系统工程14年考点总结2.docx

1、系统工程14年考点总结2第一章 系统工程概述11年，1单，1名12年，1单，2填，1名13年，1单，2填，1名系统论：是研究系统的模式、原则和规律，并对其功能进行数学描述的理论。控制论：控制论是研究各类系统的控制和调节的一般规律的综合性理论，信息与控制是其核心概念。信息论（13名）：是研究信息的提取、变换、存储与流通等特点和规律的理论。系统的要点：系统及其要素、系统和环境、系统的结构、系统的功能系统的属性：整体性（13填）、关联性、环境适应性（13填）、目的性、层次性关联性-构成系统的要素是相互联系、相互作用的系统的类型：自然与人造、实体与概念（12填）、动态与静态、封闭与开放系统工程方法的思

2、想及应用要求：确立系统的观点（系统工程工作的前提）、总体最优观点（系统工程的目的）、综合运用方法与技术的观点（系统工程解决问题的手段）、问题导向和反馈控制的观点（系统工程有效性的保障）系统工程的特征：1.系统工程一般采用先决定整体框架，后进入内部详细设计的程序2.核心思想是“综合即创造”3.系统工程属于软科学系统工程方法的特点及相应的要求：1.科学性与艺术性兼容，这与系统工程主要作为组织管理的方法论和基本方法，在逻辑上是一致的；2.多领域、多学科的理论、方法与技术的集成；3.定性分析与定量分析有机结合；4.需要各有关方面（人员、组织等）的协作。第二章 系统工程方法论11年，3单，1填，1论12

3、年，3单，1填，1简13年，3单，1简霍尔三维结构 时间维，表示系统工程的工作阶段或进程；规、设、分、生、实、运、更逻辑维，是指系统系统每阶段工作所应遵从的逻辑和工作步骤；摆、设、综、模、最、决、实知识维，该维的内容表征从事系统工程工作所需要的知识，也可反映系统工程的专门应用领域；霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，该方法论具有研究方法上的整体性、技术上的综合性、组织管理上的科学性和系统工程工作的问题导向性等。切克兰德方法论认识问题、跟底定义、建立概念模型、比较及探寻、选择、设计与实施、评估与反馈两种方法的比较相同点：霍尔三维结构与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

4、相应的逻辑过程。不同点：1.霍尔方法论主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适合于社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究；2.前者的核心是优化分析，后者的核心是比较学习；3.前者更多地关注定量分析的方法，后者强调定性与定量相有机结合的基本方法。系统分析：系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统有关各方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。系统分析的原则：（坚、整、多、定、多）1.坚持问题导向，其目的在于寻求解决特定问题的最优或最满意方案，是系统分析的目的。2.以整体为目标，以整体最优为核心的系统观点是系统分析的前提条件。3.多方

5、案模型分析和选优，多样性、合目的性、能实现性、可识别性。这是系统分析的核心内容。4.定量分析与定性分析相结合，这是系统分析的基本手段。5.多次反复进行，这是系统分析成功的重要保障。提问法：是针对需要研究的对象，列出有关的问题，形成检核表，然后一个个来核对讨论，从而发掘出解决问题的大量设想的创造性技术。5W1H，检核表法头脑风暴法两条基本原则：一是推迟判断，二是数量提供质量。德尔菲法特点：专家匿名表示意见、多次反馈和统计汇总比较头脑风暴法与德尔菲法：头脑风暴法是针对一定问题，召集有关人员参加的小型会议，在融洽轻松的会议气氛中，与会者敞开思想，各抒己见，自由联想，畅所欲言，互相启发，互相激励，使创

6、造性设想起连锁反应，从而获得众多解决问题的方法。德尔菲法运用匿名的方式反复多次征询专家的意见和进行背靠背的交流，以充分发挥专家们的智慧、知识和经验，最后汇总得出一个能比较反应群体意志的预测结果。1）确定调查目的，拟定调查提纲；2）选择一批经验丰富而又熟悉该专题的专家，一般10-20人，包括理论和实践等各方面专家；3）以通信的方式向选定的各个专家发出调查表，征询意见；4）经过一轮德尔菲活动后，把原始资料或专家意见汇总成图表反馈给参加咨询的专家，在一定期限内回收，在进行汇总分析，然后转入下一轮活动。头脑风暴法缺点：面对面式讨论带来的害怕权威、随声附和，或固执己见，或因顾虑情面不愿与他人意见冲突等弊

