系统工程习题整理初稿

注：系统复习，诚实答卷。应重点记忆的简答概念和应掌握的计算题型如下。对计算题要熟练掌握计算方法和思路，考试时没有原题。请同学们在掌握下列基本概念和方法的前提下，全面复习（通读全书和笔记） 。预祝大家考试顺利！习题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。系统思想的典型实例 1、田忌赛马 2、都江堰工程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。系统分类：(1)按系统要素的来源分 ：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 系统的特征: 1)目的性 2)整体性 3)相关性 4)层次性 5)环境适应性3.系统分析过程包括哪些主要环节。阐明问题、设立目标、谋划备选方案、建模和估 计后果、评比备选方案4.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 。5.系统决策的分类1)按决策 问题的重要程度和幅射范围，可以将决策分为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，可以将决策分为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，可以将决策分为确定型决策、风险型决策和完全不确定型决策。 4)按目 标多少，可以将决策分为单目标决策和多目标决策。 6.德（特）尔菲法的工作步骤第一步，根据预测目标选择专家。 选好专家是德尔菲法成功的基础。 专家的来源要广泛，要有代表性，人数要适当。第二步，以调查表的形式将要预测的问题寄发给专家，并附以相应的资料。第三步，各位专家根据自己的知识、 经验以及所掌握的资料提出自己的观点，并以不记名的方式反馈回来。第四步，组织者将返回的第一轮意见进行分析、整理， 归纳出若干代表性意见并列成表，然后将意见表再反馈给各位专家， 请他们重新考虑后再次提出看法。第五步，将各位专家修改后的意见收集上来，再分析、整理，归纳出新的意见表，然后再分发下去，让各位专家进行第二次修改直至大多数专家的意见最终趋向一致。7.效用分析曲线的类型及含义（画图）8.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。9.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。10 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损益值可以预先估计 5)不同状态出现的概率可以估计 11.层次分析法的工作步骤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12.什么是邻接矩阵，其表达方式如何。用来表示有向连接图中直接关系的矩阵，称 为邻接矩阵。 设 某系统由 n 个元素组成，即 ，且集合 由二值关系 R 予以定 义，所 谓二值关系就是相nSS.,321S关二元素间是否存在因果关系、从属关系、先行后续关系或目的手段关系等。如果有，其关系用 1 表示；如果没有，其关系用 0 表示。 现设邻接矩 阵 A 中的行元素为 ，列iS元素为 ，则邻 接矩阵 A 的元素 可以定义如下：j ija无 直 接 关 系与表 示 有 直 接 关 系与表 示 jijiij SRS 0113 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，实施这三个方案后关于 4 个评价指标的效果如下：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 650 95 30 110用古林法确定各方案对各指标的得分值,用价值分析法给出方案的优劣顺序。解：用古林法计算 Vij 值：序号 评价指标 替代方案 Rij Kij Vij650/730 650/520 650/1900=0.34730/520 730/520 730/1900=0.38 1 520/1900=0.281aA1A2A3合计 1900/520 12bA1A2A395/97 95/92 0.3397/92 97/92 0.34 1 0.333cA1A2A330/35 30/25 0.3335/25 35/25 0.39 1 0.284dA1A2A3180/110 50/110 0.2650/180 50/180 0.16 1 0.58国外引进 730 97 35 180改 建 520 92 25 50综合评价表为：a b c d 0.3 0.2 0.2 0.3ViA1A2A30.34 0.33 0.33 0.26 0.38 0.34 0.39 0.16 0.28 0.33 0.28 0.58 0.3120.2940.380方案的优劣顺序为丙、甲、乙。