2025年大學《系統(tǒng)科學與工程》專業(yè)題庫——工業(yè)工程與系統(tǒng)優(yōu)化考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在系統(tǒng)工程的V模型中，系統(tǒng)測試階段主要驗證的是系統(tǒng)的（）。A.可行性B.可靠性C.經(jīng)濟性D.處理速度2.某工廠生產(chǎn)兩種產(chǎn)品A和B，需要使用兩種資源M和N。已知生產(chǎn)一件A產(chǎn)品需要消耗M2單位、N1單位；生產(chǎn)一件B產(chǎn)品需要消耗M1單位、N2單位。產(chǎn)品A和B的利潤分別為每件100元和每件80元。該工廠現(xiàn)有M100單位、N80單位，旨在利潤最大化的情況下，應生產(chǎn)產(chǎn)品A和產(chǎn)品B各多少件？（此題僅作選擇題用，無需計算）A.A30件，B20件B.A25件，B25件C.A20件，B30件D.A40件，B10件3.在設施規(guī)劃中，旨在最小化物料搬運成本的布局方法是（）。A.柔性布局B.產(chǎn)品布局C.流程布局D.混合布局4.質(zhì)量管理中，“檢驗”與“預防”相比，其主要特點是（）。A.成本更低B.效果更好C.事后補救D.防患未然5.某排隊系統(tǒng)服從M/M/1模型，到達率λ=10人/小時，服務率μ=15人/小時，則系統(tǒng)的平均等待時間約為（）。A.0.33小時B.0.67小時C.1小時D.1.5小時6.當決策者面臨多種不確定方案，且無法確定各種自然狀態(tài)發(fā)生的概率時，通常采用的方法是（）。A.最大最小收益法B.最大最大收益法C.期望收益法D.決策樹法7.經(jīng)濟訂貨批量（EOQ）模型的核心目標是（）。A.最小化總庫存量B.最小化采購成本C.最小化總庫存相關成本（訂貨成本與持有成本）D.最大化供應鏈效率8.在項目管理中，關鍵路徑是指（）。A.項目中最長的活動序列B.項目中最短的活動序列C.項目中資源最緊張的活動序列D.項目中風險最高的活動序列9.將多個決策者的偏好結構化，并以此進行群體決策的常用方法是（）。A.蒙特卡洛模擬B.層次分析法(AHP)C.敏感性分析D.靈敏度分析10.人因工程的核心關注點是（）。A.提高機器的生產(chǎn)效率B.設計更符合人使用習慣和生理心理特點的系統(tǒng)C.增加設備的自動化程度D.降低生產(chǎn)成本二、填空題1.系統(tǒng)工程的核心思想是______和______。2.工作研究的主要內(nèi)容包括______和______。3.在線性規(guī)劃模型中，目標函數(shù)通常表示為______的極值。4.圖論中的最短路徑問題在資源分配中可用于解決______問題。5.排隊論中，M表示______分布，1表示______服務臺。6.庫存管理中，導致庫存持有成本增加的主要因素包括______和______。7.項目管理中，______是項目成功的關鍵。8.運籌學作為系統(tǒng)優(yōu)化的工具，其基本步驟通常包括______、______、______和______。9.質(zhì)量管理中，“質(zhì)量改進”的常用工具之一是______。10.設施選址的目標通常是在滿足生產(chǎn)運營需求的前提下，最小化______和______。三、簡答題1.簡述系統(tǒng)工程與其他學科（如工程學、管理學）的主要區(qū)別。2.簡述工作研究對提高生產(chǎn)效率的意義。3.簡述線性規(guī)劃模型在解決實際資源分配問題時的一般步驟。4.簡述項目管理中風險管理的含義及其主要環(huán)節(jié)。四、計算題1.某公司生產(chǎn)兩種產(chǎn)品X和Y，需要使用A、B兩種設備。生產(chǎn)一件X需要設備A2小時、設備B1小時；生產(chǎn)一件Y需要設備A1小時、設備B2小時。產(chǎn)品X和Y的單位利潤分別為50元和40元。公司每周可使用設備A100小時、設備B80小時。請建立該問題的線性規(guī)劃模型，以利潤最大化為目標。2.某排隊系統(tǒng)為M/M/1/∞/∞模型，顧客到達率λ=5人/小時，服務員服務率μ=6人/小時。求：(1)系統(tǒng)中平均顧客數(shù)Ls；(2)隊列中平均顧客數(shù)Lq；(3)平均等待時間Ws；(4)平均排隊等待時間Wq。3.某工廠需要決定下一年度對某種原材料A的采購策略。已知該原材料每次采購的固定訂貨成本為50元，單位年持有成本為10元，預計全年需求量為1000單位。請計算該材料的經(jīng)濟訂貨批量（EOQ）以及最小總庫存相關成本。五、綜合應用題某企業(yè)計劃引進一條新的生產(chǎn)線，有A、B兩種型號可供選擇。兩種型號的生產(chǎn)效率（件/小時）、購置成本和年維護成本如下表所示：|型號|生產(chǎn)效率(件/小時)|購置成本(元)|年維護成本(元/年)||:---:|:-----------------:|:------------:|:-----------------:||A|100|50000|3000||B|80|35000|4000|該企業(yè)預計該生產(chǎn)線使用壽命為5年，年產(chǎn)量穩(wěn)定在40000件。若基準折現(xiàn)率為10%，請運用相關決策分析方法（如凈現(xiàn)值法），分析該企業(yè)應選擇哪種型號的生產(chǎn)線？（假設購置成本在期初投入，年維護成本在年末支付）---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.A6.A7.C8.A9.B10.B二、填空題1.系統(tǒng)思維系統(tǒng)方法2.方法研究作業(yè)測定3.目標函數(shù)變量4.物料搬運5.到達率服務機制6.庫存持有量訂貨成本7.資源管理8.