系統(tǒng)工程試題與答案?一、單項選擇題（每題2分，共20分）

1.系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結合而成的，具有特定功能的（）。A.有機整體B.集合C.群體D.組織

答案：A

解析：系統(tǒng)的定義強調其是由相互作用、相互依賴的部分組成的有機整體，且具有特定功能。集合只是簡單的元素匯聚，群體側重于人的集合，組織有其特定的結構和管理含義，都不如有機整體準確。

2.霍爾三維結構中的時間維是按（）排列的。A.規(guī)劃、設計、運行、更新B.規(guī)劃、開發(fā)、運行、更新C.規(guī)劃、設計、制造、運行D.規(guī)劃、設計、運行、維護

答案：B

解析：霍爾三維結構的時間維依次為規(guī)劃、開發(fā)、運行、更新，反映了系統(tǒng)從構思到退役的全過程。其他選項中的制造、維護等不屬于時間維的標準階段。

3.系統(tǒng)分析的首要任務是（）。A.明確問題B.收集資料C.建立模型D.制定方案

答案：A

解析：只有先明確問題，才能確定后續(xù)分析的方向和重點，收集資料、建立模型、制定方案都是基于明確問題之后進行的步驟。

4.層次分析法中，構造判斷矩陣的方法是（）。A.專家調查法B.德爾菲法C.兩兩比較法D.層次分析法

答案：C

解析：層次分析法中構造判斷矩陣是通過對因素之間進行兩兩比較來確定其相對重要性，從而構建判斷矩陣。專家調查法和德爾菲法是獲取專家意見的方法，不是構造判斷矩陣的直接方法。

5.線性規(guī)劃模型中，目標函數(shù)是（）。A.線性函數(shù)B.非線性函數(shù)C.整數(shù)函數(shù)D.指數(shù)函數(shù)

答案：A

解析：線性規(guī)劃模型的特點就是目標函數(shù)和約束條件都是線性函數(shù)，這是其基本定義。

6.排隊系統(tǒng)中，顧客到達的時間間隔服從（）分布。A.泊松分布B.指數(shù)分布C.正態(tài)分布D.均勻分布

答案：B

解析：在排隊系統(tǒng)中，顧客到達的時間間隔通常服從指數(shù)分布，泊松分布用于描述顧客到達的次數(shù)，正態(tài)分布和均勻分布一般不符合排隊系統(tǒng)中顧客到達時間間隔的特性。

7.網絡計劃技術中，關鍵路線是指（）。A.總工期最短的路線B.總工期最長的路線C.工序最多的路線D.工序最少的路線

答案：B

解析：關鍵路線是網絡計劃中總工期最長的路線，它決定了整個項目的最短完成時間。

8.系統(tǒng)評價中，德爾菲法屬于（）。A.定性評價方法B.定量評價方法C.半定量評價方法D.綜合評價方法

答案：A

解析：德爾菲法主要依靠專家的主觀判斷來進行評價，屬于定性評價方法，不涉及具體的定量計算。

9.下列屬于系統(tǒng)工程新方法的是（）。A.系統(tǒng)分析方法B.系統(tǒng)設計方法C.大數(shù)據(jù)分析方法D.系統(tǒng)仿真方法

答案：C

解析：隨著時代發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析方法成為系統(tǒng)工程的新方法，系統(tǒng)分析、設計、仿真方法是傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程方法。

10.系統(tǒng)工程的研究對象是（）。A.單個系統(tǒng)B.多個系統(tǒng)C.社會系統(tǒng)D.各類系統(tǒng)

答案：D

解析：系統(tǒng)工程的研究對象涵蓋各類系統(tǒng)，包括自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、工程系統(tǒng)等。

