系統(tǒng)工程導論期末復習資料范文

1、系統(tǒng)工程導論期末復習資料一、系統(tǒng)工程基礎理論1. 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整體。系統(tǒng)的特點有：整體性、集合性、層次性、相關性、目的性、環(huán)境適應性。2. 什么是系統(tǒng)工程？系統(tǒng)工程的特點是什么？系統(tǒng)工程方法的特征是什么？系統(tǒng)工程的理論基礎有哪些？什么是系統(tǒng)工程方法論答：系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)合理開發(fā)、設計、實施和運用系統(tǒng)技術從而達到全局最優(yōu)的一門工程技術，它是系統(tǒng)科學中直接改造世界的工程技術。系統(tǒng)工程具有三個基本特點：整體性、綜合性、最優(yōu)性。系統(tǒng)工程方法的特征：先總體后詳細的設計程序、綜合即創(chuàng)造的思想、系統(tǒng)工程的“軟科學”性。

2、系統(tǒng)工程的理論基礎：系統(tǒng)論、信息論、控制論以及運籌學等?？刂普摰陌l(fā)展經(jīng)歷了：經(jīng)典控制論、現(xiàn)代控制論、大系統(tǒng)控制論 三個時期?？刂普撟钪匾挠^點是：反饋和信息。系統(tǒng)工程方法論是分析和解決系統(tǒng)開發(fā)、運作及管理實踐中的問題所應遵循的工作程序、邏輯步驟和基本方法，是系統(tǒng)工程考慮和處理問題的一般方法和總體框架。3. 作為系統(tǒng)工程重要基礎的信息論可分為哪三種不同的類型？答：狹義信息論、一般信息論、廣義信息論。4. 霍爾系統(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？其方法和步驟各有什么特點?二者有何區(qū)別和聯(lián)系？霍爾三維體系結構的具體內容？霍爾三維集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的哪些特點？ 霍爾系統(tǒng)工程方法論的

3、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“學習”?；魻栂到y(tǒng)工程方法論的步驟為：弄清問題 目標選擇 方案設計 建立數(shù)學模型 最優(yōu)化 決策 實施。切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的步驟為：問題現(xiàn)狀說明 弄清關聯(lián)因素 概念模型 改善概念模型 比較 實施?；魻柕娜S體系結構指的是知識維、時間維和邏輯維?；魻柸S結構集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化綜合化最優(yōu)化、程序化、標準化等特點。5. 什么是系統(tǒng)的生命周期？系統(tǒng)生命周期的階段是怎樣劃分的？答：從提出或建立一個系統(tǒng)到該系統(tǒng)停止運行或為其他系統(tǒng)代替的這段時間，稱為系統(tǒng)的生命周期。系統(tǒng)的生命周期劃分為三個階段：發(fā)展期、實現(xiàn)期、運行期。6. 什么是系統(tǒng)

4、分析？系統(tǒng)分析的意義是什么？系統(tǒng)分析的特點是什么?答：系統(tǒng)分析是一種運用建模及預測、優(yōu)化、仿真、評價等技術對系統(tǒng)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(tǒng)分析的意義：（1）系統(tǒng)在結構上十分復雜，系統(tǒng)分析有助于全面了解系統(tǒng)從而更好的維護和運行系統(tǒng)。（2）系統(tǒng)分析為系統(tǒng)運行目的決策提供各種分析數(shù)據(jù)，使決策更為準確。系統(tǒng)分析的特點是：（1）以系統(tǒng)觀點為指導思想（2）以整體效益為目標（3）以特定問題為研究對象（4）運用定量和定性的分析方法（5）價值判斷原則7. 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：問題、目的及目

5、標、方案、模型、評價、決策。系統(tǒng)分析的步驟： 系統(tǒng)分析的原則：堅持問題導向、以整體為目標、方案綜合選優(yōu)、定量和定性分析結合、過程反復辨優(yōu)。8. 決策分析的定義？管理決策分析的定義？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?各種決策分析方法的原理和特點是什么？答：決策分析是在系統(tǒng)規(guī)劃、設計和制造等階段為解決當前或未來可能發(fā)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(huán)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。決策分析的類型主要有：確定型決策分析、不確定型

6、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、后悔值法、等概率法。9評價問題的要素由哪些組成？評價的步驟是什么？評價的方法有哪些？各種評價方法的原理是什么？結合實際情況對評價的過程進行敘述？ 答：由評價對象（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）構成的問題復合體。方法包括關聯(lián)矩陣法、層次分析法、模糊綜合評判法10工程網(wǎng)絡圖及網(wǎng)絡技術的定義？網(wǎng)絡技術主要解決哪些方面的問題？答：網(wǎng)絡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(wǎng)絡技術是一種新方法，

