系統(tǒng)工程--思考與練習題

1、第一章1 1、 選擇一個你所熟悉的系統(tǒng)問題說明：（1 1）系統(tǒng)的功能及其要素；（2 2）系統(tǒng)的環(huán)境及輸入、輸 出；（3 3）系統(tǒng)的結構（最好用框圖表達）；（4 4）系統(tǒng)的功能與結構、環(huán)境的關系。2 2、說明系統(tǒng)一般屬性的含義，并據此歸納出若干系統(tǒng)思想或觀點；3 3、 管理系統(tǒng)有何特點？為什么說現代管理系統(tǒng)是典型的（大規(guī)模）復雜系統(tǒng)？4 4、請總結系統(tǒng)工程（學）的特點（結合第二、三章內容）。5 5、結合系統(tǒng)工程應用領域，說明系統(tǒng)工程在你所學專業(yè)領域的可能應用及其前景。第二章1. 系統(tǒng)工程與系統(tǒng)科學的聯(lián)系和區(qū)別是什么？2. 控制論的兩個基本觀點及其意義。3. 系統(tǒng)結構有哪些特點？4. 簡述控制論對

2、系統(tǒng)工程方法論的啟示。5. 功能模擬法與傳統(tǒng)模擬法的區(qū)別有哪些？6. 信息概念的特點有哪些？7. 申農信息熵與物理學中的熵有什么關系？8. 信息方法論與傳統(tǒng)方法的區(qū)別，以及信息方法的意義。9. 簡述一般系統(tǒng)論的產生背景及其基本觀點。10. 什么是耗散結構？形成耗散結構的條件有哪些？以及耗散結構理論的意義。11. 協(xié)同學與耗散結構理論在研究上的區(qū)別有哪些？12. 突變論較以往的數學理論有什么突破？其主要觀點有哪些？13. 復雜適應系統(tǒng)理論的基本思想是什么？14. 錢學森提岀的“開放的復雜巨系統(tǒng)”有哪幾個方面的層次含義？第三章1. 什么是霍爾三維結構 ？它有何特點？2. 霍爾三維結構與切克蘭德方法

3、論有何異同點？3. 什么是系統(tǒng)分析？它與系統(tǒng)工程關系如何 ？4. 系統(tǒng)分析的要素有哪些 ？各自是何含義？5. 你如何正確理解系統(tǒng)分析的程序？6. 初步系統(tǒng)分析有何意義 ？如何做好這項工作？7. 請通過一實例，說明應用系統(tǒng)分析的原理。8. 請總結近年來系統(tǒng)工程方法論的新發(fā)展及其特點。第四章1. 系統(tǒng)模型有哪些主要特征？模型化的本質和作用是什么？2. 簡述解釋結構模型的特點、作用及適用范圍。3. 請依據下圖建立可達矩陣。(4)P4.已知下列可達矩陣，求結構模型。1 100 01012 010 00003001 01 10=4010 100 000 001 006 0 01 0107 0001 01

4、5.考慮一個三階差分方程（所描述的線性定常系統(tǒng)）式中給定初始狀態(tài)求 k=1,2,3 時的 x(k)。第五章1、 系統(tǒng)仿真在系統(tǒng)分析中起何作用？系統(tǒng)仿真方法的特點有哪些 ？2、SD的基本思想是什么？其反饋回路是怎樣形成的 ？請舉例加以說明。3、請分析說明SD與解釋結構模型化技術、狀態(tài)空間模型方法的關系及異同點。4、請舉例說明SD結構模型的建模原理。5、SD為什么要引入專用函數 ？請說明各主要DYNAMO函數的作用及適用條件。6、 如何理解SD在我國現實的社會經濟和組織管理系統(tǒng)分析中更具有方法論意義？7、請用SD結構模型來描述學習型組織的一般機理。8、假設每月招工人數 MHM和實際需要人數 RM成