二、多項選擇題（每題3分，共15分）

1.系統(tǒng)的基本特性包括（）。A.整體性B.相關性C.目的性D.環(huán)境適應性

答案：ABCD

解析：整體性強調系統(tǒng)是一個有機整體；相關性指系統(tǒng)各部分相互關聯(lián)；目的性說明系統(tǒng)有特定目標；環(huán)境適應性表示系統(tǒng)能適應外部環(huán)境變化，這四個特性是系統(tǒng)的基本特性。

2.系統(tǒng)分析的原則有（）。A.整體性原則B.科學性原則C.綜合性原則D.滿意性原則

答案：ABCD

解析：整體性原則要求從整體角度分析系統(tǒng)；科學性原則基于科學的方法和理論；綜合性原則考慮多方面因素；滿意性原則追求整體滿意而非最優(yōu)，這些都是系統(tǒng)分析的重要原則。

3.層次分析法的基本步驟包括（）。A.建立層次結構模型B.構造判斷矩陣C.層次單排序D.層次總排序

答案：ABCD

解析：這四個步驟是層次分析法完整的流程，通過建立層次結構模型確定因素關系，構造判斷矩陣確定相對重要性，進行層次單排序和總排序得到各因素權重。

4.排隊系統(tǒng)的組成部分有（）。A.輸入過程B.排隊規(guī)則C.服務機構D.顧客

答案：ABC

解析：排隊系統(tǒng)由輸入過程（顧客到達的規(guī)律）、排隊規(guī)則（如先到先服務等）、服務機構（提供服務的主體）組成，顧客是排隊系統(tǒng)的作用對象，不是組成部分。

5.系統(tǒng)工程的應用領域包括（）。A.工程系統(tǒng)B.社會系統(tǒng)C.管理系統(tǒng)D.教育系統(tǒng)

答案：ABCD

解析：系統(tǒng)工程在工程系統(tǒng)如建筑工程、電子工程等，社會系統(tǒng)如城市規(guī)劃、政策制定，管理系統(tǒng)如企業(yè)管理、項目管理，教育系統(tǒng)如學校管理、教學改革等眾多領域都有廣泛應用。

三、填空題（每題2分，共20分）

1.系統(tǒng)工程是一門（）和（）相結合的交叉學科。

答案：工程技術管理科學

解析：系統(tǒng)工程融合了工程技術的方法和管理科學的理念，用于解決復雜系統(tǒng)問題。

2.系統(tǒng)分析的步驟包括明確問題、（）、建立模型、（）、評價與決策。

答案：收集資料制定方案

解析：按系統(tǒng)分析流程，明確問題后收集相關資料，依據(jù)資料建立模型，再制定方案，最后進行評價與決策。

3.線性規(guī)劃問題的求解方法主要有（）和（）。

答案：單純形法對偶單純形法

解析：這兩種方法是求解線性規(guī)劃問題的常用方法，單純形法從一個基本可行解開始迭代，對偶單純形法從對偶問題的一個基本可行解開始迭代。

4.排隊系統(tǒng)的主要數(shù)量指標有隊長、（）、等待時間、（）等。

答案：排隊長逗留時間

解析：隊長指系統(tǒng)中的顧客總數(shù)，排隊長指排隊等待的顧客數(shù)，等待時間是顧客排隊等待的時間，逗留時間是顧客在系統(tǒng)中的總停留時間，這些都是排隊系統(tǒng)重要的數(shù)量指標。

5.網絡計劃技術中，工作的時間參數(shù)包括最早開始時間、（）、最遲開始時間、（）等。

答案：最早完成時間最遲完成時間

解析：最早開始時間和最早完成時間基于緊前工作確定，最遲開始時間和最遲完成時間基于總工期倒推，用于確定工作的時間安排和關鍵路線。

6.系統(tǒng)評價的方法可分為（）評價方法、（）評價方法和綜合評價方法。

答案：定性定量

解析：根據(jù)評價方式不同，分為定性依靠主觀判斷、定量基于數(shù)據(jù)計算和綜合評價結合兩者的方法。

7.系統(tǒng)工程的常用方法有系統(tǒng)分析方法、（）方法、（）方法、系統(tǒng)仿真方法等。

答案：系統(tǒng)設計系統(tǒng)優(yōu)化

解析：系統(tǒng)設計關注系統(tǒng)的架構和組成，系統(tǒng)優(yōu)化致力于提高系統(tǒng)性能，這些都是系統(tǒng)工程的常用方法。

