合工大系统工程复习要点.docx
- 文档编号:27916824
- 上传时间:2023-07-06
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:1,006.43KB
合工大系统工程复习要点.docx
《合工大系统工程复习要点.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《合工大系统工程复习要点.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
合工大系统工程复习要点
第1章系统工程概述
古希腊:
德谟克利特:
宇宙大系统
赫拉克利特:
世界是包括一切的整体
亚里士多德:
整体大于部分的总和
古代:
比较抽象——15世纪下半叶:
具体——19世纪:
由抽象到具体
科学系统思想的实质:
世界是由无数相互关联,相互依赖,相互制约和相互作用的过程所形成的统一整体。
系统工程学科形成的标志:
1957年:
H.Good和RE.Machol发表第一部名为《系统工程》
系统的定义:
系统是由两个或两个以上有机联系,相互作用的要素所构成,具有特定功能,结构和环境的整体
有以下四个要点:
1.系统及其要素2.系统和环境3.系统的结构4.系统的功能
系统的特性:
1.集合性2.相关性3.层次性4.整体性5.功能性6.环境适应性
系统的类型:
1.自然系统和人造系统2.实体系统与概念系统3.动态系统和静态系统4.封闭系统与开放系统5.可控系统与不可控系统6.简单系统,简单巨系统和复杂巨系统
系统工程的概念:
系统工程师一门研究大规模复杂系统的交叉学科,它是根据整体协调的需要,综合运用各种现代科学思想,理论,技术,方法,工具,对系统进行研究分析,设计制造和服务,使系统整体尽量达到最佳协调和最满意的优化。
钱学森指出:
系统工程是一门组织管理的技术
第2章系统工程方法论
定义:
就是分析和解决系统开发,运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序,逻辑步骤和基本方法。
三论一学:
一般系统论,控制论,信息论,运筹学
四层一桥:
自然,社会经济,经营管理,军事。
在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁
一,霍尔三维结构:
集中体现了系统工程方法的系统化,综合化,最优化,程序化和标准化等特点
强调明确目标,核心内容是最优化,并认为现实问题基本上都可归纳成工程系统问题
二,切克兰德方法论
两种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。
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对社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究2.前者的核心内容是优化分析(最优),而后者的核心内容是比较学习(最满意)3.前者更多地关注定量分析方法,而后者比较强调定性与定量有机结合的基本方法。
系统分析:
狭义:
系统分析是系统工程的一项优化技术,是系统工程在非结构化问题决策中的具体应用
广义:
系统工程的同义词
系统分析定义:
是运用建模及预测,优化,仿真,评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量相结合的分析,为选择最优或最满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。
系统分析要素:
1.问题2.目的及目标3.方案4.模型5.评价6.决策者
5W1H:
what:
研究什么问题why:
为什么要研究该问题where:
系统边界和环境如何when:
分析的是什么时候的情况how:
如何实现系统的目标状态
应用系统分析原则:
1.坚持问题导向2.以整体为目标3.多方案模型分析与选优4.定量分析与定性分析相结合5.多次反复进行
系统工程方法论的新发展:
钱学森针对开放(对外面有物质交换)复杂(种类多)巨(数量大)系统问题提出了从定性到定量的综合集成系统方法论
特点:
1.根据开放的复杂巨系统的复杂机制和变量众多的特点,把定性研究与定量研究有机的结合起来,从多方面的定性认识上升到定量认识。
2.按照人机相结合的特点,将专家群体,数据和各种信息与计算机技术有机结合起来3.由于系统的复杂性,把科学理论与经验知识相结合起来,把人对客观事物星星点点的知识综合集中起来,力求问题的有效解决4.根据系统思想,把多种学科结合起来进行研究5.根据复杂巨系统的层次结构,把宏观研究与微观研究统一起来6.强调对知识工程及数据挖掘技术等的应用
第3章系统模型与模型化
模型定义:
模型可以说是现实系统的替代物。
模型应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.它是由那些与分析的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
模型化:
是为描述系统的构成和行为,对实体系统的各种因素进行适当筛选,用一定方式(数学,图像等)表达系统实体的方法。
模型的分类:
概念模型,符号模型,类比模型,仿真模型,形象模型
构建模型的一般原则:
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:
1明确建模的目的和要求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(结构关系和函数关系),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2.实验法3.综合法4.老手法5.辩证法
模型的简化:
1.减少次要变量2.改变变量性质3.合并变量4.改变函数关系5.改变约束条件
系统结构模型化技术:
结构模型是定性表示系统构成要素以及它们之间存在的本质上相互依赖,相互制约和关联情况的模型。
汇点:
行全为0源点;列全为0列影响行
规范方法:
R(Si)可达集:
si能达到的元素集合(看行)
A(Si)先行集:
能到达si的元素集合(看列)
C(Si)共同集:
可达集和先行集的交集
B(Si)起始集:
只有流出E(Si)终止集:
只有流入
区域划分原理:
判断R与R的交集或者A与A是否为空,为空则能分,不为空则不能分
2.级位划分:
C=R
3.
