系统工程试题与答案

系统工程试题与答案一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的（）。A.有机整体B.集合C.群体D.组织

答案：A

解析：系统的定义强调其是由相互作用、相互依赖的部分组成的有机整体，且具有特定功能。集合只是简单的元素汇聚，群体侧重于人的集合，组织有其特定的结构和管理含义，都不如有机整体准确。

2.霍尔三维结构中的时间维是按（）排列的。A.规划、设计、运行、更新B.规划、开发、运行、更新C.规划、设计、制造、运行D.规划、设计、运行、维护

答案：B

解析：霍尔三维结构的时间维依次为规划、开发、运行、更新，反映了系统从构思到退役的全过程。其他选项中的制造、维护等不属于时间维的标准阶段。

3.系统分析的首要任务是（）。A.明确问题B.收集资料C.建立模型D.制定方案

答案：A

解析：只有先明确问题，才能确定后续分析的方向和重点，收集资料、建立模型、制定方案都是基于明确问题之后进行的步骤。

4.层次分析法中，构造判断矩阵的方法是（）。A.专家调查法B.德尔菲法C.两两比较法D.层次分析法

答案：C

解析：层次分析法中构造判断矩阵是通过对因素之间进行两两比较来确定其相对重要性，从而构建判断矩阵。专家调查法和德尔菲法是获取专家意见的方法，不是构造判断矩阵的直接方法。

