系统工程自考试题及答案

系统工程自考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.系统工程处理的对象主要是（）A.自然系统B.人造系统C.复合系统D.开放系统答案：B。系统工程主要侧重于对人造系统进行设计、规划、管理和优化，以实现特定的目标，所以处理的对象主要是人造系统。2.霍尔三维结构中的逻辑维不包括以下哪个步骤（）A.问题确定B.方案综合C.系统实施D.系统评价答案：C。霍尔三维结构逻辑维包括问题确定、目标确定、系统综合、系统分析、最优化、决策和计划实施等，系统实施是时间维的阶段，并非逻辑维的步骤。3.以下哪种方法不属于系统评价方法（）A.专家评估法B.层次分析法C.故障树分析法D.模糊综合评价法答案：C。故障树分析法主要用于故障诊断和可靠性分析，而不是系统评价方法。专家评估法、层次分析法和模糊综合评价法都是常用的系统评价方法。4.系统工程方法论的基础是（）A.系统思想B.数学方法C.计算机技术D.运筹学答案：A。系统思想是系统工程方法论的基础，它强调从整体出发，综合考虑系统各组成部分之间的相互关系和相互作用。数学方法、计算机技术和运筹学是系统工程中常用的工具和手段。5.系统的整体性是指（）A.系统要素之间的相互联系B.系统具有其组成部分所没有的新功能C.系统要素的集合D.系统与环境的相互作用答案：B。系统的整体性强调系统作为一个整体，具有其组成部分所没有的新的性质和功能，而不是简单的要素集合或要素间的联系。6.下列哪项不是系统的基本属性（）A.目的性B.独立性C.层次性D.相关性答案：B。系统的基本属性包括目的性、层次性、相关性、整体性和环境适应性等。系统的要素之间相互关联，并非独立的，所以独立性不是系统的基本属性。7.动态规划的基本原理是（）A.最优化原理B.分解与协调原理C.反馈原理D.递推原理答案：A。动态规划的基本原理是最优化原理，即无论过去的状态和决策如何，对前面的决策所形成的状态而言，余下的诸决策必须构成最优策略。8.在系统建模中，物理模型是（）A.用数学语言描述的模型B.用实物或图像表示的模型C.用计算机程序表示的模型D.用逻辑关系描述的模型答案：B。物理模型是用实物或图像来模拟实际系统的结构和功能，数学语言描述的是数学模型，计算机程序表示的是计算机模型，逻辑关系描述的是逻辑模型。9.系统分析的首要任务是（）A.收集资料B.确定目标C.建立模型D.分析评价答案：B。确定目标是系统分析的首要任务，只有明确了系统的目标，才能进行后续的资料收集、模型建立和分析评价等工作。10.层次分析法中，判断矩阵的一致性指标是用来（）A.衡量判断矩阵的准确性B.衡量判断矩阵的一致性程度C.确定各因素的权重D.进行方案排序答案：B。层次分析法中，一致性指标用于衡量判断矩阵的一致性程度，以确保决策者在进行两两比较时的逻辑合理性。11.系统工程的研究对象是（）A.系统B.工程C.技术D.管理答案：A。系统工程以系统为研究对象，运用各种方法和技术对系统进行分析、设计、优化和管理。12.以下关于系统仿真的描述，错误的是（）A.系统仿真可以在计算机上进行B.系统仿真可以替代实际实验C.系统仿真是对系统的动态行为进行模拟D.系统仿真可以用于预测系统的性能答案：B。系统仿真虽然可以对系统进行动态模拟和性能预测，但它不能完全替代实际实验，实际实验可以验证仿真结果的准确性，并且在一些情况下，实际实验具有不可替代的作用。13.系统的环境适应性是指（）A.系统能够适应环境的变化B.系统能够改变环境C.系统与环境相互独立D.系统对环境没有影响答案：A。系统的环境适应性是指系统能够随着环境的变化而调整自身的结构和功能，以保持良好的运行状态。14.决策树法适用于（）A.确定型决策B.风险型决策C.不确定型决策D.多目标决策答案：B。决策树法是一种常用的风险型决策方法，它通过对各种可能的决策方案及其后果进行分析和比较，以选择最优方案。15.系统工程中的“软系统”是指（）A.以物理实体为主要组成部分的系统B.以信息、知识、观念等为主要组成部分的系统C.结构清晰、目标明确的系统D.可以用数学模型精确描述的系统答案：B。软系统是以信息、知识、观念等非物质因素为主要组成部分的系统，其结构和目标往往不够清晰，难以用数学模型精确描述。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.