系统工程复习题

第一章第一章 1 系统的定义系统的定义 所谓 系统 就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分按照一定的规律 结合而成 具有特定功能的有机整体 2 系统的特征系统的特征 集合性集合性 a 计算机系统 硬件 CPU 存储器 输入输出设备 软件 系统软件 操作系统 编译软件 DBMS 等 应用软件 人 user 操作人员 b 人体系统 脑 四肢 躯干 各部位 c 学校 教师 学生 干部 工人 教室 建 筑物 设备 教学仪器 科研设备 等 d 汽车 发动机 传动制动系统 轮胎 车体 等 司机 关联性关联性 a 人体系统 头脑 四肢 躯干 各部位 骨骼 肌肉 血管 神经连接起来 头疼的原因 感冒 血压不正常 神经衰弱 心脏供血问题等 b 计算机系统 各个硬件之间相互联结 硬件与软件之间 软件与其它软件之间 硬件 操作系统 编译软件 DBMS 等 应用软件 人 目的性目的性 学校以培养人才为目的 工厂则以生产各种产品 获得利润为目的 汽车的功能 交通运输 环境适应性环境适应性 一个工业企业的环境 原材料市场 技术与劳务市场 产品销售市场 协作 单位 竞争单位 政府有关业务管理机关 所处自然地理位置和周围商业 治安的社会条 件 企业必须经常了解同类型企业的经营动向 有关行业的发展状态 国内外市场的需求等环 境的变化 在此基础上研究企业的经营策略 以适应环境的变化 3 系统工程的定义系统工程的定义 就是指要依据系统的观点 运用处理工程技术问题的方法 进行系统 的规划 设计 建造 运行和维护的组织管理 以求系统与环境的协调和系统整体长期运 行的最佳效果 4 系统工程的特点系统工程的特点 1 系统工程不同于机械工程 电子工程 化学工程 水利工程等 它不以某一专门的技术领域 行业 为对象 而是跨越各专业领域 研究各行各业中系统 的开发 运用等问题 方法性学科 2 系统工程不仅涉及工程系统 而且涉及社会经济 环境生态等非工程系统 不仅涉及技术因素 而且涉及经济 社会甚至心理因素 它的对 象和应用不仅涉及自然科学和技术科学 而且涉及社会科学 在自然科学和社会科学之间 架设了一座沟通的桥梁 3 系统工程中的概念和原则是最本质的东西 数学方法和工具 是为概念和原则的实际应用服务的 4 系统工程从各门学科中吸收了许多有用的知识和 工具 并且在解决自己的问题中综合运用这些工具 5 系统工程内容体系系统工程内容体系 思想体系 步骤体系 方法体系 6 系统工程产生的背景系统工程产生的背景 1 社会实践基础 2 组织管理技术基础 3 理论基础 a 系统论 b 信息论 c 控制论 4 物质基础 7 系统工程的应用系统工程的应用 市场营销 生产计划 库存管理 运输问题 财政和会计 人事管理 设备维修 工程的优化设计 计算机和信息系统 城市管理 8 系统论的观点系统论的观点 一般性 相关性 整体性 层次性 空间层次性 时间层次性 第第 2 章章 系统原理系统原理 1 系统概念的五个基本要素系统概念的五个基本要素 a 功能 功能 Function 是指系统将一定的输入 外界对系统的作用 转换为一定的输出 系 统对外界的作用 的能力 b 组元组元 Component 是指组成系统的成分 作为系统概念要素的 组成 一词 是指系 统组元的集合 每个系统都有两个以上的组元 固定组元 运转组元 流动组元 c 结构 结构 Structure 是指系统的诸要素之间在时间 空间 数量的比例等方面的一定关系 d 运行 运行 Operation 在结构的基础上决定运转组元的实际活动 