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1、系统工程复习范围1、系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体。2、系统的特性：集合性相关性阶层性整体性目的性环境适应性3、系统工程的理论基础是由一般系统论、大系统理论、经济控制论、运筹学等学科相互渗 透、交叉发展而形成的。4、系统分析的过程：它包括五个行动环节：（1）阐明问题谋划备选方案 预测未来环境 建模和估计后果比较备选方案。他的整个过程可归纳为阐明问题、分析研究、评价比 较三个阶段。5、两种方法论的内容简述及区别内容简述 霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现时问题基本上都可以归纳成工程 系统问题，应用定量分析手段，求得最优解。切克兰德方法论的核心
2、是“比较”与“探寻”，它强调从“理想”模式（概念模型）与现实 状况的比较中，探寻改善现状的途径，使决策者满意。两种方法比较 霍尔三维结构和切克兰德方法论均为系统工程方法论，均以问题为起点，具有相应的逻辑过 程。两种方法论的不同点为：霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适 合社会经济和经营管理等软系统问题的研究；前者的核心内容是优化分析，而后者的核心 内容是比较学习。前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性或定性与定量有机结 合的基本方法。6、所谓结构模型，就是应用有向连接图来描述系统各要素间的关系，以表示一个作为要素 集合体的系统的模型。7、邻接矩阵：图的基本的矩阵表示，
3、描述图中各节点两两间的关系。【计算】书 P388、可达矩阵：用矩阵来描述有向连接图各节点之间，经过一定长度的通路后可以到达的程 度。【计算】书P399、【计算】ISM （解释结构模型法）：书P42页例3-110、建模步骤：（1）形成问题选定问题变量关系的确定确定模型的数学结构及参数 辩识 模型真实性实验11、分析模型的方法：图解法、拟合法、经验法、机理法12、【计算】莱氏人口模型：书P66页例4-313、因果关系图：书 P12814、反馈回路：在自然现象中，存在着作用与反作用的相互关系。一些原因和结果总是相互 作用的。原因引起结果，而结果又作用于形成原因的环境条件，促使原因变化，这样就行成 了
4、因果关系的反馈回路。15、反馈回路的基本特征：原因和结果的地位具有相对性，即在反馈回路中将哪个要素视作 原因，哪个要素视作结果，要看分析问题的具体情况而定。16、系统评价尺度：绝对尺度、间隔尺度、顺序尺度、名义尺度。在评价中，要根据评价的 目的、评价对象的性质等来确定评价尺度。17、【计算】关联矩阵：书P160 6-518、层次分析法：用求重量比判断矩阵之特征向量的方法求得物品真实的重量向量W19、层次分析法系统评价的主要步骤：对构成评价系统的目的、评价指标（准则）及替代方案等要素建立多级递阶的结构模型 对同属一级的要素以上一级的要素为准则进行两两比较，根据评价尺度确定其相对重要 度，据此建立
5、判断矩阵计算判断矩阵的特征向量以确定各要素的相对重要度最后通过综合重要度的计算，对各种方案要素进行排序，从而为决策提供依据20、【计算】判断矩阵求相对重要度：书P172 21：系统决策的类型：确定性、风险性、不确定性 确定型：对未来情况可以获得精确、可靠的数据风险型：未来有几种可能的状态和相应后果，其出现的概率可以预测 不确定型：未来可出现的状态和后果难以估计22、决策分析是为解决风险型和不确定型问题提供一套推理方法和逻辑步骤。23、决策的判断要求满足可传递性独立性24、【计算】贝叶斯决策 见例题25、【计算】决策树 见P1907-4ISM 解释结构模型今要求分析影响交通事故的因素的问题。经过
6、有关方面的分析后认为：影响因素有：1、防 止事故发生（主观因素），2、减少事故隐患（客观因素），3、提高车辆安全驾驶技术，4、 提高司机责任感；5、改善道路设施，6、改进车辆安全监督，7、加强十字路口交通管理；8、 减少交通事故损失。经过有关方面专家讨论，可以建立如下的可达矩阵。10011010010101000000100100000000000000001001000001010101010111011.已知可达矩阵M,经分析可知，所有要素都在同一个连通域内。S1S2S3S4S5S6S7S8S10000001S201000001S310100001M = S410010001S501001