5、比例，招工人員的速率方程是：MHM KL=P*RM K，請回答以下問題：K和KL的含義是什么 ？（2）RM 是什么變量 ？ （3）MHM、P、RM的量綱是什么 ？的實際意義是什么？11、某城市國營和集體服務網點的規(guī)模可用SD 來研究?，F給岀描述該問題的DYNAMO 方程及） ; （2）說明其中的9 、已知如下的部分 DYNAMO 方程：MT K=MT J+DT*（MH JK-MCT JK）,MCT KL=MT K/TT K,TT K=STT*TEC K ，ME K=ME J*DT*（MCT JK-ML JK）其中：MT表示培訓中的人員（人）、MH表示招聘人員速率（人/月）、MCT表示人員培訓速

6、率（人 /月 ）、 TT 表示培訓時間、 STT 表示標準培訓時間、 TEC 表示培訓有效度、 ME 表示熟練人員 （人）， ML表示人員脫離速率（人/月）。請畫岀對應的 SD（程）圖。10、高校的在校本科生和教師人數（S和T）是按一定的比例而相互增長的。已知某高校現有本科生 10000 名， 且每年以 SR 的幅度增加， 每一名教師可引起增加本科生的速率是 1 人/年。 學校現 有教師1500名，每個本科生可引起教師增加的速率仃R）是0.05人/年。請用SD模型分析該校未來幾年的發(fā)展規(guī)模，要求：（1）畫岀因果關系圖和流（程）圖；（2） 寫岀相應的 DYNAMO 方程；（3）列表對該校未來 3

7、5年的在校本科生和教師人數進行仿真計算;（4）請問該問題能否用其它模型方法來分析?如何分析 ?其變量說明。要求：（1）繪制相應的 SD 流（程）圖（繪圖時可不考慮仿真控制變量 因果反饋回路及其性質。L S K=S J+DT*NS JKN S=90R NS KL=SD K*P K/(LENGTH-TIME K)A SD K=SE-SP KC SE=2A SP K=SR K/P KA SR K=SX+S KC SX=60L P K=P J+DT*NP JKN P=100R NP KL=I*P KC I=0.02其中：LENGTH為仿真終止時間、TIME為當前仿真時刻，均為仿真控制變量；S為個體服務

8、網點數（個）、 NS 為年新增個體服務網點數 （個/年）、 SD 為實際千人均服務網點與期望差（個/千人）、SE為期望的千人均網點數、 SP為的千人均網點數（個/千人）、SX為非個體服務網點數（個）、SR 為該城市實際擁有的服務網點數 （個）、P為城市人口數（千人）、NP為年新增人口數（千人/年）、I 為人口的年自然增長率。12、為研究新住宅對家俱銷售的影響，考慮分房和家俱銷售兩個子系統(tǒng)。在分房子系統(tǒng)中，分房數量（FFL）的增加使分到新房的戶數 （XFS）增加，進而使未分房戶數 （WFS）減少。其中未分房戶數 還受到需住房總戶數（XQS）的影響；分房數量與未分房戶數成比例，比例系數記為分房系數

9、（FFX） 。在家俱銷售子系統(tǒng)中，未買家俱新房戶數 （WMS） 的增加使家俱銷售量 （XSL） 成比例增加， 比例系數記為銷售系數 （XSX） ；銷售量的增加又使得已買家俱戶數 （YMS） 增加。假定在一定時期 （如若干年 ）內， XQS、 FFX 和 XSX 保持不變。要求：（1） 畫岀新住宅對家俱銷售影響的因果關系圖，并指岀兩個子系統(tǒng)各自回路的性質；（2）指岀給定所有變量的類型，建立用 SD 研究該問題的結構模型；（3） 寫岀該問題的 SD 數學模型，并就其中任一子系統(tǒng)，指岀各方程的名稱和作用（4）適當設定初值和常量，仿真計算35年后所有狀態(tài)變量的數值；（5） 分別畫岀兩個子系統(tǒng)中狀態(tài)變量

