系统工程原理课程习题集

给出最佳人选。
4、某人有观赏祖国大好河山的愿望，想去旅游一次，现有三个地点，即桂林、
张家界、庐山，可供选择，请用层次分析法帮他选一个适合自己情况的旅游
点。
5、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 、
3、编制 Warshall 算法的计算机程序。 4、设某系统 S 的可达矩阵为
12345678
1 ⎡1 0 0 0 0 0 0 0⎤
2 ⎢⎢1 1 0 0 0 0 0 0⎥⎥
3 ⎢0 0 1 1 1 1 0 0⎥
R = 4 ⎢⎢0 0 0 1 1 1 0 0⎥⎥
5 ⎢0 0 0 0 1 0 0 0⎥
试利用 AHP（和积法）计算三种方案的排序结果。 6、今有一项目建设分析问题，已经建立起如图 5-1、表 5-1 所示的层次结构和判
断矩阵，试用层次分析法确定五个方案的优先顺序。
9
经济效益(C1)
综合效益(U) 环境效益(C2)
（目的层）
社会效益(C3)
（准则层）
（方案层）
m1
m2
m3
m4
m5
图 5-1 层次结构 表 5-1 判断矩阵
5、解决问题的“5W1H”是什么？举例说明。
6、某钢筋车间制作一批直径相同的钢筋，需要长度为 3 米的 90 根，长度为 4
米的 60 根。已知所用的下料钢筋长度为 10 米，问怎样下料最省？请建立解
决此问题的数学模型。
7、某卫星测控站每天至少需要下列数量的干部值班：
班次 起止时间 最少干部数
1 6~10 时 60
系统工程原理课程习题集
第一章 绪论...............................................................................................2 第二章 系统工程方法论 ..........................................................................3 第三章 系统建模与系统分析 ..................................................................4 第四章 系统结构模型 ..............................................................................5 第五章 层次分析法 ..................................................................................9 第六章 投入产出分析 ............................................................................11 第七章 系统预测 ....................................................................................13 第八章 系统评价 ....................................................................................18 第九章 系统决策 ....................................................................................21 第十章 系统网络技术 ............................................................................26
点？它适宜解决什么样的问题？
2、应用层次分析法分析问题时要经过哪些步骤？为什么一致性检验是其中必不
可少的一个步骤？
3、某领导岗位需要增配一名领导者，现有甲、乙、丙三位侯选人可供选择，选
择的原则是合理兼顾以下六个方面——思想品德、工作成绩、组织能力、文
化程度、年龄大小、身体状况。请用层次分析法对甲、乙、丙三人进行排序，
6
⎡0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎤
⎢⎢1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥⎥
⎢1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥
⎢⎢1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥⎥
⎢1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0⎥
⎢
⎥
⎢1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥
1
2
3
4
5
6
7
3
2
4
1
5
6
（a）
（b）
5
7、试为可达矩阵如下式的系统绘出结构模型。
（a）
（b）
⎡1 1 0 1 0 0 0 0⎤
⎢⎢0 1 0 0 0 0 0 0⎥⎥
⎢0 1 1 1 0 0 0 0⎥
R
=
⎢⎢0 ⎢0
1 1
0 0
1 1
0 1
0 0
0 1
0⎥⎥ 1⎥
⎢
⎥
⎢0 1 0 1 1 1 1 1⎥
2 10~14 时 70
3 14~18 时 60
4 18~22 时 50
5 22~2 时 30
6 2~6 时 30
每班值班的干部在班次开始时上班，连续工作 8 小时。测控站首长需要确定
每个班次应派多少干部值班，才能既满足需要又使每天上班的干部人数最少，请
帮助建立解决此问题的数学模型。
8、何谓系统分析？系统分析包括哪些要素？画简图说明这些要素之间的关系。
⎢
⎥
⎣1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0⎦
求 A 的可达矩阵，并对可达矩阵分解。 10、 已知邻接矩阵如下：
12345678
1 ⎡1 1 0 1 0 0 0 0⎤
2 ⎢⎢0 1 0 0 0 0 0 0⎥⎥
3 ⎢1 1 1 1 0 0 0 0⎥
4 ⎢⎢0 1 0 1 0 0 0 0⎥⎥
3
第三章 系统建模与系统分析
1、何谓系统模型？系统模型有哪些主要特征？
2、何谓系统分析？系统分析包括有哪些要素？画简图说明这些要素间的关系。
3、为什么在系统分析中，广泛使用系统模型而不是真实系统进行分析？
4、对系统模型有哪些基本要求？系统建模主要有哪些方法，请分别说明这些建
模方法的适用对象和建模思路。
⎢0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1⎥
⎢⎢0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1⎥⎥
⎢0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1⎥
⎢
⎥
⎢0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1⎥
⎢⎢0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1⎥⎥
U C1 C2 C3 C1
m1 m2 m3 m4 m5
C1 1
3
5 m1 1 1/5 1/7 2 5
C2 1/3 1 3 m2 5
1 1/2 6
8
C3 1/5 1/3 1 m3 7
2
1
7
9
m4 1/2 1/6 1/7 1
4
m5 1/5 1/8 1/9 1/4 1
（续）
C2
m1 m2 m3 m4 m5
3 7 1/3 1
7、某企业在进行新产品开发时，拟订了 3 各产品方案 C1 、C2 和 C3 ，通过 B1 、B2
和 B3 三个准则进行评价，并通过专家讨论得到判断矩阵，如表 5-2 所示。试
用层次分析法确定三个方案的优先顺序。
题？ 7、从局部到整体的突现性是指什么性质？试举例说明。 8、试述钱学森关于建立系统科学体系的思想。 9、系统工程在改革开放和国防现代化建设中有什么重要意义？
2
第二章 系统工程方法论
1、简述霍尔三维结构和切克兰德“调查学习”模式的含义。 2、霍尔和切克兰德的系统工程方法论有什么不同？ 3、并行工程所体现的主要思想是什么？ 4、用具体事例说明方法论层次和工程技术层次上的综合集成。 5、从方法论上讲，运筹学和系统工程有什么不同?
