系统工程[[完整版]]汪应洛主编课后题答案解析
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系统工程第四版习题解答 第三章系统模型与模型化21.给定描述系统基本结构的有向图,如图3」6a 、b 所示。
要求: (1)写出系统要素集合及上的二元关系集合。
(2)建立邻接矩阵、可达矩阵及缩减矩阵。
解:(2) 3-16a :规范方法:n(s)= p = {12345} °1 2 3 4 5 1 11111 2 0 1110M(P) = 30 0 110 4 0 0 0 1 05 0 1111②级位划分,M f= M\ =n(P)=厶厶厶厶,5 {4},{3},⑵,{5}, {1}4 3 25 1厶4 '1 0 0 0 0-L、 3 110 0 0M(D =厶21110 0厶45 11110厶1 11111③提取骨架矩阵4 3 25 1厶4 _1 0 0 0 0_Lr 3 110 0 0叫)=厶20 1 1 0 0-5 0 0 1 1 0厶1 0 0 0 1 14 3 25 1厶4 '0 0 0 0 0厶3 1 0 0 0 04' = M"(厶)_/厶2 0 10 0 0=厶45 0 0 0 0厶1 0 0 0 1 0④绘制多级递阶有向图第一级第二级 第三级 第四级 第五级第一级 第二级 第三级 第四级 第五级3-16b : 规范方法:实用方法:1 2 缩减矩阵M' = M =1 2 3 4 5 11111 0 11100 0 110O 1O 1 oO4 54001O Oo o o o o r^l 1 1A 1AA(s 3) c 6 {1,3,5} c{124,5,6} = {1,5} 0所以系统无法划分为两个或两个以上相互独立的区域,即□(S) = P = {12345,6} o0 1 0__iiiiir1 0 00 10 10 10 0 00 0 1 0 0 0,M =0 0 10 10 10 10 0 0111111 0 0 00 0 0 0 0 10 0 10 0 0 0 0 0 A = 0 1 01 1 0 0 0 00 0 0 00 01 0④绘制多级递阶有向图厶3 「1 0 0 0「 L. 3 _1 0 0 0_MU )=飞 0 10 0 ,AT (厶)=飞 0 10 0厶2 0 110 L.2 0 110 厶1 _1 1 1 1_ 厶1 10 11 3 6 2 13 6 2 1第一级第二级第三级实用方法:1 缩减矩阵M' =23 6 1 1 0 0 0 2 1 1 0 0 3 1 0 1 0 6 1 10 13 6 24 1 53 _1 0 0 0 0 0 厶6 0 1 0 0 0 0 M (厶)=2 0 1 1 1 0 0-4 0 11 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 5 1 11 1 1 1 ③提取骨架矩阵0 00 10 0 10 n (P ) = L n L 2 厶={3,6}, {2,4}, {1,5} 3 6 2 1第一级第二级第三级22.请依据图3-17建立可达矩阵,并用简化方法建立其递阶结构模型。
系统工程题库及答案详解系统工程是一门综合性学科,它涉及到多个领域的知识,包括但不限于计算机科学、电子工程、管理学等。
本题库旨在帮助学习者深入理解系统工程的基本概念、原理和方法,并提供答案详解,以便于学习者更好地掌握和应用这些知识。
一、系统工程基本概念1. 系统工程的定义是什么?系统工程是将跨学科的方法和工具应用于系统的设计、分析、实现和维护,以确保系统满足既定的要求,并在成本、进度和性能方面达到最优。
2. 系统工程的五大原则是什么?- 系统思维:全面考虑系统的所有组成部分及其相互作用。
- 系统设计:确保系统设计满足所有功能和性能要求。
- 系统分析:使用定量和定性方法评估系统性能。
- 系统整合:将系统的所有部分和子系统整合为一个协调一致的整体。
- 系统管理:确保系统工程过程的有效性和效率。
3. 系统工程与项目管理的区别是什么?系统工程更侧重于技术层面的整合和管理,而项目管理则侧重于项目的整体规划、组织和控制。
二、系统工程过程1. 系统工程过程通常包括哪些阶段?- 需求分析- 系统设计- 系统实现- 系统测试- 系统部署- 系统维护2. 需求分析的重要性是什么?需求分析是确保系统设计满足用户需求和预期功能的关键步骤。
它有助于避免设计过程中的误解和返工。
3. 系统设计阶段需要考虑哪些因素?- 功能性:系统必须满足既定的功能需求。
- 可靠性:系统应具备高可靠性,减少故障发生。
- 可维护性:系统应易于维护和升级。
- 成本效益:设计应考虑成本效益,确保在预算范围内实现。
三、系统工程工具和技术1. 常见的系统工程工具有哪些?- 需求管理工具- 系统建模和仿真工具- 项目管理软件- 风险分析工具2. 系统建模和仿真的目的是什么?系统建模和仿真用于预测系统在不同条件下的行为和性能,帮助设计者评估和优化系统设计。
3. 风险管理在系统工程中的作用是什么?风险管理有助于识别、评估和缓解系统开发过程中可能遇到的风险,确保项目按计划顺利进行。
《系统工程》温习题及答案第一章一、名词说明1.系统:系统是由两个以上有机联系、彼此作用的要素所组成,具有特定功能、结构和环境的整体。
2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方式处置大型复杂系统的问题,不管是系统的设计或组织的成立,仍是系统的经营治理,都能够统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。
3.自然系统:自然系统要紧指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
4.人造系统:人造系统是依照特定的目标,通过人的主观尽力所建成的系统,如生产系统、治理系统等。
