系統(tǒng)工程考試試題及答案

1、 一、系統(tǒng)基礎(chǔ)理論內(nèi)容什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)的特性有那些？答：系統(tǒng)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(jī)整體。系統(tǒng)的特點(diǎn)有:整體性、關(guān)聯(lián)性、環(huán)境適應(yīng)性、戻次性、目的性。什么是系統(tǒng)工程？系統(tǒng)工程的特點(diǎn)是什么？系統(tǒng)工程方法的特征是什么？系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)有哪些？答：系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)合理開發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)用系統(tǒng)技術(shù)從而達(dá)到全局最優(yōu)的一門工程技術(shù)，它是系統(tǒng)科學(xué)中直接改造世界的工程技術(shù)。系統(tǒng)工程具有三個(gè)基本特點(diǎn)：整體性、綜合性、最優(yōu)性。系統(tǒng)工程方法的特征：先總體后詳細(xì)的設(shè)計(jì)程序、綜合即創(chuàng)造的思想、系統(tǒng)工程的“軟科學(xué)”性?；魻栂到y(tǒng)工程方法論和切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的核心是什么？其方法

2、和步驟各有什么特點(diǎn)？二者有何區(qū)別和聯(lián)系？霍爾三維體系結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容？霍爾系統(tǒng)工程方法論的核心是“最優(yōu)化”，切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的核心是“比較”和“學(xué)習(xí)”?；魻栂到y(tǒng)工程方法論的步驟為：弄清問(wèn)題-目標(biāo)選擇-方案設(shè)計(jì)-建立數(shù)學(xué)模型-最優(yōu)化決策實(shí)施。切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的步驟為：?jiǎn)栴}現(xiàn)狀說(shuō)明-弄清關(guān)聯(lián)因素-概念模型-改善概念模型比較實(shí)施?；魻柕娜S體系結(jié)構(gòu)指的是知識(shí)維、時(shí)間維和邏輯維。什么是系統(tǒng)分析？系統(tǒng)分析的意義是什么？系統(tǒng)分析的特點(diǎn)是什么?答：系統(tǒng)分析是一種運(yùn)用建模及預(yù)測(cè)、優(yōu)化、仿真、評(píng)價(jià)等技術(shù)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)方面進(jìn)行定量和定性相結(jié)合的分析為達(dá)到費(fèi)用和效益最佳的輔助決策的方法和過(guò)程。系統(tǒng)分析的意義：

3、（1）系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上十分復(fù)雜，系統(tǒng)分析有助于全面了解系統(tǒng)從而更好的維護(hù)和運(yùn)行系統(tǒng)。（2）系統(tǒng)分析為系統(tǒng)運(yùn)行目的決策提供各種分析數(shù)據(jù)，使決策更為準(zhǔn)確。系統(tǒng)分析的特點(diǎn)是：（1）以系統(tǒng)觀點(diǎn)為指導(dǎo)思想（2）以整體效益為目標(biāo)（3）以特定問(wèn)題為研究對(duì)象（4）運(yùn)用定量和定性的分析方法（5）價(jià)值判斷原則系統(tǒng)分析有哪些要素?系統(tǒng)分析的步驟是什么？系統(tǒng)分析的原則有哪些？答：系統(tǒng)分析的要素：?jiǎn)栴}、目的及目標(biāo)、方案、模型、評(píng)價(jià)、決策。系統(tǒng)分析的步驟：（1）劃定問(wèn)題范圍（2）確定目標(biāo)（3）收集資料，提出方案（4）建立分析模型（5）分析替代方案的效果（6）綜合分析與評(píng)價(jià)。系統(tǒng)分析的原則：堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、以整體為目標(biāo)、方案綜合

