西安科技大学系统工程期末考试重点_缩印

系统：相互作用和相互依赖的若干组成部分的具有特定功能的有机整体 决策是指在一定的环境下，结合系统的当前状态和将来的发展趋势，依据系统的发展目标在可选决策中选取一个最有策略并付诸实施的 系统工程是从整体出发合理开发，设计，实施的运用系统的工程技术，它是系统科学中直接改造世界的工程技术，研究彼此密切联系的许多要素以构成的复杂系统的设计的程序 系统分析是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的，功能，环境，费用与效率等问，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后整理出完整，准确，可行的综合资料 结构模型：用有向连接图描述系统各要素之间关系以示一个作为要素集合体的系统模型 模糊评价法:利用模糊集理论进行评价的一种方法，适用于对复杂系统以及无法进行精确定量计算的进行评价 系统仿真：根据系统分析目的，分析系统各个要素性质以及相互关系的基础上，建立能描述系统结构和行为且具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模型 系统的三个条件:系统必须由两个或两个以上的要素组成，要素是系统最基本的单位；2,要素与要素之间存在着一定的有机联系，从而在系统的内部和外部形成一定的结构或秩序3任何系统都有特定的功能，这是整体具有不同于各个组成要素的新功能，这种新功能是由系统内部的有机联系和结构所决定的。 系统要素：1系统必须由俩个或俩个以上要素组成，要素是构成系统的最基本单位2要素与要素之间存在一定的有机联系系统整体与要素，要素与要素，整体与环境之间存在着相互作用和相互联系的3任何系统都有特定的功能 系统的特性：1系统的整体性 包括系统内部的不可分割性和系统内部的关联性2系统地相关性3系统的综合性4系统地层次性 可划为4种类型数量层次关系，空间关系层次，时间关系层次，逻辑层次关系5系统的目的性 系统结构与功能的关系：系统的结构和功能是系统科学的俩个基本范畴，是一切系统不可分割的俩个方面。系统科学就是从系统的结构与功能的观点出发去研究整个客观世界。系统结构是系统保持整体性及一切功能的内在根据，功能是系统要素与结构的外在表现，一定的功能总是由一定的系统结构决定，一定的系统结构决定一定的功能 什么叫系统工程？它有哪些基本原则？ 钱学森对系统工程的定义：系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法。简言之“系统工程是一门组织管理的技术”。系统工程有如下基本原则： （1）目的性原则：只有目的正确，有科学依据，符合客观实际，才能建立和运转具有预期效果的系统。 （2）整体性（系统性）原则：要求系统的局部服从整体，同时又要兼顾和妥善处理局部之间的关系 （3）关联性（协调性）原则：要协调处理系统内部部分与部分之间、部分与整体之间、系统与环境之间的相互关系，使其密切配合、相辅相承。 （4）综合性（交叉性）原则：系统工程分析和解决问题时必须综合运用社会科学、自然科学、工程技术的各门学科和各种技术领域的成就，以博采众长、集思广益，充分发挥跨学科、跨行业、跨部门的综合优势。 （5）满意性（最优化）原则：运用一系列最优化技术从可行方案中选择出社会认可、经济合算、技术先进、时间最省、S总体效益最好的最优方案。 系统工程的研究对象和特征：1系统工程的研究对象是具有普遍意义的复杂系统；2系统工程是一种方法论一种组织管理技术3系统工程涉及许多学科的边缘科学和交叉科学4系统工程研究系统所需的一系列思想理论程序技术方法的总称5系统工程很大程度上依赖电子计算机6系统工程强调定量分析与定性分析的有机结合7系统工程是研究具有系统意义的问题8系统工程着重研究系统地构成要素组织结构信息交换和反馈机制9系统工程所追求的是系统地总体最优以及实现目标的具体方法和途径的最优 系统地建模与仿真：通过建模可以对系统进行解剖观测计量交换实验掌握系统地特征和各个要素之间的相互关系从而对系统做出科学的解析和正确的决策；而仿真是在系统模型上所做的实验，它具有理论分析与实验研究所不具有的优点通过仿真可以为决策提供科学的依据 系统分析的要素：目的 代替方案 模型 费用和收益 评价基准 系统分析的步骤：1目标构成和目标确定 确定目标，说明问题的重点与范围，以便进行分析研究2搜集资料探索可行方案3建立模型，利用模型预测结果4综合评价，利用模型和其他资料进行定量与定性的综合分析5检验与核实，以实验抽样试行的方式鉴定结论，提出最佳方案 Hall三维结构：就是把系统工程活动分为7个阶段和7个步骤，并同时考虑到为完成各阶段和步骤所需专业知识1时间维 把一个系统工程按时间划为7个阶段：规划阶段 