XXXX年研究生入学考试复习纲要-工业工程（管理科学与工程）系统工程导论5725.docx

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1、20100年研究究生入学学考试系统工工程导论论科目复复习纲要要复习参考考教材（本本科生教教材）：系统工工程导论论，MMC HHilll出版社社，第77版运筹学学，清清华大学学出版社社，第22版系统工工程，西西安交通通大学，汪汪应洛主主编，机机械工业业出版社社，第33版一、系统统工程基基础理论论1. 什么是系系统？系系统的特特性有那那些？答：系统统是由相相互制约约、相互互作用的的一些组组成部分分组成的的具有某某种功能能的有机机整体。系系统的特特点有：整体性性、集合合性、层层次性、相相关性、目目的性、环环境适应应性。2. 什么是系系统工程程？系统统工程的的特点是是什么？系统工工程方法法的特征征是什

2、么么？系统统工程的的理论基基础有哪哪些？什什么是系系统工程程方法论论答：系统统工程是是从整体体出发合合理开发发、设计计、实施施和运用用系统技技术从而而达到全全局最优优的一门门工程技技术，它它是系统统科学中中直接改改造世界界的工程程技术。系统工程程具有三三个基本本特点：整体性性、综合合性、最最优性。系统工程程方法的的特征：先总体体后详细细的设计计程序、综综合即创创造的思思想、系系统工程程的“软科学学”性。系统工程程的理论论基础：系统论论、信息息论、控控制论以以及运筹筹学等。控制论的的发展经经历了：经典控控制论、现现代控制制论、大大系统控控制论 三个时时期。控制论最最重要的的观点是是：反馈馈和信息

3、息。系统工程程方法论论是分析析和解决决系统开开发、运运作及管管理实践践中的问问题所应应遵循的的工作程程序、逻逻辑步骤骤和基本本方法，是是系统工工程考虑虑和处理理问题的的一般方方法和总总体框架架。3. 作为系统统工程重重要基础础的信息息论可分分为哪三三种不同同的类型型？答：狭义义信息论论、一般般信息论论、广义义信息论论。4. 霍尔系统统工程方方法论和和切克兰兰德系统统工程方方法论的的核心是是什么？其方法法和步骤骤各有什什么特点点?二者者有何区区别和联联系？霍霍尔三维维体系结结构的具具体内容容？霍尔尔三维集集中体现现了系统统工程方方法的哪哪些特点点？ 霍尔系系统工程程方法论论的核心心是“最优化化”

4、，切克克兰德系系统工程程方法论论的核心心是“比较”和“学习”。霍尔系统统工程方方法论的的步骤为为：弄清清问题 目标标选择 方案案设计 建立立数学模模型 最优优化 决策策 实施施。切克兰德德系统工工程方法法论的步步骤为：问题现现状说明明 弄清清关联因因素 概念念模型 改善善概念模模型 比较较 实施施。霍尔的三三维体系系结构指指的是知知识维、时时间维和和逻辑维维。霍尔三维维结构集集中体现现了系统统工程方方法的系系统化综综合化最最优化、程程序化、标标准化等等特点。5. 什么是系系统的生生命周期期？系统统生命周周期的阶阶段是怎怎样划分分的？答：从提提出或建建立一个个系统到到该系统统停止运运行或为为其他

5、系系统代替替的这段段时间，称称为系统统的生命命周期。系系统的生生命周期期划分为为三个阶阶段：发发展期、实实现期、运运行期。6. 什么是系系统分析析？系统统分析的的意义是是什么？系统分分析的特特点是什什么?答：系统统分析是是一种运运用建模模及预测测、优化化、仿真真、评价价等技术术对系统统各个方方面进行行定量和和定性相相结合的的分析为为达到费费用和效效益最佳佳的辅助助决策的的方法和和过程。系统分析析的意义义：（11）系统统在结构构上十分分复杂，系系统分析析有助于于全面了了解系统统从而更更好的维维护和运运行系统统。（22）系统统分析为为系统运运行目的的决策提提供各种种分析数数据，使使决策更更为准确确