14 某部门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。15 判断矩阵如下，用和积法给出 A1、A2、A3 相对于投资准则的单排序权重。投资 A1 A2 A3A1 1 1/3 2A2 3 1 5A3 1/2 1/5 116拟对某学生思想品德进行评价。设因素集为 , , ,4321 遵 守 纪 律劳 动 观 念集 体 观 念思 想 修 养ffF评定集为不 好一 般较 好好 ,4321eE权数分配为(0.5,0.2,0.2,0.1)FW在班级及有关人员调查基础上确定某学生的评价矩阵为 2.05.163.4. .432421ffeeR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。17有三种生产方案 A1、A 2 和 A3 可供选择，设方案面临的自然状态有三种 S1、S 2 和 S3，且已知其损益情况如下表。损益情况状态方案S1 S2 S3A1A2A32094184-604试分别用乐观法、悲观法、等可能法和后悔值法确定最佳方案。18某销售报刊、杂志的门市部欲购下一年度的挂历。据过去统计资料及市场预测估算，下一年度挂历的销售量可能为 0.5 万本、1.0 万本或 1.5万本，最多为 2 万本。已知挂历的订购成本为 15 元/本，售价为 25 万/ 本。但挂历有时间性，过期后处理价为 5 元/本，且都能销售完。试分别用乐观法、悲观法、折衷法（a=0.6） 、等可能法和后悔值法来决策挂历的订购数量。19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 概率5000 0.31000 0.5工程 A（投标费用 500 元） 高标（得标概率为 0.3）-3000 0.24000 0.2500 0.6低标（得标概率为 0.5）-4000 0.27000 0.32000 0.5高标（得标概率为 0.3）-3000 0.26000 0.31000 0.6工程 B（投标费用 1000 元） 低标（得标概率为 0.5） -1000 0.1试选择投标策略。20.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施工项目；S2 表示由于种种原因而只有较少的施工项目。根据现有资料估计的概率和损益值如下表：S1 S2 状态方案0.4 0.650 万元 -20 万元开辟不开辟 0 0为了更好地掌握新领域的情况，欲组织力量进行调查，收集资料，但花费 7000 元。假设调查得来的情报有 80%的可靠性。求情报资料的价值，并决策是否开辟？（用决策树法）解：设 B1 表示调查结果有较多的施工项目；B2 表示调查结果有较少的施工项目。依题意画决策树如下： B2不开辟开辟 S2S150-20050-200S2S1开辟不开辟不开辟不调查调查50-2000B1开辟 S1S2已知 P(A1)=0.4 P(A2)=0.6P(B1/A1)=0.8 P(B2/A1)=0.2 P(B1/A2)=0.2 P(B2/A2)=0.8由全概率公式和贝叶斯公式有：P(B1)=0.8*0.4+0.2*0.6=0.44 P(B2)=1-P(B1)=0.56P(A1/B1)=(0.8*0.4)/0.44=8/11 P(A2/B1)=3/11同理 P(A1/B2)=(0.2*0.4)/0.56=1/7 P(A2/B2)=6/7在树上进行计算，将计算结果标于树上知，情报资料的价值为 13.6-8=5.6 万元。由于花费为 7000 元小于信息的价值，所以应进行调查，调查后，若有较多施工项目则开辟，若有较少施工项目则不开辟。21有三种生产方案，方实施有可能销路好也有可能销路差，概率及损益值如下表：销路好 销路差方案0.4 0.6A 20 万元 -100 万元B 80 万元 -0 万元C 100 万元 -20 万元200 万元到-150 万元范围内，相应的效用值为：货币值 效用值80 0.5100 0.7-100 0.05-20 0.2-10 0.3试选择方案。22 已知可达矩阵1000100101 87654321 8765432SSSSSrRij求结构模型。解：1级别划分 )(1级别划分元素 Si可达集 iSR0先行集 iSA0iiSAR001 1,5,7,8 1 12 2 2,4 23 3,5,6 3,6 3,64 2,4 4 45 5 1,3,5,6,7 56 3,5,6 3,6 3,67 5,7,8 1,7 78 8 1,7,8 8第一级元素集合 ,521L第二级元素集合 4673第三级元素集合 。2区域划分 )(2S共同集合 6,431/ iiii SRAT因为 5631R所以 属于同一区域。63,S又因 4所以 与 不同区域。4S6