《系统工程导论》作业题及答案--20160505

《系统工程导论》

作业题

私人整理版

一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”）

1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。

【 错 】

2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。

【 对 】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【 对 】

4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即：

信息(量) = 通信前的不确定性 ＋ 通信后尚存的不确定性。 【 错 】

5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【 对 】

6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。

【 错 】

二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内）

1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论

是 从定性到定量综合集成方法 ，结合系统学理论和人工智能技术的发

展，又于己于1992年提出了建设 从定性到定量综合集成研讨厅 体系，进一步发 展了开放的复杂巨系统的系统方法。

2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是 系统内部各元素 之间存在 着这样那样的联系；二是 系统与其环境之间 也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。

3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）__专家打分法__；（3）两两 比较法；（4）_体操计分法_：（5）_连环比率法_；（6）_逻辑判断评分法_。

4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。

5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有 物质 、 能量 和 信息 的交换。

6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合 ；（3） 微观效果与宏观效果相结合 ； （4）定量分析与定性分析相结合 。

7．管理对于信息的要求是：（1） 准确 、（2） 及时 、（3） 适用 、（4） 经济 。

三 简答题

1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：

一、钱学森提出如下分类：

1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统。如：某个建筑物是小系统，都江堰工程是大系统，因特网是巨系统。

2）按照系统结构复杂程度分为简单系统和复杂系统两类。某个建筑物是简单系统，因特网是复杂系统。

2．简述系统与环境的关系

答：环境是系统之外的一切与它相关的事物的合集，我们可以通过此来区分系统和环境。系统环境是系统生存的土壤，环境的复杂性是造成系统复杂性的根源。只有适应环境的系统才能生存，只有良好的环境才能促进系统健康地发展。任何系统都是在一定的环境中产生的，又在一定的环境中运行、延续、演化，不存在没有环境的系统。

3．系统工程的主要特点是什么？

答：系统工程的主要特点是：1.“一个系统，两个最优” 一个系统是指：以系统为研究对象，要求综合地、全面地考虑问题：“两个最优”是只：研究系统的目标是总统效果最优，同时实现这些目标的具体的方法或途径也要求达到最优。2.以“软”为主，软硬结合 传统的工程技术，如电子工程，土建工程、机械工程等等，以“硬件”对象为住可以将它们划归广义“物理学” 的范畴，是有“硬”技术为主的工程技术。3.跨学科多，综合性强 所谓综合性强可以从两方面理解：一是用到知识是综合性的，系统工程的研究要用到自然科学、数学科学、社会科学、系统科学等个方面的知识。二是开展系统工程项目要有个方面的专家参加，协同作战。4.实践性与咨询性 系统工程应用研究是要针对实际问题的，是要接受实践的检验的，这是系统工程的实践性。

4．简述霍尔模型的粗结构和细结构分别由哪些部分组成？ 答：1)、粗结构由（1）规划阶段；（2）设计阶段；（3）研制阶段；（5）生产阶段；（6）运行阶段；（7）更新阶段，这7个阶段是按时间先后秩序排列的，顾有“时间维”之称。又称为系统工程方法论的粗结构。 2）、细结构由（1）摆明问题 第一，环境方面的调查研究。 环境因素可分为三类：（a）物理和技术的环境，主要包括：已有系统；用于已有系统的方法；已执行的技术标准；内部技术情况；过渡因素；目前和将来的试制条件；外部技术情况。（b）经济和事物的环境，主要包括：组织结构；组织人员；政策法令；领导爱好倾向；价格结构；新系统的经济条件；事物运用。（c）社会环境，主要包括：大规模的社会因素；个别的因素。 第二，需求方面的调查研究。需求研究大略有下列六项要点：（a）研究需求的一般指标；（b）组织上的资源和约束；（c）计划情况和时常特性；（d）竞争状况；（e）用户爱好、习惯和动机；（f）来自需求研究的设计要求；（2）确定目标。（3）系统综合；（4）系统分析；（5）系统评价；（6）决策；（7）实施。