6、。系统分析析的特点点是：（11）以系系统观点点为指导导思想（22）以整整体效益益为目标标（3）以以特定问问题为研研究对象象（4）运运用定量量和定性性的分析析方法（55）价值值判断原原则7. 系统分析析有哪些些要素? 系统统分析的的步骤是是什么? 系统统分析的的原则有有哪些？答：系统统分析的的要素：问题、目目的及目目标、方方案、模模型、评评价、决决策。系统分析析的步骤骤：系统分析析的原则则：坚持持问题导导向、以以整体为为目标、方方案综合合选优、定定量和定定性分析析结合、过过程反复复辨优。8. 决策分析析的定义义？管理理决策分分析的定定义？决决策分析析类型主主要有哪哪几种?不确定定型决策策分析一一

7、般采用用哪几种种方法求求解?各种决决策分析析方法的的原理和和特点是是什么？答：决策策分析是是在系统统规划、设设计和制制造等阶阶段为解解决当前前或未来来可能发发生的问问题，在在若干可可选方案案中选择择和决策策最佳方方案的一一种分析析过程。管理决策策分析就就是为帮帮助决策策者在多多变的环环境条件件下进行行正确决决策而提提供的一一套推理理方法、逻逻辑步骤骤和具体体技术，以以及利用用这些技技术和方方法选择择满意的的行动方方案的过过程。决策分析析的类型型主要有有：确定定型决策策分析、不不确定型型决策分分析、风风险型决决策分析析、对抗抗型决策策和多目目标决策策。不确定型型决策分分析的解解决方法法有：乐乐观

8、法、悲悲观法、后后悔值法法、等概概率法。9评价价问题的的要素由由哪些组组成？评评价的步步骤是什什么？评评价的方方法有哪哪些？各各种评价价方法的的原理是是什么？结合实实际情况况对评价价的过程程进行叙叙述？答：由评评价对象象（Whhat）。评评价主体体（WhhO）、评评价目的的（Whhy）、评评价时期期（Whhen）、评评价地点点（Whheree）及评评价方法法（HOOW）等等要素（55W1HH）构构成的问问题复合合体。方方法包括括关联矩矩阵法、层层次分析析法、模模糊综合合评判法法10工工程网络络图及网网络技术术的定义义？网络络技术主主要解决决哪些方方面的问问题？答：网络络图是由由具有始始点和终终

9、点的有有向曲线线或线段段所组成成的图形形。网络络技术是是一种新新方法，是是借助网网络图表表示一项项工程中中多项工工作及计计算相关关参数，从从而对工工作进行行统筹安安排的一一种方法法。网络络技术主主要解决决工程时时间进度度等方面面的问题题。11动动态规划划的核心心思想是是什么？动态规规划的原原理是什什么？答：动态态规划的的核心思思想是把把某项决决策过程程在时间间上（有有时推广广到空间间上等资资源）分分成几个个相互联联系的阶阶段，依依次（顺顺序或逆逆序）在在每个阶阶段上进进行决策策，即采采用多阶阶段序贯贯决策的的方法，从从而找出出一个整整体最优优方案。12企企业经营营战略的的基本概概念？构构成企业

10、业经营战战略的基基本要素素是什么么？答：企业业经营战战略是指指为了实实现企业业长期的的、全局局的经营营目标，有有效组织织利用企企业的内内部的各各种资源源与能力力，使之之适应外外部环境境、指导导整个企企业经营营活动的的总谋略略和总方方针。构构成企业业经营战战略的基基本要素素是（11）产品品结构和和市场规规模（22）业务务活动范范围（33）企业业经营资资源13 企业经营营战略思思维方式式是什么么？联系系实际举举例说明明。答：企业业经营战战略思维维方式包包括直觉觉思维方方式（右右半脑）、分分析思维维方式（左左半脑）、混混合思维维方式。二、分析析计算例例子1、 决策分析析例子案案例例1、某某生产电电子

