2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫(kù)——系統(tǒng)科學(xué)在城市環(huán)境治理中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共10分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不是系統(tǒng)思維的基本特征？A.整體性B.動(dòng)態(tài)性C.還原性D.關(guān)聯(lián)性2.在城市環(huán)境治理中，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型主要擅長(zhǎng)處理哪種類型的問(wèn)題？A.確定性、線性的因果關(guān)系分析B.長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)、非線性、反饋性強(qiáng)的問(wèn)題C.短期、靜態(tài)、單一因素影響的問(wèn)題D.定性、描述性、宏觀層面的戰(zhàn)略規(guī)劃3.某城市大氣污染問(wèn)題受工業(yè)排放、交通尾氣、居民生活源、氣象條件等多種因素影響，這些因素之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響。這種復(fù)雜關(guān)系最適合用哪種系統(tǒng)分析方法來(lái)理解？A.因果分析圖B.層次分析法C.投入產(chǎn)出分析D.系統(tǒng)流圖4.“可持續(xù)發(fā)展”理念與系統(tǒng)科學(xué)中的哪個(gè)核心概念最為契合？A.系統(tǒng)邊界B.系統(tǒng)熵增C.系統(tǒng)承載力D.系統(tǒng)自組織5.在分析城市固體廢棄物管理問(wèn)題時(shí)，將整個(gè)城市視為一個(gè)系統(tǒng)，并將其劃分為收集、運(yùn)輸、處理、回收利用等子系統(tǒng)。這種做法體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)的：A.要素觀B.結(jié)構(gòu)觀C.功能觀D.界面觀二、填空題（每空1分，共10分）6.系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)為，系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的_______組成的，具有特定_______和_______的集合。7.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的核心是_______和_______，通過(guò)它們描述系統(tǒng)的狀態(tài)變化和反饋機(jī)制。8.城市環(huán)境治理中的一個(gè)重要挑戰(zhàn)是處理各種_______的環(huán)境問(wèn)題，系統(tǒng)科學(xué)強(qiáng)調(diào)從_______的角度進(jìn)行整合分析。9.系統(tǒng)模型是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的_______，它可以幫助我們理解復(fù)雜系統(tǒng)、進(jìn)行預(yù)測(cè)和_______。10.將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境影響納入經(jīng)濟(jì)核算體系，可以看作是_______在環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用。三、名詞解釋（每題3分，共15分）11.系統(tǒng)邊界12.正反饋回路13.可持續(xù)發(fā)展14.系統(tǒng)模型15.系統(tǒng)思維四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）16.簡(jiǎn)述系統(tǒng)科學(xué)視角與傳統(tǒng)的還原論思維在分析城市環(huán)境問(wèn)題時(shí)有何不同。17.簡(jiǎn)述系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型在城市水資源管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面。18.城市環(huán)境治理中存在哪些主要的反饋機(jī)制？請(qǐng)舉例說(shuō)明。19.簡(jiǎn)述運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)方法進(jìn)行城市環(huán)境治理政策評(píng)估的基本步驟。五、論述題（10分）20.