拟定方案阶段 研制阶段 生产阶段 安装阶段 运行阶段 更新阶段 2逻辑维 把系统工程按逻辑思维过程划分为7个阶段 明确问题 确定目标 系统方案综合 系统分析 系统选择 决策 实施3知识维 系统工程知识管理划分为7个阶段 知识辨识阶段 获取知识阶段 知识选择阶段 储存知识阶段 知识共享阶段 知识试用阶段 知识创新阶段 建模在系统分析中应用：1方便对系统的理解和认识 通过对模型的认识，人们容易掌握系统地运行原理和主要构成 2建模在整个系统分析中起承上启下作用，是系统优化方案的构建和方案选择的依据3系统模型用于系统可靠性，稳定性分析4建立模型便于揭示系统的本质规律 系统建模的基本理论：黑箱理论 白箱理论 灰箱理论 系统建模原则：1现实性，模型必须立足与现实2准确性，模型中各种数据要准确3可靠性，模型必须要反映事物的本质还要有一定的准确度4简明性，模型表达方式应明确简单5实用性尽量采用已有模型6反馈性，精确反映系统实质7鲁棒性，模型对现实问题有一定的不敏感性 系统建模的步骤：分析现实系统 收集相关信息 找出主要因素 找出系统变量 确定变量之间关系 确定模型结构 检验模型效果 改进和修正模型 将模型应用于实际 DEMATEL方法：运用图论和矩阵工具进行系统要素分析得方法，通过分析各个要素之间关系与直接影响关系，判别要素之间关系的有无及强弱评价 DEMTEAL实施步骤：分析系统要素 确定要素之间直接影响程度 构件直接影响矩阵 计算规范化直接影响矩阵 确定综合影响矩阵 计算要素的影响度和被影响度 计算各要素的中心度和原因度 提出建议 ISM方法步骤：1确定各个要素的可达集合和先行集合2分析要素的共同集合3区域划分，把系统分为有关系的几个部分 系统仿真分类：1确定性仿真和随机性仿真2连续系统仿真和离散系统仿真 系统仿真的优点：1仿真过程尤其对一些复杂的随机问题能提供所需信息2对一些难以建立系统模型或数学模型的对象系统，可以通过仿真系统顺利解决系统预测分析和评价问题3仿真系统可以简化系统便于分析4通过仿真系统还能启发新策略新思想 仿真系统缺点：1仿真系统每次运行只能提供系统某些条件下的特殊解，为获得最优解，必须进行大量不同条件的仿真运行2仿真模型在建模过程中往往需要某些条件进行简化处理3仿真问题初始条件比较困难，仿真精度难以控制测定 系统动力学建模步骤：1问题系统动力学模型 弄清系统目标对被研究对象进行系统动力学分析2系统动力学实验设计建立数式模型进行数据准备3仿真的实施 根据设计好的各种策略在计算机上对假象模型进行模型，所获得信息供作新的决策时参考 系统动力学建模方法：1框图发用方块圆圈等符号简明表示系统的主要子块，描述它们之间物质与信息的交互关系2因果关系环路法利用因果关系表示系统结构中各变量之间的关系以及负反馈环路的方法3流图法根据因果反馈环路，利用系统动力学特有的描述各种变量及其相互关系的符号绘制而成的流图图 决策的构成要素:1决策主体，一般由组织的领导者担任，其任务是对各决策方案进行评价并进行选择；2决策方案至少有两个或俩个以上的决策方案可供选择；3决策目标，目的就是为了达到系统目标决策后的效果评价以决策目标为依据；4决策结果，通过对决策结果的分析来评价系统决策的成败 决策的原则:1可行性原则，方案在技术上和资源上必须是可行的，这样的方案才有价值和意义；2经济性原则，方案之间进行比较的时候必须有很强的经济指标作为参考；3信息性原则，信息的采集和利用贯穿着决策的整个过程；4系统性原则，决策的整个过程是一个系统的过程 论述：（1）系统工程的学科基础：a运筹学诸多学科分支如线性规划；决策论，对策论b现代应用数学若干学科分支c与计算机技术密切结合的交叉学科分支 (2)采矿系统工程发展及展望：a多种研究方法的综合运用b多项内容的综合分析决策c计算机运算与可视化功能的密切配合d采矿系统工程理论与实践的进一步结合e严格优化技术正向实用要求逼近f新学科新技术的应用继续发展g矿用软件开发日益规范化商品化h跨学科的联合研究 1、 什么叫可达性矩阵？ 设D是由n个单元组成的系统S={e1,e2,…,en}的关系图，则元素为 的n n矩阵M，就称为D的可达性矩阵。 2、 什么叫邻接矩阵？ 答：设系统S共有n个单元，S={e1,e2,…,en}，则邻接矩阵定义为： 系统定义及其三要素：系统：系统是由互相作用和互相依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体决策定义及决策要素：是指在一定的环境下，结合系统当前的当前状态和将来的发展趋势，依据系统的发展目标，在可选策略中取一个最优策略并付诸实践的过程， 要素：决策主体、决策方案、决策目标、决策结果系统分析的要素和步骤：要素：目的，替代方案，费用和效益，模型，评价基准步骤：系统目的分析和确定，模型化，系统最优化，系统评价评价定义及评价原则：根据确定目标，利用最优化结果和各种资料，用技术经济的观点对比对各种替代方案，考虑成本与效果直接的关系，权衡各个方案的利弊得失，选择出技术上先进，经济上合理，现实中可行的良好或满意的方案。