系統(tǒng)工程--思考與練習(xí)題

1、第一章1、選擇一個(gè)你所熟悉的系統(tǒng)問(wèn)題說(shuō)明：（1）系統(tǒng)的功能及其要素；（2）系統(tǒng)的環(huán)境及輸入、輸出；（3）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（最好用框圖表達(dá)）；（4）系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)、環(huán)境的關(guān)系。2、說(shuō)明系統(tǒng)一般屬性的含義，并據(jù)此歸納出若干系統(tǒng)思想或觀點(diǎn)；3、管理系統(tǒng)有何特點(diǎn)？為什么說(shuō)現(xiàn)代管理系統(tǒng)是典型的（大規(guī)模）復(fù)雜系統(tǒng)？4、請(qǐng)總結(jié)系統(tǒng)工程（學(xué)）的特點(diǎn)（結(jié)合第二、三章內(nèi)容）。5、結(jié)合系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域，說(shuō)明系統(tǒng)工程在你所學(xué)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的可能應(yīng)用及其前景。第二章1 .系統(tǒng)工程與系統(tǒng)科學(xué)的聯(lián)系和區(qū)別是什么？2 .控制論的兩個(gè)基本觀點(diǎn)及其意義。3 .系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？4 .簡(jiǎn)述控制論對(duì)系統(tǒng)工程方法論的啟示。5 .功能模擬法與傳

2、統(tǒng)模擬法的區(qū)別有哪些？6 .信息概念的特點(diǎn)有哪些？7 .申農(nóng)信息嫡與物理學(xué)中的嫡有什么關(guān)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(jiǎn)述一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生背景及其基本觀點(diǎn)。10 .什么是耗散結(jié)構(gòu)？形成耗散結(jié)構(gòu)的條件有哪些？以及耗散結(jié)構(gòu)理論的意義。11 .協(xié)同學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)理論在研究上的區(qū)別有哪些？12 .突變論較以往的數(shù)學(xué)理論有什么突破？其主要觀點(diǎn)有哪些？13 .復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的基本思想是什么？14 .錢(qián)學(xué)森提出的“開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”有哪幾個(gè)方面的層次含義？第三章1 .什么是霍爾三維結(jié)構(gòu) ？它有何特點(diǎn)？2 .霍爾三維結(jié)構(gòu)與切克蘭德方法論有何異同點(diǎn)？3 .什么是系統(tǒng)分析？它與系

3、統(tǒng)工程關(guān)系如何 ？4 .系統(tǒng)分析的要素有哪些 ？各自是彳5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(xiàng)工作？7 .請(qǐng)通過(guò)一實(shí)例，說(shuō)明應(yīng)用系統(tǒng)分析的原理。8 .請(qǐng)總結(jié)近年來(lái)系統(tǒng)工程方法論的新發(fā)展及其特點(diǎn)。1 .系統(tǒng)模型有哪些主要特征？模型化的本質(zhì)和作用是什么?2 .簡(jiǎn)述解釋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)、作用及適用范圍。3 .請(qǐng)依據(jù)下圖建立可達(dá)矩陣。4 .已知下列可達(dá)矩陣，求結(jié)構(gòu)模型。0001011000000 10 1101010005 06 07 00001000 10 1100001015 .考慮一個(gè)三階差分方程（所描述的線性定常系統(tǒng)）K妝+ 1)=力就)式中&qu

4、ot;0 1 0,x(k)e RA = 0 0 10 1 0 給定初始狀態(tài),11x(0)= 00求 k=1,2,3 時(shí)的 x(k) o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(diǎn)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(qǐng)舉例加以說(shuō)明。3、請(qǐng)分析說(shuō)明SD與解釋結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)、狀態(tài)空間模型方法的關(guān)系及異同點(diǎn)。4、請(qǐng)舉例說(shuō)明SD結(jié)構(gòu)模型的建模原理。5、SD為什么要引入專(zhuān)用函數(shù) ？請(qǐng)說(shuō)明各主要DYNAMO函數(shù)的作用及適用條件。6、如何理解SD在我國(guó)現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和組織管理系統(tǒng)分析中更具有方法論意義？7、請(qǐng)用SD結(jié)構(gòu)模型來(lái)描述學(xué)習(xí)型組織的一般機(jī)理。8、假設(shè)每月招工人數(shù)

5、MHM和實(shí)際需要人數(shù) RM成比例，招工人員的速率方程是：MHM - KL=P*RM - K,請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(4)P（1）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(shí)際意義是什么？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(xùn)中的人員（人）、MH表示招聘人員速率（人/月）、MCT表示人員培訓(xùn)速率（人 /月）、TT表

