《西南大学系统工程部分作业答案参考(共21页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西南大学系统工程部分作业答案参考(共21页).doc（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上当前位置：系统工程综述自测练习一、单项选择题窗体顶端1、霍尔的三维结构包括（ ）A 时间维、逻辑维、空间维B 时间维、空间维、知识维C 时间维、逻辑维、知识维D 空间维、逻辑维、知识维答案：C2、系统工程应用过程中，所谓最优系统是指该系统达到（ ）A 全部最优B 局部最优C 总体效果最优D 总体和局部最优邻接矩阵中答案：C3、系统工程方法论的特点有A 整体性、可行性、综合性和满意性B 整体性、关联性、综合性和满意性C 科学性、关联性、综合性和满意性D 整体性、关联性、综合性和完美性答案：B窗体底端二、问答题1、理解国内外学术界和工程界对系统和系统工程的不同定义，分析这
2、些定义的内涵和侧重点。收集几种不同的定义（三种以上），分析每一个定义的描述，确定其内涵和外延，再进行比较。2、系统工程与系统科学的联系和区别是什么？系统工程是系统科学的技术部分。一方面，系统科学是系统工程的理论基础，为系统工程提供思想、理论和方法。另一方面，系统工程的广泛实施又为系统科学提供了大量的素材，不断补充和完善系统科学。一、单项选择题窗体顶端1、系统的构成要素至少有（ ）个。A 1B 2C 3D 4答案：A2、系统的特征有集合性、相关性、（ ）、整体性、功能性和环境适应性。A 层次性B 社会性C 动态性D 实践性答案：A3、钱学森的系统科学体系框架是由（ ）构成。A “三个层次三个桥梁
3、”B “一个层次一个桥梁”C “一个层次三个桥梁”D “三个层次一个桥梁”答案：D4、按照系统的分类，计算机系统是一个（ ）。A 自然系统B 封闭系统C 人造系统D 实体系统答案：C5、系统按其存在的状态，可分静态系统和（ ）。A 动态系统B 复合系统C 人造系统D 概念系统答案：A窗体底端二、问答题1、列举你生活或工作中的一件事物，思考以下问题：它是否构成一个系统？它由几个部分组成？它的各个部分是如何联系的？各个部分的功能和整体的功能如何？它可以是一件实物（如手表），也可以是要做的一项工作（如工作计划），还可以是某些想法（如小发明）等等。当前位置：系统分析自测练习一、单项选择题窗体顶端1、系
4、统分析的要素主要包括目标、（ ）、模型、费用和效益和评价标准。A 替代方案B 分析人员C 管理者D 优化方法答案：A2、根据系统在不同发展时期的情况和任务可以将系统目标的分为：A 总体目标和分目标B 战略目标和战术目标C 近期目标和远期目标D 单目标和多目标答案：C3、系统要素集分析是属于（ ）的内容。A 系统环境分析B 系统功能分析C 系统目标分析D 系统结构分析答案：D4、局部效益与总体效益相结合是（ ）的准则之一。A 系统结构B 系统分析C 系统工程D 系统模型答案：B5、从系统论的观点出发，全部环境因素应划分为（ ）、自然环境、科学技术环境、社会经济环境四大部分。A 物质因素B 资金因
5、素C 人的因素D 能源因素答案：C窗体底端二、问答题1、何谓系统分析？系统分析的准则有哪些？答题要点：1、内部因素与外部因素相结合；2、当前利益与长远利益相结合；3、局部效益与总体效益相结合；4、定性分析与定量分析相结合。2、在你自己的工作中设立一个五年左右的中期目标，利用目标手段法对你的目标作系统分析，建立各层次的子目标，画出其目标树。当前位置：系统模型自测练习一、单项选择题窗体顶端1、系统模型的基本分类方法是把模型分为形象模型和（ ）A 决策模型B 思考模型C 模糊模型D 抽象模型答案：D2、用邻接矩阵和可达矩阵建立结构模型的是属于（ ）的技术内容A 系统最优化技术B 系统的评价技术C 系