5.线性规划模型中，目标函数是（）。A.线性函数B.非线性函数C.整数函数D.指数函数

答案：A

解析：线性规划模型的特点就是目标函数和约束条件都是线性函数，这是其基本定义。

6.排队系统中，顾客到达的时间间隔服从（）分布。A.泊松分布B.指数分布C.正态分布D.均匀分布

答案：B

解析：在排队系统中，顾客到达的时间间隔通常服从指数分布，泊松分布用于描述顾客到达的次数，正态分布和均匀分布一般不符合排队系统中顾客到达时间间隔的特性。

7.网络计划技术中，关键路线是指（）。A.总工期最短的路线B.总工期最长的路线C.工序最多的路线D.工序最少的路线

答案：B

解析：关键路线是网络计划中总工期最长的路线，它决定了整个项目的最短完成时间。

8.系统评价中，德尔菲法属于（）。A.定性评价方法B.定量评价方法C.半定量评价方法D.综合评价方法

答案：A

解析：德尔菲法主要依靠专家的主观判断来进行评价，属于定性评价方法，不涉及具体的定量计算。

9.下列属于系统工程新方法的是（）。A.系统分析方法B.系统设计方法C.大数据分析方法D.系统仿真方法

答案：C

解析：随着时代发展，大数据分析方法成为系统工程的新方法，系统分析、设计、仿真方法是传统的系统工程方法。

10.系统工程的研究对象是（）。A.单个系统B.多个系统C.社会系统D.各类系统

答案：D

解析：系统工程的研究对象涵盖各类系统，包括自然系统、社会系统、工程系统等。

二、多项选择题（每题3分，共15分）

1.系统的基本特性包括（）。A.整体性B.相关性C.目的性D.环境适应性

答案：ABCD

解析：整体性强调系统是一个有机整体；相关性指系统各部分相互关联；目的性说明系统有特定目标；环境适应性表示系统能适应外部环境变化，这四个特性是系统的基本特性。

2.系统分析的原则有（）。A.整体性原则B.科学性原则C.综合性原则D.满意性原则

答案：ABCD

解析：整体性原则要求从整体角度分析系统；科学性原则基于科学的方法和理论；综合性原则考虑多方面因素；满意性原则追求整体满意而非最优，这些都是系统分析的重要原则。

3.层次分析法的基本步骤包括（）。A.建立层次结构模型B.构造判断矩阵C.层次单排序D.层次总排序

答案：ABCD

解析：这四个步骤是层次分析法完整的流程，通过建立层次结构模型确定因素关系，构造判断矩阵确定相对重要性，进行层次单排序和总排序得到各因素权重。

4.排队系统的组成部分有（）。A.输入过程B.排队规则C.服务机构D.顾客

答案：ABC

解析：排队系统由输入过程（顾客到达的规律）、排队规则（如先到先服务等）、服务机构（提供服务的主体）组成，顾客是排队系统的作用对象，不是组成部分。

5.系统工程的应用领域包括（）。A.工程系统B.社会系统C.管理系统D.教育系统

答案：ABCD

解析：系统工程在工程系统如建筑工程、电子工程等，社会系统如城市规划、政策制定，管理系统如企业管理、项目管理，教育系统如学校管理、教学改革等众多领域都有广泛应用。

三、填空题（每题2分，共20分）

1.系统工程是一门（）和（）相结合的交叉学科。

答案：工程技术管理科学

解析：系统工程融合了工程技术的方法和管理科学的理念，用于解决复杂系统问题。

2.系统分析的步骤包括明确问题、（）、建立模型、（）、评价与决策。

答案：收集资料制定方案

解析：按系统分析流程，明确问题后收集相关资料，依据资料建立模型，再制定方案，最后进行评价与决策。

3.线性规划问题的求解方法主要有（）和（）。

答案：单纯形法对偶单纯形法

解析：这两种方法是求解线性规划问题的常用方法，单纯形法从一个基本可行解开始迭代，对偶单纯形法从对偶问题的一个基本可行解开始迭代。

4.排队系统的主要数量指标有队长、（）、等待时间、（）等。

答案：排队长逗留时间

解析：队长指系统中的顾客总数，排队长指排队等待的顾客数，等待时间是顾客排队等待的时间，逗留时间是顾客在系统中的总停留时间，这些都是排队系统重要的数量指标。

5.网络计划技术中，工作的时间参数包括最早开始时间、（）、最迟开始时间、（）等。

答案：最早完成时间最迟完成时间

解析：最早开始时间和最早完成时间基于紧前工作确定，最迟开始时间和最迟完成时间基于总工期倒推，用于确定工作的时间安排和关键路线。

6.系统评价的方法可分为（）评价方法、（）评价方法和综合评价方法。

答案：定性定量

解析：根据评价方式不同，分为定性依靠主观判断、定量基于数据计算和综合评价结合两者的方法。

7.系统工程的常用方法有系统分析方法、（）方法、（）方法、系统仿真方法等。

答案：系统设计系统优化

解析：系统设计关注系统的架构和组成，系统优化致力于提高系统性能，这些都是系统工程的常用方法。

8.霍尔三维结构包括时间维、（）维和（）维。

答案：逻辑知识

解析：时间维表示系统的发展阶段，逻辑维是解决问题的逻辑步骤，知识维涵盖解决问题所需的各种知识领域。

9.系统工程的研究内容包括系统的（）、（）、分析、设计、运行、评价等。

答案：建模仿真

解析：建模用于描述系统结构和行为，仿真是对模型进行实验验证，是系统工程研究的重要内容。

10.系统的可靠性指标主要有可靠度、（）、（）等。

答案：失效率平均无故障工作时间

解析：可靠度是系统在规定条件和时间内完成规定功能的概率，失效率反映单位时间内系统失效的概率，平均无故障工作时间体现系统正常运行的平均时长，都是可靠性指标。

四、简答题（每题10分，共30分）

1.简述系统工程的特点。

答案：（1）研究思路的整体化。从系统整体出发，综合考虑系统各组成部分及其相互关系，追求系统整体最优，而非局部最优。例如在企业管理中，不是只关注某个部门效率最高，而是要使整个企业的运营效率达到最佳。（2）应用方法的综合化。综合运用多种学科的理论和方法，如数学、物理学、管理学、计算机科学等。比如在城市交通系统规划中，既需要运用数学模型进行流量分析，又要结合物理学原理研究道路布局，还需管理学知识进行交通管理策略制定，同时借助计算机科学进行数据处理和模拟仿真。（3）组织管理的科学化。采用科学的方法和手段进行系统的组织管理，包括系统的规划、设计、实施、监控等环节。例如在大型工程项目管理中，运用项目管理的方法，制定详细的项目计划，合理安排资源，严格监控项目进度和质量。（4）多方案优化的选优性。通过对多个可行方案进行分析、比较和评价，选择最优方案。如在产品设计中，设计多个不同的产品方案，从性能、成本、市场需求等多方面进行评估，选出最具竞争力的方案。

