2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——供應(yīng)鏈管理中的系統(tǒng)科學(xué)與工程探索考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、系統(tǒng)科學(xué)與工程的核心思想是什么？請結(jié)合供應(yīng)鏈管理的特點，簡述系統(tǒng)思維在理解和優(yōu)化供應(yīng)鏈中的作用。二、簡述系統(tǒng)工程的基本原則。在為一家制造企業(yè)規(guī)劃其外購零部件的供應(yīng)鏈時，系統(tǒng)工程方法論可以如何被應(yīng)用？請說明主要步驟。三、解釋什么是系統(tǒng)動力學(xué)，并說明其在分析供應(yīng)鏈波動（如牛鞭效應(yīng)、庫存劇烈波動）方面的優(yōu)勢。請描述構(gòu)建一個簡單的供應(yīng)鏈庫存與訂單反饋回路模型的思路。四、供應(yīng)鏈管理中常面臨多目標(biāo)沖突，例如既要降低庫存成本，又要保證客戶服務(wù)水平。請簡述幾種處理多目標(biāo)優(yōu)化問題的方法，并說明在供應(yīng)鏈背景下選擇某種方法可能需要考慮的因素。五、描述供應(yīng)鏈風(fēng)險管理中的系統(tǒng)視角。當(dāng)面臨供應(yīng)商潛在中斷風(fēng)險時，從系統(tǒng)工程角度應(yīng)如何進(jìn)行風(fēng)險識別、評估和應(yīng)對策略制定？六、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和大數(shù)據(jù)技術(shù)為供應(yīng)鏈的實時監(jiān)控和決策提供了可能。請?zhí)接戇@些技術(shù)如何與系統(tǒng)科學(xué)與工程的方法（如系統(tǒng)建模、仿真）相結(jié)合，以提升供應(yīng)鏈的透明度、響應(yīng)速度和整體效率。七、某零售企業(yè)面臨季節(jié)性需求波動導(dǎo)致的庫存問題。假設(shè)你正在運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)方法為其分析。請說明在構(gòu)建模型前，需要收集哪些關(guān)鍵數(shù)據(jù)？模型中可能包含哪些重要的存量、流量和輔助變量？八、供應(yīng)鏈協(xié)同被認(rèn)為是提升供應(yīng)鏈績效的關(guān)鍵。請從系統(tǒng)集成的角度，論述如何通過信息系統(tǒng)（如ERP、SCM系統(tǒng)）和流程再造實現(xiàn)供應(yīng)鏈伙伴間的有效協(xié)同，并可能遇到的挑戰(zhàn)及應(yīng)對方法。九、考慮一個簡單的兩階段供應(yīng)鏈：供應(yīng)商->制造商->零售商。如果制造商決定實施延遲策略（PostponementStrategy），從系統(tǒng)建模的角度，分析這種策略可能對供應(yīng)鏈的庫存水平、響應(yīng)速度和成本結(jié)構(gòu)產(chǎn)生哪些影響？請闡述你的思考過程。十、閱讀以下供應(yīng)鏈案例摘要：某電子產(chǎn)品公司由于其供應(yīng)鏈對核心元器件的依賴度過高，在元器件供應(yīng)商發(fā)生意外事件時，生產(chǎn)被迫停滯，造成了巨大損失。請運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)與工程的相關(guān)概念（如依賴性、脆弱性、韌性），分析該案例中供應(yīng)鏈存在的系統(tǒng)性問題，并提出改進(jìn)建議，以增強(qiáng)供應(yīng)鏈的韌性。試卷答案一、系統(tǒng)科學(xué)與工程的核心思想是整體性、關(guān)聯(lián)性、層次性和動態(tài)性。整體性強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)是一個不可分割的整體；關(guān)聯(lián)性強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)各要素之間相互聯(lián)系、相互作用；層次性指系統(tǒng)內(nèi)部存在不同等級的子系統(tǒng)；動態(tài)性指系統(tǒng)隨時間變化發(fā)展。在供應(yīng)鏈管理中，系統(tǒng)思維有助于理解供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)（采購、生產(chǎn)、運(yùn)輸、庫存、銷售）并非孤立存在，而是相互依存、相互影響的有機(jī)整體。