8.霍爾三維結構包括時間維、（）維和（）維。

答案：邏輯知識

解析：時間維表示系統(tǒng)的發(fā)展階段，邏輯維是解決問題的邏輯步驟，知識維涵蓋解決問題所需的各種知識領域。

9.系統(tǒng)工程的研究內容包括系統(tǒng)的（）、（）、分析、設計、運行、評價等。

答案：建模仿真

解析：建模用于描述系統(tǒng)結構和行為，仿真是對模型進行實驗驗證，是系統(tǒng)工程研究的重要內容。

10.系統(tǒng)的可靠性指標主要有可靠度、（）、（）等。

答案：失效率平均無故障工作時間

解析：可靠度是系統(tǒng)在規(guī)定條件和時間內完成規(guī)定功能的概率，失效率反映單位時間內系統(tǒng)失效的概率，平均無故障工作時間體現(xiàn)系統(tǒng)正常運行的平均時長，都是可靠性指標。

四、簡答題（每題10分，共30分）

1.簡述系統(tǒng)工程的特點。

答案：（1）研究思路的整體化。從系統(tǒng)整體出發(fā)，綜合考慮系統(tǒng)各組成部分及其相互關系，追求系統(tǒng)整體最優(yōu)，而非局部最優(yōu)。例如在企業(yè)管理中，不是只關注某個部門效率最高，而是要使整個企業(yè)的運營效率達到最佳。（2）應用方法的綜合化。綜合運用多種學科的理論和方法，如數(shù)學、物理學、管理學、計算機科學等。比如在城市交通系統(tǒng)規(guī)劃中，既需要運用數(shù)學模型進行流量分析，又要結合物理學原理研究道路布局，還需管理學知識進行交通管理策略制定，同時借助計算機科學進行數(shù)據(jù)處理和模擬仿真。（3）組織管理的科學化。采用科學的方法和手段進行系統(tǒng)的組織管理，包括系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、實施、監(jiān)控等環(huán)節(jié)。例如在大型工程項目管理中，運用項目管理的方法，制定詳細的項目計劃，合理安排資源，嚴格監(jiān)控項目進度和質量。（4）多方案優(yōu)化的選優(yōu)性。通過對多個可行方案進行分析、比較和評價，選擇最優(yōu)方案。如在產品設計中，設計多個不同的產品方案，從性能、成本、市場需求等多方面進行評估，選出最具競爭力的方案。

2.簡述系統(tǒng)分析的主要內容。

答案：（1）明確問題。詳細了解問題的背景、現(xiàn)狀、目標等，準確界定問題的性質和范圍。例如在企業(yè)銷售業(yè)績下滑問題分析中，要明確是市場競爭加劇、產品質量問題還是銷售策略不當?shù)葘е碌臉I(yè)績下滑。（2）收集資料。廣泛收集與問題相關的各種信息，包括內部數(shù)據(jù)、外部市場數(shù)據(jù)、行業(yè)動態(tài)等。比如分析城市交通擁堵問題，需收集交通流量數(shù)據(jù)、道路建設情況、居民出行習慣等資料。（3）建立模型。根據(jù)問題的特點和分析目的，構建合適的數(shù)學模型或邏輯模型來描述系統(tǒng)的行為和關系。如在經濟預測中，建立經濟計量模型來分析各種經濟因素之間的關系。（4）制定方案。基于模型分析，提出多個可行的解決方案。例如針對環(huán)境污染問題，可制定節(jié)能減排方案、產業(yè)結構調整方案、環(huán)保技術研發(fā)方案等。（5）評價與決策。對各方案進行綜合評價，從技術可行性、經濟合理性、環(huán)境影響等多方面進行考量，選擇最優(yōu)方案付諸實施。如在投資項目決策中，對不同投資方案進行財務評價、風險評價等，選擇最佳投資方案。