4、選優(yōu)、定量和定性分析結(jié)合、過(guò)程反復(fù)辨優(yōu)決策分析的定義？決策分析類型主要有哪幾種？不確定型決策分析一般采用哪幾種方法求解?答：決策分析是在系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和制造等階段為解決當(dāng)前或未來(lái)可能發(fā)生的問(wèn)題，在若干可選方案中選擇和決策最佳方案的一種分析過(guò)程。決策分析的類型主要有：確定型決策分析、不確定型決策分析、風(fēng)險(xiǎn)型決策分析、對(duì)抗型決策和多目標(biāo)決策。不確定型決策分析的解決方法有：樂(lè)觀法、悲觀法、后悔值法、等概率法。系統(tǒng)工程具有三個(gè)基本特點(diǎn)：整體性、綜合性和（）A關(guān)聯(lián)性B最優(yōu)性C相關(guān)性D集合性請(qǐng)指出以下選項(xiàng)中屬于系統(tǒng)分析的步驟（）A綜合分析與評(píng)價(jià)B劃定問(wèn)題范圍C建立分析模型D上述三種都是控制論的發(fā)展經(jīng)歷了三

5、個(gè)階段，請(qǐng)指出以下選項(xiàng)中不屬于控制論范疇的選項(xiàng)（）A經(jīng)典控制論B古典控制論C現(xiàn)代控制論D大系統(tǒng)控制論霍爾的三維體系結(jié)構(gòu)指包含了知識(shí)維、時(shí)間維，還包括：（）A空間維B科學(xué)維C技術(shù)維D邏輯維系統(tǒng)工程方法的特征包括：先總體后詳細(xì)的設(shè)計(jì)程序、綜合即創(chuàng)造的思想以及（）A系統(tǒng)工程的“軟科學(xué)”性B系統(tǒng)工程的全局最優(yōu)性C系統(tǒng)工程的有機(jī)整體性D系統(tǒng)工程的相互關(guān)聯(lián)性切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的核心是：（）A最優(yōu)化B比較和學(xué)習(xí)C持續(xù)改進(jìn)D日清日高請(qǐng)指出以下選項(xiàng)中那個(gè)不是系統(tǒng)所具有的特性，（）A集合性B連續(xù)性C層次性D相關(guān)性系統(tǒng)生命周期的階段可以劃分為發(fā)展期、實(shí)現(xiàn)期以及，A運(yùn)行期B衰老期C誕生期D成熟期不確定型決策分析的

6、一般解決方法有：樂(lè)觀法、悲觀法以及，（）A后悔值法B決策樹法C決策表法D上述三種10請(qǐng)指出以下選項(xiàng)中對(duì)系統(tǒng)工程描述正確的選項(xiàng)：（）A系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)合理開發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)用系統(tǒng)技術(shù)從而達(dá)到全局最優(yōu)的一門工程技術(shù)。B系統(tǒng)工程是研究相互制約、相互作用的組成部分組成的具有某種功能的有機(jī)整體的一門學(xué)科。C系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學(xué)中直接改造世界的工程技術(shù)。D以上三種都是110BDBDABBAAD（系統(tǒng)工程）二、分析計(jì)算例子1、決策分析問(wèn)題例子例1有一機(jī)械設(shè)備廠，由于某項(xiàng)工藝不夠好，產(chǎn)品成本高。在價(jià)格保持中等水平的情況下無(wú)利可圖，在價(jià)格低落時(shí)要虧本，只有在價(jià)格高時(shí)才贏利，且贏利不多?，F(xiàn)在工廠管理人員在編制

7、五年規(guī)劃時(shí)考慮將該項(xiàng)工藝加以改革，用新工藝代替。取得新工藝有兩種途徑，一是自行研究，成功的可能性是；二是買專利，估計(jì)談判成功的可能性是。不論研究成功或談判成功，生產(chǎn)規(guī)模都考慮兩種方案，一是產(chǎn)量不變,二是增加產(chǎn)量。在研究或談判失敗的情況下，則仍按原工藝進(jìn)行生產(chǎn)，保持產(chǎn)量不變。根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，估計(jì)今后五年內(nèi)這種產(chǎn)品跌價(jià)的可能性是，保持中等水平的可能性是，漲價(jià)的可能性是。通過(guò)計(jì)算，各種方案在不同價(jià)格情況下益損值如下表示：?jiǎn)挝唬喊偃f(wàn)元價(jià)格狀態(tài)買專利自行研究買專利成功買專利失敗自行研究成功自行研究失敗()產(chǎn)量不變?cè)黾赢a(chǎn)量按原工藝牛產(chǎn)，產(chǎn)量不變產(chǎn)量不變?cè)黾赢a(chǎn)量按原工藝牛產(chǎn)，產(chǎn)量不變價(jià)格低落-200-300-