7、端。德尔菲法缺点：专家时间紧，他们的回答往往比较草率；同时由于预测主要依靠专家，因此归根到底仍属专家们的集体主观判断；选择合适的专家也较困难，征询意见的时间较长，对于需要快速判断的预测难以使用。群体决策支持系统（GDSS），能让分散在不同地方的决策者在同一时间通过远程电视会议系统，面对面地在一起讨论某些重大决策。这种决策模式得以实现的基础被称之为群件（群件就是帮助群组协同工作的软件），即任务共享、环境共享、时间与地点共享（技术包括会议技术、布告栏技术、存储与转发技术）情景分析法：是通过一系列有目的、有步骤的探索与分析，设想未来情景以及各种影响因素的变化，从而更好地帮助决策者制定出灵活且富有弹性

8、的战略规划、计划或对策。第三章 系统模型与模型化11年，1单，3填，1简，1论12年，2单，4填，1名，1论13年，1单，4填，1名，1论模型：是现实系统的替代物，模型反映出系统的主要组成部分、各部分之间的相互作用，以及在运用条件下的因果作用及相互关系。模型是现实系统理想化的抽象或简洁表示，描绘了系统的某些主要特点，是为了客观地研究系统而发展起来的。模型的特征：1.它是现实世界部分的抽象或模仿；2.它是由那些与分析问题有关的因素构成的；3.它表明了有关因素间的相互关系模型的本质：利用模型与原型之间的相似关系，在研究过程中可以用模型来代替原型，通过对模型的研究得到关于原型的一些信息。这里的相似关

9、系是指两事物不论其自身结构如何不同，其某些属性是相似的。模型的分类：概念模型、符号模型、形象模型、类比模型、仿真模型概念模型是通过人们的经验、知识和直觉形成的。形式上是思维、字句、描述。符号模型用符号代表系统的各种因素和它们间的相互关系，结构模型和数学模型形象模型是把现实的东西的尺寸进行改变后的表示。物理模型、图像模型。类比模型和实际系统的作用相同。用一组参数来表示实际系统的另一组参数。仿真模型是用计算机对系统进行仿真时所使用的模型。构造模型的原则（大纲无要求）：1.建立方框图；2考虑信息相关性；3.考虑准确性；4.考虑结集性建模的基本步骤(11论)：1.明确建模的目的和要求，以便使模型满足基

10、本要求，不致产生太大偏差；2.对系统进行一般语言描述；3.弄清系统中的主要因素（变量）及其相互关系，以便使模型准确地表示现实系统；4.确定模型的结构；5.估计模型的参数；6.实验研究；7.必要修改。模型化的基本方法：1.分析法，分析解剖问题，深入研究客体系统内部的细节，利用逻辑演绎方法，从公理、定律导出系统模型。2.实验法，通过对实验结果的观察和分析，利用逻辑归纳法导出系统模型。数理模型方法是典型代表。包括：模拟法、统计数据分析、试验分析3.综合法，将实验数据与理论推导统一于建模之中。4.老手法，德尔菲法5.辩证法，系统是一个对立统一体，是由矛盾的两方面构成的。结构模型是定性表示系统构成要素以

11、及它们之间存在着的本质上相互依赖、相互制约和关联情况的模型。采用集合、有向图、矩阵等三种相互对应的方式来表达系统的某种结构。二元关系，是根据系统的性质和研究目的所约定的一种需要讨论的、存在于系统中的两个要素之间的关系。通常有影响关系、因果关系、包含关系、隶属关系以及各种可以比较的关系。对系统的任意构成要素Si和Sj来说，既有SiRSj，又有SjRSi，这种相互关联的二元关系叫强连接关系。具有强连接关系的各要素之间存在替换性。有向图是由节点和连接各节点的有向弧组成的，可用来表达系统结构。用节点表示系统的各构成要素，用有向弧表示要素之间的二元关系。邻接矩阵，若有一列元素全为0，则Sj是系统的输入要