6、统预测技术D 系统的辨识技术答案：D3、邻接矩阵中的第三行第二列的元素值为1表明（ ）A 要素P3对要素P2没有影响B 要素P3对要素P2有影响C 要素P3等于要素P2D 要素P3不等于要素P2答案：B4、邻接矩阵中，若某行(第i行)的元素全为（ ），则Pi为系统的汇点，是系统的输出要素。A 0B 1C 2D 3答案：A5、邻接矩阵中，若某列(第j列)的元素全为（ ），则Pi为系统的源点，是系统的输入要素。A 0B 1C 2D 3答案：A6、可达矩阵反映了系统各要素间是否存在（ ）的联系。A 直接B 间接C 直接或间接D 不相关答案：C窗体底端二、问答题1、何谓系统模型？系统模型有哪些主要特征
7、？答：系统模型是系统工程解决问题的必要工具。一个通用的系统模型应具有如下的三个特征：是实际系统的合理抽象和有效的模仿；由反映系统本质特征的主要因素构成；表明了有关因素之间的逻辑关系或定量关系。2、为什么在系统分析中，广泛使用系统模型而不是真实系统进行分析？人类认识和改造客观世界的研究方法一般说来有三种，即实验法、抽象法、模型法。实验法是通过对客观事物本身直接进行科学实验来进行研究的，因此局限性比较大。抽象法是把现实系统抽象为一般的理论概念，然后进行推理和判断，因此这种方法缺乏实体感，过于概念化。模型法是在对现实系统进行抽象的基础上，把它们再现为某种实物的、图画的或数学的模型，然后通过模型来对系
8、统进行分析、对比和研究，最终导出结论。由此可见，模型法既避免了实验法的局限性，又避免了抽象法的过于概念化，所以成为现代工程中一种最常用的研究方法。在系统工程中广泛地使用系统模型还出自于下面的考虑：（1）系统开发的需要。在开发一个新系统时，由于实际系统尚未建立，只能通过构造系统模型来对系统的性能进行预测，以实现对系统的分析、优化和评价。（2）经济上的考虑。对大型复杂系统直接进行实验其成本是十分昂贵的，采用系统模型就便宜多了。（3）安全上的考虑。对有些系统直接进行实验非常危险，有时根本不允许。（4）时间上的考虑。对于社会、经济、生态等系统，它们的惯性大，反应周期长，使用系统模型进行分析、评价，很快
9、就能得到结果。（5）系统模型容易操作，分析结果易于理解。有时虽然可以直接对现实系统进行实验，但由于现实系统中包含太多的复杂因素，实验结果往往是与其中的某一因素挂钩，其结果有可能难以理解，而且难以修改系统的参数。而采用系统模型的方法，由于模型突出了研究目的所要关注的主要特征，因此容易得到一个清晰的结果，而且在系统模型（尤其是数学模型）上进行参数修改也是非常容易的。三、练习题：找出下列网络图中的关键路线：12-4-8-9-10-11，长度为24。当前位置：系统优化自测练习一、单项选择题窗体顶端1、若线性规划问题有最优解，则最优解必在可行域的（ ）A 某一条边上B 内部C 外部D 某个顶点上答案：D
10、2、系统优化分析的最优化标准，就是寻求系统问题的（ ）A 最优解B 满意解C 可行解D 所有解答案：B3、若在线性规划问题中两个顶点同时得到最优解，则这该线性规划问题有（ ）最优解A 1个B 无穷多个C 2个D 没有答案：B窗体底端二、练习题已知生产两种产品和的利润以及受设备A、B、C、D的有效台时的限制如下表所示，问如何安排生产才能使获得的利润最大？根据题意写出该线性规划的数学表达式为：利用图解法求解：所以当：x14x22时，有唯一最优解，Z14。答：按照产品为4和产品为2的方式安排生产时，可以获得最大利润：14。当前位置：系统评价自测练习一、单项选择题窗体顶端1、德尔菲法中，如果给某一方案
11、评价专家人数为20人，其中给满分的人数为10人，则用满分频率法处理的结果为（ ）A 1/2B 2C 10D 30答案：A2、德尔菲法是一种（ ）的分析评价方法。A 定性B 定量C 定性和定量相结合D 既不定性也不定量答案：C3、层次分析法的实施过程中首先要建立（ ）结构A 目标B 准则C 方案D 递阶层次结构答案：D4、多指标综合排序法中各指标的权重相加应该等于（ ）A 0B 1C 100D 100答案：B窗体底端二、问答题1、系统评价的主要困难是什么？你认为应该如何去解决这些困难？某些指标难以量化。如系统使用的方便性、舒适性等类型的指标；方案取舍困难。不同的方案可能各有所长，难以取舍，且指标