8、100-200-300-100價(jià)格中等505000-2500價(jià)格高漲150250100200600100畫出決策樹。(2)計(jì)算各點(diǎn)的益損期望值。(3)選擇最優(yōu)方案。解答如下：第一步：畫出決策樹。第二步：計(jì)算各點(diǎn)的益損期望值，并標(biāo)示在圖上。第三步：確定方案：由于節(jié)點(diǎn)E(ll)大于節(jié)點(diǎn)E(12)的益損期望值，因此最優(yōu)決策方案為買專利，并且節(jié)點(diǎn)E(1122)大于E(1121)益損期望值，所以選擇增加產(chǎn)量方案821購(gòu)買專利失敗價(jià)格低30皆“1介格中J價(jià)格高952產(chǎn)9增加產(chǎn)量65160產(chǎn)量增加產(chǎn)自行研究?jī)r(jià)格低價(jià)格中.、價(jià)格高285185A-100A0A100.一價(jià)格低價(jià)格中、.價(jià)格高一價(jià)格低價(jià)格中價(jià)格高

9、”價(jià)格低價(jià)格中價(jià)格高價(jià)格低價(jià)格中價(jià)格高A-100_A0A-200A50A150A-300.A50A250A-200A0A200A-300A-250A600A100例2某公司計(jì)劃投資生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，首先要決定是否進(jìn)行研制。若研制，則需要投資研制經(jīng)費(fèi)100萬(wàn)元，若不研制，則不需投入任何費(fèi)用，也不會(huì)產(chǎn)生收益。若研制，該產(chǎn)品研制成功的可能性為，失敗的可能性為。若研制成功，則需要決定建大廠生產(chǎn)還是建小廠生產(chǎn)；若研制不成功，則不進(jìn)行投資建廠。建大廠的投資費(fèi)用為280萬(wàn)，建小廠的投資費(fèi)用為140萬(wàn)。該產(chǎn)品的市場(chǎng)周期為10年，10年內(nèi)該產(chǎn)品的需求量狀態(tài)如下：高需求量的可能性為；中等需求量的可能性為；低需求量的

10、可能性為。公司進(jìn)行了成本-產(chǎn)量-利潤(rùn)分析，在工廠規(guī)模和市場(chǎng)容量的組合下，它們的條件收益如下：建大廠，需求高時(shí)，每年獲利100萬(wàn)元；建大廠，需求中等時(shí)，每年獲利60萬(wàn)元；建大廠，需求低時(shí)，由于開工不足，每年引起虧損20萬(wàn)元；建小廠，需求高時(shí)，每年獲利25萬(wàn)元（供不應(yīng)求引起銷售損失大）；建小廠，需求中等時(shí)，每年獲利45萬(wàn)元（銷售損失引起的費(fèi)用較低）；建小廠，需求低時(shí)，每年獲利55萬(wàn)元（因工廠規(guī)模與市場(chǎng)容量配合得好）。那么，是否進(jìn)行研制？若進(jìn)行研制，是建大廠生產(chǎn)還是建小廠？請(qǐng)用決策樹法幫助該公司進(jìn)行決策效益最好的方案解答：第一步：畫出決策樹模型第二步：計(jì)算各點(diǎn)的益損期望值，并標(biāo)示于圖上。第三步：確定