7、是借助網(wǎng)絡圖表示一項工程中多項工作及計算相關參數(shù)，從而對工作進行統(tǒng)籌安排的一種方法。網(wǎng)絡技術主要解決工程時間進度等方面的問題。11動態(tài)規(guī)劃的核心思想是什么？動態(tài)規(guī)劃的原理是什么？答：動態(tài)規(guī)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(lián)系的階段，依次（順序或逆序）在每個階段上進行決策，即采用多階段序貫決策的方法，從而找出一個整體最優(yōu)方案。12企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略的基本概念？構成企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略的基本要素是什么？答：企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略是指為了實現(xiàn)企業(yè)長期的、全局的經(jīng)營目標，有效組織利用企業(yè)的內部的各種資源與能力，使之適應外部環(huán)境、指導整個企業(yè)經(jīng)營活動的總謀略和總方針。構成企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略的

8、基本要素是（1）產(chǎn)品結構和市場規(guī)模（2）業(yè)務活動范圍（3）企業(yè)經(jīng)營資源13 企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略思維方式是什么？聯(lián)系實際舉例說明。答：企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)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(chǎn)電子產(chǎn)品工廠決定將其產(chǎn)品加以改造，設計了兩種改造方案。一是以晶體管為結構，一是以集成電路為結構。根據(jù)經(jīng)驗，晶體管成功的可能性為0.8，集成電路成功的可能性為0.6?？紤]到改進產(chǎn)品結構成功后，產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)率均可提高，因此又制定了兩種生產(chǎn)方案：一是產(chǎn)量不變；一是產(chǎn)量增加。若技改失敗則產(chǎn)量保持不變。工廠決定產(chǎn)品生產(chǎn)五年，產(chǎn)品在今后五年內跌

9、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(chǎn)獲利最大。表中益損值：單位為 萬元。狀態(tài)方案跌價原價漲價0.10.50.4失敗（原結構生產(chǎn)）-1000125晶體管成功0.8產(chǎn)量不變-25080200產(chǎn)量增加-400100300集成電路成功0.6產(chǎn)量不變-2500250產(chǎn)量增加-350-250650（1）畫出決策樹。（2）計算各點的益損期望值。（3）選擇最優(yōu)方案。解答如下：第一步：畫出決策樹。第二步：計算各點的益損期望值，并標示在圖上。第三步：確定方案：由于節(jié)點E(11)大于節(jié)點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E(1122)大于E(1121

10、)益損期望值，所以選擇增加產(chǎn)量方案121價格低(0.1)價格中(0.5)價格高(0.4)D-100D 100D 0購買專利失敗(0.2)成功(0.8)1112產(chǎn)量不變增加產(chǎn)量價格低(0.1)價格中(0.5)價格高(0.4)D-200D 150D 50價格低(0.1)價格中(0.5)價格高(0.4)D-300D 250D 50價格低(0.1)價格中(0.5)價格高(0.4)D-200D 200D 0價格低(0.1)價格中(0.5)價格高(0.4)D-300D 600D -250價格低(0.1)價格中(0.5)價格高(0.4)D-100D 100D 0失敗(0.4)成功(0.6)產(chǎn)量不變增加產(chǎn)量6

11、5956085303095856382自行研究2212例2、某公司準備生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，它的期望市場壽命為10年，需要做出決策究竟是建造一個大車間，還是建造一個小車間。如果選擇建造小車間，那么還要決策兩年后是否擴建。 現(xiàn)有情況分析如下：A根據(jù)市場部門估計：(1) 該產(chǎn)品在前2年市場需求量高，后8年需求量持續(xù)高的可能性為60%；(2) 該產(chǎn)品在前2年市場需求量高，后8年需求量低的可能性為10%；(3) 該產(chǎn)品在前2年市場需求量低，后8年需求量持續(xù)低的可能性為30%；(4) 該產(chǎn)品在前2年市場需求量低，后8年需求量高的可能性為0%。B根據(jù)財務部門估計各種情況下的損益值為：(1) 造大車間而需求高（在

12、10年中），每年獲利100萬元。(2) 造大車間而需求低（在10年中），由于固定費用高、開工不足，每年只能獲利10萬元。(3) 造小車間而需求低（在10年中），每年可獲利40萬元。(4) 造小車間，若前兩年需求高，每年會獲利45萬元；(5) 造小車間，在前兩年需求高的情況下，若不擴建而后8年需求一直很高，由于競爭性產(chǎn)品進入市場，小車間每年收益就會跌到25萬元；(6) 造小車間，小車間在前兩年需求高的情況下，過2年后擴建而遇到高需求，后8年每年能獲利70萬元；小車間在前兩年需求高的情況下，過2年后擴建而遇到低需求，后8年每年能獲利只有5萬元。C根據(jù)建筑公司的估計： 大車間從建造到投產(chǎn)要投資300

