系统工程导论复习题

系统⼯程导论复习题
⼀，判断题
1、“组成系统的要素是相互联系、相互作⽤的”是指系统的整体性（相关性）（ F ）
2、系统⼯程中霍尔的三维结构⽅法论的核⼼内容是模型化和最优化。

（ T ）
3、现实世界中没有绝对的封闭系统。

（ T ）
4、系统⼯程以⼤规模复杂系统为研究对象。

（ T ）
5、层次分析法的层次单排序时，⼀致性指标检验是为了验证对同层所有因素判断
的⼀致性。

（ T ）
7、可达矩阵描述了有向图中各个结点之间经过⼀定长度的通路后可以到达的程度。

（ T ）8、采⽤随机数的⽅法解决问题是蒙特卡洛⽅法的基本特点。

（ T ）10、最⼩⼆乘法的原理是使预测值与实际值的误差和最⼩（让扰动因素相差最⼩）（ F ）
1、马克思、恩格斯说，世界是由⽆数相互联系、依赖、制约、作⽤的事物和过
程形成的统⼀整体” ，表现出的普遍联系及其整体性思想，就是现代的系统概念，是系统理论的哲学基础。

（√）
2、系统⼯程与系统科学的区别是，前者是⼯程技术，后者是基础理论。

（）
3、系统⼯程属于系统科学体系的技术科学层次。

（X）
4、系统⼯程⼈员是⼯程项⽬的决策者。

（X）
5、古代中国和希腊朴素的唯物主义⾃然观，是以抽象的思辨原则来代替⾃然现
象的客观联系；形⽽上学⾃然观则把⾃然界看成彼此隔离、彼此孤⽴、彼此不相依赖的各个事物或各个现象的偶然堆积；辩证唯物主义⾃然观以实验材料（即19世纪⾃然科学成就）说明各个事物、现象是有机地相互联系、相互依赖、相互制约着的。

（）
6、⼈脑是⼀个典型的复杂巨系统。

（）
7、如果系统的所有组成要素都是最优的，那么系统的整体功能也⼀定是最优的。

（X）
8、根据系统与外界环境的物质、能量和信息的交换情况，系统可分为开放系统、
封闭系统两类。

（√）
9、系统建模时应该把研究问题的⼀切细节、⼀切因素都包罗进去。

（X）
10、系统模型⼀般不是系统对象本⾝，⽽是现实系统的描述、模仿或抽象。

（√）
11、⽬标-⼿段分析法、因果分析法、KJ法等是典型的定性系统分析⽅法。

（）
12、切克兰德的“调查学习”⽅法论的核⼼是寻求系统的最优化。

（X）
13、切克兰德的“调查学习”模式主要适⽤于研究良结构的硬系统。

（X）
14、在系统解析结构模型中，总是假定所涉及的关系具有传递性。

（√）
15、层次分析法是⼀种定性分析⽅法。

（X ）
16、只有当随机⼀致性指标 CR时，判断矩阵才具有满意的⼀致性，否则就需
要对判断矩阵进⾏调整。

（）
17、应⽤层次分析法时，要求判断矩阵必须具有完全⼀致性（最后才进⾏⼀致性
检验）（X）
18、投⼊产出法主要研究各部门的投⼊产出⽐。

（X）
19、Delphi⽅法是⼀种定量预测⽅法。

（X ）
20、算命、占⼘属于系统预测问题。

（X）21、线性回归⽅程的t检验是对每个⾃变量与因变量的相关关系的显著性检验。

（√）
22、在线性回归预测⽅法中，F检验可以说明每个⾃变量xi与因变量y的相关关
系是否显著（是检验相关性，不是显著程度）
（X）
23、指数平滑预测法中，平滑系数越⼤表明越重视新信息的影响。

