系统工程重点知识考点背完就能过.docx
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系统工程重点知识考点背完就能过
系统工程
第一章
1.系统老三论:
系统论,控制论,信息论。
2.系统:
是由两个及两个以上有机联系,相互作用的要素所组成,具有特定功能,特定结构和特定环境的整体。
3.系统的一般属性:
整体性,关联性,环境适应性。
其次还有目的性,层次性。
4.系统类型:
(1)自然系统:
主要由自然物(动物,植物,水资源)所自然形成的系统。
人造系统:
根据特定的目的,通过人的主观努力所形成的系统。
(2)实体系统:
凡是以矿物,生物,机械和人群为基本要素所组成的系统。
概念系统:
凡是以概念,原理,政策,制度等非物质要素所构成的系统。
(3)动态系统:
系统的状态随时间变化而变化的系统。
静态系统:
表征系统运行规律的模型中不含有时间因素,即模型的变量不随时间变化,它可视为动态系统的一种特殊情况,即状态处于稳定状态的系统。
(4)封闭系统:
该系统与环境之间没有物质,能量和信息的交换,呈现一种封闭状态的系统。
开放系统:
系统与环境之间具有物质,能量与信息的交换系统。
第二章
1.霍尔三维结构:
分逻辑维,时间维和专业维。
逻辑维:
摆明问题,系统设计,系统综合,模型化,最优化,决策,实施计划。
时间维:
规划阶段,设计阶段,分析阶段,运筹阶段,实施阶段,运行阶段,更新阶段。
专业维:
内容表征系统工程所需要的知识,反映系统工程的专业领域。
其核心内容为:
最优化。
2.切克兰德方法论:
(1)认识问题;
(2)根底定义(3)建立概念模型(4)进行比较(5)寻找改善途径(6)选择(7)设计(8)实施(9)评估。
最优化是比较和探寻改善途径。
3.霍尔三维结构与.切克兰德方法论方法论均是系统工程的方法论,具有相应的逻辑过程。
两种方法论的不同点为:
(1)霍尔三维结构主要以工程系统为主要研究对象,是研究硬系统。
切克兰德方法论适用于对社会经济等软技术的研究。
(2)前者的核心是优化分析,后者的核心是比较学习。
(3)前者比较关心定量分析方法,后者强调定量和定性相结合的分析方法。
4.系统分析是运用建模,仿真,优化和评价等技术对系统各方面进行定量与定性相结合的分析,为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。
5.系统分析的六要素:
(1)问题;
(2)目的及目标(3)方案(4)模型(5)评价;(6)决策者;
6.系统分析的原则;
(1)坚持问题为导向;
(2)以整体为导向;(3)多方案模型分析和选优;(4)定性与定量分析相结合;(5)多次反复进行评价。
7.
(1)提问法:
5W1H:
why(目的);what(对象);when(时间);where(场所);who(人员);how(手段);产品设计检查表法:
(1)是否可以用于其他方面;
(2)是否其他方法也适用于同一问题;(3)是否可放大;(4)是否可放小;(5)是否可从新组合;(6)是否可改变颜色,气味,形状。
(2)头脑风暴法:
针对问题,召集有关专家参加小型会议,相关人员各抒己见,畅所欲言,互相启发,互相激励,从而获得更多解决问题的方法。
期间,主持人不能表达意见。
有两条原则:
推迟判断;以量取胜。
(3)德尔菲法:
(1)确定调查目的;
(2)选择一批有经验的专家;(3)以通信的方式向各个专家发出调查表,寻求意见;(4)把专家意见信息,进行汇总分析,然后,活动进入下一轮。
如此往复三四轮,将比较集中专家汇总信息进行处理,得出结果。
(4)群体决策支持系统:
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,面对面在一起讨论重大决策。
主要有会议技术,布告栏技术,存储与转发技术。
(5)情景分析法:
在专家集体预测的基础上,对可能的未来情景进行描述。
(1)建立信息库;
(2)确定主题目标;(3)分析并构造影响区域;(4)确定描述影响区域的关键变量。
(5)确定各种未来可能发生的各种趋势;(6)解释环境情景;(7)引入突发事件,检验其对未来的影响。
(8)阐明主题情景。
第三章、
1.模型:
是现实系统理想化的抽象表达,描述了现实系统的主要特点,是为了客观的研究系统而发展起来的。
模型的三特征:
(1)现实世界的部分抽象;
(2)由分析问题有关的因素组成。
(3)表明因素之间的相互关系;
2.模型化:
为了描述现实系统的构成和行为,对现实系统的各种要素进行适当的筛选,用一定的方式表达现实系统的方法。
3.模型的作用:
(1)对客体系统一定程度的研究表达;
(2)提供了脱离具体内容的逻辑表达和计算基础;(3)利用模型可以进行“思想”实验;
4.模型的分类:
概念模型(思维,描述,字句);符号模型(图示,数学);形象模型(物理,图像);类比模型;仿真模型;
5.建模的基本步骤:
(1)明确建模的目的;
(2)对系统进行一般描述;(3)弄清系统的主要因素及其相关关系;(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;
6.模型化的基本方法:
(1)分析法:
分析解剖问题,研究分析系统的内部细节。
(2)实验法:
通过对实验结果的观察分析,利用逻辑归纳法导出系统模型。
(3)综合法:
这种方法即注重实验数据有承认理论价值,将实验数据和理论推到同一于建模之中。
(4)老手法:
对于复杂的系统,利用以上的方法建模十分困难,其原因在于人们对这样的系统认识不足,就必须采用老手法。
即通过专家集体启发式的讨论,逐步完善对系统的认识,构造出模型来。
(5)辩证法:
其基本的观点:
系统是一个对立统一体,是由矛盾双方组成的。
7.可采用集合,有向图和矩阵等方式表达系统结构。
8.二元关系:
根据系统的性质和研究的目的所约定的一种需要讨论的,存在于系统中的两个元素之间的关系。
一般分为三种情形:
两要素存在二元关系,两要素无二元关系,两要素二元关系不明。
二元关系具有传递性。
具有强连接关系的各要素存在替换性。
P41例3-1
9.有向图由节点和节点之间的有向弧组成,用来表达系统的结构。
节点表示系统中的各个构成要素,有向弧表示各要素之间的二元关系。
呈强连接关系的要素节点具有双向回路。
10.邻接矩阵:
表示系统之间的二元关系和直接联系的矩阵。
1表示两要素之间有二元关系,0表示两要素无二元关系。
可达矩阵:
表示系统要素任意次传递二元关系或者有向图两个节点之间通过任意长度的路径可以到达情况的矩阵。
11.ISM的基本思路:
通过各种技术,提取问题的构成要素,利用有向图,矩阵和计算机技术,对要素及其相关消息等消息进行处理,最后用文字加以解释说明,明确问题的层次和结构,提高对问题的认识和理解程度。
12.主成份分析:
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。
由于在实际中存在指标数量多且指标之间线性相关,是分析评价方法无法应用。
主成份分析就是通过变量变换找到线性无关的变量。
由于线性无关,就使得分析与评价指标变量时可以切断相关的干扰,从而找出主导因素.
13.主成份分析的步骤:
(1)主成份选择;
(2)样本的主成份计算;(3)原指标对主成份的回归;
14.聚类分析:
按照事物的属性的内在联系规律,对事物进行分类研究的方法叫聚类分析。
聚类分析将样本的亲疏程度分类。
亲疏程度通常有两种方法:
(1)把样本和变量看成P维空间的一个点,定义点与点的距离;
(2)样本间的相似系数描述其相似系数;
15.聚类分析的方法:
(1)对原始数据进行处理;
(2)对原始数据进行标准化处理;(3)用d表示样本与样本的距离;(4)根据距离大小判断类别;
16.状态:
指为完全描述t>=t0时系统行为所需的最小集合,该集合构成状态空间。
完全描述的条件包括:
(1)已知t>=t0时的输入;
(2)已知t0时刻集合中所有变量的值;
17.状态变量:
最小变量集合中的每个变量称为状态变量;
18.连续变量的状态空间表达用微分方程;离散变量的状态空间表达用差分方程;
19.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经验来定义相应模糊集的隶属函数。
模糊控制是基于模糊集的一种“软控制”,相应的控制算法是人脑思维的量化模拟。
20.人工神经网络是模仿人脑生理特性的新型智能信息处理系统,它以模仿生物神经员元为基础,使系统具有自适应性,自组织性,容错性等。
21.禁忌搜索算法:
其基本思想是搜索可行解的空间,在当前解的领域中找到另一个更好的解。
为了能够逃出局部极值和避免循环,算法中设置了禁止表,当搜所的解在禁止表中时,则放弃该解。
