系統(tǒng)工程考試試題及答案

1、 一、系統(tǒng)基礎理論內(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整體。系統(tǒng)的特點有:整體性、關聯(lián)性、環(huán)境適應性、戻次性、目的性。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？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?；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？二者有何區(qū)別和聯(lián)系？霍爾三維體系結構的具體內(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。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：

3、（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、目的及目標、方案、模型、評價、決策。系統(tǒng)分析的步驟：（1）劃定問題范圍（2）確定目標（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）綜合分析與評價。系統(tǒng)分析的原則：堅持問題導向、以整體為目標、方案綜合

4、選優(yōu)、定量和定性分析結合、過程反復辨優(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。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。系統(tǒng)工程具有三個基本特點：整體性、綜合性和（）A關聯(lián)性B最優(yōu)性C相關性D集合性請指出以下選項中屬于系統(tǒng)分析的步驟（）A綜合分析與評價B劃定問題范圍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、個階段，請指出以下選項中不屬于控制論范疇的選項（）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構指包含了知識維、時間維，還包括：（）A空間維B科學維C技術維D邏輯維系統(tǒng)工程方法的特征包括：先總體后詳細的設計程序、綜合即創(chuàng)造的思想以及（）A系統(tǒng)工程的“軟科學”性B系統(tǒng)工程的全局最優(yōu)性C系統(tǒng)工程的有機整體性D系統(tǒng)工程的相互關聯(lián)性切克蘭德系統(tǒng)工程方法論的核心是：（）A最優(yōu)化B比較和學習C持續(xù)改進D日清日高請指出以下選項中那個不是系統(tǒng)所具有的特性，（）A集合性B連續(xù)性C層次性D相關性系統(tǒng)生命周期的階段可以劃分為發(fā)展期、實現(xiàn)期以及，A運行期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請指出以下選項中對系統(tǒng)工程描述正確的選項：（）A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。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整體的一門學科。C系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學中直接改造世界的工程技術。D以上三種都是110BDBDABBAAD（系統(tǒng)工程）二、分析計算例子1、決策分析問題例子例1有一機械設備廠，由于某項工藝不夠好，產(chǎn)品成本高。在價格保持中等水平的情況下無利可圖，在價格低落時要虧本，只有在價格高時才贏利，且贏利不多?，F(xiàn)在工廠管理人員在編制

7、五年規(guī)劃時考慮將該項工藝加以改革，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，則仍按原工藝進行生產(chǎn)，保持產(chǎn)量不變。根據(jù)市場預測，估計今后五年內(nèi)這種產(chǎn)品跌價的可能性是，保持中等水平的可能性是，漲價的可能性是。通過計算，各種方案在不同價格情況下益損值如下表示：單位：百萬元價格狀態(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)量不變增加產(chǎn)量按原工藝牛產(chǎn)，產(chǎn)量不變產(chǎn)量不變增加產(chǎn)量按原工藝牛產(chǎn)，產(chǎn)量不變價格低落-200-300-

8、100-200-300-100價格中等505000-2500價格高漲150250100200600100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(ll)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)益損期望值，所以選擇增加產(chǎn)量方案821購買專利失敗價格低30皆“1介格中J價格高952產(chǎn)9增加產(chǎn)量65160產(chǎn)量增加產(chǎn)自行研究價格低價格中.、價格高285185A-100A0A100.一價格低價格中、.價格高一價格低價格中價格高

9、”價格低價格中價格高價格低價格中價格高A-100_A0A-200A50A150A-300.A50A250A-200A0A200A-300A-250A600A100例2某公司計劃投資生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，首先要決定是否進行研制。若研制，則需要投資研制經(jīng)費100萬元，若不研制，則不需投入任何費用，也不會產(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，則不進行投資建廠。建大廠的投資費用為280萬，建小廠的投資費用為140萬。該產(chǎn)品的市場周期為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。公司進行了成本-產(chǎn)量-利潤分析，在工廠規(guī)模和市場容量的組合下，它們的條件收益如下：建大廠，需求高時，每年獲利100萬元；建大廠，需求中等時，每年獲利60萬元；建大廠，需求低時，由于開工不足，每年引起虧損20萬元；建小廠，需求高時，每年獲利25萬元（供不應求引起銷售損失大）；建小廠，需求中等時，每年獲利45萬元（銷售損失引起的費用較低）；建小廠，需求低時，每年獲利55萬元（因工廠規(guī)模與市場容量配合得好）。那么，是否進行研制？若進行研制，是建大廠生產(chǎn)還是建小廠？請用決策樹法幫助該公司進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：計算各點的益損期望值，并標示于圖上。第三步：確定