提出問題模型建立模型求解模型檢驗與應用9.PDCA循環(huán)10.總成本總時間三、簡答題1.答：系統(tǒng)工程強調(diào)系統(tǒng)的整體性、相關性、目的性和動態(tài)性，注重跨學科協(xié)作和系統(tǒng)全過程管理；工程學側重于具體物理實體或工程系統(tǒng)的設計、建造和運行；管理學關注組織結構、人力資源、決策效率和資源調(diào)配。系統(tǒng)工程是更宏觀、更綜合的跨領域方法論。2.答：工作研究通過方法研究和作業(yè)測定，可以科學地分析和改進工作方法，消除不合理動作和等待時間，提高工作效率；優(yōu)化作業(yè)流程，合理配置人力物力；制定科學的工作標準和勞動定額，為績效評估提供依據(jù)；降低生產(chǎn)成本。3.答：一般步驟為：(1)提出問題，明確目標；(2)收集數(shù)據(jù)，分析現(xiàn)狀；(3)建立線性規(guī)劃模型，包括確定決策變量、目標函數(shù)和約束條件；(4)求解模型，可以使用圖解法（對于二維問題）或單純形法（對于多維問題）；(5)解析結果，進行靈敏度分析（如有必要），并得出管理建議。4.答：風險管理是在項目活動中識別、分析和應對風險的過程。主要環(huán)節(jié)包括：(1)風險識別：找出可能影響項目的潛在風險；(2)風險分析：評估已識別風險發(fā)生的可能性和影響程度；(3)風險應對：制定并實施應對策略（規(guī)避、轉移、減輕、接受）；(4)風險監(jiān)控：跟蹤風險狀態(tài)和應對措施效果，并根據(jù)變化調(diào)整。四、計算題1.答：決策變量：x1=產(chǎn)品X的生產(chǎn)件數(shù)x2=產(chǎn)品Y的生產(chǎn)件數(shù)目標函數(shù)：MaxZ=50x1+40x2約束條件：2x1+x2≤100(設備A約束)x1+2x2≤80(設備B約束)x1≥0,x2≥0(非負約束)模型建立完畢。2.答：(1)Ls=λ/μ-λ/μ2=5/6-5/(62)=5/6-5/36=30/36-5/36=25/36≈0.694人(2)Lq=λ2/μ(μ-λ)=52/(6*(6-5))=25/6≈4.167人(3)Ws=Ls/λ=(25/36)/5=25/(36*5)=25/180=5/36小時≈8.33分鐘(4)Wq=Lq/λ=(25/6)/5=25/(6*5)=25/30=5/6小時≈50分鐘3.答：EOQ=√(2DS/H)=√(2*1000*50/10)=√(100000/10)=√10000=100單位最小總成本=√(2DSH)=√(2*1000*50*10)=√10000000=1000元五、綜合應用題答：方法一：凈現(xiàn)值法(NPV)計算兩種型號5年的現(xiàn)金流量現(xiàn)值。對于型號A：購置成本：-50000(發(fā)生在Year0)年維護成本：-3000(發(fā)生在Year1至Year5)年生產(chǎn)收入：100*P(P為每件產(chǎn)品售價，題目未給，假設售價為P元)年利潤：100P-3000年現(xiàn)金流量：100P-3000(發(fā)生在Year1至Year5)NPV_A=-50000+Σ[(100P-3000)/(1+0.1)^t](t=1to5)=-50000+(100P-3000)*[1-(1+0.1)^-5]/0.1=-50000+(100P-3000)*[1-0.62092]/0.1=-50000+(100P-3000)*3.7908=-50000+379.08P-11371.4=379.08P-61371.4對于型號B：購置成本：-35000(發(fā)生在Year0)年維護成本：-4000(發(fā)生在Year1至Year5)年生產(chǎn)收入：80*P年利潤：80P-4000年現(xiàn)金流量：80P-4000(發(fā)生在Year1至Year5)NPV_B=-35000+Σ[(80P-4000)/(1+0.1)^t](t=1to5)=-35000+(80P-4000)*[1-(1+0.1)^-5]/0.1=-35000+(80P-4000)*3.7908=-35000+303.264P-15123.2=303.264P-50123.2決策：比較NPV_A和NPV_B。若NPV_A>NPV_B，選A；若NPV_A<NPV_B，選B；若相等，可考慮其他因素。由于題目未給出產(chǎn)品售價P，無法計算出具體的NPV數(shù)值。但決策規(guī)則是選擇NPV較大的方案。分析系數(shù)可知，型號B的單位售價貢獻（303.264）低于型號A（379.08），且初始投資和年維護成本也較低，但總成本較高。具體選擇需基于實際售價P的數(shù)值。例如，若P足夠高使得379.08P-61371.4>303.264P-50123.2，即76.816P>11248，P>145.4元，則選A；否則選B。方法二：年費用法(若題目允許或隱含考慮等年值)等年值(AW)=初始投資*(A/P,i,n)+年運營成本-年收入*(A/F,i,n)其中(A/P,i,n)=i*(1+i)^n/[(1+i)^n-1],(A/F,i,n)=i/[(1+i)^n-1]對于型號A：AW_A=-50000*[0.1*(1.1)^5/((1.1)^5-1)]-3000+100P*[0.1/((1.1)^5-1)]=-50000*[0.1*1.61051/0.61051]-3000+100P*[0.1/0.61051]=-50000*0.26379-3000+100P*0.16379=-13189.5-3000+16.379P=16.379P-16189.5對于型號B：AW_B=-35000*[0.1*1.61051/0.61051]-4000+80P*[0.1/0.61051]=-35000*0.26379-4000+80P*0.16379=-9222.65-4000+13.1032P