系统的特征包括（）A.整体性B.相关性C.目的性D.层次性E.环境适应性答案：ABCDE。系统具有整体性、相关性、目的性、层次性和环境适应性等特征。整体性强调系统的整体功能；相关性指系统要素之间相互联系和相互作用；目的性是系统存在的意义；层次性体现了系统的结构特点；环境适应性则反映了系统与环境的关系。2.系统工程的主要研究方法有（）A.霍尔三维结构B.切克兰德方法论C.并行工程方法D.灰色系统理论E.系统动力学方法答案：ABCDE。霍尔三维结构和切克兰德方法论是两种经典的系统工程方法论；并行工程方法强调多学科团队的协同工作；灰色系统理论用于处理信息不完全的系统；系统动力学方法用于研究动态系统的行为和演化。3.层次分析法的步骤包括（）A.建立层次结构模型B.构造判断矩阵C.计算单排序权向量D.计算总排序权向量E.一致性检验答案：ABCDE。层次分析法首先要建立层次结构模型，然后构造判断矩阵，计算单排序权向量和总排序权向量，最后进行一致性检验，以确保判断矩阵的合理性。4.系统评价的原则有（）A.客观性原则B.系统性原则C.可比性原则D.动态性原则E.定性与定量相结合原则答案：ABCDE。系统评价应遵循客观性原则，保证评价结果的真实可靠；系统性原则，从整体上考虑系统的各个方面；可比性原则，使不同方案具有可比性；动态性原则，考虑系统的发展变化；定性与定量相结合原则，综合利用定性和定量方法进行评价。5.系统仿真的优点包括（）A.可以在计算机上进行实验B.可以节省时间和成本C.可以对复杂系统进行研究D.可以对系统进行优化E.可以替代实际实验答案：ABCD。系统仿真可以在计算机上进行实验，节省了实际实验所需的时间和成本；能够对复杂系统进行研究和分析；还可以通过改变参数等方式对系统进行优化。但如前面所述，它不能完全替代实际实验，所以E选项错误。三、判断说明题（每题5分，共20分）1.系统工程只适用于大型复杂系统的研究和管理。答案：错误。系统工程的原理和方法不仅适用于大型复杂系统，也适用于各种规模和类型的系统。无论是小型企业的生产流程优化，还是个人日常事务的安排，都可以运用系统工程的思想和方法来提高效率和效益。虽然大型复杂系统往往更能体现系统工程的优势，但它的应用范围是广泛的，并非局限于大型复杂系统。2.霍尔三维结构和切克兰德方法论的适用范围相同。答案：错误。霍尔三维结构主要适用于解决结构化问题，即目标明确、系统结构清晰、可以用数学模型精确描述的问题，常用于工程技术领域的系统设计和管理等。而切克兰德方法论侧重于处理非结构化问题，这类问题目标不明确、系统结构复杂且难以用数学模型精确表达，更多地应用于社会、经济、管理等领域。所以它们的适用范围是不同的。3.系统建模时，模型越复杂越好。答案：错误。系统建模的目的是为了简化实际系统，以便更好地理解和分析系统的行为和性能。虽然复杂的模型可能更接近实际系统，但会增加建模的难度和成本，降低模型的可操作性和实用性。在实际建模过程中，应根据研究目的和实际情况，选择合适的模型复杂度，以达到既能准确反映系统的关键特征，又便于分析和求解的效果。4.在层次分析法中，若判断矩阵的一致性指标通过检验，说明该判断矩阵是完全一致的。答案：错误。在层次分析法中，一致性指标通过检验只能说明判断矩阵的一致性程度在可接受范围内，但并不意味着判断矩阵是完全一致的。完全一致的判断矩阵要求满足严格的数学条件，即判断矩阵的元素之间具有完全的传递性。而实际应用中，由于决策者的主观判断可能存在一定的偏差，很难达到完全一致，只要一致性指标在允许的误差范围内，就可以认为判断矩阵的一致性是可以接受的。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述系统工程的基本概念和主要特点。系统工程是以大规模复杂系统为研究对象，跨学科运用各种科学理论和方法，对系统进行规划、研究、设计、制造、试验和使用的一门综合性工程技术。其主要特点包括：整体性：系统工程强调从整体出发，综合考虑系统内各要素之间的相互关系和相互作用，追求系统的整体最优，而不是局部最优。例如，在设计一个城市交通系统时，要考虑道路、车辆、行人、交通管理等各个方面的因素，使整个交通系统的运行效率最高。综合性：它综合运用了自然科学、社会科学、工程技术等多学科的理论和方法。