2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——系統(tǒng)科學(xué)與工程的創(chuàng)意設(shè)計考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.系統(tǒng)思想2.系統(tǒng)邊界3.系統(tǒng)動力學(xué)4.設(shè)計思維5.服務(wù)藍圖二、簡答題（每小題5分，共25分）1.簡述系統(tǒng)工程方法論的基本步驟。2.系統(tǒng)思維在創(chuàng)意設(shè)計中有哪些應(yīng)用？3.解釋用戶畫像在創(chuàng)意設(shè)計中的作用。4.簡述TRIZ理論的核心思想。5.如何運用系統(tǒng)思維分析一個復(fù)雜的社會問題？三、論述題（10分）論述系統(tǒng)科學(xué)與工程如何賦能創(chuàng)意設(shè)計，并舉例說明。四、案例分析題（15分）某城市面臨交通擁堵問題，請運用系統(tǒng)思維分析該城市交通系統(tǒng)，并提出一個創(chuàng)意設(shè)計方案，以緩解交通擁堵問題。要求：分析該城市交通系統(tǒng)的關(guān)鍵要素、相互關(guān)系以及存在的問題；提出創(chuàng)意設(shè)計方案，包括設(shè)計目標(biāo)、主要措施和預(yù)期效果。五、創(chuàng)意設(shè)計題（15分）假設(shè)你是一位系統(tǒng)科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生，請設(shè)計一個幫助老年人解決日常生活中使用智能設(shè)備的系統(tǒng)。要求：描述該系統(tǒng)的目標(biāo)用戶、核心功能、系統(tǒng)架構(gòu)以及創(chuàng)意設(shè)計點。試卷答案一、名詞解釋1.系統(tǒng)思想：一種認(rèn)識和理解事物的方式，強調(diào)事物是由相互聯(lián)系、相互作用的組成部分組成的整體，整體具有部分所不具備的功能。*解析思路：考察對系統(tǒng)思想基本概念的掌握。系統(tǒng)思想的核心是整體性、關(guān)聯(lián)性、層次性和動態(tài)性?；卮饝?yīng)突出整體性，即系統(tǒng)大于部分之和，以及各要素之間的相互聯(lián)系和作用。2.系統(tǒng)邊界：區(qū)分系統(tǒng)與外部環(huán)境的界限，用于界定系統(tǒng)研究的范圍。系統(tǒng)邊界可以是物理的、邏輯的或功能的。*解析思路：考察對系統(tǒng)邊界定義的理解。關(guān)鍵在于明確系統(tǒng)邊界的作用是界定研究范圍，以及邊界的類型（物理、邏輯、功能）。3.系統(tǒng)動力學(xué)：一種研究復(fù)雜系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為的計算機模擬方法，通過構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型來理解系統(tǒng)行為并支持決策。*解析思路：考察對系統(tǒng)動力學(xué)概念及其核心方法的掌握。需要回答其定義、目的（研究反饋結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為）、主要工具（計算機模擬）。4.設(shè)計思維：一種以人為本的創(chuàng)意設(shè)計方法論，強調(diào)同理心、定義問題、構(gòu)思、原型制作和測試迭代。*解析思路：考察對設(shè)計思維概念和流程的理解。需掌握其核心理念（以人為本）以及經(jīng)典的五階段流程（同理心、定義、構(gòu)思、原型、測試）。5.服務(wù)藍圖：一種可視化工具，用于描述服務(wù)過程中的前臺互動（顧客可見的活動）和后臺支持（顧客不可見的活動），以及前后臺之間的接觸點。*解析思路：考察對服務(wù)藍圖定義和作用的理解。關(guān)鍵在于區(qū)分前臺、后臺活動，并理解其核心價值在于揭示服務(wù)接觸點，優(yōu)化服務(wù)流程。二、簡答題1.簡述系統(tǒng)工程方法論的基本步驟。*答案：系統(tǒng)工程方法論的基本步驟通常包括：問題定義、系統(tǒng)目標(biāo)制定、方案設(shè)計（概念提出、系統(tǒng)建模）、系統(tǒng)評估與選擇、系統(tǒng)實施、運行與控制、系統(tǒng)更新。*解析思路：考察對系統(tǒng)工程通用流程的熟悉程度。常見的模型如Razmow的V模型或Wasserman的ISD模型。回答應(yīng)涵蓋從需求分析到設(shè)計、實現(xiàn)、運行和更新的主要階段。2.