3.簡述網絡計劃技術的優(yōu)點。

答案：（1）能清晰地反映工作之間的邏輯關系。通過網絡圖可以直觀地看到各項工作的先后順序和相互制約關系，便于統(tǒng)籌安排。例如在建筑工程中，能明確基礎施工、主體結構施工、裝修施工等工作的先后順序和銜接關系。（2）可以確定關鍵路線和關鍵工作。關鍵路線決定了項目的總工期，通過網絡計劃技術能快速準確地找到關鍵路線和關鍵工作，使管理者重點關注，合理調配資源。如在軟件開發(fā)項目中，確定關鍵的代碼編寫任務和測試任務，優(yōu)先保障資源供應。（3）便于進行進度控制。可以根據(jù)計劃進度與實際進度的對比，及時發(fā)現(xiàn)偏差并采取調整措施。比如在項目執(zhí)行過程中，通過監(jiān)控工作的實際完成時間與計劃時間對比，若發(fā)現(xiàn)關鍵工作延誤，及時調整資源或優(yōu)化工作流程。（4）有助于資源的合理分配。根據(jù)工作的先后順序和持續(xù)時間，合理安排人力、物力、財力等資源，避免資源閑置或過度集中。例如在大型活動籌備中，合理分配場地布置、宣傳推廣、人員接待等方面的資源。（5）可以進行方案的優(yōu)化比較。對不同的網絡計劃方案進行分析比較，選擇最優(yōu)方案，提高項目的經濟效益和社會效益。如在交通線路規(guī)劃中，比較不同線路方案的建設成本、運行效率等，選擇最優(yōu)方案。

五、計算題（共15分）

某工廠生產甲、乙兩種產品，生產單位產品所需的設備臺時、A、B兩種原材料的消耗以及可利用資源總量如下表所示：

|產品|設備臺時（小時）|原材料A（千克）|原材料B（千克）||::|::|::|::||甲|2|1|1||乙|1|2|1||資源總量|8|10|6|

已知甲產品每件利潤為30元，乙產品每件利潤為20元。試建立線性規(guī)劃模型并求解，以確定如何安排生產使利潤最大。

答案：設生產甲產品\(x_1\)件，生產乙產品\(x_2\)件。

目標函數(shù)：利潤最大化，目標函數(shù)為\(Z=30x_1+20x_2\)

約束條件：設備臺時約束：\(2x_1+x_2\leq8\)原材料A約束：\(x_1+2x_2\leq10\)原材料B約束：\(x_1+x_2\leq6\)非負約束：\(x_1\geq0\)，\(x_2\geq0\)

求解過程：1.首先將約束條件化為等式：\(2x_1+x_2+x_3=8\)\(x_1+2x_2+x_4=10\)\(x_1+x_2+x_5=6\)其中\(zhòng)(x_3,x_4,x_5\)為松弛變量。2.采用單純形法求解：初始單純形表：|基變量|\(x_1\)|\(x_2\)|\(x_3\)|\(x_4\)|\(x_5\)|常數(shù)項||::|::|::|::|::|::|::||\(x_3\)|2|1|1|0|0|8||\(x_4\)|1|2|0|1|0|10||\(x_5\)|1|1|0|0|1|6||\(Z\)|30|20|0|0|0|0|進行迭代，選擇\(x_1\)進基，\(x_5\)出基，得到新的單純形表：|基變量|\(x_1\)|\(x_2\)|\(x_3\)|\(x_4\)|\(x_5\)|常數(shù)項||::|::|::|::|::|::|::||\(x_3\)|0|1|1|0|2|2||\(x_4\)|0|1|0|1|1|4||\(x_1\)|1|1|0