12、素，若有一行元素全为0，则Si是系统的输出要素。列入行出可达矩阵，表示系统要素之间任意次传递性二元关系或有向图上两个节点之间通过任意长的路径可以到达的情况的方阵。解释结构模型化技术（ISM）基本思想：通过各种创造性技术，提取问题的构成要素，利用有向图、矩阵等工具和计算机技术，对要素及其相互关系等信息进行处理，最后用文字加以解释说明，明确问题的层次和整体结构，提高对问题的认识和理解程度。(提要素、利工计、素关处、文解释、明层整、提认理)主成分分析（PCA），通过变量变换的方法把相关的变量变为若干不相关的综合指标变量。特点：能将众多的线性相关指标转换为少数线性无关指标，就显示出其应用价值。主成分是

13、指通过转换后所找到的线性无关的变量。聚类分析，按照事物属性的内在联系规律和一定的要求，对事物进行分类研究的方法叫做聚类分析。聚类分析可将样本或变量按亲疏的程度进行分类。通过距离，相似系数来描述其亲疏程度。有了距离和相似系数就可定量地对样本分组，根据分类函数将差异最小的两类归成一组，组和组之间再按分类函数进一步归类，直到所有样本归成一类为止。过程：1.首先对原始数据进行处理，对原始数据进行标准化转换2.定义距离公式，计算距离3.按照距离由小到大逐步归类聚类分析不仅可用于对样本进行分析，而且可用于对指标变量进行分类，后者又可表示变量间的亲疏程度。不论对样品还是变量，均可用相关系数表示。状态：状态是

14、指为完全描述tt0时系统行为所需变量的最小集合，该集合构成状态空间。状态变量：最小变量集合中的每个变量称为状态变量。模糊逻辑：模糊逻辑推广了经典的二值逻辑，可以具有无穷多个中间状态，是处理不精确性和不确定性的有效工具。模糊技术以模糊逻辑为基础，从人类思维中的模糊性出发，对于模糊信息进行量化，其中最重要的一步是利用专家的知识和实际经验来定义相应模糊集的隶属函数。在模糊理论研究中，隶属函数是最基本的研究对象，它的确定主要是靠专家的知识和实际经验，其中包含有主观的因素。模糊集反映了人脑的思维特征，而使得模糊理论在许多以人为主要对象的领域得到了成功应用。模糊控制是基于模糊集的一种“软控制”，相应的控制

15、算法则是人脑思维的量化模拟。所以模糊集及模糊控制理论是智能信息处理、软计算技术的基础。禁忌搜索算法（TS）：TS是Glove模拟智能过程而提出的一种具有记忆功能的全局逐步优化算法。TS的核心在于对搜索过程使用短期记忆和中长期记忆，以令搜索具有广泛性和集中性。其基本思想是搜索可行的解空间，在当前解的邻域中找到另一个更好的解。但是为了能够逃出局部极值和避免循环，算法中设置了禁止表，当搜索的解在禁止表中时，则放弃该解。TS算法可以灵活地使用禁止表记录搜索过程，从而使搜索既能找到局部最优解，同时又能越过局部极值得到更优的解。模拟退火算法（SA）：SA是基于蒙特卡洛迭代求解的一种全局概率型搜索算法。该算

16、法源于固体退火过程的模拟。先将固体加热至熔化，再徐徐冷却使之凝固成规整的晶体。熔解是为了消除系统中原先可能存在的非均匀状态，冷却过程徐徐进行的目的是使系统在每一温度下都达到平衡态。因为在平衡态，系统的自由能达到最小值。如果将优化问题的目标函数类比为能量函数，控制参数类比为温度T，模拟固体退火过程就可将给定控制参数值时优化问题的相对最优解求出，然后减少控制参数，使其趋于0，最终求得组合优化问题的整体最优解。SA是一种全局优化方法，通过人为的引入噪声，使得当算法陷入局部最优的陷阱时，能制造从该陷阱中逃脱的条件，进而再逐步减小噪声，以使得算法能停留在全局最优点。遗传算法（GA）：GA是Holland

