2025年大学《系统科学与工程》专业题库-系统科学与工程的基础理论研究

2025年大学《系统科学与工程》专业题库——系统科学与工程的基础理论研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.下列哪一项不是贝塔朗菲一般系统论的核心观点？A.系统是由相互联系、相互作用的要素组成的整体B.系统的整体性大于各部分之和C.系统具有特定的目的性和目标D.任何事物都可以被视为一个孤立的、静态的系统2.在控制论中，用于描述系统状态随时间变化规律的数学工具是：A.概率论B.涉及微分方程或差分方程C.集合论D.拓扑学3.信息熵的概念最初是由哪位科学家提出的？A.维纳B.普利高津C.香农D.哈肯4.标志着自组织现象研究的重大突破的耗散结构理论是由谁提出的？A.贝塔朗菲B.维纳C.普利高津D.艾根5.系统动力学研究的核心是：A.系统的静态结构B.系统的反馈机制和动态行为C.系统的线性因果关系D.系统的随机扰动6.“整体性”原则要求在分析系统时，必须：A.只关注系统的核心要素B.将系统视为各个孤立部分的简单相加C.考虑系统各部分之间的相互联系和相互作用D.忽略系统与外部环境的关系7.将系统划分为开放系统和封闭系统的依据是：A.系统的规模大小B.系统的复杂程度C.系统与外界环境是否有物质、能量和信息的交换D.系统内部要素的数量多少8.在系统思维中，强调事物之间普遍存在的相互联系和相互影响的原则是：A.还原论原则B.系统性原则C.线性因果原则D.随机性原则9.协同学研究的核心问题是：A.系统的混沌运动B.系统在远平衡态下的有序结构如何涌现C.系统的熵增过程D.系统的反馈控制机制10.系统方法与还原论方法的主要区别在于：A.研究对象的复杂程度不同B.是否承认世界的物质统一性C.是否承认事物之间的普遍联系和整体性D.研究手段是否先进二、名词解释1.系统边界2.反馈3.自组织4.系统思维5.整体性三、简答题1.简述系统与要素的关系。2.简述开放系统的基本特征。3.简述系统动力学与控制论的主要区别。4.简述耗散结构理论的核心观点。四、论述题试述系统思维原则对于认识和处理复杂问题的重要意义。试卷答案一、选择题1.D2.B3.C4.C5.B6.C7.C8.B9.B10.C二、名词解释1.系统边界：是指分隔系统与外部环境的界限，它界定了系统内部要素和外部环境的范围，决定了系统与外界进行物质、能量和信息交换的方式和程度。**解析思路：*本题考察对系统基本构成要素的理解。系统边界是界定系统范围的关键，它决定了系统是一个相对独立的整体，并影响着系统的行为和特性。回答需包含其定义、作用（界定范围、决定交互方式）。2.反馈：是指系统内部或外部环境中的信息、影响返回到作用点，并对系统的输入、输出或状态产生调节作用的过程。**解析思路：*本题考察对控制论核心概念的理解。反馈是系统自我调节和维持稳定（或引导演化）的关键机制。回答需包含其定义（信息返回、调节作用）、方向（正反馈、负反馈）及其在系统中的作用。3.自组织：是指一个系统在没有外部指令或宏观控制的情况下，其内部要素通过相互作用和演化，自发地形成有序结构、模式或功能的过程。**解析思路：*本题考察对自组织现象的理解，常与耗散结构、协同学理论相关。回答需包含其定义（无外部指令、自发形成有序结构）、条件（开放系统、非平衡态）及其核心意义（秩序的涌现）。4.系统思维：是一种认识世界和解决问题的思维方式，它强调从整体出发，关注事物之间的普遍联系、相互影响和动态演化，并将研究对象视为一个由相互关联部分组成的、与外界环境相互作用的开放系统。**解析思路：*本题考察对系统思维核心内涵的理解。回答需包含其定义（整体性、关联性、动态性视角）、基本原则（如整体性、关联性、层次性等）以及与还原论的对比。