13、萬元， 造小車間要130萬元，如果在2年后擴建又要220萬元。 請就上述問題，用決策樹方法做出獲得最大利潤的決策方案。解答：畫出決策樹如下：各點的數(shù)學期望值計算如下：E（111）=10080.86+1080.14=699.2E（112）=108=80E（11）=(699.2+1002)0.7+(80+102)0.3-300=359.44E（121）=408=320E（1221）=7080.86+580.14-220=267.2E（1222）=2580.86+4080.14=216.8E（122）= E（1221）=267.2E（12）=(320+402)0.3+(267+452)0.7-130

14、=239.9E（1）= E（11）=359.4 因此，選擇建大車間方案。例3、某企業(yè)準備生產(chǎn)一種新產(chǎn)品。估計該產(chǎn)品的銷售量有較高、一般、較低、很低四種情況，而對每種狀態(tài)出現(xiàn)的概率則無法預測。為生產(chǎn)該產(chǎn)品，企業(yè)有三種實施方案：新建一個車間進行生產(chǎn)；改造一個現(xiàn)有車間進行生產(chǎn)；部分零件在現(xiàn)有車間生產(chǎn)，部分零件外購。該新產(chǎn)品企業(yè)準備生產(chǎn)10年，10年內在不同狀態(tài)下的損益值（扣除投資費用）如下表所示。請分別用樂觀法、悲觀法和后悔值法來決策實施方案。狀態(tài)益損值方案單位：萬元j較高一般較低很低建立新車間A1850420-150-400改造現(xiàn)有車間A2600400-100-350部分生產(chǎn)、部分外購A34002

15、5090-50解：（1）樂觀法 每個方案在不同狀態(tài)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：max850，600，400=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(tài)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

16、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(chǎn)，部分外購。（3）后悔值法狀態(tài)益損值 方案單位：萬元j較高一般較低很低建立新車間850*420*-150-400改造現(xiàn)有車間600400-100-350部分生產(chǎn)、部分外購40025090*-50* 首先，找出對應各種自然狀態(tài)下所有方案的最大損益值（表中*號者），如上所示； 其次，求出各方案在各種狀態(tài)下的后悔值，如下表所示，并將各方案最大后悔值列于下表最后一列。狀態(tài)益損值方案單位：萬元j較高一般較低很低最大后悔值建立新車間00240350350改造現(xiàn)有車間25020190300300部分生產(chǎn)、部分外購

17、45017000450最后，找出最小后悔值300，對應方案A2，即改造現(xiàn)有車間生產(chǎn)。2、網(wǎng)絡技術規(guī)劃案例例1、 某高科技股份制企業(yè)擬進行一項新產(chǎn)品的開發(fā)，根據(jù)工作任務分解方法，具體工作內容及作業(yè)時間安排如下：序號工作內容代號緊后工序作業(yè)時間（天）1市場調查AD62項目研究BE123資金籌備CI、J、K134需求分析DF35產(chǎn)品設計EH、I66產(chǎn)品計劃FG47市場計劃GH、I28設備計劃HJ、K59物資準備IN1210設備準備JL1011人員計劃KM912設備規(guī)劃LN813人員安排MN414生產(chǎn)制造N結束11要求：畫出該工程作業(yè)的網(wǎng)絡圖 計算工程時間 計算作業(yè)時差 找出關鍵路線解答要點：網(wǎng)絡圖如

18、下：工程時間：52天 關鍵路線工序：BEHJLN 例2、已知建設一個汽車庫及引道的作業(yè)明細如下表所示（單位：天），要求：(1) 畫出網(wǎng)絡圖 (2) 計算工程時間 (3) 計算作業(yè)時差 (4) 找出關鍵路線工序代號工序名稱工序時間緊前工序A清理場地，準備施工10-B備 料8-C車庫地面施工6A,BD預制墻及房頂?shù)蔫旒?6BE車庫混凝土地面保養(yǎng)24CF立 墻 架4D,EG立房頂桁架4FH裝窗及邊墻10FI裝 門4FJ裝天花板12GK油 漆16H,I,JL引道混凝土施工8CM引道混凝土保養(yǎng)24LN清理場地，交工驗收4K,M解答要點：網(wǎng)絡圖如下圖所示。關鍵路線為A-C-E-F-G-J-K-N；最短工程

19、時間為80天。3、動態(tài)規(guī)劃例子例1、某一小城鎮(zhèn)擬進行城市信息網(wǎng)絡建設，需要從A地到G地鋪設一條多模數(shù)據(jù)光纖。下圖是從A地到G地的街道模型圖，由于光纖價格較貴，請用動態(tài)規(guī)劃方法幫助該市規(guī)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(shù)字為兩節(jié)點間的里程（單位：公里）AB1B2C1C2C3D1D21C4E1D3E2F1F2E3G533618766853338422123335526643347597681310912131618解答如下：按照圖示（加粗）路線鋪設最節(jié)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。公司用于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(chǎn)生的效益也有所不同，對每個工廠的投資方案及擴建后預期可獲得的利潤如下表所示。請用動態(tài)規(guī)劃方法確定對各工廠分別投資