11、产品品工厂决决定将其其产品加加以改造造，设计计了两种种改造方方案。一一是以晶晶体管为为结构，一一是以集集成电路路为结构构。根据据经验，晶晶体管成成功的可可能性为为0.88，集成成电路成成功的可可能性为为0.66。考虑虑到改进进产品结结构成功功后，产产品的质质量和生生产率均均可提高高，因此此又制定定了两种种生产方方案：一一是产量量不变；一是产产量增加加。若技技改失败败则产量量保持不不变。工工厂决定定产品生生产五年年，产品品在今后后五年内内跌价的的概率为为0.11，保持持原价的的概率为为0.55，涨价价的概率率为0.4。分分析如何何安排生生产获利利最大。表中益损损值：单单位为万万元。状态方案跌价原

12、价涨价0.10.50.4失败（原原结构生生产）-10000125晶体管成功0.8产量不变变-250080200产量增加加-4000100300集成电路路成功00.6产量不变变-25000250产量增加加-3500-2500650（1）画画出决策策树。（22）计算算各点的的益损期期望值。（33）选择择最优方方案。解答如下下：第一步：画出决决策树。第二步：计算各各点的益益损期望望值，并并标示在在图上。第三步：确定方方案：由由于节点点E(111)大于节节点E(12)的益损损期望值值，因此此最优决决策方案案为买专专利，并并且节点点E(11122)大于E(11221)益损期期望值，所所以选择择增加产产量

13、方案案121价格低(0.1)价格中(0.5)价格高(0.4)D-100D 100D 0购买专利失败(0.2)成功(0.8)1112产量不变增加产量价格低(0.1)价格中(0.5)价格高(0.4)D-200D 150D 50价格低(0.1)价格中(0.5)价格高(0.4)D-300D 250D 50价格低(0.1)价格中(0.5)价格高(0.4)D-200D 200D 0价格低(0.1)价格中(0.5)价格高(0.4)D-300D 600D -250价格低(0.1)价格中(0.5)价格高(0.4)D-100D 100D 0失败(0.4)成功(0.6)产量不变增加产量659560853030958

14、56382自行研究2212例2、某某公司准准备生产产一种新新产品，它它的期望望市场寿寿命为110年，需需要做出出决策究究竟是建建造一个个大车间间，还是是建造一一个小车车间。如如果选择择建造小小车间，那那么还要要决策两两年后是是否扩建建。 现有情情况分析析如下：A根据据市场部部门估计计：(1) 该产品在在前2年年市场需需求量高高，后88年需求求量持续续高的可可能性为为60%；(2) 该产品在在前2年年市场需需求量高高，后88年需求求量低的的可能性性为100%；(3) 该产品在在前2年年市场需需求量低低，后88年需求求量持续续低的可可能性为为30%；(4) 该产品在在前2年年市场需需求量低低，后8

15、8年需求求量高的的可能性性为0%。B根据据财务部部门估计计各种情情况下的的损益值值为：(1) 造大车间间而需求求高（在在10年年中），每每年获利利1000万元。(2) 造大车间间而需求求低（在在10年年中），由由于固定定费用高高、开工工不足，每每年只能能获利110万元元。(3) 造小车间间而需求求低（在在10年年中），每每年可获获利400万元。(4) 造小车间间，若前前两年需需求高，每每年会获获利455万元；(5) 造小车间间，在前前两年需需求高的的情况下下，若不不扩建而而后8年年需求一一直很高高，由于于竞争性性产品进进入市场场，小车车间每年年收益就就会跌到到25万万元；(6) 造小车间间，小

16、车车间在前前两年需需求高的的情况下下，过22年后扩扩建而遇遇到高需需求，后后8年每每年能获获利700万元；小车间间在前两两年需求求高的情情况下，过过2年后后扩建而而遇到低低需求，后后8年每每年能获获利只有有5万元元。C根据据建筑公公司的估估计： 大车间间从建造造到投产产要投资资3000万元， 造小车车间要1130万万元，如如果在22年后扩扩建又要要2200万元。 请就上上述问题题，用决决策树方方法做出出获得最最大利润润的决策策方案。解答：画出决策策树如下下：各点的数数学期望望值计算算如下：E（1111）=100080.866+10080.114=6699.2E（1112）=108=800E（1

