系统工程期末考试简答题总结

第一章系统与系统工程

1.系统：由两个或两个以上相互关联的元素组成的、具有特定功能的有机整体。

2.系统的性质：集合性、相关性、目的性、层次性、整体性、环境适应性。

3.常见的系统形态：自然系统和人工系统，实体系统和概念系统，静态系统和动态系统，封闭系统和开放系统，控制系统和行为系统，简单系统、简单巨系统和复杂巨系统。

4.如何理解系统的整体性？

（1）系统整体的统一性。在系统中各个要素对整体的影响不是独立的，而要依赖于其他若干个要素的协同作用。（2）系统功能的非加和性，即系统的整体功能不等于各要素功能之和。（3）构成系统的要素不一定都很完善，但可以构成性能良好的整体。

5.如何理解系统的相关性？

相关性是指系统内部要素之间的某种相互作用、相互依赖的特定关系。若某一要素发生变化，则会影响其他要素的变化。

6.如何理解系统的环境适应性？

环境适应性是指环境的变化往往能够引起系统特性的变化，系统要实现预定的目标或功能，必须能够适应外部环境的变化。

7.什么是系统工程？它有哪些基本特征？

系统工程：凡是用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以看成是一类工程实践，统称为系统工程。

基本特征：（1）研究方法的整体性。（2）处理问题的综合性。系统目标的多样性与综合性，要统筹兼顾综合考虑，不能顾此失彼。处理问题要全面，综合考虑某项措施可能产生的各种后果。（3）组织管理的科学化和现代化。

8.系统工程的方法论：是指运用系统工程研究问题的一套程序化的工作方法和策略，或者为了达到预期目标，运用系统工程思想和技术解决问题的工作程序或步骤。

9.霍尔三维结构（硬系统方法论）：霍尔三维结构将系统工程活动分为前后紧密连接的7个阶段和7个步骤，同时考虑到为完成各阶段和步骤所需要的各种专业知识，为解决规模大、结构复杂、涉及因素众多的大系统问题，提供了科学的思维方法。霍尔三维结构包括时间维、逻辑维、知识维。以目标为导向，其核心是模型化和最优化。适应于确定性的系统。

10.软系统方法论：适用于不确定系统以及模糊系统，以问题为导向，其核心时调查、比较、学习。

11.一般系统论的基本观点：（1）系统观点。一切有机体都是一个系统。（2）动态观点。一切有机体本身都处于积极地运动状态。（3）等级观点。各种有机体都是按严格的等级组织起来的。

12.耗散结构：一个远离平衡态的开放系统，通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件达到一定阈值时，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的无序状态变为一种在时间、空间或功能上的有序结构，即耗散结构。耗散结构要求不断地与外界交换物质和能量才能维持，“耗散”的含义正在于它的产生与维持需要耗散物质和能量。

13.形成耗散结构的条件：（1）开放系统是产生耗散结构的前提条件。（2）非平衡是有序之源。（3）非线性是产生有序结构的基础。（4）涨落导致有序。

14.协同学与耗散结构理论在研究上的区别？

协同学着重研究系统中各元素间的合作，它不仅研究开放系统从无序到有序的演化规律，而且也研究其从有序到无序的演化规律。

15.协同学所阐述的基本原理主要为协同效用原理、支配原理、自组织原理。

16.突变论的观点：（1）稳定机制是事物的普遍特征之一，事物的发展变化是稳定态与非稳定态交互运行的过程。（2）质变可以通过渐变和突变来实现，关键是质变的中间过渡态是不是稳定的。（3）在一种稳态中的变化属于量变，在两种稳定态中的变化或在稳定态和不稳定态之间的变化则是质变，量变必然体现为渐变，而突变必然导致质变。

17软系统方法和硬系统方法的区别？硬系统方法在分析工作的开始要明确目标及提出什么系统将能满足需要。在分析工作的最后，硬系统方法无等价比较阶段，而是考虑准备实现系统的设计。软系统方法主要用在对目标模糊，一时难于明确的系统，以问题为导向，通过不断学习，导致情况改善。

第二章系统分析

1.系统分析的要素：（1）目标（2）备选方案（3）模型（4）费用与效益（5）评价标准

2.系统分析的准则：（1）外部条件与内部条件相结合（2）当前利益与长远利益相结合（3）局部利益与整体利益相结合（4）定量分析与定性分析相结合

3.系统分析的步骤：（1）阐述问题（2）谋划备选方案（3）建模和估计方案效果（4）未来环境预测（5）评价备选方案（6）系统分析报告

4.简述环境分析的重要意义：（1）环境是提出系统工程课题的来源（2）课题边界的确定要考虑环境因素（3）系统分析的资料，要取自于环境（4）系统的外部约束通常来自于环境（5）系统分析的质量要由系统所在的环境提供评价资料。

5.因果关系分析的基本概念及其极性判断：（1）因果箭；设原因A增加，分析结果B将如何变化，根据结果与原因的变化方向是否一致，来判断因果箭的正负（2）因果链；因果链的极性可以按链中负因果箭的个数来确定，当负因果箭的个数为偶数时，该因果链是正

的，为奇数时，则是负的（3）因果关系反馈回路：由于要素之间的相互作用而形成的闭合环路成为因果关系反馈回路，或因果关系环；确定回路极性的方法类似于因果链，不同的是应从某要素出发，沿环路一周再回到起点要素构成闭合的因果链，然后再按链中负因果箭数目的奇偶来确定反馈回路的极性。