2.简述系统分析的主要内容。

答案：（1）明确问题。详细了解问题的背景、现状、目标等，准确界定问题的性质和范围。例如在企业销售业绩下滑问题分析中，要明确是市场竞争加剧、产品质量问题还是销售策略不当等导致的业绩下滑。（2）收集资料。广泛收集与问题相关的各种信息，包括内部数据、外部市场数据、行业动态等。比如分析城市交通拥堵问题，需收集交通流量数据、道路建设情况、居民出行习惯等资料。（3）建立模型。根据问题的特点和分析目的，构建合适的数学模型或逻辑模型来描述系统的行为和关系。如在经济预测中，建立经济计量模型来分析各种经济因素之间的关系。（4）制定方案。基于模型分析，提出多个可行的解决方案。例如针对环境污染问题，可制定节能减排方案、产业结构调整方案、环保技术研发方案等。（5）评价与决策。对各方案进行综合评价，从技术可行性、经济合理性、环境影响等多方面进行考量，选择最优方案付诸实施。如在投资项目决策中，对不同投资方案进行财务评价、风险评价等，选择最佳投资方案。

3.简述网络计划技术的优点。

答案：（1）能清晰地反映工作之间的逻辑关系。通过网络图可以直观地看到各项工作的先后顺序和相互制约关系，便于统筹安排。例如在建筑工程中，能明确基础施工、主体结构施工、装修施工等工作的先后顺序和衔接关系。（2）可以确定关键路线和关键工作。关键路线决定了项目的总工期，通过网络计划技术能快速准确地找到关键路线和关键工作，使管理者重点关注，合理调配资源。如在软件开发项目中，确定关键的代码编写任务和测试任务，优先保障资源供应。（3）便于进行进度控制。可以根据计划进度与实际进度的对比，及时发现偏差并采取调整措施。比如在项目执行过程中，通过监控工作的实际完成时间与计划时间对比，若发现关键工作延误，及时调整资源或优化工作流程。（4）有助于资源的合理分配。根据工作的先后顺序和持续时间，合理安排人力、物力、财力等资源，避免资源闲置或过度集中。例如在大型活动筹备中，合理分配场地布置、宣传推广、人员接待等方面的资源。（5）可以进行方案的优化比较。对不同的网络计划方案进行分析比较，选择最优方案，提高项目的经济效益和社会效益。如在交通线路规划中，比较不同线路方案的建设成本、运行效率等，选择最优方案。

五、计算题（共15分）

某工厂生产甲、乙两种产品，生产单位产品所需的设备台时、A、B两种原材料的消耗以及可利用资源总量如下表所示：

|产品|设备台时（小时）|原材料A（千克）|原材料B（千克）||::|::|::|::||甲|2|1|1||乙|1|2|1||资源总量|8|10|6|

已知甲产品每件利润为30元，乙产品每件利润为20元。试建立线性规划模型并求解，以确定如何安排生产使利润最大。

答案：设生产甲产品\(x_1\)件，生产乙产品\(x_2\)件。

目标函数：利润最大化，目标函数为\(Z=30x_1+20x_2\)

约束条件：设备台时约束：\(2x_1+x_2\leq8\)原材料A约束：\(x_1+2x_2\leq10\)原材料B约束：\(x_1+x_2\leq6\)非负约束：\(x_1\geq0\)，\(x_2\geq0\)

求解过程：1.首先将约束条件化为等式：\(2x_1+x_2+x_3=8\)\(x_1+2x_2+x_4=10\)\(x_1+x_2+x_5=6\)其中\(x_3,x_4,x_5\)为松弛变量。2.采用单纯形法求解：初始单纯形表：|基变量|\(x_1\)|\(x_2\)|\(x_3\)|\(x_4\)|\(x_5\)|常数项||::|::|::|::|::|::|::||\(x_3\)|2|1|1|0|0|8||\(x_4\)|1|2|0|1|0|10||\(x_5\)|1|1|0|0|1|6||\(Z\)|30|20|0|0|0|0|进行迭代，选择\(x_1\)进基，\(x_5\)出基，得到新的单纯形表：|基变量|\(x_1\)|\(x_2\)|\(x_3\)|\(x_4\)|\(x_5\)|常数项||::|::|::|::|::|::|::||\(x_3\)|0|1|1|0|2|2||\(x_4\)|0|1|0|1|1|4||\(x_1\)|1|1|0