10、隨時間的響應趨勢。（元/噸）取決于庫存量。庫存增加，價格下（見圖a），另外，銷售率是價格的反比函（建議采用具有三個月或一個季度延遲的指13、根據以下說明，畫出因果關系圖、建立流圖模型，并擬定變量名和適當數據，寫出對應的DYNAMO 方程（1）人口與經濟增長城市就業(yè)機會多，是人口流入城市的原因之一。但遷入者不一定會馬上在該地區(qū)得到許多就業(yè)機會，得知并取得就業(yè)需要一段時間。遷入人口的增加， 促使城市產業(yè)擴大。 而產業(yè)經濟的擴大,形成附加的需要，這種需要更加增大了該地區(qū)的就業(yè)機會。（2）人口與土地使用人口增加，除了促進經濟增長之外，還使住宅建設按照人口增長的速度發(fā)展?，F在假定，可供產業(yè)和住宅用的土地

11、是固定不變的。 因此，住宅儲備的增加， 使可供產業(yè)擴大的用地減少。 這樣, 一旦沒有更多的土地可供使用， 該地區(qū)的產業(yè)發(fā)展就受到抑制， 勞動力需求減少， 結果就業(yè)機會 也就減少。潛在的移入者一旦知道就業(yè)機會減少，移入人口隨之減少，地區(qū)人口就停止增長。14、請根據某產品銷售速率、銷售量及市場需求量的相互關系（假定銷售速率與實際銷售量成正比，比例系數與市場需求情況有關），分別就以下兩種市場狀況，采用系統(tǒng)動力學或其他方法，建立預測和分析銷售量變化的模型，并據此圖示銷售量隨時間變化的軌跡（趨勢）:（1） 該產品由某企業(yè)獨家經營，且市場遠未飽和；（2） 該產品的市場需求量已接近飽和。15、假定某商品的庫

12、存僅發(fā)生在生產廠家，且岀廠價格 降；庫存下降，價格上升，且價格是庫存的非線性函數 數（見圖b）。這里給岀的價格取過去一季度的平均價格1、試述決策分析問題的類型及其相應的構成條件。2、 管理決策分析的基本過程是怎樣的？3、 如何正確評價信息在決策分析中的作用？完全信息和抽樣信息的價值是什么4、 如何識別決策者的效用函數？效用函數在決策分析中有何作用？5、 請簡述沖突分析方法的主要特點，它與對策論的關系如何？6、試比較沖突分析過程與系統(tǒng)分析一般程序的異同。7、 對沖突事件背景的認識與描述應主要包括哪些內容？8、 穩(wěn)定性分析的基本思想是什么？9、 你認為突分析模型是什么類型的模型？為什么？10、 沖

13、突分析方法的適用條件如何？有哪些功能？11、 某種表公司擬生產一種低價手表，預計每塊售價10元，有三種設計方案：方案I需投資10萬元，每塊生產成本5元；方案H需投資 16萬元，每塊生產成本 4元；方案皿需投資 25萬元，數平滑平均值）。由于廠家增加生產能力需較長時間，且固定成本較高，可以認為商品生產速率每塊生產成本 3元。估計該手表需求量有下面三種可能：E1 30000只，E2 120000只，E3 20000 只?你0.7,銷路差的概率為 0.3。若進行全面設 150萬元。若不進行設備更新，則不論銷路 可以先進行部分設備更新試驗，0.8，銷路差的概率是0.10預測新的市0.2 ;又試驗結果銷

14、路 要求：(1)建立決策建立益損值矩陣，分別用悲觀法、樂觀法、等可能法和最小后悔值法決定應采用哪種方案 認為哪種方法更為合理 ？若已知市場需求量的概率分布為P(E1)=0.15、P(E2)=0.75、P(E3)=0.10，試用期望值法決定應采用哪種方案？(3)若有某部門愿意為該公司調查市場確切需要量，試問該公司最多愿意花費多少調查費用？12、某產品因工藝落后需改進，現有兩種方案可采用，有關資料如下表所示。請問：(1)采用哪種方案較好?(2)具體收益是多少?(3)產量是否要增加？方案A成功概率0.8耗資10萬方案B成功概率0.6耗資5萬自然狀態(tài)概率工藝不改進產量不變產量增加產量不變產量增加低價0