（√）
24、在⽤趋势外推法进⾏预测时，必须假设预测对象的增减趋势不发⽣改变。

（X）
25、评价指标综合时，加权平均法的加法规则主要⽤于各项指标的得分可以线性
地互相补偿的场合。

（√）
26、系统评价得到的量化结果是精确数值。

（X）
27、决策树中，由决策节点引出的分⽀称为概率分⽀(⽅案分⽀ )
（X）
28、在风险决策中，只要能获得更多的情报，就应该进⾏调查、试验等⼯作。

（X）
29、结构化决策是指问题的影响变量之间的相互关系可以⽤数学形式表达。

（√）
系统⽹络技术的⽹络图中，⼀对结点间只能有⼀条箭线或⼀条虚箭线（√）简答题：
1、什么是系统思想什么是系统什么是系统⼯程
物质世界普遍联系及其整体性的思想就是系统思想；（3分）
系统是由相互关联、相互制约、相互作⽤的若⼲部分（元素）组成的具有特定功能的有机整体；（3分）
系统⼯程是以⼤规模复杂系统为研究对象的⼀门交叉学科——它是从系统的整体出发，按既定的⽬标合理规划、设计、试验、建造实施、管理和控制系统，使其达到最优的⼯程技术。

（4分）
2、系统结构分析包括哪些内容（5分）
系统结构分析：
（1）系统要素集分析；
（2）系统相关性分析；
（3）系统层次性分析；
（4）系统整体分析。

（5分）
3、简述德尔菲法的步骤和特点。

（1）组织专门⼩组
（2）拟定调查提纲
（3）选择预测⼈选（4）反复征询意见
（5）整理调查意见，提出预测报告（7分）
德尔菲法的特点：匿名性、反馈性、收敛性（3分）
⼆，选择题
1，某企业开发⼀种新产品，对新产品的年销售量难以确定，因⽽聘请11位专家，⽤德尔菲法进⾏预测。

经过三轮征询后，专家们的预测值为70、73、
70、62、72、55、58、60、63、75、62（万台）。

⽤中位数法确定最终预
测值为 63 万台。

2，今欲建⼀家电企业，共设计了4
3
2
1
,
,
,A
A
A
A四个⽅案，在3
2
1
,
,θ
θ
θ三种⾃然状态下，其赢利各不相同，详见下表，则采⽤最⼤可能准则，应选择
⽅案 A3 ；采⽤最⼤期望值准则，应选择⽅案 A3 。

3，某地区前三个年度的茶叶销售量的实际值见下表。

⽤⼀次指数平滑法，取
α=，(1)
350
S=，预测第四个年度的茶叶销售量为千克。

1、研究系统的中⼼问题是（A ）。

A、研究各元素之间的关系
B、研究系统如何优化
C、研究系统建⽴可应⽤的模型
D、研究系统可判别性能的标准
7、对于系统模型的特征描述错误的是（ D ）
A、它是对现实系统的抽象或模仿
B、它是由反映系统本质或特征的主要要素构成的
C、它集中体现了这些主要要素之间的关系
D、它反映了现实系统所有要素的变化关系
10、对于系统结构和系统功能描述错误的是（ D ）
A、系统结构是实现系统功能的基础
B、系统结构决定系统功能
C、系统功能对系统结构具有反作⽤
D、系统功能机械地依赖于结构
⼆、多项选择题(本⼤题共10⼩题，每⼩题2分，共20分。

)
1、系统是由两个或两个以上相互区别或相互作⽤的单元有机地结合起来、完成某⼀功能的综合体。

属于系统的三要素的有（ABC ）。

A、输⼊
B、输出
C、处理
D、⼲扰
E、反馈
10、下列说法正确的是（ABD ）
A、对于移动平均预测，当移动平均项数增⼤，移动平均值对时间序列变化的敏感性降低。

B、对于指数平滑预测，指数平滑系数越⼤，则模型对时间序列的变化越敏感。

C、回归分析中，相关系数，则代表因变量和⾃变量之间是低度线性相关的。

D、物流需求既有派⽣性⼜有独⽴性。

6、下⾯哪⼀项不是霍尔提出的霍尔三维结构（ B ）
A、时间维
B、空间维
C、逻辑
维 D、知识维
10、研究系统的中⼼问题是（ A ）。

A、研究各元素之间的关系
B、研究系统如何优化
C、研究系统建⽴可应⽤的模型
D、研究系统可判别性能的标准
5、按照结构形式，模型可以分为（ABCD ）
A、实物模型
B、图式模型
C、数学模型
D、模拟模
型 E、电⼦模型
7、下列说法正确的是（ABD ）
A、对于移动平均预测，当移动平均项数增⼤，移动平均值对时间序列变化的
敏感性降低。