然后按照级位排列写出可达矩阵
3.提取骨架矩阵对上面的可达矩阵M(L):
第一步:
去掉强连接要素得到M’(L)
第二部:
去掉越级二元关系得到M’’(L)
第三部:
去掉对角线的元素得到A’=M’’L-I
4.绘制多级递阶有向图D(A’)
第一步:
分区域从上到下排列元素
第二步:
把强连接关系放回来
第三步:
连线
实用方法:
1.判定二元关系
V:
行影响列A:
列影响行X:
互相影响强连接():
间接影响
画出可达矩阵,然后去掉强连接得到缩减矩阵
2.对缩减矩阵M’进行层次化处理得到M’(L)
然后按照每行1的个数对S重新排列(从少到多),然后将1填入(注意1的位置)
然后找单位矩阵,加注方框和重合区域的箭头,一个单位矩阵对应一个级,从上到下。
3.绘制多级递阶有向图
重合部分就是连接关系,还要检查强连接
第4章系统仿真及系统动力学方法
系统仿真基本概念:
所谓系统仿真,就是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或行为过程,且具有一定逻辑关系或数学方程的仿真模型,据此进行实验或定量分析,以获得正确决策所需的各种信息。
系统仿真实质:
1.它是一种对系统问题求数值解的计算技术。
2.仿真时一种人为的实验手段,进行类似于物理实验,化学实验那样的实验。
3.系统仿真可以比较真实地描述系统的运行,演变及其发展过程。
系统仿真的作用:
1.仿真的过程也是实验,收集和积累信息的过程。
2.对复杂问题处理更加有效。
3.通过系统仿真可以简化对系统的描述。
4.帮助人们弄清楚问题的实质。
仿真的一般步骤:
1.定义问题2.制定仿真模型3.证实模型4.设计仿真试验5.模拟运行6.根据实验设计,运行仿真模型并分析结果。
研究对象:
1.社会系统中存在着决策环节2.社会系统具有自律性3.社会系统的非线性
模型特点:
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.可处理高阶次,多回路,非线性的时变复杂系统问题。
SD的四个基本要素——状态或水准,信息,决策或速率,行动或实物流
SD的两个基本变量——水准变量,速率变量
SD的一个基本思想——反馈控制
DUNAMO方程
1.水准方程(点在中间)
它是计算水准变量的方程
LLEVEL.K=LEVEL.J+DT*(RIN.JK-ROUT.JK)
将来的=现在的+一段时间*(输入-输出)
2.速率方程
它是计算速率变量的方程,是决策函数的具体形式
RRATE.KL=f(L.K,A.K,C,...)
KL:
从现在到将来
从现在到将来的出生人数=出生率系数*总人口
3.辅助方程
它是辅助说明速率变量或简化决策函数的方程
AAUX.K=g(A.K,L.K,R.JK,C,...)
