系統工程導論期末試卷

系統工程導論期末複習資料

一、系統工程基礎理論

1. 什麼是系統?系統的特性有那些?

答：系統是由相互制約、相互作用的一些組成部分組成的具有某種功能的有機整體。系統的特點有：整體性、集合性、層次性、相關性、目的性、環境適應性。

2. 什麼是系統工程?系統工程的特點是什麼?系統工程方法的特徵是什麼?系統工程的理論基

礎有哪些?什麼是系統工程方法論 答：系統工程是從整體出發合理開發、設計、實施和運用系統技術從而達到全域性最優的一門工程技術，它是系統科學中直接改造世界的工程技術。

系統工程具有三個基本特點：整體性、綜合性、最優性。

系統工程方法的特徵：先總體後詳細的設計程式、綜合即創造的思想、系統工程的“軟科學”性。

系統工程的理論基礎：系統論、資訊理論、控制論以及運籌學等。

控制論的發展經歷了：經典控制論、現代控制論、大系統控制論 三個時期。 控制論最重要的觀點是：反饋和資訊。

系統工程方法論是分析和解決系統開發、運作及管理實踐中的問題所應遵循的工作程式、邏輯步驟和基本方法，是系統工程考慮和處理問題的一般方法和總體框架。 3. 作為系統工程重要基礎的資訊理論可分為哪三種不同的型別? 答：狹義資訊理論、一般資訊理論、廣義資訊理論。

4. 霍爾系統工程方法論和切克蘭德系統工程方法論的核心是什麼?其方法和步驟各有什麼特點?

二者有何區別和聯絡?霍爾三維體系結構的具體內容?霍爾三維集中體現了系統工程方法的哪些特點? 霍爾系統工程方法論的核心是“最優化”，切克蘭德系統工程方法論的核心是“比較”和“學習”。

霍爾系統工程方法論的步驟為：弄清問題 → 目標選擇 → 方案設計 → 建立數學模型 → 最優化 → 決策 → 實施。

切克蘭德系統工程方法論的步驟為：問題現狀說明 → 弄清關聯因素 → 概念模型 → 改善概念模型 → 比較 → 實施。

霍爾的三維體系結構指的是知識維、時間維和邏輯維。

霍爾三維結構集中體現了系統工程方法的系統化綜合化最優化、程式化、標準化等特點。 5. 什麼是系統的生命週期?系統生命週期的階段是怎樣劃分的?

答：從提出或建立一個系統到該系統停止執行或為其他系統代替的這段時間，稱為系統的生命週期。系統的生命週期劃分為三個階段：發展期、實現期、執行期。

6. 什麼是系統分析?系統分析的'意義是什麼?系統分析的特點是什麼?

答：系統分析是一種運用建模及預測、優化、模擬、評價等技術對系統各個方面進行定量和定性相

結合的分析為達到費用和效益最佳的輔助決策的方法和過程。

系統分析的意義：(1)系統在結構上十分複雜，系統分析有助於全面瞭解系統從而更好的維護和執行系統。(2)系統分析為系統執行目的決策提供各種分析資料，使決策更為準確。

系統分析的特點是：(1)以系統觀點為指導思想(2)以整體效益為目標(3)以特定問題為研究物件(4)運用定量和定性的分析方法(5)價值判斷原則

7. 系統分析有哪些要素? 系統分析的步驟是什麼? 系統分析的原則有哪些? 答：系統分析的要素：問題、目的及目標、方案、模型、評價、決策。

系統分析的步驟：

系統分析的原則：堅持問題導向、以整體為目標、方案綜合選優、定量和定性分析結合、過程反覆辨優。

8. 決策分析的定義?管理決策分析的定義?決策分析型別主要有哪幾種?不確定型決策分析一般

採用哪幾種方法求解?各種決策分析方法的原理和特點是什麼? 答：決策分析是在系統規劃、設計和製造等階段為解決當前或未來可能發生的問題，在若干可選方案中選擇和決策最佳方案的一種分析過程。

管理決策分析就是為幫助決策者在多變的環境條件下進行正確決策而提供的一套推理方法、邏輯步驟和具體技術，以及利用這些技術和方法選擇滿意的行動方案的過程。

決策分析的型別主要有：確定型決策分析、不確定型決策分析、風險型決策分析、對抗型決策和多目標決策。

不確定型決策分析的解決方法有：樂觀法、悲觀法、後悔值法、等概率法。

9.評價問題的要素由哪些組成?評價的步驟是什麼?評價的方法有哪些?各種評價方法的原理是什麼?結合實際情況對評價的過程進行敘述?

答：由評價物件(What)。評價主體(WhO)、評價目的(Why)、評價時期(When)、評價地點(Where)及評價方法(HOW)等要素(5W1H))構成的問題複合體。方法包括關聯矩陣法、層次分析法、模糊綜合評判法

10.工程網路圖及網路技術的定義?網路技術主要解決哪些方面的問題?

答：網路圖是由具有始點和終點的有向曲線或線段所組成的圖形。網路技術是一種新方法，是藉助網路圖表示一項工程中多項工作及計算相關引數，從而對工作進行統籌安排的一種方法。網路技術主要解決工程時間進度等方面的問題。

11.動態規劃的核心思想是什麼?動態規劃的原理是什麼?

答：動態規劃的核心思想是把某項決策過程在時間上(有時推廣到空間上等資源)分成幾個相互聯絡的階段，依次(順序或逆序)在每個階段上進行決策，即採用多階段序貫決策的方法，從而找出一個整體最優方案。

12.企業經營戰略的基本概念?構成企業經營戰略的基本要素是什麼?