論述系統(tǒng)科學(xué)的核心概念（如系統(tǒng)、反饋、模型等）如何幫助理解和應(yīng)對(duì)城市環(huán)境治理中的復(fù)雜性、不確定性和動(dòng)態(tài)性。六、案例分析題（25分）21.某河流流經(jīng)一個(gè)快速發(fā)展的城市，近年來(lái)該城市面臨水體富營(yíng)養(yǎng)化、兩岸污染帶加劇、下游水質(zhì)下降等問(wèn)題。同時(shí)，城市交通擁堵、能源消耗大也導(dǎo)致大氣污染問(wèn)題突出，并間接影響了水環(huán)境。政府計(jì)劃實(shí)施一系列環(huán)境治理措施，包括建設(shè)污水處理廠、推廣清潔能源、發(fā)展公共交通、加強(qiáng)工業(yè)監(jiān)管等。請(qǐng)運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的方法，分析：（1）該城市水環(huán)境與大氣環(huán)境問(wèn)題之間可能存在哪些關(guān)聯(lián)和反饋關(guān)系？（4分）（2）在規(guī)劃治理措施時(shí)，應(yīng)如何運(yùn)用系統(tǒng)思維避免“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”的片面性？（6分）（3）構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)化的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型框架，用于模擬該城市環(huán)境系統(tǒng)（至少包含3-4個(gè)主要子系統(tǒng)或變量，并繪制因果回路圖雛形，說(shuō)明主要反饋機(jī)制）。（7分）（4）在實(shí)施治理措施并進(jìn)行效果評(píng)估時(shí)，系統(tǒng)科學(xué)方法能提供哪些方面的支持？（8分）試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.C5.B二、填空題6.要素，結(jié)構(gòu)，功能7.存量，流量8.相互關(guān)聯(lián)，整體9.抽象，干預(yù)10.投入產(chǎn)出分析三、名詞解釋11.系統(tǒng)邊界：界定系統(tǒng)范圍，明確系統(tǒng)內(nèi)部要素與外部環(huán)境的分界線，決定系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用方式。12.正反饋回路：一種使得系統(tǒng)狀態(tài)偏離初始平衡，并進(jìn)一步增強(qiáng)該偏離的反饋機(jī)制。它加速系統(tǒng)的變化，可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或指數(shù)增長(zhǎng)。13.可持續(xù)發(fā)展：既滿足當(dāng)代人的需求，又不損害后代人滿足其需求的發(fā)展模式。它強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，注重資源的永續(xù)利用和代際公平。14.系統(tǒng)模型：對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)某一方面的本質(zhì)特征及其內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象和模擬representation，用以理解系統(tǒng)、預(yù)測(cè)行為和評(píng)估政策。15.系統(tǒng)思維：一種整體性的思維方式，強(qiáng)調(diào)將研究對(duì)象視為一個(gè)相互聯(lián)系、相互作用的系統(tǒng)整體，關(guān)注要素、結(jié)構(gòu)、功能、反饋、邊界等系統(tǒng)性特征，理解各部分之間的相互作用及其對(duì)整體的影響。四、簡(jiǎn)答題16.傳統(tǒng)的還原論思維傾向于將復(fù)雜系統(tǒng)分解為最簡(jiǎn)單的組成部分進(jìn)行獨(dú)立研究，認(rèn)為整體等于部分之和，忽視部分之間的相互作用和整體涌現(xiàn)性。而系統(tǒng)科學(xué)視角則強(qiáng)調(diào)整體性、關(guān)聯(lián)性、動(dòng)態(tài)性和層次性，認(rèn)為系統(tǒng)的特性是各組成部分相互作用、環(huán)境影響的產(chǎn)物，具有整體涌現(xiàn)性，需要從整體和關(guān)聯(lián)的角度理解系統(tǒng)行為，關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)部的反饋機(jī)制和自組織特性。在分析城市環(huán)境問(wèn)題時(shí)，還原論可能只看到局部問(wèn)題（如某個(gè)污染源），而系統(tǒng)科學(xué)能揭示不同污染、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)之間的復(fù)雜相互作用和累積效應(yīng)。