5．说明建立数学模型的一般步骤。 答：1）、模型的准备；

2）、模型的假设； 3）、模型构成； 4）、模型求解； 5）、模型分析； 6）、模型体验； 7）、模型应用。

6．系统评价工作的困难及解决办法是什么？ 答：系统评价工作的困难是随意的现实世界和刻板的机器世界的转化问题。解决办法如下： 1）、针对问题领域的复杂性，让需求在开发过程中经常变化； 2）、针对管理开发过程的困难，在多人协作软件时，保持设计上的完整性 ；

3）、保持软件可能的灵活性（即抽象层次的问题，抽象层次越高，灵活性越强，可维护性就越差）； 4）、表征离散系统行为的困难（即用计算机表达现实世界问题的时候遇到的困难）。

7．在编制投入产出表时，如何确定部门的划分？ 答：具体方案如下：

1）、产品消耗结构的同类型； 2）、 中心产品原则； 3）、大类产品的原则； 4）、 要考虑收集资料的难易程度； 5）、 部门的数目要恰当。

四．计算题

1．某系统平均工作2000小时，发生5次故障，则系统平均无故障工作时间为多少？若连续工作500小时，则可靠度R(t)为多少？

答：系统平均无故障工作时间=2000/5=400(小时)； 可靠度R(t)=（1-400/2000）*100%=80%.

2、如果某工程投产后每年纯收入800万元，能在5年收回投资（连本带利），该工程开始时投资为多少？年利率为2%. 答：P=A[

(1+i)n-1/i(1+i)n]

=8000000*( (1+0.05)5-1)/0.02*(1+0.05)5 )=510512625元

3．设有5台设备，6个操作者，其操作感受情况记录为下表，评分结果也表示在表中。如对良、可、差分别给予3、2、1分，试分别计算这些设备的原始分、百分制分、十分制分和得分系数，最后对这些样机作一个评判。

样机 操作者 1 2 3 4 5 6 I 差 良 良 可 差 可 II 可 差 差 良 差 可 III 差 差 良 良 可 良 Ⅳ 可 差 可 可 可 良 V 良 可 差 可 可 可 答：如题可得这些设备的原始分为：

F（I）=（1+3+3+2+1+2）/5=2.4； F（II）=（2+1+1+3+1+2）/5=2； F（III）=（1+1+3+3+2+3）/5=2.6； F（Ⅳ）=（2+1+2+2+2+3）/5=2.4； F（V）=（3+2+1+2+2+2）/5=2.4； 故F（III）=2.6得分最高。

百分制：

B（I）= F（I）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=92.31； B（II）= F（II）*100/ F（III）=2*100/2.6=76.92； B（III）= F（III）*100/ F（III）=2.6*100/2.6=100； B（Ⅳ）= F（IV）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=92.31； B（V）= F（V）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=92.31； 十分制：

B（I）= F（I）*10/ F（III）=2.4*100/2.6=9.231； B（II）= F（II）*100/ F（III）=2*100/2.6=7.692； B（III）= F（III）*100/ F（III）=2.6*100/2.6=10； B（Ⅳ）= F（IV）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=9.231； B（V）= F（V）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=9.231； 得分系数：

f（I）=2.4/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.4/11.8=0.2034； f（II）=2/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2/11.8=0.1695；

f（III）=2.6/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.6/11.8=0.2203； f（Ⅳ）=2.4/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.4/11.8=0.2034； f（V）=2.4/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.4/11.8=0.2034； 综上所述，第3台（III）最佳。