運(yùn)用系統(tǒng)思維，可以全面審視供應(yīng)鏈的運(yùn)作，識別各環(huán)節(jié)的瓶頸和協(xié)同機(jī)會，從而進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化，提升整個供應(yīng)鏈的效率和響應(yīng)能力，而非僅僅關(guān)注局部環(huán)節(jié)。二、系統(tǒng)工程的基本原則包括：目的性原則（系統(tǒng)設(shè)計需圍繞明確目標(biāo)）、整體性原則（系統(tǒng)是整體，各部分需協(xié)調(diào)）、相關(guān)性原則（考慮系統(tǒng)內(nèi)外部聯(lián)系）、動態(tài)性原則（考慮系統(tǒng)隨時間變化）、層級性原則（系統(tǒng)由子系統(tǒng)構(gòu)成）、反饋原則（系統(tǒng)行為受內(nèi)部和外部反饋調(diào)節(jié)）。在規(guī)劃制造企業(yè)外購零部件供應(yīng)鏈時，應(yīng)用系統(tǒng)工程方法論主要步驟為：1）明確供應(yīng)鏈目標(biāo)（如成本最低、交付準(zhǔn)時率最高、庫存水平合理）；2）進(jìn)行現(xiàn)狀分析（識別現(xiàn)有流程、瓶頸、問題，收集數(shù)據(jù)）；3）定義系統(tǒng)邊界和要素（確定包含哪些環(huán)節(jié)、供應(yīng)商、產(chǎn)品、信息流等）；4）建立概念模型（繪制流程圖、繪制初步的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖）；5）詳細(xì)設(shè)計（選擇技術(shù)方案、制定詳細(xì)流程、確定關(guān)鍵績效指標(biāo)KPIs）；6）實施與控制（執(zhí)行計劃、監(jiān)測進(jìn)度和績效、根據(jù)反饋進(jìn)行調(diào)整）。三、系統(tǒng)動力學(xué)（SD）是一種基于反饋回路的思想實驗方法和建模技術(shù)，用于研究復(fù)雜社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。其核心是使用存量-流量圖來模擬系統(tǒng)中隨時間變化的變量及其相互關(guān)系。分析供應(yīng)鏈波動（如牛鞭效應(yīng)）的優(yōu)勢在于能揭示導(dǎo)致波動的根本原因——系統(tǒng)中存在的信息扭曲和延遲以及反饋機(jī)制。構(gòu)建簡單庫存與訂單反饋回路模型的思路：1）確定核心變量：訂單承諾（OrderCommitment）、在途庫存（In-transitInventory）、實際庫存（ActualInventory）、生產(chǎn)/供應(yīng)速率（Production/SupplyRate）、需求速率（DemandRate）。2）識別反饋回路：主要關(guān)注兩個回路-訂單扭曲回路（需求變動通過延遲和放大傳遞導(dǎo)致訂單量波動）和庫存回路（庫存水平影響生產(chǎn)/供應(yīng)速率，進(jìn)而影響后續(xù)庫存和訂單）。3）繪制存量流量圖：設(shè)定庫存為存量，訂單承諾、在途庫存為輔助變量或狀態(tài)變量，繪制需求、生產(chǎn)/供應(yīng)、運(yùn)輸延遲等對存量和輔助變量的流量影響，明確各變量間的因果反饋關(guān)系。四、處理多目標(biāo)優(yōu)化問題的方法包括：1）加權(quán)求和法：為每個目標(biāo)分配權(quán)重，將其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問題求解；2）約束法：將非主要目標(biāo)轉(zhuǎn)化為約束條件，優(yōu)先優(yōu)化主要目標(biāo)；3）目標(biāo)規(guī)劃法：為每個目標(biāo)設(shè)定理想值和偏差變量，最小化目標(biāo)偏離理想值的總和；4）多屬性效用函數(shù)法：構(gòu)建一個能體現(xiàn)決策者偏好的效用函數(shù)，將多個目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單一效用值進(jìn)行優(yōu)化；5）帕累托最優(yōu)法（非支配排序）：尋找一組解，其中不存在任何一個解能在不犧牲其他目標(biāo)的情況下改進(jìn)某個目標(biāo)，即非劣解集。在供應(yīng)鏈背景下選擇方法需考慮：目標(biāo)間的沖突程度、決策者的偏好強(qiáng)度、模型復(fù)雜性、計算資源限制、決策環(huán)境（確定性或不確定性）等。五、供應(yīng)鏈風(fēng)險管理中的系統(tǒng)視角要求將整個供應(yīng)鏈視為一個相互關(guān)聯(lián)、動態(tài)演變的系統(tǒng)，識別、評估和應(yīng)對風(fēng)險需考慮其系統(tǒng)性影響。