6、示培訓(xùn)時(shí)間、STT表示標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)時(shí)間、 TEC表示培訓(xùn)有效度、 ME表示熟練人員（人）, ML表示人員脫離速率（人/月）。請(qǐng)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的 SD（程）圖。10、高校的在校本科生和教師人數(shù)（S和T）是按一定的比例而相互增長(zhǎng)的。已知某高?，F(xiàn)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(xué)校現(xiàn)有教師1500名，每個(gè)本科生可引起教師增加的速率（TR）是0.05人/年。請(qǐng)用SD模型分析該校未來(lái)幾年的發(fā)展規(guī)模，要求：（1）畫(huà)出因果關(guān)系圖和流（程）圖；（2）寫(xiě)出相應(yīng)的 DYNAMO方程；（3）列表對(duì)該校未來(lái) 35年的在校本科生和教師人數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算；（4）請(qǐng)問(wèn)該問(wèn)題能否

7、用其它模型方法來(lái)分析？如何分析？11、某城市國(guó)營(yíng)和集體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的規(guī)?？捎肧D來(lái)研究。現(xiàn)給出描述該問(wèn)題的 DYNAMO 方程及其變量說(shuō)明。要求：（1）繪制相應(yīng)的SD流（程）圖（繪圖時(shí)可不考慮仿真控制變量 ）；（2）說(shuō)明其中的 因果反饋回路及其性質(zhì)。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 -

8、 KC I=0.02其中：LENGTH為仿真終止時(shí)間、TIME為當(dāng)前仿真時(shí)刻，均為仿真控制變量；S為個(gè)體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)（個(gè)卜NS為年新增個(gè)體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù) （個(gè)/年）、SD為實(shí)際千人均服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)與期望差 （個(gè)/千人）、 SE為期望的千人均網(wǎng)點(diǎn)數(shù)、 SP為的千人均網(wǎng)點(diǎn)數(shù)（個(gè)/千人）、SX為非個(gè)體服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)（個(gè)）、SR 為該城市實(shí)際擁有的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)數(shù) （個(gè)卜P為城市人口數(shù)（千人）、NP為年新增人口數(shù)（千人/年卜I 為人口的年自然增長(zhǎng)率。12、為研究新住宅對(duì)家俱銷(xiāo)售的影響，考慮分房和家俱銷(xiāo)售兩個(gè)子系統(tǒng)。在分房子系統(tǒng)中，分房數(shù)量（FFL）的增加使分到新房的戶數(shù) （XFS）增加，進(jìn)而使未分房戶數(shù)（WFS）減少。其中

9、未分房戶數(shù)還受到需住房總戶數(shù)（XQS）的影響；分房數(shù)量與未分房戶數(shù)成比例，比例系數(shù)記為分房系數(shù)（FFX） o在家俱銷(xiāo)售子系統(tǒng)中，未買(mǎi)家俱新房戶數(shù)（WMS）的增加使家俱銷(xiāo)售量（XSL）成比例增加,比例系數(shù)記為銷(xiāo)售系數(shù) （XSX）;銷(xiāo)售量的增加又使得已買(mǎi)家俱戶數(shù)（YMS）增加。假定在一定時(shí)期（如若干年）內(nèi)，XQS、FFX和XSX保持不變。要求：（1）畫(huà)出新住宅對(duì)家俱銷(xiāo)售影響的因果關(guān)系圖，并指出兩個(gè)子系統(tǒng)各自回路的性質(zhì)；（2）指出給定所有變量的類(lèi)型，建立用SD研究該問(wèn)題的結(jié)構(gòu)模型；（3）寫(xiě)出該問(wèn)題的SD數(shù)學(xué)模型，并就其中任一子系統(tǒng)，指出各方程的名稱(chēng)和作用（4）適當(dāng)設(shè)定初值和常量，仿真計(jì)算35年后所有

10、狀態(tài)變量的數(shù)值；（5）分別畫(huà)出兩個(gè)子系統(tǒng)中狀態(tài)變量隨時(shí)間的響應(yīng)趨勢(shì)。13、根據(jù)以下說(shuō)明，畫(huà)出因果關(guān)系圖、建立流圖模型，并擬定變量名和適當(dāng)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的DYNAMO 方程（1）人口與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)城市就業(yè)機(jī)會(huì)多，是人口流入城市的原因之一。但遷入者不一定會(huì)馬上在該地區(qū)得到許多就業(yè)機(jī)會(huì)，得知并取得就業(yè)需要一段時(shí)間。遷入人口的增加， 促使城市產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大。 而產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)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(jī)會(huì)。（2）人口與土地使用人口增加，除了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之外，還使住宅建設(shè)按照人口增長(zhǎng)的速度發(fā)展?，F(xiàn)在假定，可供產(chǎn)業(yè)和住宅用的土地是固定不變的。 因此，住宅儲(chǔ)備的增加， 使可供產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的用地減少。