B、对于指数平滑预测，指数平滑系数越⼤，则模型对时间序列的变化越敏感。

C、回归分析中，相关系数，则代表因变量和⾃变量之间是低度线性相关的。

D、物流需求既有派⽣性⼜有独⽴性。

9、下列哪些决策准则不属于不确定型物流决策（BC ）
A、乐观准则
B、最⼤
可能收益值准则 C、期望值准则D、悲观准则E、折中准则
三，计算题
1，系统建模的结构⽅法（实体系统-画出结构图-写出两矩阵：关联矩阵和邻接矩阵）
系统结构模型是指⽤集合的概念描述系统各要素之间关系结构和层次结构的模型，是针对各元素，确定其对其他因素的影响和其他因素对该因素的影响所得到的⼀个反映系统各因素间关系的关系图。

2，系统动⼒学建模，复杂的可以由多个基本的模块组成
基本正反馈模块
速率函数，速率和状态值之间的导数关系，初值函数
解法：就是根据速率函数和状态之间的导数关系，求积分，⽤初值函数求出未知参数。

求解得出状态时间函数的表达式。

基本负反馈模块
速率函数（注意有反馈的量在⾥⾯），速率和状态值之间的导数关系，初
值函数
解法：就是根据速率函数和状态之间的导数关系，求积分，⽤初值函数求出未知参数。

求解得出状态时间函数的表达式。

例：（共15分）⾼校的在校本科⽣和教师⼈数(S和T)是按⼀定的⽐例⽽相互增长的。

已知某⾼校现有本科⽣10000名，且每年以SR的幅度增加，每⼀名教师可引起增加本科⽣的速率是1⼈/年。

学校现有教师1500名，每个本科⽣可引起教师增加的速率(TR)是⼈/年。

请⽤SD模型分析该校未来⼏年的发展规模，要求：
(1) 画出因果关系图和流(程)图；（5分）
(2)写出相应的DYNAMO⽅程；（5分）答案：（分）
流图为：
分)（2）系统动⼒学⽅程为：
教师⼈
数T
学⽣增
加速率
SR
学⽣⼈
数S
教师增
加速率
TR
+
+
+
+
T
S
TR
SR
C1
C2
2211L T.K=T.J+DT(TR.JK-0) L S.K=S.J+DT(SR.JK-0)R TR.KL=C S.K C C 0.05
R SR.KL=C T.K C C 1N 1500N 10000
T S ?=?=== （5分）
3，系统评价的评分法
（
注
意
指
标
评
价
的规范化，以便不同单位之间具有可⽐性，特别注意，不同⽬标其规范化⽅法不同，越⼤越好的指标分母上—Min/分⼦上MAX-Min
越⼩越好的指标分母上Max---/Max-min ，加法评分法，将横向规范化值相加然后按分值排序）
例题：某企业为⽣产某紧销产品，制定了三个⽣产⽅案，它们是： A1--⾃⾏设计⼀条新的⽣产线；
A2--从国外引进⼀条⾃动化程度很⾼的⽣产线； A3--在原有设备基础上改装⼀条⽣产线。

通过技术部门和评价部门讨论，决定评价指标为期望利润、产品成品率、市场占有率、投资费⽤，其权重分别为、、、。

根据有关⼈员的预测和估计，评价尺度及实施这三个⽅案后关于4个评价指标的效果如下：
评价尺度
替代⽅案效益表
（1）⽤价值分析法给出⽅案的优劣顺序。

由此可见，⽅案的优劣顺序为⼄、甲、丙。

（2）⽤古林法计算V ij如下表：R个专家，多个评价属性，多个⽬标
步骤：A⼀个专家对⼀个⽬标的两两评价，优于=1，相当=，劣于或i=j时=0，横向相加，得到各⽅案⼀个⽬标的优序
B⼀个专家对各⽅案对所有⽬标的优序表，横向相加，得到各⽅案对所有⽬标的优序
C多专家对各⽅案评价的优序表，横向相加，得到各专家认为的各⽅
案对所有⽬标的优序。