面對供應(yīng)商潛在中斷風(fēng)險，系統(tǒng)方法應(yīng)：1）風(fēng)險識別：不僅關(guān)注單個供應(yīng)商，還要識別整個供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)（包括二級、三級供應(yīng)商）的脆弱環(huán)節(jié)，分析中斷的潛在路徑和影響范圍；2）風(fēng)險評估：評估不同風(fēng)險發(fā)生的可能性及其對供應(yīng)鏈績效（中斷時間、成本、客戶損失）的潛在影響程度，考慮風(fēng)險的關(guān)聯(lián)性（一個風(fēng)險可能引發(fā)連鎖反應(yīng)）；3）應(yīng)對策略制定：采取系統(tǒng)性措施，如供應(yīng)商多元化（引入替代供應(yīng)商）、加強(qiáng)供應(yīng)商關(guān)系管理提升其韌性、建立安全庫存或戰(zhàn)略儲備、發(fā)展內(nèi)部替代能力、建立應(yīng)急預(yù)案和信息共享機(jī)制，以增強(qiáng)整個供應(yīng)鏈抵御中斷沖擊的能力。六、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和大數(shù)據(jù)技術(shù)通過提供實時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，與系統(tǒng)科學(xué)與工程方法相結(jié)合，可顯著提升供應(yīng)鏈能力：1）系統(tǒng)建模與仿真：IoT傳感器收集的海量實時數(shù)據(jù)（如庫存水平、運(yùn)輸位置、設(shè)備狀態(tài)）可用于校準(zhǔn)和驗證系統(tǒng)動力學(xué)模型或仿真模型，使模型更貼近實際；利用大數(shù)據(jù)分析挖掘歷史和實時數(shù)據(jù)中的模式、趨勢和關(guān)聯(lián)性，發(fā)現(xiàn)隱藏的瓶頸或優(yōu)化機(jī)會，為模型參數(shù)設(shè)定和策略模擬提供依據(jù)。2）實時監(jiān)控與透明度：IoT設(shè)備提供端到端的可見性，使管理者能實時掌握供應(yīng)鏈狀態(tài)，系統(tǒng)方法幫助理解這些數(shù)據(jù)點如何構(gòu)成整體行為。3）預(yù)測與決策優(yōu)化：大數(shù)據(jù)分析結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可基于歷史和實時數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確地預(yù)測需求、供應(yīng)中斷等，系統(tǒng)動力學(xué)可用于評估不同預(yù)測情景下的系統(tǒng)響應(yīng)，支持更優(yōu)的庫存、生產(chǎn)、調(diào)度決策。4）自適應(yīng)與控制：結(jié)合實時數(shù)據(jù)和系統(tǒng)模型，可開發(fā)智能控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)整供應(yīng)鏈策略，實現(xiàn)自組織或自適應(yīng)供應(yīng)鏈。七、構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型前，需要收集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括：1）需求數(shù)據(jù)：歷史銷售數(shù)據(jù)、季節(jié)性模式、促銷影響、市場趨勢、人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)等；2）供應(yīng)鏈流程數(shù)據(jù)：訂單處理時間、生產(chǎn)準(zhǔn)備時間、生產(chǎn)周期、運(yùn)輸時間（不同路線）、倉庫操作時間、補(bǔ)貨提前期等；3）庫存數(shù)據(jù)：各環(huán)節(jié)（供應(yīng)商、制造商、分銷中心、零售點）的當(dāng)前庫存水平、安全庫存水平、庫存周轉(zhuǎn)率；4）生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)：設(shè)備產(chǎn)能、生產(chǎn)線利用率、人員數(shù)量、加班成本；5）成本數(shù)據(jù)：采購成本、生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本、庫存持有成本、缺貨成本；6）供應(yīng)商信息：供應(yīng)商提前期、可靠性、產(chǎn)能。模型中可能包含的重要變量有：需求率（隨時間波動）、訂單承諾（累積的需求訂單）、在途庫存（運(yùn)輸中的物料）、成品庫存（倉庫和零售點的庫存）、生產(chǎn)速率（受訂單和產(chǎn)能約束）、供應(yīng)商發(fā)貨速率、實際需求（從訂單承諾中扣除已交付部分）。