从而决定流动组元的实际 变换与流通的机制 e 环境环境 Environment 由系统功能的定义 必然有与它相互作用 有输入 输出关系 的 外界 这个客观存在的与系统有着密切联系的外界就是系统的环境 2 系统的分类系统的分类 自然系统自然系统是由自然过程产生的系统 如 生态链系统 水循环系统 人造系统人造系统是人们为达到某个目的 按属性和相互关系将有关部件 或元素 组合而成的系 统 动态系统动态系统是指系统的状态随时间而变化的系统 如 学校 工厂 交通系统等 开放系统开放系统是指系统与环境之间具有物质 能量和信息的交换的系统 如 生态系统 工厂 生产系统 商业系统等 事理系统事理系统 是有人参加的 且人通过主观能动性的发挥可以影响其运行与变化的系统 开环系统开环系统 是指系统的输入影响着系统的输出 而系统的输出对系统的输入和控制作用不 存在任何影响 有些开环系统会存在若干问题 比如 不完善的生产管理系统 反馈系统反馈系统 是指输入影响着输出 同时输出又对输入和控制作用存在着直接或间接影响的 系统 在实际中 一般根据反馈作用的性质将反馈系统分成正反馈系统正反馈系统和负反馈系统负反馈系统 负 反馈系统是指反馈的结果将减小系统输出和参考输入之间的偏差 使系统的目标得以实现 的系统 正反馈系统是指反馈的结果有利于加强输入信号的作用 使系统产生一个持续增 长或持续下降的过程的系统 3 负反馈系统的作用负反馈系统的作用 当由于某种原因被控对象偏离既定目标或预定轨道时 控制者通过获 取这种信息并选择减少偏离的控制作用 以使系统状态回到既定目标或预定轨道 负反馈的作用 消除干扰 使系统保持稳定运行状态 5 开环系统的特点 对比着理解一下就行 知道大概意思对比着理解一下就行 知道大概意思 1 开环系统是沿着时间坐标轴单向运行的系统 在系统中 稳定性不是重要的问题 2 在不存在干扰的情况下 系统实现目标的程度主要取决于原设计的精度 3 为了实现系统的目标 在系统的运行中 系统各个组成部分的参数不能发生随机变化 4 在外部干扰对系统有较大的影响时 系统输出将会远远偏离希望值 系统将不能正常 运行 5 相对来说 开环系统比较简单 比较容易分析 反馈系统的特点 1 反馈系统具有闭合形式的环或回路形结构 在系统中传输的信号具有双向运行特性 即在系统中存在从系统输入端流向输出端的信号 同时也有从系统输出端流向输入端的反 馈信号 2 反馈系统对外部干扰和内部参数的变化产生的影响不敏感 当外部干扰和内 部参数变化比较大时 反馈系统能够通过自身调节减小上述变化对系统行为的影响 3 在反馈系统中始终存在稳定性的问题 如果系统设计得不合理 系统有可能不能正常 运行 4 反馈系统相对于开环系统来说是十分复杂的 系统的控制作用是与前时刻的系 统状态有关的 因此反馈系统的分析也更困难 5 在实际中的正负反馈系统会在某些因素的作用下发生向对方的转化 即正反馈系统和 负反馈系统在实际运行中不是永远不变的 它们的存在都是有一定条件的 计划 提出的任务 实际完成的任务 实施的结果 实施 不完善的生产管理系统示意图 6 系统功能原理系统功能原理 组成在一定程度上决定了系统的结构 但是 组成并不能把结构唯一确 定 也就是说 组成相同 系统的结构也可能不同 如 石墨和金刚石 7 整体性原理 整体性原理 系统整体功能并不等于其所有子系统功能的简单加和 整体功能可能大于 或小于子系统同类功能之和 系统还可能具有子系统都不具有的新的功能 当然也有可能 系统做为整体失去了子系统的某些功能 8 系统性能的评价系统性能的评价 a 目标明确 b 结构清晰 合理 c 联系清楚 