例如，在解决能源系统问题时，需要运用物理学、化学、经济学、管理学等多学科知识，进行全面的分析和决策。科学性：系统工程采用科学的方法和技术，如数学建模、计算机仿真、优化算法等，对系统进行精确的分析和设计。通过科学的方法可以提高决策的准确性和可靠性。实践性：系统工程具有很强的实践性，其理论和方法是为了解决实际问题而发展起来的。它注重将理论应用到实际系统的规划、设计、运行和管理中，并在实践中不断完善和发展。2.简要说明系统分析的主要步骤。系统分析主要包括以下步骤：问题确定：明确要解决的问题，包括问题的背景、现状、产生的原因和影响等。通过对问题的准确界定，为后续的分析工作奠定基础。例如，在分析一个企业的生产效率问题时，要了解企业的生产流程、产品质量、员工绩效等方面的情况，找出存在的问题。目标确定：根据问题的性质和要求，确定系统分析的目标。目标应具体、明确、可衡量，并具有可行性和合理性。例如，企业提高生产效率的目标可以具体为在一定时间内将产品产量提高一定比例，同时降低生产成本。方案综合：根据系统的目标，制定各种可能的解决方案。这些方案应具有创新性和多样性，以满足不同的需求和条件。例如，为了提高企业生产效率，可以提出改进生产工艺、优化设备配置、加强员工培训等多种方案。系统分析：对各种方案进行深入的分析和评价，包括技术可行性、经济合理性、环境影响等方面。通过分析，找出各方案的优缺点和适用范围。例如，在评估改进生产工艺的方案时，要考虑技术难度、投资成本、对产品质量的影响等因素。最优化：在分析评价的基础上，运用优化方法选择最优方案。最优方案应在满足系统目标和约束条件的前提下，使系统的综合效益达到最大。例如，通过数学模型和优化算法，从多个提高生产效率的方案中选择出成本最低、效益最高的方案。决策：根据最优化的结果，做出最终的决策。决策应考虑各种因素，包括决策的风险、可行性和实施效果等。例如，企业在选择提高生产效率的方案时，要综合考虑市场需求、技术发展趋势等因素，做出合理的决策。计划实施：制定详细的实施计划，将决策方案付诸实践。在实施过程中，要加强监控和反馈，及时调整方案，确保系统目标的实现。例如，企业在实施提高生产效率的方案时，要建立有效的监控机制，及时发现问题并采取措施加以解决。五、论述题（15分）论述系统工程在可持续发展中的应用。可持续发展是指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的能力的发展。系统工程在可持续发展中具有重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：（一）资源管理与优化配置水资源管理：水资源是人类生存和发展的重要基础。系统工程可以将水资源的开发、利用、保护等各个环节视为一个系统进行综合分析和管理。通过建立水资源系统模型，考虑水资源的数量、质量、分布以及用水需求等因素，进行水资源的优化配置。例如，在一个地区的水资源管理中，运用系统工程方法可以合理分配农业、工业和生活用水，提高水资源的利用效率，同时保护水资源的生态环境，确保水资源的可持续利用。能源管理：随着能源需求的不断增长和能源危机的加剧，能源的可持续管理至关重要。系统工程可以对能源系统进行全面的规划和优化。从能源的生产、转换、传输到消费的整个过程进行分析，考虑不同能源类型（如化石能源、可再生能源）的特点和相互关系，制定能源发展战略。例如，通过建立能源系统模型，评估不同能源组合的成本、环境影响和供应稳定性，选择最优的能源结构，减少对传统化石能源的依赖，促进可再生能源的开发和利用，实现能源的可持续供应。（二）环境管理与保护环境污染控制：环境问题是可持续发展面临的重要挑战之一。系统工程可以将污染源、环境质量、治理措施等要素纳入一个系统进行研究。通过建立环境模型，模拟污染物的排放、扩散和转化过程，预测环境质量的变化趋势。根据模拟结果，制定合理的环境污染控制策略，如确定污染物排放标准、优化污染治理设施的布局和运行等。例如，在城市大气污染治理中，运用系统工程方法可以综合考虑工业排放、交通尾气、建筑扬尘等多种污染源，制定针对性的治理措施，改善城市空气质量。生态系统保护：生态系统是人类生存和发展的基础。系统工程可以用于生态系统的保护和恢复。通过分析生态系统的结构和功能，建立生态系统模型，评估生态系统的健康状况和服务功能。在生态保护规划中，运用系统工程方法可