4.赋初值方程
NLEVEL=或者NLEVEL=L0CL0=
5.常量方程
CCON=
例子
第5章系统评价方法
系统评价问题是由评价对象(what)评价主体(who)评价目的(why)评价时期(when)评价地点(where)评价方法(how)等要素构成的问题复合体。
评价对象是指接受评价的事物,行为或对象系统
评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体
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:
1期初评价2期中评价3期末评价4跟踪评价
评价指标体系:
1.政策性指标2技术性指标3经济性指标4社会性指标5资源性指标6时间性指标7其他指标
关联矩阵法:
Am:
是某评价对象的m个替代方案
Xn:
是评价替代方案的n个评价指标或评价项目
Wn:
是n个评价指标的权重
Vin:
是第i个替代方案Ai的关于Xj指标的价值平定量
逐对比较法(注意优于符号)
1,先逐对比较,求出各评价指标的权重,两两比较,重要的得一分
2,确定评价尺度(由专家评定)
3,然后根据每个指标的评价尺度算出每个计划的加权和,越大的越优。
A.古林法
1.确定评价指标的重要度Rj,比值
2.Rj的基准化处理,得到Kj
3.Kj的归一化处理,得到Wj
4,由Rij和Kij求Vij
用A1比上A2,以此类推,
PS:
投资费用要越小越好,所以取比值的倒数
最后建立表格得出结论
层次分析法(AHP)
行比列C.I.的分母为n-1R.I.三阶0.52四阶0.89五阶1.12
其中bi是B对A的Wi0,其中Cij是C对B的Wi0
Cj越大越优一致性比例C.R.要小于0.1
AHP一般方法
三个层次:
1.最高层(目标层)2.中间层(准则层)3.(措施层)
W的计算方法:
1求和法(算术平均法)2方根法(几何平均法)
3特征根法4最小二乘法
模糊综合评判法
1.确定因素集F和评定集E
F={f1,f2,...f8}E={e1,e2...e4}
2,画出隶属度矩阵R
n=8m=4在最下面n=9是综合评价
3.确定权重向量
WF=(0.15,0.1...)
W’E=(100,80,70,55)WE=(0.32,0.27,0.23,0.18)
WF和WE为双权法
WF和W’E为总分法
4.计算综合评定向量S及综合评定值μ
S=WF*Rμ=W’E*ST
最后比较μ,越大越优PS:
行乘列的和
第6章决策分析方法
决策是管理的重要职能。
它是决策者对系统方案所作决定的过程和结果,是决策者的行为和职责
1确定型决策,2风险型决策,4对抗型决策
3不确定型决策
列表:
同一个方案的收益横着放
悲观法:
竖着看最小一列中取最大
乐观法:
竖着看最大一列中取最大
等可能法:
一共有n种情况,每种情况的概率1/n,然后求每种方案的期望,比较大小
最小后悔值:
每一列最大情况的减去各项,然后从每一行选出最大的数成一列,然后从这一列中选最小的
风险型决策分析
1.期望值法
2.决策树法
□表示决策节点,分支叫做方案分支。
○表示状态节点,分支叫做状态分支或概率分支
△表示结果节点
决策所需的信息一般分为两类:
一类是完全信息,另一类是抽样信息
对策论与冲突分析
概念:
是研究如何合理地选择具有竞争或对抗性质的决策行为的一种定性分析技术,适用于战略级或无法用定量方法的决策问题。
其基本思想是通过对可能结局的偏好排序进行逻辑运算。
主要特点:
能最大限度地利用信息,通过对许多难以定量描述的现实问题的逻辑分析,进行冲突事态的结果预测和过程分析,帮助决策者科学周密地思考问题。
冲突分析的基本要素:
1.时间点2.局中人3.行动4.结局5.优先序或者优先向量
冲突分析步骤:
先根据优先序重新排列,从左到右,左边最优。
双方优先序不一样,2进制从上到下
1,确定单方面改进(UI)
对于A来说,A的决策不变,观察B部分有无改进
2.确定基本的个体稳定性
如果不存在单方面改进的结局,就称为合理性稳定结局(r)
对于A,考虑结局q,如果存在UI结局q',而q'对于局中人B,也存在q'',但是q''都不比q更优,则q'存在连续性处罚,当q的全部UI结局都存在连续性处罚时,结局q为连续处罚性稳定结局(s)
3.对于局中人A,考虑结局q,如果存在UI,q又不是s,则q为非稳定结局(u)
4.分析同时处罚性稳定
先找到两个局中人都是为u的结局q,然后计算他们UI合成产生的结局p(p=q'+q'-q),然后对于各自UI结局产生的p中存在一个结局不比q更优,则这个UI存在同时性处罚,当q的所有UI结局都存在时,q就为同时处罚性稳定结局(u斜杠)
5.确定全局平稳结局
如果结局q对于每个局中人都属于(r,s,u斜杠),则q为全局平稳结局(E)E={4,6}
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 合工大 系统工程 复习 要点
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)