*若专家有权系数，应加权加法优序
5，AHP层次分析法
例⼀项⽬建设决策评价问题，已经建⽴起如下图1、表2所⽰的层次结构和判断矩阵，平均随机⼀致性指标如表1所⽰。

图1 层次结构图
试⽤层次分析法完成：
（1）补全判断矩阵阴影部分，即对第⼀个判断矩阵⽤⽅根法进⾏层次单排序及
⼀致性检验(要求写出数据的计算过程)；（12分）
（2）层次总排序并进⾏整体⼀致性检验，确定出5个⽅案优先次序。

（8分）
表1 平均随机⼀致性指标阶数3456789 .
表2 判断矩阵
12345(⽬的层) (准则层) (⽅案层)
答案：（1）M 1=（1*3*5）1/3
= ； M 2=（1/3*1*3）1/3
=1； M 3=（1/5*1/3*1）1/3
=；
w 1= M 1/=； w 2= M 2/=； w 3= M 3/=；第⼆层对⽬标层的权重向量为：w （2）=[ ]T
（5分）
λm1=(A w
（2）
)1/ w 1=(1*+3*+5*/=；λm2=(A w
（2）
)2/ w 2=(1/3*+1*+3*/=；λm3=(A w
（2）
)3/ w 3=(1/5*+1/3*+1*/=;
λmax =（λm1+λm2+λm3）/3=； .=(λmax －3)/(3－1)= 查表得：n=3时，.=
1.0033.058
.002
.0......π===
I R I C R C ∴该判断矩阵通过⼀致性检验。

（7分）
2）
=22.004.003.056.060.007.003.006.048
.008.020.032.011.010.010.03
W （2分）
=??==05.026.033.026.010.010.026.064.022.004.003 .056.060.007.003.006.048.008.020.032.011.010.010
.0)
2(3)3(w W w （2分） [][][][]1.0065.012.10726
.0.
....
.12.110.026.064.012.112.112.1..0726
.010.026.064.0051.0075
.0075
.0..)
3()3()
3()3()3(π====?==?=I R I C R C I R I C T
T
∴所有的判断矩阵具有整体满意⼀致性。

（3分）根据w
（3）
，可得⽅案优先顺序为：m3﹥m2﹥m4﹥m1﹥m5 （1分）
例⼆：
某省轻⼯部门有⼀笔资⾦准备⽣产三种产品：家电：I1,某紧俏产品 I2，本地传统
产品 I3。

评价和选择⽅案的准则是：风险程度C1 、资⾦利⽤率C2 、转产难易程
度C3三个。

现设判断矩阵如下：
试利⽤AHP （⽤和积法计算权重向量和特征值）计算三种⽅案的排序结果（n=3时，
RI=）。

解：
Ⅰ应⽤AHP 对此问题进⾏分析，建⽴如下图所⽰的层次结构模型：
合理利⽤资⾦
C 1：风险度
C 2：资⾦利⽤率
C 3：转产难易度
I 1：家电I 2：某紧俏产品I 3：本地传统产品
⽬标层
准则层C
⽅案层I
Ⅱ由题⽬所给判断矩阵：
max max 3
0.0015310.58()
0.00250.10CI RI CI
CR RI
λ-=
=-==
=<查表
注：求max λ与W 时采⽤和积法，编写的相应程序见后附页。

可见判断矩阵由满意的⼀致性。

⑵判断矩阵：C 1——I （相对于风险度准则⽽⾔，各⽅案之间的重要性⽐较）
max max 3
0.019
310.58()0.030.10
CI RI CR λ-=
=-==<查表
可见判断矩阵有满意的⼀致性。

⑶判断矩阵：C 2——I （相对于资⾦利⽤率⽽⾔，各⽅案之间的重要性⽐较）
max max 3
0.007
31
0.58()0.01210.10
CI RI CR λ-=
=-==<查表可见判断矩阵有满意的⼀致性。