12、越多，问题就越复杂，方案也就越难定夺。2、系统评价的指标体系应该包括哪些方面？1、政策性指标。2、技术性指标。3、时间性指标。4、社会性指标。5、资源性指标。6、经济性指标。当前位置：系统决策自测练习一、单项选择题窗体顶端1、应用悲观法决策不确定型问题是根据收益值的（）原则进行的。A 最大最大B 最小最大C 最大最小D 最小最小答案：B2、在决策树中，从状态节点引出的分枝叫（）分枝。A 方案B 状态C 概率D 决策答案：C3、风险条件下进行决策，应采用（）决策准则。A 乐观B 期望值C 悲观D 后悔值答案：B4、如果决策环境不确定，甚至连发生的概率也一无所知，只能靠决策者的经验、直觉进行主观决
13、策，则这种决策称为（ ）A 确定型决策B 不确定型决策C 风险型决策D 战术决策答案：B5、如果决策环境不完全确定，但发生的概率已知，这种决策称为（）A 确定型决策B 不确定型决策C 风险型决策D 战术决策答案：C6、在不确定型决策时，如果益损矩阵中的值是损失值，用乐观准则是（）A “大中求小”B “小中求大”C “大中求大”D “小中求小”答案：D7、一定数量的收益对应于决策者本人一个的满意程度即为（）A 效益B 效用C 益损D 收益答案：B8、决策支持系统的英文简写为（）A TPSB DSSC MISD AIS答案：B9、严格说，（ ）系统应该包括数据库、方法库、模型库和知识库的管理系统A
14、 决策支持B 管理信息C 数据处理D 人工处理答案：A窗体底端二、问答题1、系统的决策过程有哪几个步骤？1、明确目标2、拟定多个行动方案3、探讨并预测未来可能的自然状态4、估计各自然状态出现的概率5、估算各个运行方案在不同自然状态下的益损值6、决策分析，选择出满意的行动方案（详见知识点三）2、根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度，如何对决策问题进行分类？根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度，决策问题通常可分为确定型决策、风险型决策（统计决策）以及非确定型（完全不确定型）决策三种。(详见知识点一)如果决策者能完全确切地知道将发生怎样的自然状态，那么就可在既定的自然状态下选择最佳行动方案，这就
15、是确定型决策问题，如资源的分配优化、配置等。总之，用数学规划解决的问题都属于确定型决策问题。如果一个决策问题对未来出现哪种自然状态决策者不能准确给定，但却对其出现的概率可以估计出来，这种决策问题就称为风险型决策。如果决策者不但不能确定未来将出现哪一种自然状态，甚至对于各种自然状态出现的概率也一无所知，也没有任何统计数据可循，全凭决策者的经验、态度和打算，这类决策问题就是非确定型决策问题。3、某人有一笔多余资金100元，现有两种存储方案。一是存入银行，每年可稳得7%的利息。二是用于购买有奖储蓄，若中头等奖，奖金10000元，中奖概率为十万分之三（P=0.00003）；若中二等奖，可得奖金2000
16、元，其概率为万分之五（P=0.0005）；若中三等奖，可得奖金100元，其概率为百分之一（P=0.01）；若中末奖，可得奖金10元，概率为百分之十（P=0.1）。奖票为100元一张，不论中奖与否，两年后都退还本金，并且每张奖票发给8元利息。试用决策树为此问题寻求一个理性的决策方案。绘制决策树，并计算各点的益损值：节点3的期望利润：8+0.0000310000+0.00052000+0.01100+0.110+0.88947011.3（元）故合理的决策是选择方案一：存入银行，每年稳得7的利息。当前位置：系统工程大事记系统工程的发展历程系统工程的发展历程阶段年代（份）重大工程实践或事件重要理论与方