答：企業經營戰略是指為了實現企業長期的、全域性的經營目標，有效組織利用企業的內部的各種資源與能力，使之適應外部環境、指導整個企業經營活動的總謀略和總方針。構成企業經營戰略的基本要素是(1)產品結構和市場規模(2)業務活動範圍(3)企業經營資源 13. 企業經營戰略思維方式是什麼?聯絡實際舉例說明。

答：企業經營戰略思維方式包括直覺思維方式(右半腦)、分析思維方式(左半腦)、混合思維方式。

二、分析計算例子

1、 決策分析例子案例

例1、某生產電子產品工廠決定將其產品加以改造，設計了兩種改造方案。一是以電晶體為結構，一是以積體電路為結構。根據經驗，電晶體成功的可能性為0.8，積體電路成功的可能性為0.6。考慮到改進產品結構成功後，產品的質量和生產率均可提高，因此又制定了兩種生產方案：一是產量不變;一是產量增加。若技改失敗則產量保持不變。工廠決定產品生產五年，產品在今後五年內跌價的概率為0.1，保持原價的概率為0.5，漲價的概率為0.4。分析如何安排生產獲利最大。

(1)畫出決策樹。(2)計算各點的益損期望值。(3)選擇最優方案。

解答如下：

第一步：畫出決策樹。

第二步：計算各點的益損期望值，並標示在圖上。

第三步：確定方案：由於節點E(11)大於節點E(12)的益損期望值，因此最優決策方案為買專利，並且節點E(1122)大於E(1121)益損期望值，所以選擇增加產量方案

失敗 (0.8)

價格低(0.1) 價格中(0.5) 價格高(0.4)

?-100 ? 0

?-200 ? 50 150 ?-300 ? 50 ? 250 ?-200 ? 0 ? 200 ?-300 ? -250 ? 600

購買1

2

自行研究

成功 2

(0.4)

1

2

? 100

價格低(0.1)

價格中(0.5) 價格高(0.4)

價格低(0.1)

價格中(0.5)

價格高(0.4) 價格低(0.1)

價格中(0.5) 價格高(0.4) 價格低(0.1)

價格中(0.5) 價格高(0.4)

價格低(0.1) 價格中(0.5) ? 0 價格高(0.4) ? 100

E(112)=10×8=80

E(11)=(699.2+100×2)×0.7+(80+10×2)×0.3-300=359.44 E(121)=40×8=320

E(1221)=70×8×0.86+5×8×0.14-220=267.2 E(1222)=25×8×0.86+40×8×0.14=216.8 E(122)= E(1221)=267.2

E(12)=(320+40×2)×0.3+(267+45×2)×0.7-130=239.9 E(1)= E(11)=359.4

因此，選擇建大車間方案。

例3、某企業準備生產一種新產品。估計該產品的銷售量有較高、一般、較低、很低四種情況，而對每種狀態出現的概率則無法預測。為生產該產品，企業有三種實施方案：新建一個車間進行生產;改造一個現有車間進行生產;部分零件在現有車間生產，部分零件外購。該新產品企業準備生產10年，10年內在不同狀態下的損益值(扣除投資費用)如下表所示。請分別用樂觀法、悲觀法和後悔值法來決策實施方案。

解：

(1)樂觀法

每個方案在不同狀態下的最大收益分別為： max {850，420，-150，-400}=850 A1

max {600,400,-100,-350}=600 A2

max {400,250,90,-50}=400 A3

取各方案最大收益值中的最大值，可得：

max{850，600，400}=850 對應實施方案為A1 ，即建新車間。

(2)悲觀法

每個方案在不同狀態下的最小收益分別為： min {850，420，-150，-400}= -400 A1

min {600,400,-100,-350}= -350 A2

min {400,250,90,-50}= -50 A3

取各方案最小收益值中的最大值，可得： max{-400，-350，-50}= -50 對應實施方案為A3 ，即部分自己生產，部分外購。

(3)後悔值法

其次，求出各方案在各種狀態下的後悔值，如下表所示，並將各方案最大後悔值列於下表最後一列。

2、網路技術規劃案例

例1、 某高科技股份制企業擬進行一項新產品的開發，根據工作任務分解方法，具體工作內容及作業時要求：?

解答要點：

網路圖如下： 工程時間：52天

關鍵路線工序：B?E?H?J?L?N

例2、已知建設一個汽車庫及引道的作業明細如下表所示(單位：天)，要求：

(1) 畫出網路圖 (2) 計算工程時間 (3) 計算作業時差 (4) 找出關鍵路線

解答要點：

網路圖如下圖所示。

關鍵路線為A-C-E-F-G-J-K-N;最短工程時間為80天。

3、動態規劃例子

例1、某一小城鎮擬進行城市資訊網路建設，需要從A地到G地鋪設一條多模資料光纖。下圖是從A地到G地的街道模型圖，由於光纖價格較貴，請用動態規劃方法幫助該市規劃最短的鋪設路線，按照最短的鋪設路線，需要光纖多少公里?

注：圖中線段上方的數字為兩節點間的里程(單位：公里)

按照圖示(加粗)路線鋪設最節省，需光纖18公里。

例2 某公司有三個工廠，為了增強競爭能力，需對每個工廠進行擴建。公司用於擴建的總投資金額為5000萬元。對每個工廠的投資金額不同所產生的效益也有所不同，對每個工廠的投資方案及擴建後預期可獲

解答：

用動態規劃的方法將對三個工廠的投資分為三個階段，三個階段的總投資不超過5000萬元，畫出下述動態規劃圖：