⑷判断矩阵：C 3——I （相对于风险度准则⽽⾔，各⽅案之间的重要性⽐较）
max max 3
0.033
31
0.58()0.0570.10
CI RI CR λ-=
=-==<查表可见判断矩阵有满意的⼀致性。

Ⅲ得层次总排序计算结果如下表
0.580.0290.10
RI CR ==<
可见总排序计算结果的⼀致性⽐较令⼈满意。

分析：
计算结果表明，为合理投资，对该轻⼯部门来说，所提出的三种⽅案的优先次序为：
I 1－⽣产家电，权值为； I 2－⽣产某紧俏品，权值为； I 3－⽣产本地传统产品，权值为。

则轻⼯部门可根据上述排序结果进⾏决策。

但要注意判断矩阵受⼈的影响较⼤，不同的⼈会有不同的看法，需要他们对所处理的问题和周边环境进⾏综合考虑，对这些问题了解的愈透彻愈能得到合理的判断和正确的排序结果。

6，模糊综合评判问题
*先写出模糊矩阵，然后进⾏模糊变换（乘以相应的权值，按模糊数学的
计算规则），最重要的是最后要进⾏归⼀化处理，得到具有可⽐性的综合
评判结果。

例题：拟对某学⽣思想品德进⾏评价。

设因素集为{}{} ,, , ,,,4321遵守纪律劳动观念集体观念思想修养==f f f f F 评定集为 {}{}
不好⼀般较好好,,,,,,4321==e e e e E 权数分配为 =F W ,,,
在班级及有关⼈员调查基础上确定某学⽣的评价矩阵为
=2.05.02.01
.01.06.02.01.001.03.06
.001.05.04.0 .43214321f f f f e e e e R 试对该同学的思想品德进⾏模糊综合评价，并按照最⼤
接近度原则确定其评定等级。

解：该同学的思想品德综合评价向量
)04.024.037.035.0(2.05.02.01.01.06.02.01.001.03.06
.001.05.04.0)1.02.02.05.0(=?
=?=甲R W S F 上式中有错误，应对其进⾏模糊运算，结果为（，，，）
然后进⾏归⼀化处理：（4/12,5/12,2/12,1/12）是“较好”占很⼤⽐重，所以对该同学的评价为“较好” 例题⼆：
、对某产品有效性进⾏评价，评语等级分为5级：{好、较好、⼀般、较差、差}。

假设已得到以下中间结果：可靠性：1(0.3,0.5,0.2,0,0)B =；维修性：
2(0,0.2,0.5,0.2,0.1)B =；安全性：3(0.24,0.37,0.23,0.13,0.03)B =；适应性：4(0.19,0.36,0.29,0.13,0.03)B =。

有效性的四个⽅⾯的权向量为：(0.4,0.2,0.2,0.2)，给出有效性的模糊综合评价结果。

解：有效性的模糊综合评价结果为：
12340.30.50.2
0000.20.50.20.1(0.4,0.2,0.2,0.2)0.240.370.230.130.030.190.360.290.130.03(0.206,0.386,0.284,0.092,0.003)
B B
A R A
B B ??
= ? ???
?
=
=o o o 最终评价为较好。

7，计量经济学模型预测---单⼀回归模型做预测
原理：若成线性关系，其实际与预测之差应最⼩，根据求导，求出关系的线性曲线，然后⽤此关系模型对已知观察值做出结果输出的预测值。

例题：某⼯⼚⽣产某电器产品的产量（万件）（x ）与单位成本（元）（y ）的资料如下： n=6，
∑=21x ，∑=792x ，∑=426y ，∑=302682y ，∑=1487xy ；
试计算：（1）分析产量与单位成本是否存在线性相关，如存在，相关程度如何
（2）拟合适当的回归⽅程，并评价拟合优度如何
（3）预测产量为6万件时，其单位成本置信度为95%的特定值的置信区间。

解：（1）36.0-=r
（2）x y
73.056.73?-=，1296.02=R （3）（，）
*注意利⽤公式：b
=∑∑∑∑∑-
-2
2
)(1
1
X n
X
Y X n
XY
注意b 上⾯的⼩帽⼦。