11、 這樣, 一旦沒(méi)有更多的土地可供使用， 該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展就受到抑制， 勞動(dòng)力需求減少， 結(jié)果就業(yè)機(jī)會(huì) 也就減少。潛在的移入者一旦知道就業(yè)機(jī)會(huì)減少，移入人口隨之減少，地區(qū)人口就停止增長(zhǎng)。14、請(qǐng)根據(jù)某產(chǎn)品銷(xiāo)售速率、銷(xiāo)售量及市場(chǎng)需求量的相互關(guān)系（假定銷(xiāo)售速率與實(shí)際銷(xiāo)售量成正比，比例系數(shù)與市場(chǎng)需求情況有關(guān)），分別就以下兩種市場(chǎng)狀況，采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)或其他方法，建立預(yù)測(cè)和分析銷(xiāo)售量變化的模型，并據(jù)此圖示銷(xiāo)售量隨時(shí)間變化的軌跡（趨勢(shì)）：（1）該產(chǎn)品由某企業(yè)獨(dú)家經(jīng)營(yíng)，且市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和；（2）該產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量已接近飽和。（元/噸）取決于庫(kù)存量。庫(kù)存增加，價(jià)格下 （見(jiàn)圖a）,另外，銷(xiāo)售率是價(jià)格的反比函（建議采用

12、具有三個(gè)月或一個(gè)季度延遲的指15、假定某商品的庫(kù)存僅發(fā)生在生產(chǎn)廠家，且出廠價(jià)格 降；庫(kù)存下降，價(jià)格上升，且價(jià)格是庫(kù)存的非線性函數(shù) 數(shù)（見(jiàn)圖b）o這里給出的價(jià)格取過(guò)去一季度的平均價(jià)格 數(shù)平滑平均值）。由于廠家增加生產(chǎn)能力需較長(zhǎng)時(shí)間，且固定成本較高，可以認(rèn)為商品生產(chǎn)速率是一每月1000噸的常數(shù)。請(qǐng)建立描述該問(wèn)題的SD結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。第六章1、試述決策分析問(wèn)題的類(lèi)型及其相應(yīng)的構(gòu)成條件。2、管理決策分析的基本過(guò)程是怎樣的？3、如何正確評(píng)價(jià)信息在決策分析中的作用？完全信息和抽樣信息的價(jià)值是什么？4、如何識(shí)別決策者的效用函數(shù)？效用函數(shù)在決策分析中有何作用？5、請(qǐng)簡(jiǎn)述沖突分析方法的主要特點(diǎn)，它與對(duì)策論的

13、關(guān)系如何？6、試比較沖突分析過(guò)程與系統(tǒng)分析一般程序的異同。7、對(duì)沖突事件背景的認(rèn)識(shí)與描述應(yīng)主要包括哪些內(nèi)容？8、穩(wěn)定性分析的基本思想是什么？9、你認(rèn)為突分析模型是什么類(lèi)型的模型？為什么？10、沖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(chǎn)一種低價(jià)手表，預(yù)計(jì)每塊售價(jià) 10元，有三種設(shè)計(jì)方案：方案I需投資 10 萬(wàn)元，每塊生產(chǎn)成本5元；方案n需投資 16萬(wàn)元，每塊生產(chǎn)成本 4元；方案出需投資 25萬(wàn)元，每塊生產(chǎn)成本 3兀。估計(jì)該手表需求量有下面三種可能：E1 30000只，E2 120000只，E3 20000 只建立益損值矩陣，分別用悲觀法、樂(lè)觀法、等可能法和最小后悔值法決定應(yīng)采

14、用哪種方案？彳認(rèn)為哪種方法更為合理 ？若已知市場(chǎng)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(yīng)采用哪種方案？若有某部門(mén)愿意為該公司調(diào)查市場(chǎng)確切需要量，試問(wèn)該公司最多愿意花費(fèi)多少調(diào)查費(fèi)用？12、某產(chǎn)品因工藝落后需改進(jìn)，現(xiàn)有兩種方案可采用，有關(guān)資料如下表所示。請(qǐng)問(wèn)：(1)采用哪種方案較好？(2)具體收益是多少？(3)產(chǎn)量是否要增加？自然狀態(tài)概率工藝不改進(jìn)方案A成功概率0.8耗資10萬(wàn)方案B成功概率0.6耗資5萬(wàn)產(chǎn)量不變產(chǎn)量增加產(chǎn)量不變產(chǎn)量增加低價(jià)0.1-100-200-200-200-300現(xiàn)價(jià)0.5050500-250高價(jià)0.415015