17、法贡献I1930美国发展与研究广播电视正式提出系统方法（Systems approach）的概念1940美国实施彩电开发计划采用系统方法，并取得巨大成功美国Bell电话公司开发微波通讯系统正式使用系统工程（Systems Engineering）一词II第二次世界大战期间英、美等国的反空袭等军事行动产生军事运筹学（Military OperationsResearch），也即军事系统工程本世纪40年代美国研制原子弹的“曼哈顿计划”运用SE，并推动了其发展1945美国空军建立兰德（RANd）公司曾经提出系统分析（Systems analysis）概念，强调了其重要性III40年代后期到50年代初
18、期运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础IV1957h.Good和R.E.Machol发表第一部名为系统工程的著作系统工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹潜艇提出PERT（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著系统工程手册表明系统工程的实用化和规范化美国自动控制学家l.A.Zedeh提出“模糊集合”概念为现代SE奠定了重要的数学基础1961-1972美国实施“阿波罗”登月计划使用了多种SE方法，其成功极大地提高了SE的地位IV1957h.Good和R.E.Machol发表第一部名为系统工程的著作系统
19、工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹潜艇提出PERT（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著系统工程手册表明系统工程的实用化和规范化美国自动控制学家l.A.Zedeh提出“模糊集合”概念为现代SE奠定了重要的数学基础1961-1972美国实施“阿波罗”登月计划使用了多种SE方法，其成功极大地提高了SE的地位V1972国际应用系统分析研究所（IIASA）在维也纳成立SE的应用开始从工程领域进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的新阶段。70年代SE的广泛应用在国际上达到高潮VI80年代SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮第一次作业1.系统
20、的基本特征有：（整体性）、（层次性）、（相关性）、（目的性）和环境适应性。2.常用的系统工程方法有霍尔的（三维）结构方法论和切克兰特的（调查学习模式）等。3.霍尔于1969年提出的系统工程的三维结构方法，其三维是指(时间维)、(逻辑维)、(知识维)。4.从系统论的观点出发，全部环境因素应划分为(人的因素、自然环境、科学技术环境、社会经济环境）四大部分。5.邻接矩阵中的第五行第三列的元素值为1表明要素P5对要素P3有（影响）。6.邻接矩阵中，若第i行的元素全为（0），则Pi为系统的汇点，是系统的（输出）要素。7.邻接矩阵中，若第j列的元素全为（0），则Pj为系统的源点，是系统的（输入）要素。8.
21、德尔菲法结果的统计处理方法有：平均得分值法、满分频率法等9.系统工程方法论的特点有：整体性、关联性、综合性和满意性。10.按系统与环境关系：系统可分为（开放系统）和（封闭系统）。11.系统工程所研究的对象，大多是既包含（人工系统）又包含（自然系统）的复合系统。12.按照系统的物态分类，系统可分为（实体系统）和（概念系统）。13.风险条件下进行决策，应采用（期望值）决策准则。14.若线性规划问题有最优解，则最优解必在可行域的（某个顶点上）15.层次分析法的实施过程中首先要建立（递阶层次）结构。16.如果决策环境不确定，甚至连发生的概率也一无所知，只能靠决策者的经验、直觉进行主观决策，则这种决策称