五．综合题

1．什么叫系统的“反馈”？画出开环系统和闭环系统的示意图，并举例说明。

答：1）、系统的输出反过来影响系统的输入的现象，称为“反馈”。 2）、a、开环系统：

输入 系统 输出 图示1 图示1为开环系统的示意图。

如：普通的洗衣机和电风扇属于开环系统，没有检测数据反馈给系统； B、闭环系统： 输入 主通道 输出 反馈环节

如：空调机和电冰箱属于闭环系统，根据检测温度自动开停机。

2．（1）简述加法原则和乘法原则的优缺点和适用范围。

（2）运用系统评价的方法，建立大学生综合素质评价体系？ 答：(1)、

乘法规则应用的场合是要求各项指标尽可能取得较好的水平，才能使总的评价较高。它不容许哪一项指标处于最低水平上。只要有一项指标的得分为零，不论其余的指标得分是多高，总的评价值都将是零，因而该方案将被淘汰。例如一个系统的各项技术指标尽管很好，但是有碍于政治上的因素，还是会被否决的，即“一票否决制”。相反，在加法规则中，各项指标的得分可以线性地互相补偿。一项指标的得分比较低，哪怕有某项指标取零分，其他指标的得分都比较高，总的评价值仍然可以比较高。任何一项指标的改善，都可以使得总的评价提高。例如衡量人民群众生活水平，衣、食、住、行任何一个方面的提高都意味着生活水平的提高。在应用中，往往对单项指标得分总和都规定“分数线”，例如高考和考研的录取工作 （2）、

A、各类指标（第一层：德智体；第二层：细化） ； B、各类指标权重；

C、综合分数（加法法则，或乘法法则）； D、等级划分（例：优良中差或ABCDE）； E、举例说明计算。

3．企业信息化的定义是什么？有哪些主要内容？体现在哪些方面？就以上问题，谈谈你的认识。

答：一、企业信息化的定义：

一般来讲，企业信息化就是企业利用现代信息技术，通过信息资源的深入开发和广泛利用，不断提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和竞争力的过程。

二、主要内容：

我国的企业信息化由六部分组成： ①信息资源利用； ②信息化网络； ③信息技术的应用； ④信息技术和产业； ⑤信息化人才队伍；

⑥信息化的政策、法规、标准。

三、综合起来，企业信息化主要体现在以下11个方面： 1) 计算机的广泛应用；

2) 计算机辅助设计用于设计新产品； 3) 生产过程控制方面的信息技术应用； 4) 企业信息管理系统有效运作； 5) 企业决策智能化；

6) 企业内部网（Intranet ）对企业内部各部门的整合； 7) 企业外部网（Extranet）对企业内部网功能的延伸；

8) 基于互联网技术的电子商务的展开；

9) 建设一支企业信息化专业人才队伍；

10) 制订、实施企业信息化标准规范及规章制度； 11) 其他相关业务。

一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”）

1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。

【 错 】

2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。

【 对 】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【 对 】

4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即：

信息(量) = 通信前的不确定性 ＋ 通信后尚存的不确定性。 【 错 】

5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【 对 】

6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。

【 错 】

二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内）

1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论

是 从定性到定量综合集成方法 ，结合系统学理论和人工智能技术的发

展，又于己于1992年提出了建设 从定性到定量综合集成研讨厅 体系，进一步发 展了开放的复杂巨系统的系统方法。

2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是 系统内部各元素 之间存在 着这样那样的联系；二是 系统与其环境之间 也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。

3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）__专家打分法__；（3）两两 比较法；（4）_体操计分法_：（5）_连环比率法_；（6）_逻辑判断评分法_。

4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。

5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有 物质 、 能量 和 信息 的交换。

6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合 ；（3） 微观效果与宏观效果相结合 ； （4）定量分析与定性分析相结合 。

7．管理对于信息的要求是：（1） 准确 、（2） 及时 、（3） 适用 、（4） 经济 。

三 简答题

1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：

一、钱学森提出如下分类：

1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统。如：某个建筑物是小系统，都江堰工程是大系统，因特网是巨系统。

2）按照系统结构复杂程度分为简单系统和复杂系统两类。某个建筑物是简单系统，因特网是复杂系统。

2．简述系统与环境的关系

答：环境是系统之外的一切与它相关的事物的合集，我们可以通过此来区分系统和环境。系统环境是系统生存的土壤，环境的复杂性是造成系统复杂性的根源。只有适应环境的系统才能生存，只有良好的环境才能促进系统健康地发展。任何系统都是在一定的环境中产生的，又在一定的环境中运行、延续、演化，不存在没有环境的系统。