11、方案，由于節(jié)點(diǎn)E（1）益損期望值大于節(jié)點(diǎn)E（2）的益損期望值，節(jié)點(diǎn)E（0135）大于E（0136）因此最優(yōu)決策方案為進(jìn)行研制，若成功則投資建大廠進(jìn)行生產(chǎn)。例3某公司準(zhǔn)備生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，它的期望市場(chǎng)壽命為10年，需要做出決策究竟是建造一個(gè)大車間還是建造一個(gè)小車間。如果選擇建造小車間，那么還要決策兩年后是否擴(kuò)建?，F(xiàn)有情況分析如下：根據(jù)市場(chǎng)部門估計(jì)：該產(chǎn)品在前2年市場(chǎng)需求量高，后8年需求量持續(xù)高的可能性為60%；該產(chǎn)品在前2年市場(chǎng)需求量高，后8年需求量低的可能性為10%；該產(chǎn)品在前2年市場(chǎng)需求量低，后8年需求量持續(xù)低的可能性為30%；該產(chǎn)品在前2年市場(chǎng)需求量低，后8年需求量高的可能性為0%。根據(jù)財(cái)務(wù)

12、部門估計(jì)各種情況下的損益值為：(1)造大車間而需求高(在10年中)，每年獲利100萬(wàn)元。造大車間而需求低(在10年中)，由于固定費(fèi)用高、開工不足，每年只能獲利10萬(wàn)元。造小車間而需求低(在10年中)，每年可獲利40萬(wàn)元。造小車間，若前兩年需求高，每年會(huì)獲利45萬(wàn)元；造小車間，在前兩年需求高的情況下，若不擴(kuò)建而后8年需求一直很高，由于競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，小車間每年收益就會(huì)跌到25萬(wàn)元；造小車間，小車間在前兩年需求高的情況下，過(guò)2年后擴(kuò)建而遇到高需求，后8年每年能獲利70萬(wàn)元；小車間在前兩年需求高的情況下，過(guò)2年后擴(kuò)建而遇到低需求，后8年每年能獲利只有5萬(wàn)元。根據(jù)建筑公司的估計(jì)：大車間從建造到投產(chǎn)

13、要投資300萬(wàn)元，造小車間要130萬(wàn)元，如果在2年后擴(kuò)建又要220萬(wàn)元。請(qǐng)就上述問(wèn)題，用決策樹方法做出獲得最大利潤(rùn)的決策方案。解答：畫出決策樹如下:8X8X8X70X85X825X840X8X8各點(diǎn)的數(shù)學(xué)期望值計(jì)算如下：E(111)=100X8X+10X8X=E(112)=10X8=80E(11)=+100X2)X+(80+10X2)X=E(121)=40X8=320E(1221)=70X8X+5X8X=E(1222)=25X8X+40X8X=E(122)=E(1221)=E(12)=(320+40X2)X+(267+45X2)X=E(1)=E(11)=因此，選擇建大車間方案。例6某家電公司由

14、于原產(chǎn)品結(jié)構(gòu)陳舊落后、產(chǎn)品質(zhì)量差而銷路不廣。為滿足廣大消費(fèi)者個(gè)性化增長(zhǎng)的需要，公司擬對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革，制定了兩種設(shè)計(jì)方案：全新設(shè)計(jì)方案(A1)，即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)全部重新設(shè)計(jì)；改型設(shè)計(jì)方案(A2)，即在原有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)。如采用全新設(shè)計(jì)方案，由于結(jié)構(gòu)全部重新設(shè)計(jì)，原有許多工藝裝備都不能繼續(xù)利用，需重新添置，因此投資費(fèi)用較大。但由于結(jié)構(gòu)新且工藝先進(jìn)，故可提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。如果產(chǎn)品銷路好，則工廠可獲較大收益。反之，如果銷路差，則因開工不足，投資不能及早回收，公司虧損也大。如果采用改型設(shè)計(jì)方案，則原有工藝裝備基本上都可利用，故投資費(fèi)用少，因此無(wú)論銷路好或差，都能獲得一定收益而不致虧損。公司根