15、025020060013、某廠面臨如下市場(chǎng)形勢(shì)：估計(jì)市場(chǎng)銷(xiāo)路好的概率為0.7,銷(xiāo)路差的概率為 0.3。若進(jìn)行全面設(shè)備更新，銷(xiāo)路好時(shí)收益為1200萬(wàn)元，銷(xiāo)路差時(shí)虧損 150萬(wàn)元。若不進(jìn)行設(shè)備更新，則不論銷(xiāo)路好壞均可穩(wěn)獲收益 100萬(wàn)元。為避免決策的盲目性，可以先進(jìn)行部分設(shè)備更新試驗(yàn)，預(yù)測(cè)新的市場(chǎng)信息。根據(jù)市場(chǎng)研究知，試驗(yàn)結(jié)果銷(xiāo)路好的概率是0.8,銷(xiāo)路差的概率是 0.2;又試驗(yàn)結(jié)果銷(xiāo)路好實(shí)際銷(xiāo)路也攵?的概率是0.85,試驗(yàn)結(jié)果銷(xiāo)路差實(shí)際銷(xiāo)路好的概率為0.10。要求：(1)建立決策樹(shù)；(2)計(jì)算通過(guò)進(jìn)行部分設(shè)備更新獲取信息的價(jià)值。14、有一海上油田招標(biāo)，根據(jù)地震試驗(yàn)資料分析估計(jì)，找到大油田的概率為0

16、.3,開(kāi)采收益為20億元；找到中油田的概率為0.4,開(kāi)采收益10億元；找到小油田的概率為0.2,開(kāi)采收益為 3億元；油田無(wú)開(kāi)采價(jià)值的概率為0.1。招標(biāo)規(guī)定，開(kāi)采前的勘探等費(fèi)用要由中標(biāo)者全部負(fù)擔(dān)，預(yù)期需1.2億元，開(kāi)采后中標(biāo)者利潤(rùn)分成30% o現(xiàn)有A、B、C三家公司，其效用函數(shù)分別為：UA(M)=(M+1.2) °.9-2, UB(M)=(M+1.2) °.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(biāo)。14、有一海上油田招標(biāo)，根據(jù)地震試驗(yàn)資料分析估計(jì)，找到大油田的概率為0.3 ,開(kāi)采收益為20億元；找到中油田的概率為0.4 ,開(kāi)采收益

17、10億元；找到小油田的概率為0.2 ,開(kāi)采收益為 3億元；油田無(wú)開(kāi)采價(jià)值的概率為0.1。招標(biāo)規(guī)定，開(kāi)采前的勘探等費(fèi)用要由中標(biāo)者全部負(fù)擔(dān)，預(yù)期需1.2億元，開(kāi)采后中標(biāo)者利潤(rùn)分成30%o現(xiàn)有A、B C三家公司，其效用函數(shù)分別為：UA(M)=(M+1.2) 0.9-2UB(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(biāo)。 15、某地區(qū)計(jì)劃在一山谷修筑成本為500萬(wàn)元的水壩。為了保護(hù)水壩，需要有獨(dú)立的溢洪道。為此管委會(huì)要確定是建設(shè)成本為300萬(wàn)元的大溢洪道還是 200萬(wàn)元的小溢洪道。按歷史資料，估計(jì)在水壩使用期間有一次或一次以上洪水發(fā)生的概

18、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(shí)損壞的概率估計(jì)如下：洪水大洪水損壞安全損壞安全大溢洪道0.050.950.100.90小溢洪道0.100.900.250.75若溢洪道損壞，則水壩被破壞，其修復(fù)費(fèi)用與壩的原價(jià)相同，還要蒙受洪水帶來(lái)的其他損失。洪水時(shí)其他財(cái)產(chǎn)損失為100萬(wàn)元和300萬(wàn)元的概率分別是 0.70和0.30 ;特大洪水時(shí)其他財(cái)產(chǎn)損失為300萬(wàn)元和500萬(wàn)元的概率分別為 0.70和0.30。要求：(1)建立這個(gè)問(wèn)題的決策樹(shù)模型。(2)按益損值準(zhǔn)則，什么是最優(yōu)決策？(3)根據(jù)上述最優(yōu)決策，你準(zhǔn)備如何提醒管委會(huì)？(4)如果管委會(huì)表示出如下的風(fēng)險(xiǎn)意圖：若以0.90的概率損失7X106元，和以0.10的概率損失 20X 106元，則愿意支付 12X106元保 險(xiǎn)費(fèi)。若以0.70的概率損失12X106元，和以0.30的概率損失20X 10 6元，則愿意支付15X106元保 險(xiǎn)費(fèi)。若以0.50的概率損失12X10 6元，和以0.50的概率損失20X 106元，則愿意支付 17.5X10 6 元保險(xiǎn)費(fèi)?，F(xiàn)假定-7X106元的效用價(jià)值為1.0 , -20X 106元的效用價(jià)值為 0,畫(huà)出該管委會(huì)的效用曲線。(5)使用所得的