农业系统工程复习参考题及答案

复习参考题
1、农业系统工程的概念和任务？
2、农业系统工程：运用系统学的思想和理论、工程学的方法, 研究农业系统结构与功能、运行原理, 制定宏观农业决策与专业农业决策, 建立农业综合体系和技术体系。

农业系统任务：1.阐明农业系统的结构与功能，系统的整体运行原理。

即建立农业系统理论；
2.阐述农业系统的研究方法。

即建立系统方法；
3.阐述农业经营与农业技术、农业环境的关系。

即制定农业宏观决策与专业决策。

列举1-2个世界震惊的系统工程应用事件？
1、20世纪四十年代, 贝尔电话公司首先使用“系统工程”这个名称, 并在设计电话自动交换机等项工作中开始使用系统工程方法。

2.几乎同时, 美国运用系统工程方法实施第一颗原子弹的“曼哈顿”计划。

3.20世纪六十年代阿波罗登月计划的实现则是正式运用系统工程方法的伟大胜利。

3、系统论包括哪几个主要观点？
系统论：认为自然界、社会界各种事物广泛地以系统的形式存在, 系统具有整体性的功能, 整体性功能大于各要素功能之和。

系统论、耗散结构理论、信息论、控制论、灰色系统理论创始人？
系统论: 奥地利理论生物学家贝塔朗菲
耗散结构理论: 比利时普里高津提出
信息论: 美国坎农提出
控制论: 美国维纳创立
灰色系统理论: 华中科技大学邓聚龙提出。

农业的概念？包括哪些部门和要素？
农业：是人类对植物、动物进行种植、饲养, 并将其产品为人类利用的一种综合性产业。

农业所包含的范围可以概括为三个层次、八个部门。

4、农业结构研究的任务和准则？
5、农业结构方面的研究任务是: （1）纵向协调不同层次各子系统的关系；（2）横向协调同一层次各子系统的关系；（3）总体协调整个农业系统的关系。

准则: 总体最优化是评价结构优劣的唯一标准。

6、农业系统功能分析要解决两个重要问题？各用什么方法去解决？
要解决两个重要问题: （1）同一级子系统在实现上一层系统功能中所起的作用；第一个问题可用计算功能评价系数方法解决。

（2）不同层次子系统在实现系统整体功能中的作用。

第二个问题可用目标树的方法解决。

农业系统包括哪些流？
农业系统中存在着四种流通: 能量流、物质流、财富流与信息流。

7、如何理解劳动能是农业系统发展的主要动力？
8、理解：（1）人类的劳动改变了农田生物结构。

通过防病、治虫、除草等劳动, 使照射到农田的太阳能集中为农业植物所利用。

（2）通过施肥、浇水等措施提高太阳能的农业利用率。

因此没有劳动能投入, 农业系统就不存在。

农业财富包括哪5个方面的财富:
9、农业财富: 自然财富资金财富劳动财富科技财富管理财富
信息的定义？单位？计算方法？
信息的严格定义: 一种用来消除接收者知识不确定性的事物。

信息可用信息量来衡量: 信息量＝-log2P （式中Ｐ为某一事件发生的概率）
信息量的单位: bit（比特）。

静态平衡、动态平衡、稳定平衡、非稳定平衡、随遇平衡、孤立系统、封闭系统、开放系统、耗散结构等概念？
静态平衡: 指系统内部各要素都保持不变。

动态平衡: 指系统内部各要素不断变化, 但由于要素间相互作用, 宏观上呈现不随时间而变化。

稳定平衡: 干扰影响使系统偏离平衡位置, 但又能自动返回平衡位置, 系统在平衡附近摆动。

非稳定平衡：在没有干扰时系统保持平衡, 而遇到干扰系统失去平衡。

随遇平衡：系统的状态随干扰而定, 不同的干扰就使系统停留在不同的平衡状态。

孤立系统——与外界完全隔绝；
封闭系统——与外界仅有能量交换；
开放系统——与外界有能量、物质、信息交换
耗散结构: 由于开放系统一般是非平衡的和有序的, 在非平衡状态下主要依靠负熵流维持有序结构。

在这种非平衡状态下的有序结构, 就称为耗散结构。

10、孤立系统与封闭系统稳定平衡时的无序、有序性有何区别？
11、孤立系统：（1）状态机率愈小, 熵愈小, 有序性愈高, 非平衡；状态机率愈大, 熵愈大, 无序性愈高, 平衡。