15、據(jù)以往統(tǒng)計(jì)資料可知，銷路好的概率為，銷路差的概率為，生產(chǎn)該產(chǎn)品的益損值可以估算如下表所示。公司為了進(jìn)一步確定采用哪種設(shè)計(jì)方案，要對(duì)產(chǎn)品銷路問(wèn)題做專門調(diào)查和預(yù)測(cè)。但由于影響銷路好或差的因素頗為復(fù)雜，因此依靠調(diào)查和預(yù)測(cè)所得信息并不完全正確可靠。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，得出銷路好結(jié)論的信息，其可靠程度只有80%,得出銷路差結(jié)論的信息，其可靠程度只有70%。綜上所述，請(qǐng)利用決策分析方法為企業(yè)決策獲得最大收益的方案。(單位：萬(wàn)元)-概率方案銷路好銷路差全新設(shè)計(jì)A145一改型設(shè)計(jì)A218解答：(1)畫出決策樹模型。計(jì)算決策樹中有關(guān)概率及進(jìn)行決策樹分析。設(shè)G產(chǎn)品銷路好；B產(chǎn)品銷路差；fg預(yù)測(cè)結(jié)果為產(chǎn)品銷路好這一事件；

16、fb預(yù)測(cè)結(jié)果為產(chǎn)品銷路差這一事件。則P(G)產(chǎn)品銷路好的概率，已知P(G)=；P(B)產(chǎn)品銷路差的概率，已知P(B)=；P(fg/G)產(chǎn)品銷路好，而預(yù)測(cè)結(jié)果銷路也好的概率，據(jù)題意可知：P(fg/G)=；P(/b/G)產(chǎn)品銷路好，而預(yù)測(cè)結(jié)果銷路差的概率為：P(fb/G)=；P(fb/B)產(chǎn)品銷路差，而預(yù)測(cè)結(jié)果銷路也差的概率，據(jù)題意可知：P(fb/B)=；P(fg/B)產(chǎn)品銷路差，但預(yù)測(cè)結(jié)果卻好的概率為：P(fg/B)=o根據(jù)全概率公式，可求得如下概率：P(fg)預(yù)測(cè)結(jié)果為銷路好的概率之和，其值為：P(fg)=P(fb)預(yù)測(cè)結(jié)果為銷路差的概率之和，其值為：P(/b)=同理可求得決策樹中其它條件概率

17、，如圖所示。結(jié)論：進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，預(yù)測(cè)結(jié)果為銷路好時(shí)，進(jìn)行全新設(shè)計(jì)；預(yù)測(cè)結(jié)果為銷路差時(shí)，進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。例10某國(guó)航空計(jì)劃準(zhǔn)備向火星發(fā)送火箭探測(cè)器。共有三個(gè)小組從不同的角度對(duì)飛行的安全進(jìn)行論證。分析報(bào)告表明，現(xiàn)有三個(gè)小組的方案失敗率可能性分別是、，若同時(shí)采用三套方案則都失敗的可能性則下降為*=,為了進(jìn)一步降低總失敗率，額外兩個(gè)科學(xué)家可以被安排到三個(gè)小組中，由于這兩個(gè)科學(xué)家的到來(lái)，每個(gè)小組的失敗率都有不同的降低，如表所示，請(qǐng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法決策如何安排這兩個(gè)科學(xué)家到三個(gè)小組中使得總失敗率最低？科學(xué)家失敗率小組123012解答要點(diǎn)：用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法對(duì)三個(gè)小組的科學(xué)家分配分為三個(gè)階段，三個(gè)階段分配的總科學(xué)家數(shù)最多2人，畫出上述動(dòng)態(tài)規(guī)劃圖：利用逆序決策的方法，計(jì)算出每個(gè)階段的優(yōu)化解，最終得到最低的失敗率，；即1個(gè)科學(xué)家在1組、1個(gè)科學(xué)家在3組。例11某一汽車制造企業(yè)為加快產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程，縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間，現(xiàn)將其產(chǎn)品開發(fā)的工作任務(wù)分解安排如下：序號(hào)代號(hào)工作內(nèi)容緊前工序作業(yè)時(shí)間（天）1A市場(chǎng)調(diào)查一62B產(chǎn)品研究一123C資金籌備一134D功能分析A35E產(chǎn)品設(shè)計(jì)B66F成本核算D47G生產(chǎn)計(jì)劃F28H設(shè)備計(jì)劃E、G59I器材計(jì)劃C、E、G