5.整体性：是指系统作为一个整体，其功能和特性不仅取决于各组成部分，更重要的是由各部分之间的相互关系和整体结构所决定，并且系统的整体性通常大于各部分属性的简单相加。**解析思路：*本题考察对系统思维核心原则的理解。回答需包含其定义（整体大于部分之和）、强调关系和结构的重要性，以及它与部分孤立存在状态的对比。三、简答题1.简述系统与要素的关系。*系统由要素构成，要素是系统的基础和组成单位。要素之间相互联系、相互作用，共同构成系统的结构。系统又反过来制约和影响其要素。系统与要素的关系是相互依存、相互作用的辩证统一关系。**解析思路：*本题考察系统基本构成关系。回答需阐述两方面的关系：一是要素如何构成系统（要素是基础），二是系统如何影响要素（整体对部分的作用），强调二者相互依存和作用的辩证性。2.简述开放系统的基本特征。*开放系统是指与外部环境存在物质、能量和信息交换的系统。其基本特征包括：具有系统边界，但边界是可渗透的；能够与环境进行物质、能量和信息的输入与输出；受到环境的影响，同时也影响环境；具有动态性，其结构和功能会随时间及与环境的互动而演化。**解析思路：*本题考察对开放系统定义和特征的理解。回答需紧扣“开放”的核心，即与环境的交换（物、能、信息），并由此引出其相关特征（边界特性、受环境影响、动态演化）。3.简述系统动力学与控制论的主要区别。*系统动力学和控制论都研究系统的反馈机制，但侧重点不同。控制论侧重于研究系统的控制原理和反馈调节机制，尤其关注如何设计控制器使系统达到或维持期望状态，更偏重于静态和线性或简化模型。系统动力学则更关注复杂社会、经济、生态等系统的反馈动态行为，强调内部结构和历史积累的影响，常使用描述系统随时间演化的存量流量模型，研究非线性、时滞等动态特性。**解析思路：*本题考察对两个相关理论的理解和区分。回答需明确两者都研究反馈，但突出它们在研究重点（控制vs动态行为）、应用领域（控制工程vs社会经济系统）、建模方式（静态/线性vs动态/非线性）等方面的主要差异。4.简述耗散结构理论的核心观点。*耗散结构理论的核心观点是：一个远离平衡态的开放系统，在达到一定的临界点时，通过与外界进行能量和物质的交换，可以自发地形成一种新的、稳定的、有序的结构，即耗散结构。这种结构的形成和维持需要持续不断地消耗能量，且离不开与环境的开放性。该理论揭示了自然界和人类社会中许多自组织现象的普遍机制。**解析思路：*本题考察对耗散结构理论核心内容的掌握。回答需包含其基本条件（开放、非平衡）、关键过程（临界点、自发形成有序结构）、能量消耗特性（耗散）、以及核心意义（解释自组织）。四、论述题试述系统思维原则对于认识和处理复杂问题的重要意义。系统思维原则对于认识和处理复杂问题具有重要意义，主要体现在以下几个方面：首先，系统思维的整体性原则有助于我们克服还原论的局限，更全面、更深刻地把握复杂事物的本质。复杂问题往往涉及多个相互关联的因素，简单地将问题分解为孤立的部分进行分析（还原论）容易丢失整体信息，导致对问题本质的误判。而系统思维要求将问题视为一个整体，考察各部分之间的相互作用以及它们如何共同构成系统的整体行为，从而能够更准确地识别问题的根源和关键环节。其次，系统思维的关联性原则强调事物之间普遍存在的相互联系和影响，有助于我们认识到问题的牵涉面广，理解问题的解决可能引发其他意想不到的后果（次生问题）。这要求我们在分析和决策时，不能只顾局部利益而忽视全局影响，需要考虑长远效应和跨界影响，从而制定出更周全、更可持续的解决方案。再次，系统思维的动态性原则引导我们关注事物的变化发展过程，而不是仅仅停留在静止的、孤立的状态分析。复杂问题往往是动态演化的，其结构和行为会随时间、环境的变化而变化。系统思