7、001S601000101S701000011S8000000012. 级间分解（1）第1级分解,作各个元素的可达集和前因集如下.SiR(SJA)RCSJfWJ11,81阳122,82,567231,3,83341484452,5,85562郃66727,877881,23,4,5,6,7,88从表中可以看出,S8满足：R(S8)= R(S8)G A(S8)故, S8 为第一级元素.去掉S8,进行第2级分解(3) 去掉二级要素,进行第 3 级分解所有要素分解完毕。3.重新排序后的可达矩阵8 :51S2S3s斗S3S6S7Sbri i00 :0000olSi111o !00000Sii i010
8、0000M = Ss111010000Sai i10【01000i i01【00100Sc1101100010St 1i【01 !000014.建立递阶有向图莱氏人口模型例：某企业根据预测前一年(t=o)统计可知，该企业共有技术人员300.其中：技术员140 名，助理工程师100 名，工程师(包括高级工程师)60 名现企业规定在技术员中每年有30% 的人数可晋升为助理工程师，有 10%的人数因种种原因而调离该企业，余下的 60%技术员继 续担任原职，在助理工程师中，每年有 30%晋升为工程师,30%调离，而余下的40%继续留任， 在工程师中，每年有 60%留任， 40%调离和退休.同时，该企业
9、每年招收大学毕业生 80 名 以补充技术员队伍.今要求预测今后5 年内该企业技术人员的拥有量及其职称的分布情况.应用状态空间模型预测.先设技术员，助理工程师、工程师编号分别为1、2、3.同时由题 意可知，该企业技术人员职称的转移矩阵为1231P11P12P13.r0.60.30 P= 2P21P22P2300.40.331 P31P32P33JI 000.6J令X(t)=x1(t),x2(t),x3(t)为时刻t的人员状态变量的向量；U(t)=u1(t+1),u2(t+1),u3(t+1)为t,t+1 时间区间内各类技术人员补充数(即输入数)变量的向量状态方程可写成:X(t+1)=X(t)Px
10、1(t+1),x2(t+1),x3(t+1)=x1(t),x2(t),x3(t)P输出方程为:Y(t+1)=X(t+1)+U(t+1)y1(t+1),y2(t+1),y3(t+1)=x1(t+1),x2(t+1),x3(t+1)+80,0,0技术人员拥有量及其分布情况123时刻E S TE S TE S Tt=014010060t=180+84=1 S442+40=0230+36=66t=2B0+9B=17849+33=0225+40=S4t=380+107=13754+33=0625+39=63t=A00+112=19256+35=9126+30=64t=500+115=195站+36=94
11、27+3B=65表中: 1技术员；2助工； 3工程师E补充或晋升；S留任；T总计决策树 某企业对产品生产工艺进行改进，提出两个方案：一是从国外引进生产线，另一是自行设计 生产线。引进投资较大，但产品质量好成本低，成功率为80%；自行设计投资相对较小，产 品质量也有一定保证成本也较低，只是成功率低些为60%。进一步考虑到无论引进还是自行 设计，生产能力都能得到提高。因此企业又制订了两个生产方案：一是产量与过去保持相同， 一是产量增大。为此又需要决策，最后若引进与自行设计不成功，则企业只能采用原工艺生 产，产量保持不变。企业打算该产品生产五年，根据市场预测，五年内产品价格下跌的概率 为 0.1，不
12、变的概率为 0.5，上涨的概率为 0.4 ，通过估算各种方案在不同价格状态下的益损 值如表所示，试用决策树进行决策。状态表状态价跌价平价涨概率0.10.50.4按原工艺生产的益损值-1000125引进（成功0.8）产量不变-25080200产量增加-400100300自行设计 （成功06产量不变-2500250产量增加-350-250650跌价（0.4） -25Q原价0.5） / 80 价0.4） 一八羽0跌价（0一1） 丄0。原价（0.5）味价（64）跌价（0.1 ） /-ioo 原价（0.5） 仃价（64） 一八仞跌价CM) 250 原价(0.5) )(0.4) A19R 跌价(CM )
13、A-350 原价(0.5) /_250 涨价(0.4) 一/*罚贝叶斯决策 例：某工程项目按合同应在三个月内完工，其施工费用与工程完工期有关。假定天气是影响 能否按期完工的决定因素，如果天气好，工程能按时完工，获利5 万元；如果天气不好，不 能按时完工，施工单位将被罚款1 万元；若不施工就要付出窝工费2千元。根据过去的经验， 在计划实施工期天气好的可能性为30%。为了更好地掌握天气情况，可以申请气象中心进行 天气预报，并提供同一时期天气预报资料，但需要支付资料费800 元。从提供的资料中可知， 气象中心对好天气预报准确性为80%，对坏天气预报准确性为90%。问如何进行决策。解：采用贝叶斯决策方法。（1）先验分析根据已有资料做出决策损益表。d1施工d2不施工好天气e 1 （0.3）5-0.2坏天气8 2 (0.7)-1-0.2E (dj