17、11）=(6999.2+10002)0.7+(800+1002)0.33-3000=3359.44E（1221）=4008=3220E（12221）=70080.866+580.114-2220=2677.2E（12222）=25580.866+40080.114=2216.8E（1222）= E（112211）=2667.22E（122）=(3320+402)0.3+(2667+4452)0.77-1330=2239.9E（1）= E（11）=359.4 因此此，选择择建大车车间方案案。例3、某某企业准准备生产产一种新新产品。估估计该产产品的销销售量有有较高、一一般、较较低、很很低四种种情况

18、，而而对每种种状态出出现的概概率则无无法预测测。为生生产该产产品，企企业有三三种实施施方案：新建一一个车间间进行生生产；改改造一个个现有车车间进行行生产；部分零零件在现现有车间间生产，部部分零件件外购。该该新产品品企业准准备生产产10年年，100年内在在不同状状态下的的损益值值（扣除除投资费费用）如如下表所所示。请请分别用用乐观法法、悲观观法和后后悔值法法来决策策实施方方案。状态益损值方案单位：万万元j较高一般较低很低建立新车车间A11850420-1500-4000改造现有有车间AA2600400-1000-3500部分生产产、部分外购购A340025090-50解：（1）乐乐观法 每个个方

19、案在在不同状状态下的的最大收收益分别别为： maax 8500，4220，-1500，-4400=8550 AA1 maax 6000,4000,-1000,-3350=6000 AA2 maax 4000,2550,990,-50=4000 AA3取各方案案最大收收益值中中的最大大值，可可得：max8500，6000，4400=8550 对对应实施施方案为为A1 ，即建建新车间间。（2）悲悲观法 每个个方案在在不同状状态下的的最小收收益分别别为： miin 8500，4220，-1500，-4400= -4000 AA1 miin 6000,4000,-1000,-3350= -3500 A

20、A2 miin 4000,2550,990,-50= -50 AA3取各方案案最小收收益值中中的最大大值，可可得：mmax-4000，-3500，-550= -550 对对应实施施方案为为A3 ，即部部分自己己生产，部部分外购购。（3）后后悔值法法状态益损值 方案单位：万万元j较高一般较低很低建立新车车间850*420*-1500-4000改造现有有车间600400-1000-3500部分生产产、部分外购购40025090*-50* 首先，找找出对应应各种自自然状态态下所有有方案的的最大损损益值（表表中*号号者），如如上所示示； 其其次，求求出各方方案在各各种状态态下的后后悔值，如如下表所所示

21、，并并将各方方案最大大后悔值值列于下下表最后后一列。状态益损值方案单位：万万元j较高一般较低很低最大后悔悔值建立新车车间00240350350改造现有有车间25020190300300部分生产产、部分外购购45017000450最后，找找出最小小后悔值值3000，对应应方案AA2，即改改造现有有车间生生产。2、网络络技术规规划案例例例1、 某高科科技股份份制企业业拟进行行一项新新产品的的开发，根根据工作作任务分分解方法法，具体体工作内内容及作作业时间间安排如如下：序号工作内容容代号紧后工序序作业时间间（天）1市场调查查AD62项目研究究BE123资金筹备备CI、J、K134需求分析析DF35产

22、品设计计EH、I66产品计划划FG47市场计划划GH、I28设备计划划HJ、K59物资准备备IN1210设备准备备JL1011人员计划划KM912设备规划划LN813人员安排排MN414生产制造造N结束11要求：画画出该工工程作业业的网络络图计算算工程时时间 计计算作业业时差 找出关关键路线线解答要点点：网络图如如下：工程时间间：522天 关键路线线工序：BEHJLN例2、已已知建设设一个汽汽车库及及引道的的作业明明细如下下表所示示（单位位：天），要要求：(1) 画出网络络图 (22) 计计算工程程时间 (33) 计计算作业业时差 (44) 找找出关键键路线工序代号号工序名称称工序时间间紧前工