5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为大体要素所组成的系统称之为实体系统。
6.概念系统:凡是由概念、原理、原那么、方式、制度、程序等概念性的非物质要素所组成的系统称为概念系统。
二、判定正误1.治理系统是一种组织化的复杂系统。
( T )2.大型工程系统和治理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。
( F )3.系统的结构主若是依照其功能要求所确信的。
( F )4.层次结构和输入输出结构或二者的结合是描述系统结构的经常使用方式。
( T)三、简答1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科?答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。
它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方式、策略和手腕等依照整体和谐的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方式和电子运算机等技术工具,对系统的组成要素、组织结构、信息互换和反馈操纵等功能进行分析、设计、制造和效劳,从而达到最优设计、最优操纵和最优治理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各类组织治理技术,使局部和整体之间的关系和谐配合,以实现系统的综合最优化。
系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。
现代数学方式和运算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有效的定量方式、模型方式、模拟实验方式和优化方式。
系统工程第四版习题解答第三章 系统模型与模型化21. 给定描述系统基本结构的有向图,如图3-16a 、b 所示。
要求: (1)写出系统要素集合S 及S 上的二元关系集合b R 。
(2)建立邻接矩阵A 、可达矩阵M 及缩减矩阵M '。
解:(2)3-16a : 规方法:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0111000000010000010010010A ,⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11110010011000111011111M ,M M ='}5,4,3,2,1{)(==∏P S 。
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11110010000110001110111115432154321)(P M}1{},5{},2{},3{},4{,,,,)(54321==∏L L L L L P⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11111011110011100011000011523415234)(54321L L L L L L M ③提取骨架矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=''1100011000011000011000011523415234)(54321L L L L L L M ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-''='01000001000001000001000001523415234)(54321L L L L L I L M A ④绘制多级递阶有向图实用方法:缩减矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=='11110010000110001110111115432154321M M⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡='11111011110011100011000011523415234)(54321L L L L L L M3-16b :规方法:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000000000011100010000000001000010100A ,⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=100000111111101010000100101010111111Mφ≠=⋂=⋂}5,1{}6,5,4,2,1{}5,3,1{)()(63S A S A所以系统无法划分为两个或两个以上相互独立的区域,即}6,5,4,3,2,1{)(==∏P S 。
《系统工程专业课后习题》答案一、填空题1. 工具、技术、方法、方法论2. 同构性3. 功能确定、功能结构分析、功能分配4. 半定量5. 小中取大6. 预评价7.实用性、真实性、简明性、针对性8. 大中取大二、单项选择题1.C2.C3.A4.A5.C三、名词解释1.隐性知识:也称意会性知识,包含在经验、技巧等中的知识,由于其需靠实践摸索和体验来获得,可意会而不可言传2.软系统方法论:把问题不明确、结构不清晰的问题称为“软”问题,把处理软问题的方法论称为软系统方法论3.系统工程过程:一个由各专业人员组成的团队,运用系统工程技术,按照自上而下的次序,通过反复迭代,解决问题、开发系统的过程4.敏捷系统工程:①敏捷系统的工程,即构件一个敏捷系统的工程,敏捷系统来源于制造业中的一种先进制造方式——敏捷制造。