3．系统工程的主要特点是什么？

答：系统工程的主要特点是：1.“一个系统，两个最优” 一个系统是指：以系统为研究对象，要求综合地、全面地考虑问题：“两个最优”是只：研究系统的目标是总统效果最优，同时实现这些目标的具体的方法或途径也要求达到最优。2.以“软”为主，软硬结合 传统的工程技术，如电子工程，土建工程、机械工程等等，以“硬件”对象为住可以将它们划归广义“物理学” 的范畴，是有“硬”技术为主的工程技术。3.跨学科多，综合性强 所谓综合性强可以从两方面理解：一是用到知识是综合性的，系统工程的研究要用到自然科学、数学科学、社会科学、系统科学等个方面的知识。二是开展系统工程项目要有个方面的专家参加，协同作战。4.实践性与咨询性 系统工程应用研究是要针对实际问题的，是要接受实践的检验的，这是系统工程的实践性。

4．简述霍尔模型的粗结构和细结构分别由哪些部分组成？ 答：1)、粗结构由（1）规划阶段；（2）设计阶段；（3）研制阶段；（5）生产阶段；（6）运行阶段；（7）更新阶段，这7个阶段是按时间先后秩序排列的，顾有“时间维”之称。又称为系统工程方法论的粗结构。 2）、细结构由（1）摆明问题 第一，环境方面的调查研究。 环境因素可分为三类：（a）物理和技术的环境，主要包括：已有系统；用于已有系统的方法；已执行的技术标准；内部技术情况；过渡因素；目前和将来的试制条件；外部技术情况。（b）经济和事物的环境，主要包括：组织结构；组织人员；政策法令；领导爱好倾向；价格结构；新系统的经济条件；事物运用。（c）社会环境，主要包括：大规模的社会因素；个别的因素。 第二，需求方面的调查研究。需求研究大略有下列六项要点：（a）研究需求的一般指标；（b）组织上的资源和约束；（c）计划情况和时常特性；（d）竞争状况；（e）用户爱好、习惯和动机；（f）来自需求研究的设计要求；（2）确定目标。（3）系统综合；（4）系统分析；（5）系统评价；（6）决策；（7）实施。

5．说明建立数学模型的一般步骤。 答：1）、模型的准备；

2）、模型的假设； 3）、模型构成； 4）、模型求解； 5）、模型分析； 6）、模型体验； 7）、模型应用。

6．系统评价工作的困难及解决办法是什么？ 答：系统评价工作的困难是随意的现实世界和刻板的机器世界的转化问题。解决办法如下： 1）、针对问题领域的复杂性，让需求在开发过程中经常变化；

2）、针对管理开发过程的困难，在多人协作软件时，保持设计上的完整性 ； 3）、保持软件可能的灵活性（即抽象层次的问题，抽象层次越高，灵活性越强，可维护性就越差）； 4）、表征离散系统行为的困难（即用计算机表达现实世界问题的时候遇到的困难）。

7．在编制投入产出表时，如何确定部门的划分？ 答：具体方案如下：

1）、产品消耗结构的同类型； 2）、 中心产品原则； 3）、大类产品的原则； 4）、 要考虑收集资料的难易程度； 5）、 部门的数目要恰当。

四．计算题

1．某系统平均工作2000小时，发生5次故障，则系统平均无故障工作时间为多少？若连续工作500小时，则可靠度R(t)为多少？

答：系统平均无故障工作时间=2000/5=400(小时)； 可靠度R(t)=（1-400/2000）*100%=80%.

2、如果某工程投产后每年纯收入800万元，能在5年收回投资（连本带利），该工程开始时投资为多少？年利率为2%. 答：P=A[

(1+i)n-1/i(1+i)n]

=8000000*( (1+0.05)5-1)/0.02*(1+0.05)5 )=510512625元

3．设有5台设备，6个操作者，其操作感受情况记录为下表，评分结果也表示在表中。如对良、可、差分别给予3、2、1分，试分别计算这些设备的原始分、百分制分、十分制分和得分系数，最后对这些样机作一个评判。

样机 操作者 1 2 3 4 5 6 I 差 良 良 可 差 可 II 可 差 差 良 差 可 III 差 差 良 良 可 良 Ⅳ 可 差 可 可 可 良 V 良 可 差 可 可 可 答：如题可得这些设备的原始分为：

F（I）=（1+3+3+2+1+2）/5=2.4； F（II）=（2+1+1+3+1+2）/5=2； F（III）=（1+1+3+3+2+3）/5=2.6； F（Ⅳ）=（2+1+2+2+2+3）/5=2.4； F（V）=（3+2+1+2+2+2）/5=2.4；