17、研究自然遗传现象与人工系统的自适应行为时，借鉴“优胜劣汰”的生物进化与遗传思想而提出的一种全局性并行搜索算法。用搜索和优化过程模拟生物体的进化过程，用搜索空间中的点模拟自然界的生物体，经过变形后的目标函数度量生物体对环境的适应能力，生物优胜劣汰类比为优化和搜索过程中用好的可行解取代较差可行解的迭代过程。这样就形成了进化策略。GA是一个群体优化的过程。蚁路算法（AS）：AS是一种源于大自然中生物世界的新的仿生类算法，作为通用型随机优化方法，它吸收了昆虫王国中蚂蚁的行为特性，通过其内在的搜索机制，在一系列困难的组合优化问题求解中取得了成效。作为昆虫的蚂蚁在寻找食物源时，能在其走过的路径上释放一种蚂

18、蚁特有的分泌物-信息激素，使得一定范围内的其他蚂蚁能够察觉到并由此影响他们以后的行为。当一些路径上通过的蚂蚁越来越多时，其信息激素轨迹也越来越多，以致信息激素强度增大，后来蚂蚁选择该路径的概率也越高，从而更增加了该路径的信息激素强度，这种选择过程被称之为蚂蚁的自催化行为。由于其原理是一种正反馈机制，因此，可将蚂蚁王国理解成所谓的增强型学习系统。第四章 系统仿真及系统动力学方法11年 2单，2填，1名12年 2单，2填，1名13年 2单，2填，1名系统仿真的实质：1.它是一种对系统问题求数值解的计算技术。尤其当系统无法建立数学模型求解时，仿真技术却能有效地处理这类问题。2.仿真时一种人为的实验手

19、段（11填），这是仿真的主要功能3.系统仿真时，尽管要研究的是某些特定时刻的系统状态或行为，但仿真过程也恰恰是对系统状态或行为在时间序列内全过程的描述。仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。系统仿真方法分为两大类：连续系统仿真方法和离散系统仿真方法。连续系统是指系统中的状态变量随时间连续地变化的系统。离散系统是离散事件动态系统的简称，是指系统状态变量只在一些离散的时间点上发生变化的系统。系统动力学SD：是一种对社会经济问题进行系统分析的方法论和定性与定量相结合的分析方法。SD模型的特点：1.多变量，2.定性分析与定量分析相结合，3.以仿真实验为基本手段和以计算机为工具，4.可处理

20、高阶次、多回路、非线性的时变复杂系统问题。系统动力学（SD）工作程序：认识问题界定系统要素及其因果关系分析建立结构模型建立量化分析模型仿真分析比较与评价政策分析系统动力学基本原理：4要素：状态、信息、决策、行动2个基本变量：水准变量、速率变量1个基本思想：反馈控制信息流（13填）源于对象系统内部，实体流源于系统外部；信息是决策的基础，通过信息流形成反馈回路是构造SD模型的重要环节。因果图：因果箭，箭尾始于原因，箭头终于结果。正为加强，负为削弱。因果链，因果关系具有传递性；因果回路：原因和结果的相互作用形成因果关系回路。它是一种特殊的（封闭的、首尾相接的）因果链。正反馈回路起到自我强化作用，负反

21、馈回路具有内部稳定器作用。流程图：流、水准、速率、参数、辅助变量、源与洞、信息、滞后或延迟。流：是系统中的活动和行为，通常只区分出实体流和信息流。参数：是系统中的各种常数，或者是在一次运行中保持不变的量。系统动力学SD建模步骤：1.明确系统边界，即确定对象系统的范围；2.阐明形成系统结构的反馈回路，即明确系统内部活动的因果关系链。3.确定反馈回路中的水准变量和速率变量4.阐明速率变量的子结构或完善、形成各个决策函数，建立起SD结构模型。第五章 系统评价方法系统评价：系统评价就是全面评定系统的价值5W1H评价对象（what）、评价主体（who）、评价目的（why）（13填）、评价时期（when）