輔助變量可能包括：延遲時間、生產(chǎn)計劃、促銷活動強(qiáng)度等。八、從系統(tǒng)集成角度，通過信息系統(tǒng)和流程再造實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同：1）信息系統(tǒng)：建立或整合如企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、供應(yīng)鏈管理（SCM）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、需求規(guī)劃與補(bǔ)貨（DRP）等系統(tǒng)，打破信息孤島，實現(xiàn)端到端的信息共享（如需求預(yù)測、庫存狀態(tài)、訂單履行進(jìn)度），使供應(yīng)鏈伙伴能基于實時、準(zhǔn)確的信息進(jìn)行協(xié)調(diào)決策。2）流程再造：基于信息系統(tǒng)，重新設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化跨企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程，如需求計劃流程（建立聯(lián)合預(yù)測機(jī)制）、訂單履行流程（共享訂單狀態(tài)，協(xié)同運(yùn)輸安排）、庫存管理流程（協(xié)同補(bǔ)貨、信息共享）。通過流程標(biāo)準(zhǔn)化和自動化，減少手動操作和溝通延遲，提高流程效率和響應(yīng)速度。挑戰(zhàn)包括：企業(yè)間信任與合作意愿不足、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和格式兼容性問題、系統(tǒng)實施成本和復(fù)雜性、組織文化和工作習(xí)慣的改變、需要持續(xù)的溝通和協(xié)調(diào)機(jī)制來維護(hù)協(xié)同。應(yīng)對方法涉及建立戰(zhàn)略合作關(guān)系、制定數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、分階段實施信息系統(tǒng)、提供培訓(xùn)、高層管理者的支持和推動。九、實施延遲策略（Postponement）對簡單兩階段供應(yīng)鏈（供應(yīng)商->制造商->零售商）可能產(chǎn)生的影響：1）庫存水平：可能降低整個供應(yīng)鏈的總庫存水平，特別是成品庫存。制造商在收到訂單或收到更具體的需求信號（如零售商訂單）后才進(jìn)行最終組裝或包裝，減少了成品庫存需求。但在某些情況下，可能增加零部件或半成品庫存（如為延遲階段準(zhǔn)備的緩沖庫存）。2）響應(yīng)速度：可能提高供應(yīng)鏈對需求變化的響應(yīng)速度和柔性。因為產(chǎn)品差異化或定制化發(fā)生在供應(yīng)鏈較后階段，更能滿足特定客戶需求，減少了對預(yù)測準(zhǔn)確性的依賴。3）成本結(jié)構(gòu)：可能降低成品庫存持有成本和過時風(fēng)險。但可能增加柔性生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本（如從零部件供應(yīng)商到最終客戶的直接運(yùn)輸取代了部分中間倉儲和運(yùn)輸），以及對延遲階段管理的要求。系統(tǒng)建模分析需考慮延遲點的位置、信息流如何傳遞到延遲點、以及如何管理延遲帶來的不確定性。十、該電子產(chǎn)品公司供應(yīng)鏈系統(tǒng)性問題分析及改進(jìn)建議：系統(tǒng)性問題：1）高度依賴性：對單一核心元器件供應(yīng)商形成“單點故障”，暴露了供應(yīng)鏈的極端脆弱性；2）缺乏冗余和備份：供應(yīng)鏈設(shè)計中未考慮供應(yīng)商風(fēng)險的冗余，即沒有備用供應(yīng)商或替代方案；3）信息不對稱與早期風(fēng)險預(yù)警不足：可能未能從系統(tǒng)層面實時監(jiān)控供應(yīng)商風(fēng)險信號，或未能將風(fēng)險信息有效傳遞到?jīng)Q策層；4）供應(yīng)鏈韌性不足：整個供應(yīng)鏈在面對外部沖擊（如自然災(zāi)害、地緣政治、供應(yīng)商內(nèi)部問題）時，恢復(fù)能力和抵抗能力弱。改進(jìn)建議：1）供應(yīng)商多元化：積極識別和評估替代供應(yīng)商，建立備選供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)，分散采購風(fēng)險；2）加強(qiáng)供應(yīng)商關(guān)系管理：將供應(yīng)商視為戰(zhàn)