6.正、负反馈回路的作用机制：正反馈回路具有自我强化或弱化作用，能使系统仍按原来的方向发展变化。负反馈回路具有自我调节功能。

7.层次结构的基本特点是什么？在系统的层次结构中，不同层次上的分系统或子系统在功能、作用、地位和目标等方面存在差别。处于较低层次上的子系统，其功能和目标较为明确和具体；而子系统所处层次越高，其复杂程度就越高，功能和目标的综合程度也相应增强。系统中不同层次之间存在相互作用。

8.层次结构是否合理的标准？（1）以物质、能量和信息传递交换的效率、质量、费用来衡量，系统内部的层次不宜过多（2）从控制、安排、组织和管理的角度看，由于能力是有限的，所以系统中某一层次的幅度不能太宽，即所包含的子系统或要素不能太多。

第三章系统模型

1.系统模型：以某种形式，如文字、图标、实物及数学公式等，对现实系统有关本质属性的描述，以揭示系统的功能和作用。

2.模型分类：（1）按成分或表达形式分：1）实体模型：实物模型、模拟模型2）符号模型：概念模型、图标模型、计算机仿真模型、数学模型。（2）按功能分：解释模型、预测模型、规范模型

3.邻接矩阵：描述了经过长度为1的通路后各节点两两之间的可达情况。邻接矩阵的元素aij定义如下：aij=1，表示节点i与j有关；aij=0，表示节点i与节点j无关。

4.邻接矩阵的特征：

（1）矩阵A中元素全为0的行所对应的节点成为汇点，即只有有向边进入而没有离开该节点。

（2）矩阵A中元素全为0的列所对应的节点成为源点，即只有有向边离开而没有进入该节点。

（3）对应每一节点的行中，其元素值为1的数量，就是离开该节点的有向边数。

（4）对应每一节点的列中，其元素值为1的数量，就是进入该节点的有向边数。

5.投入产出表分为4个部分，从横向来看，X ij表示部门i向部门j提供的产品和服务的数量，即部门i的产品分配给部门j作为中间产品使用的数量；从纵向来看，Xij表示部门j在生产中消耗部门i的产品或服务的数量。

6.投入产出模型：∑X ij

n

j=1+Y i=X i i=1,2，···，n；∑X ij

n

i=1

+N j=X j j=1,2，···n

直接消耗系数：a ij=X ij

Xj

i，j=1,2，···n。它表示部门j生产的单位产品或产值对部门i产品的直接消耗量

完全消耗系数：b ij表示为了得到每单位j部门最终产品，对i部门产品的完全消耗量。它包括两部分：一部分是j部门生产单位最终产品对i部门产品的直接消耗，另一部分是通过生产所需各中间产品对i部门产品的消耗量。

第六章系统评价

1.系统评价的原则：（1）评价的客观性（2）方案的可比性原则（3）指标的系统性原则（4）评价指标必须与所在地区和国家的方针、政策、法律、法规的要求相一致，不允许有相悖之处。

2.系统评价的步骤：（1）对各评价方案作出简要说明，使方案的优缺点清晰明了，便于评价人员掌握。（2）根据系统的目标、功能、费用、时间等要求确定评价指标体系，并对指标体系做出判断和评价。（3）进行单项评价，得出各个备选方案在相应评价指标下的实现程度，并对不同指标下不同量纲的实现值进行规范化处理。（4）进行综合评价。（5）根据各个备选方案的总评价值，选出最有方案，并进行合理性论证。

3.五种评价理论：效用理论、确定性理论、不确定性理论、非精确性理论、最优化理论

4.层次分析法的步骤：（1）建立层次结构模型（2）构造判断矩阵（3）层次单排序（4）层次总排序（5）一致性检验（在每一步都需进行）

5.为什么一定要进行一致性检验？当判断矩阵具有满意的一致性时，λmax稍大于矩阵阶数n，其余特征根接近于0，这时，基于AHP 得出的结论才基本合理。但由于客观事物的复杂性和人们认识上的多样性，要求所有判断都有完全的一致性时不可能的，但我们要求一定程度上的判断一致，因此，对判断矩阵需要进行一致性检验。

6.模糊评价法的步骤：（1）确定评价因素集U（2）确定评价因素的权重集A（3）确定评语集V（4）建立多因素模糊评价矩阵R（5）进行模糊综合评价

7.系统评价的概念：系统评价是以系统的思想为指导，从系统的整体出发，对系统的功能（或价值）进行全面的衡量。也就是综合评定系统的价值。具体地说，它是根据事先确定的系统决策目标，通过资料的搜集和提炼，利用综合评估模型，从中选出技术上先进、经济上合理、社会效益好的最佳方案。

8.系统评价的尺度：绝对尺度：即规定其原点尺度不变。如物理学中通常采用的就是绝对尺度。间隔尺度：数值差。如测量加工零件名义尺寸的上、下偏差，评定学校教育的效果或文化的地区差别等。顺序尺度：可以用数字或反映顺序的字符来表示，如运动员的比赛名次、产品评奖的等级等等。名义尺度：为了识别或分类需要而用数字与对象相适应。如学校班级的编号或运动员的编号等。