系統(tǒng)思維在創(chuàng)意設(shè)計中有哪些應(yīng)用？*答案：系統(tǒng)思維在創(chuàng)意設(shè)計中的應(yīng)用包括：理解用戶與產(chǎn)品/服務(wù)所處的復(fù)雜環(huán)境；識別用戶需求背后的深層原因；分析用戶行為模式及其影響因素；設(shè)計考慮多方利益相關(guān)者的解決方案；預(yù)見設(shè)計變更可能帶來的連鎖反應(yīng)；優(yōu)化產(chǎn)品/服務(wù)的生命周期管理。*解析思路：考察將系統(tǒng)思維應(yīng)用于設(shè)計實踐的廣度。需要從不同層面（用戶、環(huán)境、行為、多方利益、生命周期）思考系統(tǒng)思維如何指導(dǎo)設(shè)計決策，而不僅僅是關(guān)注單個功能點。3.解釋用戶畫像在創(chuàng)意設(shè)計中的作用。*答案：用戶畫像在創(chuàng)意設(shè)計中的作用是：幫助設(shè)計團隊深入理解目標(biāo)用戶的需求、期望、行為和背景；為設(shè)計決策提供依據(jù)，確保設(shè)計更貼近用戶；促進團隊溝通，建立對用戶的共同認(rèn)知；指導(dǎo)產(chǎn)品/服務(wù)功能和交互設(shè)計；用于測試和評估設(shè)計方案的適用性。*解析思路：考察對用戶畫像工具價值的認(rèn)識。需要說明用戶畫像如何幫助設(shè)計團隊“理解”用戶、“指導(dǎo)”設(shè)計、“促進”溝通，并最終服務(wù)于提升產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗。4.簡述TRIZ理論的核心思想。*答案：TRIZ理論的核心思想是：解決發(fā)明創(chuàng)造問題可以遵循一定的原理和模式，而非依賴經(jīng)驗或直覺；可以通過分析問題的矛盾（技術(shù)矛盾和物理矛盾）來找到創(chuàng)新的解決方案；存在一套解決各類技術(shù)問題的通用資源（如40條發(fā)明原理、分離原理等）；創(chuàng)新過程遵循一定的算法和流程。*解析思路：考察對TRIZ理論基本概念和哲學(xué)的理解。重點在于其“基于原理而非經(jīng)驗”、“分析矛盾”、“提供通用資源/工具”、“遵循算法流程”的核心觀點。5.如何運用系統(tǒng)思維分析一個復(fù)雜的社會問題？*答案：運用系統(tǒng)思維分析復(fù)雜社會問題需：識別問題的邊界和核心；分解問題為關(guān)鍵子系統(tǒng)或要素；分析各要素之間的相互關(guān)系（因果鏈、反饋回路）；識別關(guān)鍵變量和杠桿點；考慮問題的歷史演變和未來趨勢；評估不同解決方案可能產(chǎn)生的影響（unintendedconsequences）；理解多元主體的利益和訴求。*解析思路：考察系統(tǒng)思維在宏觀、復(fù)雜問題應(yīng)用的能力。需要展示如何將系統(tǒng)思想（整體性、關(guān)聯(lián)性、動態(tài)性）應(yīng)用于社會問題的分析框架，包括識別邊界、分解要素、分析關(guān)系、尋找杠桿點、考慮影響等步驟。三、論述題論述系統(tǒng)科學(xué)與工程如何賦能創(chuàng)意設(shè)計，并舉例說明。*答案：系統(tǒng)科學(xué)與工程為創(chuàng)意設(shè)計賦能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.提供系統(tǒng)化的設(shè)計框架：系統(tǒng)工程方法論為創(chuàng)意設(shè)計提供了結(jié)構(gòu)化的流程和工具，如需求分析、概念設(shè)計、方案評估等，使設(shè)計過程更科學(xué)、更可控。2.增強對復(fù)雜性的理解能力：系統(tǒng)思維幫助設(shè)計師理解用戶、產(chǎn)品、服務(wù)及其所處的環(huán)境之間的復(fù)雜相互關(guān)系，從而設(shè)計出更全面、更魯棒的解決方案。例如，通過系統(tǒng)建模識別用戶行為的根本驅(qū)動力。3.促進多學(xué)科交叉融合：系統(tǒng)科學(xué)與工程天然具有跨學(xué)科特性，能夠促進設(shè)計領(lǐng)域與其他學(xué)科（如社會學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)）的融合，激發(fā)更具創(chuàng)新性的設(shè)計想法。例如，借鑒心理學(xué)理論優(yōu)化人機交互設(shè)計。4.優(yōu)化系統(tǒng)整體性能：系統(tǒng)工程關(guān)注系統(tǒng)整體目標(biāo)的實現(xiàn)和整體性能的優(yōu)化，引導(dǎo)設(shè)計師不僅關(guān)注單個功能點的創(chuàng)意，更關(guān)注系統(tǒng)各部分如何協(xié)同工作以達成最佳效果。