（2）孤立系统中熵与无序性是相对应的, 熵是无序性的量度。

高熵与无序能达到稳定平衡。

封闭系统：除高熵与无序能达到稳定平衡外, 低熵与有序也能达到稳定平衡。

传递函数的概念及其在串、并联系统中的算法？
传递函数：就是在零初始条件下, 输出量时间t的微分方程的拉普拉斯变换Y(s)与输入量时间t的微分方程的拉普拉斯变换X(s)之比, 即：
G(s)=Y(s) / X(s)
串联式系统传递函数为各环节传递函数之乘积。

即:
G(s)= G1(s)•G2(s)•G3(s)
并联式系统传递函数为各环节传递函数之和。

即:
G(s)= G1(s)+G2(s)+G3(s)
15.给你一些资料, 你能建立状态方程吗？
16.确定性系统与随机系统、自由系统与控制系统、时间连续系统与时间离散系统等概念？
①确定性系统与随机系统（1）在规定X, Y, S之后, 给定时刻t0的状态和输入X就能确定t0时刻相应的输出, 或给定时刻t0的状态和从t0到t1时刻的输入就能确定t1时刻的新状态, 这类系统称为确定性系统。

（2）相反, 不管把系统的状态规定在如何充分, 随后的输入规定得如仔细, 总无法精确地确定它随后的状态及输出, 最多也只能在可能的范围内给出相应的概率, 这类系统称随机系统。

17、②自由系统与控制系统：（1）系统若无外界输入, 就称它为自由系统或无强迫作用系统。

（2）相反称为控制系统或有强迫作用系统。

③时间连续系统与时间离散系统：（1）一个系统如果它的状态变化在时间上是连续的, 称它为时间连续系统。

（2）如果它的状态变化在时间上是离散的, 如时间单位为年、月、季节称它为时间离散系统。

状态矩阵（A）的含义？其特征值的含义？系统渐近稳定的特征值？
A为系统的增长率A的λ为系统的增长率
系统的可控性与可观性？什么是完全可控与部分可控, 完全可观与部分可观？
系统的可控是指在输入的作用下, 在有限时间内能使系统从任意的初始状态S(0)转移到任意停止状态S(t)。

系统的可观是指能从系统的输出中推导出它所处的全部状态。

完全可控: 若所有输入X 对系统的状态都产生影响, 则对X来说这个系统是完全可控制的。

部分可控: 若部分X 对系统的状态产生影响, 则对X 来说这个系统是部分可控制的。

18、完全可观：若系统状态的变化能在所有的输出Y 上得到反映, 则对输出Y 来说系统是完全可观测的。

部分可观：若系统状态的变化仅能从部分输出上得到反映, 则这个系统是部分可观的。

因子选择有哪3种方法？各自的应用条件或解决什么问题？
因子选择方法有：1.变量间相关分析：平行关系, 因果关系2、主成分分析：将许多因子组合成少数新因子的方法, 少数新因子称为主成分3、组变量间典型相关分析：用典型相关系数表示两组变量之间的相关的方法, 研究两类不同性质的变量之间的关系问题4、层次分析：将系统分成若干有序层次, 根据人们对每一层次元素之间相对重要性的判断, 做出定量分析, 构成比较判断矩阵。

给你一张通径图, 图上缺几个系数, 你能填上吗？
例1:
求P1.P2、P3 ry1 = P1+ r12P2+r13P3
ry2 = r12P1+P2+r23P3 ry3 =r13P1+r23P2+P3
能看懂主成分分析、典型相关分析的结果, 并作出专业解释吗？
层次分析比较判断矩阵（Ｂ）特征值的含义？
打得分数
模糊聚类解决了系统聚类法中存在的什么问题？
相关传递
矩阵自乘
19、系统聚类法是根据样品之间逐对对比的相似量来分类的, 往往会出现传递性。

例如Ａ与Ｂ直接对比是不相关的, 但Ａ与Ｃ相关, Ｂ也与Ｃ相关, 那么Ａ与Ｂ通过Ｃ就存在一定关系, 而系统聚类则不能很好地考虑这一问题。

模糊聚类就是在各样品进行对比时充分地考虑样品之间的直接与间接关系的一种分类方法。

惯性原则, 类推原则, 相关原则和概率推断原则的含义？
惯性原则：任何事物的发展与过去的行为是有联系的, 过去的行为影响到现在, 未来, 惯性越大, 过去获得的信息对研究未来越有帮助。