11、方案，由于節(jié)點E（1）益損期望值大于節(jié)點E（2）的益損期望值，節(jié)點E（0135）大于E（0136）因此最優(yōu)決策方案為進行研制，若成功則投資建大廠進行生產(chǎn)。例3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：根據(jù)市場部門估計：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%；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%；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%；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%。根據(jù)財務

12、部門估計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100萬元。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。造小車間而需求低(在10年中)，每年可獲利40萬元。造小車間，若前兩年需求高，每年會獲利45萬元；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；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。根據(jù)建筑公司的估計：大車間從建造到投產(chǎn)

13、要投資300萬元，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:8X8X8X70X85X825X840X8X8各點的數(shù)學期望值計算如下：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)品結構陳舊落后、產(chǎn)品質(zhì)量差而銷路不廣。為滿足廣大消費者個性化增長的需要，公司擬對產(chǎn)品結構進行改革，制定了兩種設計方案：全新設計方案(A1)，即產(chǎn)品結構全部重新設計；改型設計方案(A2)，即在原有產(chǎn)品結構的基礎上加以改進。如采用全新設計方案，由于結構全部重新設計，原有許多工藝裝備都不能繼續(xù)利用，需重新添置，因此投資費用較大。但由于結構新且工藝先進，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。如果采用改型設計方案，則原有工藝裝備基本上都可利用，故投資費用少，因此無論銷路好或差，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。公司為了進一步確定采用哪種設計方案，要對產(chǎn)品銷路問題做專門調(diào)查和預測。但由于影響銷路好或差的因素頗為復雜，因此依靠調(diào)查和預測所得信息并不完全正確可靠。根據(jù)以往經(jīng)驗，得出銷路好結論的信息，其可靠程度只有80%,得出銷路差結論的信息，其可靠程度只有70%。綜上所述，請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：萬元)-概率方案銷路好銷路差全新設計A145一改型設計A218解答：(1)畫出決策樹模型。計算決策樹中有關概率及進行決策樹分析。設G產(chǎn)品銷路好；B產(chǎn)品銷路差；fg預測結果為產(chǎn)品銷路好這一事件；

16、fb預測結果為產(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，而預測結果銷路也好的概率，據(jù)題意可知：P(fg/G)=；P(/b/G)產(chǎn)品銷路好，而預測結果銷路差的概率為：P(fb/G)=；P(fb/B)產(chǎn)品銷路差，而預測結果銷路也差的概率，據(jù)題意可知：P(fb/B)=；P(fg/B)產(chǎn)品銷路差，但預測結果卻好的概率為：P(fg/B)=o根據(jù)全概率公式，可求得如下概率：P(fg)預測結果為銷路好的概率之和，其值為：P(fg)=P(fb)預測結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。結論：進行預測分析，預測結果為銷路好時，進行全新設計；預測結果為銷路差時，進行改型設計。例10某國航空計劃準備向火星發(fā)送火箭探測器。共有三個小組從不同的角度對飛行的安全進行論證。分析報告表明，現(xiàn)有三個小組的方案失敗率可能性分別是、，若同時采用三套方案則都失敗的可能性則下降為*=,為了進一步降低總失敗率，額外兩個科學家可以被安排到三個小組中，由于這兩個科學家的到來，每個小組的失敗率都有不同的降低，如表所示，請用動態(tài)規(guī)劃的方法決策如何安排這兩個科學家到三個小組中使得總失敗率最低？科學家失敗率小組123012解答要點：用動態(tài)規(guī)劃的方法對三個小組的科學家分配分為三個階段，三個階段分配的總科學家數(shù)最多2人，畫出上述動態(tài)規(guī)劃圖：利用逆序決策的方法，計算出每個階段的優(yōu)化解，最終得到最低的失敗率，；即1個科學家在1組、1個科學家在3組。例11某一汽車制造企業(yè)為加快產(chǎn)品開發(fā)進程，縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，現(xiàn)將其產(chǎn)品開發(fā)的工作任務分解安排如下：序號代號工作內(nèi)容緊前工序作業(yè)時間（天）1A市場調(diào)查一62B產(chǎn)品研究一123C資金籌備一134D功能分析A35E產(chǎn)品設計B66F成本核算D47G生產(chǎn)計劃F28H設備計劃E、G59I器材計劃C、E、G