例如，設(shè)計一個智能家居系統(tǒng)，不僅要有各種智能設(shè)備，更要考慮它們之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享，提升用戶體驗。5.支持復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計：對于需要整合多個子系統(tǒng)和技術(shù)的復(fù)雜產(chǎn)品或服務(wù)（如智能城市、智慧醫(yī)療），系統(tǒng)科學(xué)與工程提供了必要的分析、設(shè)計和管理工具，支持其創(chuàng)意設(shè)計和實施。例如，運用系統(tǒng)動力學(xué)模擬交通管理系統(tǒng)設(shè)計的潛在效果。舉例說明：設(shè)計一個社區(qū)共享出行系統(tǒng)。運用系統(tǒng)科學(xué)與工程的方法，首先進行系統(tǒng)需求分析（用戶需求、現(xiàn)有交通問題、政策環(huán)境等），識別關(guān)鍵子系統(tǒng)（用戶端App、車輛管理平臺、調(diào)度系統(tǒng)、支付系統(tǒng)）。運用系統(tǒng)思維分析用戶出行決策、車輛分布、需求波動等相互關(guān)系，通過系統(tǒng)建模預(yù)測不同設(shè)計方案（如不同車輛類型比例、調(diào)度策略）對系統(tǒng)效率和用戶體驗的影響。借鑒設(shè)計思維的用戶旅程圖，優(yōu)化用戶使用App的體驗。最終設(shè)計的系統(tǒng)不僅包含創(chuàng)新的App界面，更是一個考慮了用戶、車輛、運營、政策等多方面因素的協(xié)同優(yōu)化方案，旨在提升社區(qū)出行效率和可持續(xù)性。*解析思路：本題要求深入探討系統(tǒng)科學(xué)與工程對創(chuàng)意設(shè)計的價值。回答應(yīng)從理論層面（方法論、思維模式）和實踐層面（工具、能力）進行闡述，論證系統(tǒng)科學(xué)與工程如何提升設(shè)計的科學(xué)性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性和整體效果。需要清晰界定賦能的方面，并選擇一個具體且有代表性的例子（如社區(qū)共享出行系統(tǒng)），運用系統(tǒng)科學(xué)與工程的相關(guān)概念（需求分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)思維、子系統(tǒng)、整體優(yōu)化等）來解釋這個例子，使論述更具說服力。四、案例分析題某城市面臨交通擁堵問題，請運用系統(tǒng)思維分析該城市交通系統(tǒng)，并提出一個創(chuàng)意設(shè)計方案，以緩解交通擁堵問題。要求：分析該城市交通系統(tǒng)的關(guān)鍵要素、相互關(guān)系以及存在的問題；提出創(chuàng)意設(shè)計方案，包括設(shè)計目標(biāo)、主要措施和預(yù)期效果。*答案：（一）系統(tǒng)分析1.關(guān)鍵要素：*出行者：包括居民、通勤者、游客等，具有不同的出行目的、時間和偏好。*道路網(wǎng)絡(luò)：包括干道、支路、交叉口、匝道等，是交通流的載體，存在容量限制。*交通工具：包括私家車、公交車、出租車、自行車、摩托車等，具有不同的運力、成本和排放特性。*交通管理設(shè)施：包括信號燈、交通標(biāo)志、監(jiān)控攝像頭、可變限速板等，用于控制和引導(dǎo)交通流。*交通政策法規(guī)：包括限行、擁堵費、停車管理、公共交通補貼等，影響出行行為和交通結(jié)構(gòu)。*城市土地利用：包括商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)布局，影響出行產(chǎn)生和分布。*公共交通系統(tǒng)：包括公交線路、站點、車輛、服務(wù)頻率等。2.相互關(guān)系：*出行者基于道路網(wǎng)絡(luò)和交通工具選擇出行方式，其出行產(chǎn)生和分布影響道路負(fù)荷。*道路網(wǎng)絡(luò)容量有限，當(dāng)出行需求超過容量時，導(dǎo)致?lián)矶隆?交通管理設(shè)施調(diào)節(jié)交通流，影響道路通行效率。*交通政策法規(guī)引導(dǎo)出行行為（如鼓勵公交），影響交通結(jié)構(gòu)。*城市土地利用影響出行需求總量和分布。*公共交通系統(tǒng)與私家車出行存在競爭和替代關(guān)系，影響整體交通負(fù)荷。