15、.1-100-200-200-200-300現價0.5050500-250高價0.415015025020060013、某廠面臨如下市場形勢：估計市場銷路好的概率為 備更新，銷路好時收益為 1200萬元，銷路差時虧損好壞均可穩(wěn)獲收益 100萬元。為避免決策的盲目性， 場信息。根據市場研究知，試驗結果銷路好的概率是好實際銷路也好的概率是0.85，試驗結果銷路差實際銷路好的概率為樹；(2)計算通過進行部分設備更新獲取信息的價值。14、有一海上油田招標，根據地震試驗資料分析估計，找到大油田的概率為0.3，開采收益為20億元；找到中油田的概率為0.4,開采收益10億元；找到小油田的概率為0.2，開采收

16、益為3億元；油田無開采價值的概率為0.1。招標規(guī)定，開采前的勘探等費用要由中標者全部負擔，預期需1.2億元，開采后中標者利潤分成30%?，F有A、B、C三家公司，其效用函數分別為：UA(M)=(M+1.2) 0.9-2, UB(M)=(M+1.2) 0.8-2，UC(M)=(M+1.2) 0.7-2。試用效用期望值法確定各公司 是否投標。14、有一海上油田招標，根據地震試驗資料分析估計，找到大油田的概率為0.3，開采收益為20億元；找到中油田的概率為0.4，開采收益10億元；找到小油田的概率為0.2，開采收益為3億元；油田無開采價值的概率為0.1。招標規(guī)定，開采前的勘探等費用要由中標者全部負擔，

17、預期需1.2億元，開采后中標者利潤分成30%?，F有A、B C三家公司，其效用函數分別為：0 9UA(M)=(M+1.2)-20.8UB(M)=(M+1.2)-2UC(M)=(M+1.2) 0.7-2試用效用期望值法確定各公司是否投標。15、某地區(qū)計劃在一山谷修筑成本為500萬元的水壩。為了保護水壩，需要有獨立的溢洪道。為此管委會要確定是建設成本為300萬元的大溢洪道還是200萬元的小溢洪道。按歷史資料，估計在水壩使用期間有一次或一次以上洪水發(fā)生的概率為0.25，有一次或一次以上特大洪水發(fā)生的概率為0.10，兩種溢洪道在兩種洪水時損壞的概率估計如下：洪水大洪水損壞安全損壞安全大溢洪道0.050.

18、950.100.90小溢洪道0.100.900.250.7511)B方的若溢洪道損壞，則水壩被破壞，其修復費用與壩的原價相同，還要蒙受洪水帶來的其他損失。洪水時其他財產損失為100萬元和300萬元的概率分別是 0.70和0.30 ；特大洪水時其他財產損失為300萬元和500萬元的概率分別為 0.70和0.30。要求：(1) 建立這個問題的決策樹模型。(2) 按益損值準則，什么是最優(yōu)決策？(3) 根據上述最優(yōu)決策，你準備如何提醒管委會？(4) 如果管委會表示岀如下的風險意圖：若以 0.90 的概率損失7X 10元，和以0.10的概率損失20 X 10元，則愿意支付12X 10元保險費。若以0.70的概率損失6 一12X 10 兀，不口以0.30的概率損失20 X 10兀，則愿意支付15X 10 元保險費。6若以0.50的概率損失6 一12X 10 兀，和以0.50的概率損失20X 10兀，則愿意支付17.5 X 10元保險費?，F假定-7X 106元的效用價值為1.0，-20X 10 6元的效用價值為 0，畫岀該管委會的效用曲線。(5)使