17.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型在城市水資源管理中可以用于：模擬城市用水需求（居民、工業(yè)、公共）隨時(shí)間的變化，考慮人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、價(jià)格、習(xí)慣等因素的影響；模擬供水系統(tǒng)（水源地、水庫(kù)、水廠）的供水能力和響應(yīng)時(shí)間；模擬污水產(chǎn)生、收集、處理系統(tǒng)的能力和效率；模擬降雨、徑流過(guò)程及城市內(nèi)澇情況；模擬水價(jià)、水資源管理政策對(duì)用水、節(jié)約、污染排放的影響；進(jìn)行政策模擬，評(píng)估不同水資源管理策略（如節(jié)水措施、污水處理投資、雨水利用推廣）的長(zhǎng)期效果，如水量水質(zhì)變化、系統(tǒng)成本效益、用戶承受能力等。18.城市環(huán)境治理中的主要反饋機(jī)制包括：正反饋回路，如“污染加劇-健康受損-醫(yī)療需求增加-經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)加重-污染治理投入不足-污染繼續(xù)加劇”可能導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)崩潰；負(fù)反饋回路，如“污染加劇-公眾壓力增大-政府加強(qiáng)監(jiān)管-污染源減少-環(huán)境改善-公眾滿意度提高”，這種反饋有助于系統(tǒng)趨于穩(wěn)定或最優(yōu)狀態(tài)。此外，還有時(shí)滯反饋（如治理措施效果滯后）、延遲反饋（如污染物累積效應(yīng)）等。19.運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)方法進(jìn)行城市環(huán)境治理政策評(píng)估的基本步驟包括：明確評(píng)估目標(biāo)和評(píng)估對(duì)象；識(shí)別政策影響的系統(tǒng)邊界、關(guān)鍵要素、反饋關(guān)系和模型結(jié)構(gòu)；構(gòu)建或選擇合適的系統(tǒng)模型（如系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型）；收集數(shù)據(jù)，參數(shù)化模型；進(jìn)行模型仿真，模擬政策實(shí)施前后的系統(tǒng)狀態(tài)變化；比較不同政策方案的效果，進(jìn)行敏感性分析和不確定性分析；根據(jù)評(píng)估結(jié)果，為政策制定或調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。五、論述題系統(tǒng)科學(xué)的核心概念為理解和應(yīng)對(duì)城市環(huán)境治理中的復(fù)雜性、不確定性和動(dòng)態(tài)性提供了有力支撐。首先，“系統(tǒng)”概念強(qiáng)調(diào)將城市環(huán)境視為一個(gè)由經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然等子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜整體，認(rèn)識(shí)到各子系統(tǒng)間的相互作用和相互依賴，有助于超越傳統(tǒng)“頭痛醫(yī)頭”的碎片化治理模式，采取整體觀和系統(tǒng)性策略。其次，“要素”、“結(jié)構(gòu)”和“功能”的概念幫助分析城市環(huán)境問(wèn)題的構(gòu)成要素（如污染源、人口、資源）、它們之間的組織方式（如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、空間布局）以及系統(tǒng)的行為表現(xiàn)（如污染水平、生態(tài)服務(wù)功能），為診斷問(wèn)題根源提供了框架。尤為關(guān)鍵的是“反饋”機(jī)制的概念，城市環(huán)境系統(tǒng)充滿了正反饋（如污染擴(kuò)散加劇導(dǎo)致的恐慌和進(jìn)一步管控滯后）和負(fù)反饋（如環(huán)境改善提升居民健康和福祉），系統(tǒng)科學(xué)通過(guò)識(shí)別和分析這些反饋，可以預(yù)測(cè)政策干預(yù)的潛在連鎖反應(yīng)和長(zhǎng)期效果，揭示系統(tǒng)行為的非線性特征，理解為何簡(jiǎn)單干預(yù)可能失效甚至適得其反。