22、为（不确定型决策）。17.一定数量的收益对应于决策者本人一个的满意程度即为（效用）。18.严格说，决策支持系统应该包括（数据库）、（方法库）、（ 模型库）和（ 知识库）的管理系统。19.决策问题根据问题性质和所处条件的不同，通常可以分成（确定性决策）、（风险型决策）和（不确定型决策）问题。20.在不确定型决策的同一自然状态下，各种行动方案中的最大收值益与各行动方案的收益值之差，称为未达到理想的（后悔值）。第二次作业1. 简述钱学森的系统科学体系框架。答：70年代后期，我国著名科学家钱学森以相当大的精力从事系统科学的研究，发表了大量的论著，提出了一系列新颖独到的见解，对我国系统科学的发展做出了卓
23、越的贡献，产生了广泛而深远的影响。更为重要的是他提出了关于系统科学体系结构的清晰框架，对系统科学的发展具有重大价值。钱学森在建立系统科学体系中自觉地使用了系统理论和方法，把系统科学知识体系看作一个系统加以分析。首先，他从自然科学体系结构分析入手，用系统层次结构观点剖析了全部自然科学知识体系，得出自然科学知识体系的三大层次。进而说明由自然科学上升到人类知识最高概括的哲学，以及上升到哲学所需的“中介”和“桥梁”。第二步，他从自然科学的这个体系结构中，进一步概括出其他学科体系共有的结构模式，即“三个层次一座桥梁”的结构模式。最后，他确认系统科学也应当具有这种“三个层次一座桥梁”的结构。这个论断既符合
24、系统同形性的规定，也符合系统科学本身状况和发展趋势。系统科学的工程技术层次早已形成它们有信息技术、自动化技术、系统工程等，系统科学的技术科学层次也已经确立。它们是信息论、控制论、运筹学等；系统科学的基础科学是系统学。再由系统学通过一座桥梁-系统观,到达人类知识的最高概括,即马克思主义哲学。所以系统科学的体系可以分成工程技术、技术科学、基础科学和哲学四个层次。2. 简述系统工程的特点。答：系统工程有以下几个特点：1)系统工程研究的对象是系统，尤其是规模较大的复杂系统。2)系统工程是一门吸收数学、系统理论、运筹学、信息论、控制论、计算机科学、社会科学等学科的理论方法综合而成的新兴的边缘学科。3）系
25、统工程是一门工程技术，属于技术科学。但它与机械工程、地质勘查工程、电子工程、建筑工程等其它工程技术不同，它是跨越各专业领域，可以研究任何系统，并尤为注重事理和信息的处理。4）系统工程是研究系统所需的思想、理论、程序、技术、方法、组织管理的总称，并追求系统总体的协调和优化。它是以系统为对象，合理地、创造性地采用系统所需的思想、理论、技术、方法、工具、程序，对系统进行研究分析，设计制造和服务，使系统整体尽量达到最佳协调和最满意的优化。3. 简述系统工程方法论的主要特点。答：系统工程方法论的主要特点有：1）强调研究方法上的整体性。系统工程把研究对象作为一个有机系统整体，同时还把研究过程看作一个整体。
26、2）强调技术方法应用的综合性。技术方法应用的综合性是系统工程方法论的显著特点之一。3）强调管理工作的科学性。一个复杂大系统的研制有两个并行的过程，一个是工程技术过程，一个是管理控制过程。4. 系统分析的准则包括哪些？答：系统分析的准则：1）定量分析与定性分析相结合。定量与定性分析是系统工程具有的特殊工作方法。2）局部与整体效益相结合。系统是由若干子系统构成，而子系统又是由更低层次的子系统组成。3）当前利益与长远利益相结合。对于系统方案，如果当前和长远都有利，这当然是最理想的方法。4）系统内部与系统环境相结合。系统的运行不仅受其内部条件的限制，而且也受外部环境的制约。5. 简述系统分析的基本步骤
27、。答：系统分析是一个有目的、有步骤的探索和分析过程，在此过程中既要按着系统分析内容的逻辑关系有步骤地进行，也要充分发挥分析者的经验和智慧创造性地工作。通常系统分析是由说明系统问题开始到给出系统方案结束，期间包括目标确定、收集资料、建立模型、综合评价等步骤。6. 怎样理解系统的相关性分析？答：确定了系统要素，还不能一定保证系统能达到目标要求。要素集实现系统目标的作用还要取决于要素间的相关关系。这是因为系统的属性不仅取决于它的组成要素的质量和水平，还取决于要素间应保持的关系，而这些关系因系统属性不同而丰富多样，并由此形成系统的相关关系集。因此，为获得合理地相关关系集就必须进行要素的相关性分析。7.