23、序序A清理场地地，准备备施工10-B备 料8-C车库地面面施工6A,BD预制墙及及房顶的的桁架16BE车库混凝凝土地面面保养24CF立 墙 架4D,EG立房顶桁桁架4FH装窗及边边墙10FI装 门4FJ装天花板板12GK油 漆16H,I,JL引道混凝凝土施工工8CM引道混凝凝土保养养24LN清理场地地，交工工验收4K,M解答要点点：网络图如如下图所所示。关键路线线为A-C-EE-F-G-JJ-K-N；最最短工程程时间为为80天天。3、动态态规划例例子例1、某某一小城城镇拟进进行城市市信息网网络建设设，需要要从A地地到G地地铺设一一条多模模数据光光纤。下下图是从从A地到到G地的的街道模模型图，由

24、由于光纤纤价格较较贵，请请用动态态规划方方法帮助助该市规规划最短短的铺设设路线，按按照最短短的铺设设路线，需需要光纤纤多少公公里？注：图中中线段上上方的数数字为两两节点间间的里程程（单位位：公里里）AB1B2C1C2C3D1D21C4E1D3E2F1F2E3G533618766853338422123335526643347597681310912131618解答如下下：按照图示示（加粗粗）路线线铺设最最节省，需需光纤118公里里。例2 某某公司有有三个工工厂，为为了增强强竞争能能力，需需对每个个工厂进进行扩建建。公司司用于扩扩建的总总投资金金额为550000万元。对对每个工工厂的投投资金额额

25、不同所所产生的的效益也也有所不不同，对对每个工工厂的投投资方案案及扩建建后预期期可获得得的利润润如下表表所示。请请用动态态规划方方法确定定对各工工厂分别别投资多多少才能能使公司司的总利利润达到到最大。投资金额额（万元）投资效益益工厂1工厂2工厂30000100001500013000200002600028000250003000035000390004000042000注：“”表示公公司不考考虑该投投资方案案及其收收益。 解答： 用动态态规划的的方法将将对三个个工厂的的投资分分为三个个阶段，三三个阶段段的总投投资不超超过50000万万元，画画出下述述动态规规划图：利用逆序序决策的的方法，计计

26、算出每每个阶段段的优化化解，最最终得到到最佳投投资方案案收益为为68000万元元；即工工厂1投投资10000万万元扩建建，工厂厂2投资资20000万元元扩建，工工厂3投投资20000万万元扩建建。例8、某某公司下下属三个个工厂，为为扩大生生产能力力考虑扩扩建。每每个工厂厂都有若若干种方方案可供供选择，各各种方案案的投资资及所能能取得的的收益如如下表所所示（单单位：千千万元）。现现公司有有资金55千万元元，问如如何分配配投资使使公司收收益最大大？Mij（方案）工厂 ii1i =22i3C（投资资）R（收益益）CRCR1000000215281332639-4-412-（注：表表中“-”表示无无此方案案） 用动态态规划的的方法将将对三个个工厂的的投资分分为三个个阶段，三三个阶段段的总投投资不超超过50000万万元，画画出下述述动态规规划图。利利用逆序序决策的的方法，计计算出每每个阶段段的优化化解，最最终得到到最佳投投资方案案收益为为67000万元元；即工工厂1投投资20000万万元扩建建，工厂厂2投资资20000万元元扩建，工工厂3投投资10000万万元扩建建；或工工厂1投投资10000万万元扩建建，工厂厂2投资资30000万元元扩建，工工厂3投投资10000万万元扩建建；或工工厂1投投资10000万万元扩建建，工厂厂2投资资40000万元元扩建，工工厂3投投资0万万元扩建建。14