9、试用目标-手段分析方法、因果分析法、KJ 法分别做一具体问题的系统分析。
4
第四章 系统结构模型
1、举例说明系统结构、系统单元以及单元之间的关系，试用集合 A、A 上关系 R、关系矩阵 M、关系图 G 以及系统结构或层次结构进行描述。
2、用数学归纳法证明，对任何正整数 n 下列恒等式成立 (I ∪ A)n ≡ I ∪ A ∪ A2 ∪ ∪ An
A = ⎢⎢1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0⎥⎥
⎢1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥
百度文库
⎢⎢1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥⎥
⎢1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0⎥
⎢⎢1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0⎥⎥
⎢1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0⎥
C3
m1 m2 m3 m4 m5
m1 1 1/3 2 1/5 3 m1 1
2 4 1/9 1/2
m2 3
1
4 1/7 7 m2 1/2
1 3 1/6 1/3
m3 1/2 1/4 1 1/9 2 m3 1/4
1/3 1 1/9 1/7
m4 5
7
9
1 9 m4 9
69 1 3
m5 1/3 1/7 1/2 1/9 1 m5 2
转产难易程度 C3 三个。现设判断矩阵如下：
投资 C1 C2 C3
C1
C1 1 1/3 2
I1
C2
3
15
I2
C3 1/2 1/5 1
I3
I1 I2 I3 1 1/3 1/5 3 1 1/3 53 1
C2 I1 I2 I3
I1
1
27
I2 1/2 1 5
I3 1/7 1/5 1
C3 I1 I2 I3 I1 1 1/3 1/7 I2 3 1 1/5 I3 7 5 1
8、试对邻接矩阵为下式的系统进行分解。
⎡1 0 1 0 0 0 1⎤
⎢⎢0 1 0 0 1 1 0⎥⎥
⎢0 0 1 0 0 0 0⎥
A = ⎢⎢0 0 1 1 0 0 0⎥⎥
⎢0 0 1 0 1 0 0⎥
⎢
⎥
⎢0 1 0 0 1 1 0⎥
⎢⎣1 0 0 0 0 0 1⎥⎦
9、一个系统的邻接矩阵 A 如下：
1
第一章 绪论
1、何谓系统？系统具有哪些特性？ 2、试述系统的结构与功能之间的关系。 3、如果一个系统的组成要素都是最优的，请问这个系统的整体也会是最优的吗，
举例说明? 4、理解国内外学术界和工程界对系统工程的不同定义，分析这些定义的内涵和
侧重点。 5、系统工程与系统科学的联系和区别是什么？ 6、以三峡工程为例，说明哪些方面属“物性”问题，哪些方面属“系统性”问
⎢⎢0 1 0 1 1 0 1 1⎥⎥
⎢⎣0 0 0 0 0 0 0 1⎥⎦
⎡1 0 0 0 1 0 1⎤
⎢⎢0 1 0 0 0 0 0⎥⎥
⎢0 0 1 0 1 1 0⎥
R = ⎢⎢0 1 0 1 0 0 0⎥⎥
⎢0 0 0 0 1 0 0⎥
⎢
⎥
⎢0 0 1 0 1 1 0⎥
⎢⎣0 0 0 0 1 0 1⎥⎦
R = ⎢0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1⎥
⎢⎢0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1⎥⎥
⎢0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1⎥
⎢⎢0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1⎥⎥
⎢1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1⎥
⎢
⎥
⎢0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1⎥
⎢⎢0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1⎥⎥
⎢⎣0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1⎥⎦
试求结构模型。
8
第五章 层次分析法
1、层次分析法是如何解决复杂系统的分析和决策问题的？这种方法有什么特
5 ⎢0 1 0 1 1 0 0 0⎥
⎢
⎥
6 ⎢0 1 0 1 1 1 1 1⎥
7 ⎢⎢0 1 0 1 1 0 1 1⎥⎥
8 ⎢⎣0 0 0 0 0 0 0 1⎥⎦
试求结构模型。
11、 已知可达矩阵如下：
7
⎡1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1⎤
⎢⎢0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1⎥⎥
⎢
⎥
6 ⎢0 0 0 1 1 1 0 0⎥
7 ⎢⎢0 0 0 0 1 0 1 0⎥⎥
8 ⎢⎣0 0 0 0 1 0 1 1⎥⎦
利用可达集 R(ei ) 和先行值 A(ei ) 的关系进行系统的区域划分 (π 2 (S)) 和级别划分
(π3 (P)) 。
5、利用从浓缩阵 M ′ 找骨架阵 N 的算法程序框图，实现该算法的计算机程序。 6、试求下列系统的邻接矩阵和可达矩阵