28、 简述系统模型的基本特征。答：系统模型的基本特征：1)模型是现实世界的一部分的抽象或模仿。2)模型是由那些与分析的问题有关的因素所构成。3）模型表明了有关因素之间的逻辑关系或定量关系。8. 数学模型的特征是什么？答：数学模型的特征是以字母、数字及其它数学符号对系统的结构、特征以及内在联系进行数学抽象而建立的数学表达式模型。9. 决策分析的基本要素包括哪些？答：决策分析的基本要素包括自然状态、行动方案、益损值。10. 系统评价的基本原则有哪些？答：系统评价的基本原则：1）保证评价的客观性。2）保证方案具有可比性。3）评价指标要成体系。4）评价方法和手段的综合性。11. 德尔菲法的基本原理和特点是
29、什么？答：德尔菲法的基本原理是以调查征询表的形式向选定的专家提出一系列的问题，并汇总整理专家意见。每完成一次提问和回答的过程称为一轮。将上轮调查所得的意见后的一致程度和各位专家的不同观点等信息，匿名反馈给每一位专家，再次征询意见。如此反复多次，使意见趋于一致，从而做出较为满意的评价。此方法的特点是：1)匿名。在调查过程中，给各位专家发出调查表，要他们回答所问的问题。2）循环和有控制反馈，德尔菲调查法要经过几次循环才能完成，各轮循环都是在精心控制下的反馈3）统计团体响应，在最后一轮后，要适当集结每个专家的意见，组合成专家组的集团意见。12. 简述层次分析法的实施步骤。答：1）明确问题。包括明确系
30、统目标。弄清问题的范围，了解系统所包含的要素，确定要素之间的关联关系和隶属关系。2）建立层次结构模型。在充分了解要分析的系统后，把系统中的各要素划归不同层次，如目标层、准则层和措施方案层等，并用层次框图说明层次的递阶结构及其要素间的从属关系。3）建立判断矩阵。它是层次分析法中最关键的一步，所谓判断矩阵是以矩阵德形式来表述每一层次中各要素相对其上层某要素的相对重要程度。第三次作业，运算题1.某系统的要素间有如下关系：P1影响P2和P5，P3影响P2和P6，P4影响P1，P5和P6都影响P4，试写出其邻接矩阵。答：2、某厂生产A、B两种产品，其单件所需原材料及工时的消耗定额和利润如表：单件定额产品
31、资源AB资源限制原料（kg）工时（小时）4753200150利润（元/件）4030问如何安排A，B产品的生产计划，使该厂获得利润最大？（只要求写出线性规划的数学表达式）答：设A、B两种产品的产量分别为X1 X2，则根据条件，其问题可以表述为：4X1 + 5X2 2007X1 + 3X2 150X1 ，3X2 0Max f = 40X1 + 30X23.某厂扩大电视机生产有两个方案。一个是建设大工厂，另一个是建设小工厂，两者的使用期都是十年。建设大工厂需要投资600万元，建设小工厂需要投资280万元，两个方案的10年损益值及自然状态的概率见表，试用期望值准则选出合理的决策方案。损益值及自然状态的
32、概率（万元）概率自然状态建大工厂10年收益建小工厂10年收益0.7销路好20008000.3销路差-400600答：建立大工厂10年的收益期望值为：0.7 * 2000 + 0.3*（400）600（投资） 680万元建立小工厂10年的收益期望值为：0.7 * 800 + 0.3*600280（投资）460万元由此可见，合理的决策方案是建议大工厂。4、某学校准备修建一项工程，需要决定下个月是否开工。如果天气好，工程能顺利进行，就可盈利60000元，如果开工后天气不好，接连下雨，施工困难，学校将损失10000元。如果不开工，则无论天气好坏，都要赔偿5000元。根据天气预报，下月天气好的概率为0.2，不好的概率为0.8面对这种情况应如何决策，以争取获得最大可能的效益。答： 分别计算开工和不开工两种方案的期望值：E(开工) 0.2*60000 + 0.8*（10000） 4000元E(不开工) 0.2*（5000）+ 0.8*（50000）5000（元）合理的方案是选择开工。专心-专注-专业