22.模拟退火法:
跌代求解的一种全局概率型搜索方法,该算法源于固体退火过程的模拟。
其是一种全局优化方法,通过人为地引入噪声,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,从而逐步减少噪声,以使得算法能停留在全局最优点。
23.蚂蚁算法是一种源于大自然生物的世界的新的仿生类算法,作为通用型随机优化的方法,它吸收了昆虫中的蚂蚁的行为特性,通过其内在的搜索机制,在一系列困难的组合优化求解中取得了成效。
第四章
1.系统仿真:
根据系统分析的目的,在分析系统各要素的性质和相关关系的基础上,建立能够描述系统结构,且具有一定逻辑关系和数学方程的仿真模型,据此进行试验或定量分析,以获得正确决策所需要的信息。
2.系统仿真的实质:
(1)是一种系统问题求数值解的计算技术;
(2)是一种人为的试验手段;(3)在系统仿真时,尽管研究的是某特定时刻的系统状态,但仿真过程是对系统状态在时间序列全过程的描述。
3.系统动力学的工作程序:
(1)认识问题;
(2)界定系统;(3)要素及其因果关系分析;(4)建立结构模型;(5)建立量化分析模型;(6)仿真分析;(7)比较与评价;(8)政策分析;
4.系统动力学的四个基本要素:
(1)状态或水准;
(2)信息;(3)决策或者速率;(4)行动或实物流;系统动力学的两个基本变量:
水准变量;速率变量;系统动力学的一个基本思想:
反馈控制;
5.因果箭:
连接因果要素的有向线段。
箭尾始与原因,箭头终于结果。
因果关系有正负极性之分。
正为加强,负为削弱。
因果链:
因果关系具有传递性。
用因果箭对具有递推性质的因素关系加以描述,即得到因果链。
因果回路:
原因和结果的相互作用形成因果关系回路。
其极性判别准则同因果链。
多重因果反馈回路:
系统的动态行为是由系统本身存在的许多正反馈和负反馈回路决定的,从而形成多重反馈回路。
6.流程图的要素由:
(1)流:
系统的活动,分为实物流和信息流。
(2)水准:
是系统的状态,是实物流的积累。
(3)速率:
是系统中流的活动状态,是流的时间变化。
(4)参数:
系统中的各种常数。
(5)辅助变量:
是复杂的决策函数易于理解。
(6)源与洞。
(7)信息。
(8)滞后和延迟:
由于信息和物质运动需要一定的时间,于是就有原因和结果,输入和输出之间的时差,并有实物流和信息流之分。
7.系统动力学结构模型的建模步骤:
(1)明确系统边界,就是确定系统范围。
(2)阐明形成系统结构的反馈回路,就是明确系统内部的因果关系链。
(3)确定反馈回路的水准变量和速率变量。
水准变量是是系统中活动产生的量,是由流积累形成的,说明系统某个时点状态的变量。
速率变量是控制流的变量,表示活动进行的状态。
阐明速率变量的子结构,形成决策函数,建立起流图。
第五章
1.系统评价问题是由评价对象,评价主体,评价目的,评价时期,评价地点,评价方法等要素(5h1w)构成的问题复合体。
2.关联矩阵法是常用的系统综合评价方法,它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具体评价指标的价值评定量之间的关系。
3.逐对比较法基本思想:
对个方案的评价指标进行逐对比较,相对重要的指标给与较高得分,据此可以得到各评价指标的权重。
再根据评价主体给定的评价尺度,对各个方案在不同评价指标下一一进行评价,得到相应的评定值,进而求加权和得到综合评定值。
计算看P115例5-1
4.古林法:
是确定指标权重和方案价值评定量的基本方法。
步骤:
(1)确定评价指标的评定量;
(2)重要度基准化处理;(3)基准化处理后进行归一化处理;计算间PPT。
5.层次分析法:
对多方案多指标的选择。
其基本思想:
把复杂的问题分解成各个组成要素,将这些因素按支配关系分组形成递接层次结构。
统过两两比较的方式确定层次中各因素的相对重要性。
然后综合判断,确定各方案的相对重要性的总排序。
层次分析法可分为以下五个步骤:
(1)分析系统各要素之间的关系,建立系统递阶层次结构。
(2)对同一层次的各要素的重要度进行两两比较,构造两两比较判断矩阵,并进行一致性检验。
(3)由各判断矩阵计算各要素对于该准则的相对权重。
(4)计算各层要素对系统总目标的总权重,并对个方案进行排序。
计算见P122例题
6.模糊综合评价主要步骤:
(1)确定因素集和评语集;因素集:
评价指标的集合;评语集:
评价等级的集合;
(2)统计并确定单因素评价的隶属度向量,并形成隶属度矩阵;隶属度:
指多个评价主体对某个评价对象在评定指标方面作出评语的可能性大小。
(3)确定权重向量;(项目或指标的权重);(4)按某种运算法则,计算综合评定量;
第六章
1.决策分析的4个活动阶段:
(1)问题分析,诊断信息活动;
(2)对目标,准则和方案的设计;(3)对非略方案进行进行综合分析,比较,评价和选择活动;(4)将决策付诸实施并进行评估,反馈,跟踪等活动。
2.决策的种类:
(1)确定性决策:
条件:
(1)存在决策者希望达到的目标;
(2)存在可选择的两个以上的行动方案;(3)不同的方案在确定状态上的损益值可以计算出来;(4)存在确定的自然状态;方法:
常用运筹学中的规划论等方法来分析问题;
(2)风险型决策:
条件:
前三条同上,(4)存在两个以上不以决策者主观意识为转移的自然状态,但决策者可以根据过去的经验预先估算出各自然状态的概率值;方法:
期望值法和决策树法;(3)不确定型风险:
前三条同上,(4)自然状态不确定,概率也不可知;方法:
乐观法;悲观法;等概率法;后悔值法;(4)对抗型决策:
要知道决策者的策略集和竞争对手的策略集;方法:
可采用对策论和冲突分析来解决问题;(5)多目标决策:
大规模复杂系统一般具有属性及目标多样性的特点,决策时就需要考虑多目标优化。
方法:
化多目标为单目标,目标规划法,层次分析法。
3.计算:
期望值法,决策树法,乐观法;悲观法;等概率法;后悔值法;
4.决策所需的信息分为两类:
(1)完全信息:
可以得到完全肯定的自然状态的信息,这样有助于正确的决策,从而获得较大的收益。
但获得完全信息的代价也相当大。
(2)抽样信息:
是不完全可靠的信息。
通过抽样获得的信息,用统计方法来推断出自然状态的概率,据此来选择可选方案。
这种信息虽然不十分可靠,但获得此类信息的代价也较小。
5.效用:
评价主体根据个人的性格特点以及当时的环境以及对未来的展望等因素,对某种利益和损失有自己独特的感觉和反应,这种感觉和反应就是效用。
效用值和损益值的对应关系可用效用曲线来刻画。
分为三种类型。
通过效用函数和效用曲线所确定的效用值,就是一种有效的准则和尺度。
效用实质上反映了决策者对风险所抱的态度。
6.冲突分析:
通过分析冲突问题,对冲突事件的背景进行认识与描述,然后建立模型,并进行稳定性分析,最后对结果进行分析于综合评价,最后作出决策。
(具体见教材,要会描述)
7.冲突分析的基本要素:
(1)时间点
(2)局中人(3)选择或者行动(4)结局(5)优先序或者优先向量。
8.我国战略研究模式:
(1)前馈式研究模式:
这种模式认为,战略是事先自觉的,有目的的制定的,并认为制定战略可根据的系统演变和环境变换是完全可以预测的。
(2)反馈式研究模式:
这种模式认为,战略是一系列决策的指导思想的积累,并认为战略的形成是有意识的总结一系列决策而形成的实施战略。
(3)学习控制式研究模式:
通过知识获取和学习,并队外部环境进行系统分析,可以事先制定战略,用来指导一系列决策活动并控制战略的实施过程。
9.SWOT分析:
根据企业的自身条件及面临的外部环境进行分析,找处企业的优势,缺点及核心竞争力。
S(优点);W(缺点);O(机会);T(威胁);S,W为内部因素;W,O为外部因素;
10.PEST分析:
是对企业的外部或宏观环境进行系统化分析;政治(p);经济(E);技术(T);社会(S);
10.波特五力分析:
用于竞争战略研究中对战略主体及其能力进行分析。
五力为
(1)供应商的讨价还价能力;
(2)购买者的讨价还价能力;(3)潜在竞争者进入的能力;(4)替代品替代的能力;(5)行业内竞争者现在的竞争能力;
11.波特价值链分析:
是将企业内外价值增加分为基本活动和支持性活动。
基本活动涉及企业的生产,销售,供货物流,发货物流。
支持性活动涉及人力资源管理,财务,研究与开发,采购;在企业参与价值活动中,并不是每个环节都创造价值,而是在某些特定的价值活动中才创造价值。
这些真正创造价值的活动,就是价值链上的战略环节。
企业要保持竞争优势,实际上就是在价值链某种特定的站略环境上的优势。
以加强企业的核心竞争力。
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