最后，“模型”概念提供了將復(fù)雜系統(tǒng)抽象化、簡(jiǎn)化和量化的工具，特別是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，能夠模擬城市環(huán)境系統(tǒng)隨時(shí)間演化的動(dòng)態(tài)行為，應(yīng)對(duì)不確定性（通過(guò)模擬不同情景），并進(jìn)行政策模擬（“假設(shè)-檢驗(yàn)”），為在復(fù)雜性和信息不完全的情況下制定魯棒、適應(yīng)性強(qiáng)的治理策略提供了科學(xué)基礎(chǔ)。六、案例分析題（注：案例分析題答案因開(kāi)放性，以下提供關(guān)鍵要點(diǎn)和思路方向，而非唯一標(biāo)準(zhǔn)答案）（1）關(guān)聯(lián)與反饋關(guān)系可能包括：交通擁堵（汽車尾氣）→大氣污染惡化；大氣污染（如臭氧）→影響水體自凈能力，加劇富營(yíng)養(yǎng)化；工業(yè)排放（含氮磷等）→水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)可能產(chǎn)生大氣污染物；生活源排放（含磷洗滌劑等）→水體富營(yíng)養(yǎng)化；大氣污染物沉降→水體富營(yíng)養(yǎng)化或土壤污染；水環(huán)境惡化（生態(tài)功能下降）→城市居民生活質(zhì)量降低，可能間接影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)；能源消耗大（交通、工業(yè)）→大氣污染加??；水污染治理（如污水處理廠）→改善下游水質(zhì)，但也可能產(chǎn)生污泥處理等新問(wèn)題；城市擴(kuò)張→原有生態(tài)系統(tǒng)破壞，新增污染負(fù)荷增大。這些因素之間存在復(fù)雜的雙向或多向反饋。（2）運(yùn)用系統(tǒng)思維規(guī)劃治理措施需注意：首先，識(shí)別核心子系統(tǒng)及其相互作用，避免只關(guān)注孤立問(wèn)題。其次，分析關(guān)鍵反饋回路，理解干預(yù)措施的潛在副作用和連鎖反應(yīng)。例如，推廣清潔能源可能減少大氣污染，但也可能對(duì)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局產(chǎn)生影響。再次，考慮政策的系統(tǒng)性協(xié)調(diào)，如治理大氣污染的政策（如推廣公共交通）應(yīng)與控制工業(yè)點(diǎn)源、改善城市能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展綠色建筑等政策協(xié)同。最后，認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和適應(yīng)性，治理方案應(yīng)具備靈活性，能夠根據(jù)系統(tǒng)反饋和環(huán)境變化進(jìn)行調(diào)整。要考慮長(zhǎng)期效果而非短期見(jiàn)效。（3）簡(jiǎn)化系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型框架示例：*子系統(tǒng)/變量：*水環(huán)境質(zhì)量(WQ)*大氣環(huán)境質(zhì)量(AQ)*污染源強(qiáng)度(SourceIntens)*治理能力/投入(TreatmentCap/Invest)*主要因果關(guān)系（雛形因果回路圖）：*污染源強(qiáng)度(SourceIntens)→正向影響水環(huán)境質(zhì)量(WQ)（污染增加導(dǎo)致水環(huán)境變差）*污染源強(qiáng)度(SourceIntens)→正向影響大氣環(huán)境質(zhì)量(AQ)*水環(huán)境質(zhì)量(WQ)→負(fù)向影響污染治理能力/投入(TreatmentCap/Invest)（環(huán)境惡化可能促使投入增加，但也可能增加處理難度）*水環(huán)境質(zhì)量(WQ)→負(fù)向影響水環(huán)境質(zhì)量(WQ)（自身凈化能力受污染影響）*大氣環(huán)境質(zhì)量(AQ)→負(fù)向影響城市居民健康/生活質(zhì)量(隱變量)→可能影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展(隱變量)*治理能力/投入(TreatmentCap/Invest)→負(fù)向影響水環(huán)境質(zhì)量(WQ)（投入增加有助于改善水環(huán)境）*治理能力/投入(TreatmentCap/Invest)→負(fù)向影響大氣環(huán)境質(zhì)量(AQ)（如投資于脫硫脫硝）*可能存在其他反饋：如WQ或AQ惡化→公眾壓力→政府投入增加；經(jīng)濟(jì)發(fā)展→污染源強(qiáng)度增加等。*主要反饋機(jī)制：污染源→環(huán)境質(zhì)量→治理響應(yīng)→環(huán)境質(zhì)量的負(fù)反饋回路；污染源→環(huán)境質(zhì)量的正反饋回路（如污染累積）；治理投入→環(huán)境質(zhì)量的