2025年大学《系统科学与工程》专业题库-系统科学在工业生产管理中的应用

2025年大学《系统科学与工程》专业题库——系统科学在工业生产管理中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分）1.下列哪项不是系统的主要特征？A.整体性B.随机性C.关联性D.层次性2.在系统动力学中，描述系统状态随时间变化的变量通常是？A.输入变量B.输出变量C.存量D.流量3.将系统科学原理应用于优化生产计划，主要目的是？A.减少管理人员数量B.提高系统灵活性和应对变化的能力C.简化生产流程D.降低生产成本（不考虑质量和效率）4.在工业生产管理中，排队论主要被用于分析？A.仓库库存管理B.生产线上的物料流动C.顾客服务系统或物料处理系统中的等待现象D.人员招聘与培训5.某工厂希望分析产量波动与原材料供应商延迟之间的因果关系，系统动力学中的哪种反馈机制可能对此有帮助？A.正反馈B.负反馈C.剪切反馈D.增益反馈6.精益生产（LeanManufacturing）的核心思想与系统科学中的哪个原则最为契合？A.系统分解B.系统整合与优化C.系统封闭性D.系统静态平衡7.运用系统模型进行仿真实验，其主要优势在于？A.能完全替代实际生产环境B.可以在风险较低的情况下测试不同管理策略的效果C.仿真结果总是完全准确的D.仿真过程不需要消耗任何资源8.在供应链管理中，系统科学强调？A.各环节相互独立，各自优化B.整体性能最优，而非单个环节最优C.只关注供应商的绩效D.减少供应链中所有中间环节9.对一个复杂的生产系统进行有效管理，最需要的管理思维是？A.部门本位思维B.整体优化思维C.短期利益思维D.固定流程思维10.工业工程师（IE）的方法与系统科学方法的结合，更能实现？A.提高单个工序的效率B.改善整个生产系统的综合绩效C.优化产品设计D.精确计算人工成本二、填空题（每空2分，共20分）1.系统分析通常包括明确问题、______、建立模型、运行仿真和解释结果等步骤。2.系统动力学通过研究系统内部各变量之间的______关系，来模拟系统的动态行为。3.在生产管理中，库存可以看作是一个______变量，它受到订货和消耗的影响。4.统筹方法（如关键路径法CPM）常用于______和资源协调。5.系统思维要求管理者认识到企业是一个______的有机整体。6.基于系统科学的观点，质量管理工作需要关注整个生产系统的______和反馈控制。7.柔性制造系统（FMS）的设计体现了系统科学的______原则。8.为了分析影响设备故障率的因素，可以构建一个包含设备使用年限、维护保养情况、环境因素等的______模型。9.运用系统科学方法进行生产管理优化，其目标通常是实现系统整体效益的______。10.管理者通过建立组织结构图，实际上是在描绘组织这个系统的______。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述系统思维在解决复杂工业生产问题时的优势。2.简述反馈回路（正反馈与负反馈）在工业生产管理中的主要作用。3.简述运用系统动力学方法分析生产系统瓶颈的一般步骤。4.简述如何运用排队论的基本思想来改进工厂内物料搬运车的调度效率。四、论述题（每题10分，共20分）1.论述建立生产系统仿真模型的主要步骤及其在管理决策中的作用。2.结合实际例子，论述如何运用系统科学的观点来协调供应链上不同参与方（如供应商、制造商、分销商）之间的利益冲突。五、建模与分析题（共20分）某工厂生产某产品，发现产品合格率受生产线的温度和湿度影响较大。为了提高稳定性，工厂尝试引入一个反馈控制系统：当检测到产品合格率低于目标值时，自动调整空调系统以改变温度或湿度，反之则维持现状。请绘制该反馈控制系统的简化框图，并解释其中包含的反馈机制以及该系统如何帮助维持生产过程的稳定。试卷答案一、选择题1.B2.C3.B4.C5.B6.B7.B8.B9.B10.B二、填空题1.模型构建2.循环（或因果关系）3.存量4.项目计划（或项目进度安排）5.相互关联（或整体）6.动态性（或稳定性）7.整体性（或集成性）8.因果（或逻辑）9.最大化（或最优）10.结构三、简答题1.解析思路：系统思维强调整体性、关联性、动态性。解决复杂工业问题时，能跳出局部看全局，识别各要素间的相互作用，理解问题产生的根本原因而非表面现象，从而制定更全面、长效、有效的解决方案，避免“头痛医头脚痛医脚”或次优解。2.解析思路：负反馈机制通过纠正偏差，使系统状态趋向目标值或稳态，是维持系统稳定运行的关键，如温度自动调节。正反馈机制则加速变化过程，可用于推动系统增长或放大影响，但在生产管理中需警惕其可能导致系统失控或振荡。3.解析思路：步骤通常包括：界定分析问题边界、识别关键变量及其关系、收集数据、选择合适的模型类型（如SD模型）、构建概念模型和数学模型、运行仿真、分析结果、验证模型并修正。作用在于通过模型简化复杂现实，模拟不同策略下的系统行为，预测未来趋势，为决策提供依据。4.解析思路：运用排队论需识别物料搬运服务系统（服务台是搬运车，顾客是物料/待搬运物品，队列是等待搬运的物料）。分析等待时间、平均队长等指标，找出瓶颈（如搬运车数量不足、调度规则不合理）。基于分析结果，可优化调度策略（如增加搬运车、改进调度算法、调整物料发放流程），以缩短等待时间，提高物料流动效率。四、论述题1.解析思路：*步骤：（1）问题定义与目标设定；（2）系统边界与元素识别；（3）收集数据与关系分析；（4）选择模型类型与开发工具；（5）构建模型（概念模型、数学方程式、仿真程序）；（6）模型验证与确认；（7）运行仿真与结果分析；（8）模型应用与政策建议。*作用：模型能抽象复杂现实，帮助理解系统结构和行为；通过仿真可测试不同管理策略（如改变参数、调整结构）在虚拟环境下的效果和风险，减少实际试错成本；能预测系统未来动态，支持长期规划；有助于揭示隐藏在现象背后的深层因果关系。2.解析思路：运用系统科学观点需认识到供应链是各参与方相互依存、相互作用的一个整体。利益冲突源于目标不一致（如制造商追求利润最大化，供应商关注交货及时性和价格）。系统方法要求从整体最优而非个体最优出发寻求协调。可以通过建立系统绩效指标（如总成本、总响应时间），识别关键共同影响因素（如信息共享、协同预测、风险共担）。具体措施可包括：建立信息共享平台，实施协同规划预测与补货（CPFR），设计利益共享或风险共担机制，运用供应链网络优化方法协调库存布局与运输等，最终目标是提升整个供应链的竞争力和效率，使所有参与方都能从整体优化中受益。五、建模与分析题框图：```[产品合格率传感器]-->[比较器(目标值-实际值)]|^||||[偏差>0?]---------------------------->[执行器(调整温度/湿度)]||v|[偏差<0?]---------------------------->[维持现状]```解释：该系统包含一个