d 可控可观 第三章第三章 系统分析的方法和步骤系统分析的方法和步骤 1 系统分析的方法和步骤系统分析的方法和步骤 a 问题状况分析与目标的确定 b 系统设定和方案设定 c 方案评价与最优方案的确定 2 目标确定的原则目标确定的原则 正确性 系统性 可行性 先进性 明确性 具体化 3 系统设定和方案设定系统设定和方案设定 构模方法和思路通常有以下几种 直接分析法 类比法 数据分析法 试验分析法 想 定 构想 法 4 数学模型数学模型 有向图要会画 课本 71 页例题 5 作为备选方案应具备以下特性作为备选方案应具备以下特性 强壮性 适应性 可靠性 可操作性 6 效用准则效用准则 经济管理学家将效用作为指标 用它来衡量人们对某些事物的主观价值 态 度 偏好 倾向等 在存在风险的情况下进行决策 决策者对风险的态度是不同的 用效 用这个指标来量化决策者对待风险的态度 第四章第四章 系统工程方法论系统工程方法论 1 系统工程方法论系统工程方法论 A 以兰德公司为代表的系统分析方法论 B 以 Hall 为代表的硬系统方法论 C 以 Checkland 为代表的软系统方法论 D 以钱学森为代表的综合集成方法论 2 系统分析的要素系统分析的要素 目的 替代方案 模型 费用和效益 评价基准 3 Hall 三维结构三维结构 时间维 对一个具体的系统工程活动 从规划阶段到更新阶段 按时间 排列顺序分阶段 逻辑维 逻辑思维过程 知识维 为完成各阶段 各步骤所需要的知识 和各种专业技术 4 硬系统工程方法论软系统方法论 处理对象技术系统 人造系统有人参与的系统 处理的问题明确 良结构不明确 不良结构 处理的方法定量模型 定量方法概念模型 定性方法 价值观一元的 要求优化 有明确 的好结果出现 多元的 满意解 系统有好 的变化或者从中学到了某些 东西 第第 5 章章 决策概述决策概述 1 决策定义 理解一下 决策定义 理解一下 决策 是指为了实现同一目标 从多个互相可以替代的可行方 案中 选定一个理想的或满意的方案 从系统工程的观点说 所谓决策就是根据系统的状 态选取可能的策略 并对这些策略所产生的后果进行综合研究 以便按照某种衡量准则选 择一个最优策略 2 决策的特点决策的特点 a 多目标 b 时间延续性 c 模糊性 d 不确定性 e 信息样本的必要性 3 决策的分类决策的分类 按照决策目标的影响程度 分为战略决策 战术决策和作业决策三个 等级 按照决策问题的结构化程度 分为结构化决策 半结构化决策和非结构化决策 按照决策问题环境 分为确定型决策 风险型决策和完全不确定型决策 4 随机型决策问题的要素随机型决策问题的要素 行动集行动集 方案集 可能采用的所有行动的集合 自然状态集自然状态集 状态空间 所有可能的自然状态 后果集后果集 决策问题的各种可能的后果 信息集信息集 样本空间 观测空间 在决策时为了获取与自然状态有关的信息以减少其不确定性 往往需要进行调查研究 调查所得的结果的集合即信息集 第六章第六章 随机性决策问题的决策准则随机性决策问题的决策准则 序列决策问题用决策树表示序列决策问题用决策树表示 第第 7 章章 系统建模系统建模 1 模型的定义模型的定义 对实体的特征要素 相关信息和变化规律的表征和抽象 2 系统建模的基本理论系统建模的基本理论 黑箱理论 白箱理论 灰箱理论 3 系统模型的分类系统模型的分类 模型分为抽象模型 数学模型 图形模型 计算机程序模型 概念模型 和形象模型 模 拟模型 实物模型 4 常用的几类经济数学模型常用的几类经济数学模型 a 资源分配型 b 储存型 c 输送型 d 等待服务型 e