22、、评价地点（where）、评价方法（how）评价对象是指接受评价的事物、行为或对象系统，如待开发的产品、待建设或建设中的项目等。评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体。评价主体根据个人的性格特点以及当时的环境、评价对象的性质以及对未来的展望等因素，对于某种利益和损失有自己独到的感觉和反应，这种感觉和反应就是效用。评价目的即系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用。评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶段。期初评价、期中评价、期末评价、跟踪评价。评价地点（13简）：其一是指评价对象所涉及的及其占有的空间，或称评价范围；其二是指评价主题观察问题的角度和高度，或称评价的立场。评价方法：1.

23、以经济分析为基础的费-效分析法，2.以多指标的评价和定量与定性分析相结合为特点的关联矩阵法、层次分析法和模糊综合评价法。费用是为达到系统目的所必须付出的代价或牺牲。效益是实现某个目的的经济效果。关联矩阵法是常用的系统综合评价法，主要是用矩阵的形式来表示各替代方案有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价值评定量之间的关系。关键在于确定各评价指标的相对重要度（即权重Wj）以及根据评价主体给定的评价指标的评价尺度，确定方案关于评价指标的价值评定量。逐对比较法（11简）：对各替代方案的评价指标进行逐对比较，对相对重要的指标给予较高得分，据此可得到各评价项目的权重Wj。再根据评价主体给定的评价尺度，

24、对各替代方案在不同评价指标下一一进行评价，得到相应的评价值，进而求加权和得到综合评价值。A古林法（12简）：1.确定评价指标的重要度Rj；2.Rj（重要度）的基准化处理；3.Kj（基准化后的结果）的归一化处理,计算评价项目的权重Wj，最后计算价值评定量；层次分析法AHP（12、13论）：1.分析评价系统中各基本要素之间的关系，建立系统的递阶层次结构。2.对同一层的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵，并进行一致性检验。3.由判断矩阵计算被比较要素对于该准则的相对权重。4.计算各层要素对系统目的（总目标）的合成（总）权重，并对各备选方案排序。模糊综合评判法：1.

25、确定因素集F和评定（语）集E；因素集F即评价项目或指标的集合，评定集或评语集E即评价等级的集合。2.统计、确定单因素评价隶属度向量，并形成隶属度矩阵R；隶属度，是指多个评价主体对某个评价对象在fi方面做出ej评定的可能性大小。3.确定权重向量Wf等；4.按某种运算法则，计算综合评定向量S及综合评定量。第六章冲突分析：是国外在经典对策论和偏对策理论基础上发展起来的一种对冲突行为进行正规分析的决策分析方法。冲突分析的要素：五个，时、局、选、结局、优第七章 战略研究与管理11年 1单+1填+1名12年 1单+1填+1名13年 1单+1填+1名战略研究三部曲“总结历史，认识现状，把握未来”我国战略研究

26、的模式：前馈型研究模式，反馈型研究模式，学习控制型研究模式前馈型研究模式片面强调了战略研究的事先指导性和系统演进的可预测性，而忽视了总结历史的一面；反馈型研究模式只注重总结历史，对一系列决策的实施情况进行观察分析，通过总结已经实施的战略，进行适时的调整或转移，而忽视了战略的事先指导作用，缺乏对系统演进和环境变化的科学预测。SWOT分析：strength优势，weakness劣势，opportunity机会，threat威胁。SW是内部威胁，OT是外部因素。PEST分析：是指对企业外部或宏观环境进行的系统化分析。分析内容一般对政治、经济、技术和社会这四大类影响企业的主要外部环境因素进行分析。波特五力分析：主要用于竞争战略研究中对战略主体及其能力的系统化或综合分析，供应商的讨价还价能力、购买者的讨价还价能力、潜在竞争者进入的能力、替代品的替代能力、行业内竞争者现在的竞争能力。波特价值链分析：是一种功能与结构、静态与动态有机结合的系统化分析方法。该方法把企业内外价值增加的活动分为基本活动和支持性活动。