类推原则: 许多事物相互之间在发展变化上有相似的地方, 利用事物与其他事物的发展变化的相似之处, 推断该事物的未来状况。

相关原则: 事物发展过程中的相互关系。

概率推断原则：当推数成立和可利用的。

断预测的结果能以较大概率出现时, 认为此
25.农业系统预测的特点？
预测的特点: １、预测的时效性。

分为短期预测（一年之内）、中期预测（３－10年）、长期预测（10年以上）。

２、多因素预测。

例如作物产量预测是作物、环境、农业技术、农业经济的综合预测。

26、３、概率性和模糊性预测。

农业系统预测很多是定性的, 例如增产就是一个模糊的概念。

特尔菲法用什么方法使专家的意见统一？
调查表的方法: 预测某一事物的定性发展, 具体步骤如下:
（１）根据预测要求, 编制调查表, 提出与预测对象有关的各项问题(最好采用选题的方法, 以便统计), 寄给一定数量、具有代表性的专家, 征集他们对预测对象发展的看法。

（２）收集调查表, 将各种意见统计整理出来, 使分散的意见有一定的集中, 将整理过的数据资料再编制出新的调查表, 重新发给专家征集看法, 此时专家可以参考其他多数专家的意见填写。

上述过程回复２-３次直到意见基本一致为止。

27、领先指标与滞后指标？
因为各种经济现象或社会现象间存在着各种各样的关系, 在演变过程中它们在时间序列上有先后。

先行指标法就是将各种时间序列分为领先指标和滞后指标, 通过领先指标来预测滞后指标。

非线性模型回归拟合的基本思路？
对非线性模型求解的基本思路: 是将曲线函数转化为线性形式。

29、时间序列？趋势变动与周期变动、平稳随机变动与非平稳随机变动？
时间序列：是指一组按时间先后次序排列起来的数据, 常用{y1,y2,…,yn}表示。

①趋势变动。

是一种确定性的变动, 指时间序列朝着一定方向持续上升或下降或停留在某一水平上的倾向。

②周期变动。

是一种确定性的变动。

包括季节变动和循环变动两种。

季节变动通常指一年内在特定月份或季节出现的需求或生产高峰。

循环变动通常指长达数年的周期波动。

③不规则变动。

是一种随机性的变动。

包括突然变动和随机变动两种。

突然变动指如战争、自然灾害或其它社会因素等意外事件引起的变动, 它不属这里讨论的范围。

随机变动是指由于大量的随机因素产生的宏观影响。

随机变动又可分为平稳与非平稳两种。

平稳指在相当时间内的观测值总是围绕某一个固定的水平上下波动, 这种波动在有限时间内可以找到一个平均水平。

30、自回归是什么意思？
自回归：是一种没有自变量的随机型时间序列回归模型, 对于平稳随机型时间序列
{y1,y2,…,yn}的P阶自回归方程为：
Yt=b1yt-1+b2yt-2+…+bpyt-p
31、灰色系统预测技术采用什么方法使时间序列数据的随机性弱化, 规律性强化？
32、累加生成：用数据的累加形式对原始数据进行处理, 以得到随机性弱化, 规律性强化的数据, 灰色系统理论称此为累加生成
33、马尔可夫过程分析的基本假设（应用条件）？
基本假设：当我们要预测某种农业技术或生物群的未来状态, 且该系统符合假设条件：转移概率P和预测期间的状态个数n保持不变；状态的转移仅受前一周期的影响, 则可用马尔可夫过程模型。

农业系统的决策与优化至少包括哪4个最优化？
农业系统的决策与优化至少包括4个最优化: 数学最优化、生态最优化、经济最优化、决策最优化。

34、局势？给你一张决策表, 你能做出正确的决策吗？
局势:决策论中广泛采用模型的基本结构是aij=F(Ai,θj), a是价值也称局势, Ai是行动方案（对策）；θj是自然状态（事件）, a是Ai,θj的函数, 意为用第i个对策去对付第j个事件的价值（局势）。

多目标决策采用什么方法变为单目标决策？
由于各目标的单位不统一, 难以比较, 因此, 常用效果测度来表示局势所产生的实际效果。

上限效果测度、下线效果测度、中心效果测度
35、给你一些资料, 你能建立线性规划模型吗？能将线性规划模型改写成初始单纯形表吗？能看懂结果单纯形表吗？
多目标规划采用哪3种方法转化为单目标规划？
多目标线性规划一般采取: 1.线性加权法（评价函数法）2、分层序列法3、约束法
38、目标规划采用什么方法转化为线性规划？
1.目标函数按权重合并2、将部分目标函数转化为约束条件3、采用分层序列法。