原则：1.评价的客观性2保证方案的可比性3指标构成系统简述霍尔三维结构：就是把系统工程的活动分为前后紧密相连接的7个阶段和7个步骤，并同时考虑到为完成各个阶段和步骤所需要的各种专业知识。分为时间维、逻辑维、知识维评价的步骤及原则:步骤：1确定评价目标2提出评价方案3确定评价指标体系4选择评价模型 原则：1评价的客观性2要保证方案的可比性3指标构成系统系统建模的基本步骤：1分析显示系统2收集相关信息3找出主要因素4找出系统变量5确定变量之间的关系6确定模型结构7检验模型效果8改进和修正模型9将模型用于实际WSR方法论的主要步骤：1理解意图2制定目标3调查分析4构造策略5选择方案5协调关系7实现构想简述cleckland系统方法论：1不良结构问题的提出2问题的表达3有关系统的基本定义4提出概念模型5将模型与问题的表示作比6找出可行满意解7采取行动改善实际问题采矿系统工程基础理论：1运筹学诸学科分支（1线性规划2整数规划3非线性规划4目标规划5动态规划6图论及网络分析7排队论8储存论9决策论10对策论）2现代应用数学若干学科分支，往往与研究随机现象级模糊现象有关（1地质统计学2可靠性理论3模糊数学4灰色系统理论）3与计算机技术密切结合的交叉学科分支(系统模拟2系统动态学3人工智能学4决策支持系统5管理信息系统6计算机辅助设计）4计算数学分支（1概率论与数理统计2随机过程3数值方法）5系统论6信息论7控制论简述系统仿真的优缺点：优点：1.仿真的过程也是的过程，而且还是系统的收集和积累信息的过程，尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。2.对于难以建立物理模型或数学模型的对象系统，可以顺利的解决系统预测，分析和评价问题。3.可以把一个复杂的系统将阶乘新的子系统以便于分析，并能指出各元素之间的各种逻辑关系。4.能启发性的策略或思想的产生，或暴露出系统中隐藏的实质问题。 缺点：1.系统仿真问题的初始条件比较难。2.建模过程中容易忽略某些看似不重要的细节性问题。3.要获得最优解，往往需要大量时间，费用和计算机内存。结构模型的基本性质：1.是一种几何模型；2.是一种以定性分析为主的模型；3.除了可以用有向连接图描述外，还可以用矩形形式来描述；4.是处于自然科学领域所用的数学模型形式和社火科学领域所有的以定性表象的逻辑分析形势之间。 系统工程：系统工程师组织管理系统的规划，研究设计，制造，实验，和使用的科学方法系统仿真：根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上建立能描述系统结构和行为且具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模拟，根据仿真模拟对系统进行实验和定量分析，以获得决策所需信息。结构模型：就是用有向链接图来描述系统各要素之间的关系，一表示一个座位要素集合的系统模型模型：是对尸体特征要素，相关信息和变化规律的表征和抽象评价：根据确定目标，利用最优化结果和各种资料，用激素经济的观点对比各种替代方案，考虑成本和效果直接的关系，权衡各个方案的利弊得失，选择出技术上先进，经济上合理，现实中可进行的良好或满意的方案系统动力学定义：是一门综合了反馈控制理论，信息论，系统论，决策，计算机仿真和系统分析而发展起来的，定性与定量相结合，研究复杂系统动态行为的应用科学目标分解法:就是将总体目标在纵向、横向或时序上分解到各层次、各部门以至具体人,形成目标体系的过程系统分析：利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的，功能，环境，费用与效益等问题，抓住系统中需要决策的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上，确定系统目标，提出为实现目标的若干可行方案，通过模型进行仿真实验，优化分析和综合评价，最后整理出完整，正确，可行的综合资料，从而为决策提供充分的依据蒙特卡洛法:把某个未知值取作某种概率分布或者概率过程的未知参量,然后根据无作为标本抽出法对它进行统计、推定的一种方法。ISM法的定义：把复杂的系统的系统分解为若干子系统，利用人们的经验和知识以及电子计算机的帮助，最终将系统的构造成一个多级递阶的结构模型 步骤（1）确定各要素的可达集和和先行集合（2）分析要素的共同集合（3）区域划分(4)区域内级的分解（5）强连通块划分（6）结构模型的建立