故F（III）=2.6得分最高。 百分制：

B（I）= F（I）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=92.31； B（II）= F（II）*100/ F（III）=2*100/2.6=76.92； B（III）= F（III）*100/ F（III）=2.6*100/2.6=100； B（Ⅳ）= F（IV）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=92.31； B（V）= F（V）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=92.31； 十分制：

B（I）= F（I）*10/ F（III）=2.4*100/2.6=9.231； B（II）= F（II）*100/ F（III）=2*100/2.6=7.692； B（III）= F（III）*100/ F（III）=2.6*100/2.6=10； B（Ⅳ）= F（IV）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=9.231； B（V）= F（V）*100/ F（III）=2.4*100/2.6=9.231； 得分系数：

f（I）=2.4/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.4/11.8=0.2034； f（II）=2/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2/11.8=0.1695；

f（III）=2.6/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.6/11.8=0.2203； f（Ⅳ）=2.4/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.4/11.8=0.2034； f（V）=2.4/(2.4+2+2.6+2.4+2.4)=2.4/11.8=0.2034； 综上所述，第3台（III）最佳。

五．综合题

1．什么叫系统的“反馈”？画出开环系统和闭环系统的示意图，并举例说明。

答：1）、系统的输出反过来影响系统的输入的现象，称为“反馈”。 2）、a、开环系统：

输入 系统 输出 图示1 图示1为开环系统的示意图。

如：普通的洗衣机和电风扇属于开环系统，没有检测数据反馈给系统； B、闭环系统： 输入 主通道 输出 反馈环节

如：空调机和电冰箱属于闭环系统，根据检测温度自动开停机。

2．（1）简述加法原则和乘法原则的优缺点和适用范围。

（2）运用系统评价的方法，建立大学生综合素质评价体系？ 答：(1)、

乘法规则应用的场合是要求各项指标尽可能取得较好的水平，才能使总的评价较高。它不容许哪一项指标处于最低水平上。只要有一项指标的得分为零，不论其余的指标得分是多高，总的评价值都将是零，因而该方案将被淘汰。例如一个系统的各项技术指标尽管很好，但是有碍于政治上的因素，还是会被否决的，即“一票否决制”。相反，在加法规则中，各项指标的得分可以线性地互相补偿。一项指标的得分比较低，哪怕有某项指标取零分，其他指标的得分都比较高，总的评价值仍然可以比较高。任何一项指标的改善，都可以使得总的评价提高。例如衡量人民群众生活水平，衣、食、住、行任何一个方面的提高都意味着生活水平的提高。在应用中，往往对单项指标得分总和都规定“分数线”，例如高考和考研的录取工作 （2）、

A、各类指标（第一层：德智体；第二层：细化） ； B、各类指标权重；

C、综合分数（加法法则，或乘法法则）； D、等级划分（例：优良中差或ABCDE）； E、举例说明计算。

3．企业信息化的定义是什么？有哪些主要内容？体现在哪些方面？就以上问题，谈谈你的认识。

答：一、企业信息化的定义：

一般来讲，企业信息化就是企业利用现代信息技术，通过信息资源的深入开发和广泛利用，不断提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和竞争力的过程。

二、主要内容：

我国的企业信息化由六部分组成： ①信息资源利用； ②信息化网络； ③信息技术的应用； ④信息技术和产业； ⑤信息化人才队伍；

⑥信息化的政策、法规、标准。

三、综合起来，企业信息化主要体现在以下11个方面： 1) 计算机的广泛应用；

2) 计算机辅助设计用于设计新产品； 3) 生产过程控制方面的信息技术应用； 4) 企业信息管理系统有效运作； 5) 企业决策智能化；

6) 企业内部网（Intranet ）对企业内部各部门的整合； 7) 企业外部网（Extranet）对企业内部网功能的延伸；

8) 基于互联网技术的电子商务的展开； 9) 建设一支企业信息化专业人才队伍；

10) 制订、实施企业信息化标准规范及规章制度； 11) 其他相关业务。

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