②敏捷的系统工程,把敏捷系统开发的一些特点和做法引入一般系统工程的过程中去,以提高系统工程的质量和效益。
5.产品(广义)的再造工程:对已有产品的内部机理或功能进行研究、检查、掌握和改进,改造成一种新的形式,使其具有新的功能(或非功能)特点,而这常常是采用新技术而达到的。
6.系统可靠性串联模型:如果一个系统是由两个单元组成,其中任何一个单元失效都将使系统失效,这样的系统可靠性模型就是串联模型。
7.系统评价:系统评价是对需要评价的系统,在特定的条件下,按照评价目标进行系统价值的认定和估计。
四、简答题1.简述系统模型的作用或建模原则(二选一)系统工程工作常常使用模型方法,模型在系统工程工作中的作用如下:(1)便于对系统的认识和理解。
由于模型抽象地反映了系统主要的原理和规律,通过模型使人们容易了解和认识系统。
(2)有利于进行系统分析。
由于系统原型很难甚至不可能进行实验、测定或者修改方案,人们可以在模型上进行。
(3)有利于开发者之间以及与用户之间的沟通。
因为模型抓住了系统本质,可以从大处着眼进行研究讨论。
系统模型的建立需要遵循下面这些原则:(1)实用性。
系统工程习题及答案系统工程习题及答案系统工程是一门综合性学科,涉及到多个学科领域,包括工程学、管理学、信息学等。
在学习系统工程的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以巩固理论知识,提高问题解决能力。
本文将为大家提供一些系统工程方面的习题及答案,希望对大家的学习有所帮助。
一、系统工程的基本概念1. 什么是系统工程?答:系统工程是一种综合性的工程方法论,通过对整个系统进行全面的规划、设计、开发、运营和维护,解决复杂系统的问题。
2. 系统工程的核心思想是什么?答:系统工程的核心思想是整体观念和系统思维,即将一个系统看作是由各个部分组成的整体,通过研究各个部分之间的相互关系和相互作用,来理解和解决系统的问题。
二、系统工程的方法与工具1. 系统工程中常用的建模方法有哪些?答:系统工程中常用的建模方法有层次分析法(AHP)、系统动力学、统计分析等。
2. 系统工程中常用的工具有哪些?答:系统工程中常用的工具有结构图、流程图、数据流图、PERT/CPM网络图等。
三、系统工程的应用案例1. 请举一个系统工程在工业生产中的应用案例。
答:一个典型的应用案例是汽车生产线的优化。
通过系统工程的方法,可以对整个汽车生产线进行分析和优化,提高生产效率,降低生产成本。
2. 请举一个系统工程在城市规划中的应用案例。
答:一个典型的应用案例是城市交通规划。
通过系统工程的方法,可以对城市交通系统进行建模和分析,优化交通流量,提高交通效率。
四、系统工程的挑战与发展1. 系统工程面临的主要挑战是什么?答:系统工程面临的主要挑战是复杂性和不确定性。
现代社会的系统越来越复杂,问题也越来越不确定,因此需要更加先进的方法和工具来解决这些挑战。
2. 系统工程的发展方向是什么?答:系统工程的发展方向是向跨学科、综合性和智能化方向发展。
未来的系统工程需要更加注重不同学科之间的融合,提高系统的综合性能,同时也需要借助人工智能等技术来提高系统的智能化水平。
第四章
7 解:
(c):S=( S 1, S 2, S 3, S 4, S 5, S 6, S 7)
R b
= (S 2 , S 3 ),( S 2 , S 4 ), ( S 3 , S 1 ), ( S 3 , S 4 ), ( S 3 , S 5 ) , ( S 3 , S 6 ), (S 3, S 7) , (S 4, S 1) , ( S 5 , S 3 ) , ( S 7, S 4 ), (S 7, S 6)
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣
⎡=010100000
0000
000001000000001
1111001000110000000
00A ⎥⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1101001010000
01111101000100
111111011111111000000
1M =(A+I)2 ⎥⎥
⎥
⎥⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢
⎢⎢⎢⎣⎡=111001
010000001001111101111111000001
'M
8、根据下图建立系统的可达矩阵
解:⎥⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥⎥⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣
⎡=100000000110000000111100111110100000110111001
110001000
110000101110001010110000001M
9、(2)解:规范方法:
1、 区域划分
因为B(S)={3,6}
所以设B 中元素Bu=3、Bv=6
R(3)={ 1,2,3,4}、R(6)={ 2,4,5,6,7,8}
R(3)∩R(6)={ 1,2、3,4} ∩ {2,4,5,6,7,8} ≠φ,故区域不可分解
2
将满足C =R 的元素4挑出作为第2级 将满足C =R 的元素1,5挑出作为第3级
将满足C =R 的元素3,7挑出作为第4级 将满足C =R 的元素6挑出作为第5级 将M 按分级排列:
⎥
⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣
⎡=
110101110101011100101101000101010000110100000101000000100000000167351482M
提取骨架矩阵如下:
⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=010000000001001000001000000001000000010000000001000000000000000067351482'A
建立其递阶结构模型如下:
(1) (2)
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥⎥⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎢⎢⎣⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11011001001001001000000067351482M
建立其递阶结构模型同上。
第五章 9、解:
11、某城市服务网点的规模可用SD研究。
现给出描述该问题的DYNAMO方程及其变量说明。
要求:
(1)绘制相应的SD流(程)图(绘图时可不考虑仿真控制变量);
(2)说明其中的因果反馈回路及其性质。
L S·K=S·J+DT*NS·JK
N S=90
R NS·KL=SD·K*P·K/(LENGTH-TIME·K)
A SD·K=SE-SP·K
C SE=2
A SP·K=SR·K/P·K
A SR·K=SX+S·K
C SX=60
L P·K=P·J+ST*NP·JK
N P=100
R NP·KL=I*P·K
C I=0.02
其中:LENGTH为仿真终止时间、TIME为当前仿真时刻,均为仿真控制变量;S为个体服务网点数(个),NS为年新增个体服务网点数(个/年),SD为实际千人均服务网点与期望差(个/千人),SE为期望的千人均网点数,SP为千人均网点数(个/千人),SX为非个体服务网点数(个),SR为该城市实际拥有的服务网点数(个),P为城市人口数(千人),NP 为年新增人口数(千人/年),I为人口的年自然增长率。
解:(1)因果关系图:
流程图:
第六章:
12、今有一项目建设决策评价问题,已经建立起层次结构和判断矩阵如下图、表所示,试用层次分析法确定五个方案的优先顺序。
SE(2)
解:由判断矩阵可得出以下结论:
方案总重要度计算表如下:
所以m 3 ›m 2 ›m 4 ›m 1 ›m 5
13. 现给出经简化的评定科研成果的评价指标体系,其中待评成果假定只有3项,共有12个评价要素,如图所示。
学术成就(S 2) 经济价值(S 3) 社会贡献(S 4)
综合结果(S 1)
S 9)
成果A (S 10)
成果B (S 11)
成果C (S 12)
0.4
要求:
(1)、写出12个评价要素之间的邻接矩阵、可达矩阵和缩减矩阵。
(2)、若由10位专家组成评审委员会,对成果A的评议表决结果如表所示(其中Nij表示同意A结果在i评审指标下属于第j等级的人数)。
请写出隶属度rij的定义式(i=1,2,…,m,j=1,2,…,n)及隶属度矩阵R。
(3)、假定通过AHP方法计算出的级间重要度如上图上各括号中的数值所示,请问5个评审指标(S5~S9)权重各为多少?
(4)、请根据已有结果计算并确定成果A的等级。
解:(1)邻接矩阵:
A=可达矩阵
M=0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 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 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 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0
1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
缩减矩阵:
M ’=
(2)解:r ij =N ij /N R=
(3)解:S5的权重为0.24,S6的权重为0.16,S7的权重为0. 4,S8的权重为0.14,S9的权重为0.06。
(4
)解:(
0.24,0.16,0. 4,0.14,0.06)
=(0.2,0.304,0.284,0.212)
14、某人购买冰箱前为确定三种冰箱A1、A2、A3的优先顺序,由五个家庭成员应用模糊综合评判法对其进行评价。
评价项目(因素)集由价格f1、质量f2、外观f3组成,相应的权重由下表所示判断矩阵求得。
同时确定评价尺度分为三级,如价格有低(0.3),中(0.23),高(0.1)。
判断结果如下表所示。
请计算三种冰箱的优先度并排序。
判断矩阵 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
1 0 0 1 0 0 0 1 0 0
1 0 0 1 0 0 0 0 1 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0.3 0.4 0.2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4 0.2 0 0 0.4 0.4 0.2
0.3 0.4 0.2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4 0.2 0 0 0.4 0.4 0.2
解: A 1 R=
综合隶属度向量S=WFR=(0.270,0.684,0.046) 综合得分μ=WEST=0.222 A 2 R=
综合隶属度向量S=WFR=(0.684,0.092,0.224) 综合得分μ=WEST=0.246 A 3 R=
评判结果
0.4 0.4 0.2 0.2 0.8 0 0.4 0.6 0
0.4 0.4 0.2 0.8 0 0.2 0.6 0 0.4
0.4 0.4 0.2 0.2 0.6 0.2 0.6 0.4 0
综合隶属度向量S=WFR=(0.295,0.530,0.176)综合得分μ=WEST=0.212
所以:A2 ›A1 ›A3
第七章
12。