性规

划、动态规划、对策论、决策轮等。

11、决策分析类型：

（1）按目标可分为日常业务型决策、战术型决策与战略型决

策；

1）日常业务型决策以解决一个经常性的问题为主。

2）战术型决策以解决H常经营业务活动中所表现出的世

差”问题为主。

3）战略型决策以解决企业生产经营活动带有氏运性、战

略性的问题为主。

（2）按环境可分为确定型决策、风险型决策和不确定型决策;

1）确定型。决策环境完全可知或可以预测，人们知道竟

来会发生什么情况，可以获得精确、可靠的数据作为决策依据。

一般确定型决策分析问题具体有4个条件:

A）存在着决策人希望实现的一个目标

B）只存在一个确定的客观状态

C）存在着可供决策人选择的两个或两个以上的行动

方案

D）不同行动方案在确定的自然状态下的益损值。

2）风险型。决策环境有几种可能的状态和相应结果，人

们得不到充分可靠的有关未来环境的信息，但可以预测每

种状态和结果出现的概率。

一般风险型决策具有5个条件:

A）存在着决策人希望实现的一个目标

B）存在着两个或两个以上的不以决策人的主观

意志为转移的客观状态

C）存在两个或两个以上可供决策人选择的行动

方案。

D）不同行动方案在不同客观状态卜的益损值。

E）在几种客观状态中，未来究竟出现哪种客观状

态，决策人无法确定，但对各种客观状态出

现的可能性（即概率），可以通过一定方法预

先得到。

3）不确定型。决策环境出现某种状态的概率难以估计，

甚至连可能出现的状态和相应的结果都不知道。

如何区分确定型决策、风险型、不确定型决策:

A