*擁堵會反向影響出行者的選擇（如增加出行時間、成本），甚至可能產(chǎn)生新的擁堵點（如排隊等待）。3.存在的問題：*道路需求超過供給：小汽車出行比例過高，導(dǎo)致道路網(wǎng)絡(luò)飽和。*交通結(jié)構(gòu)不合理：公共交通吸引力不足，高峰期擁堵嚴(yán)重。*交通管理僵化：信號配時固定，難以適應(yīng)實時交通流變化。*土地利用與交通脫節(jié)：居住區(qū)與就業(yè)區(qū)距離遠，加劇通勤出行需求。*信息不對稱：出行者缺乏實時路況信息，難以做出最優(yōu)出行決策。（二）創(chuàng)意設(shè)計方案1.設(shè)計目標(biāo)：緩解核心區(qū)域交通擁堵，提升交通系統(tǒng)運行效率，改善出行體驗，促進綠色出行。2.主要措施：*構(gòu)建一體化智能交通系統(tǒng)（ITS）：*全面部署交通流量傳感器和攝像頭，實時采集路況數(shù)據(jù)。*建立區(qū)域交通態(tài)勢預(yù)測與誘導(dǎo)平臺，利用大數(shù)據(jù)和AI分析交通流，動態(tài)優(yōu)化信號燈配時。*開發(fā)公眾出行APP，提供實時路況、公交到站、停車位查詢、智能導(dǎo)航等服務(wù)。*利用V2X（車路協(xié)同）技術(shù)，實現(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施的信息交互，提升通行效率和安全。*優(yōu)化公共交通網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)：*根據(jù)實時需求，動態(tài)調(diào)整公交路線和發(fā)車頻率，提高高峰期運力。*開通快速公交（BRT）專線，提供公交專用道和信號優(yōu)先，提升公交速度和準(zhǔn)點率。*推廣移動支付和電子票務(wù)，提升公交出行便利性。*打造“公交+共享單車/電單車”的接駁模式，解決“最后一公里”問題。*實施需求側(cè)管理（TDM）策略：*根據(jù)實時路況，在擁堵時段對特定區(qū)域或路段的私家車實施動態(tài)收費或限行。*提供可靠的公共交通信息，鼓勵錯峰出行。*對購買新能源汽車和選擇公共交通出行的居民給予補貼或稅收優(yōu)惠。*引導(dǎo)綠色出行和慢行交通：*完善自行車道和步行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，提升步行和騎行安全性、舒適性。*增加共享單車投放，并優(yōu)化調(diào)度管理。*在適宜區(qū)域推廣步行街或自行車專用區(qū)。3.預(yù)期效果：*核心區(qū)域平均車速提升15-20%。*高峰期擁堵程度有所緩解，出行時間不確定性降低。*公交出行分擔(dān)率提高5-10%。*私家車出行比例有所下降，停車位供需矛盾得到緩解。*交通排放得到一定程度的控制。*公眾出行滿意度和獲得感提升。*解析思路：本題考察綜合運用系統(tǒng)思維解決復(fù)雜實際問題的能力。分析部分需要識別交通系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成要素，并闡述這些要素之間的相互作用關(guān)系，同時點出導(dǎo)致?lián)矶碌暮诵膯栴}。方案設(shè)計部分則需要基于分析，提出一個具有“創(chuàng)意”和“系統(tǒng)性”的解決方案。創(chuàng)意體現(xiàn)在利用了ITS、大數(shù)據(jù)、AI、V2X等新技術(shù)，系統(tǒng)性體現(xiàn)在方案涵蓋了交通管理、公共交通、需求管理、慢行交通等多個方面，并且措施之間相互協(xié)調(diào)、相互促進。預(yù)期效果應(yīng)與設(shè)計目標(biāo)相對應(yīng)，并具有一定的可實現(xiàn)性。整個回答需要體現(xiàn)系統(tǒng)分析的系統(tǒng)觀和方案設(shè)計的整合思維。五、創(chuàng)意設(shè)計題假設(shè)你是一位系統(tǒng)科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生，請設(shè)計一個幫助老年人解決日常生活中使用智能設(shè)備的系統(tǒng)。要求：描述該系統(tǒng)的目標(biāo)用戶、核心功能、系統(tǒng)架構(gòu)以及創(chuàng)意設(shè)計點。*答案：（一）目標(biāo)用戶主要目標(biāo)用戶為城市中60歲以上的老年人，特別是對智能手機、平板電腦、智能電視等智能設(shè)備使用存在困難或不熟悉的中老年群體。他們可能面臨操作復(fù)雜、界面不友好、學(xué)習(xí)意愿不強、缺乏家人指導(dǎo)等問題。（二）核心功能1.簡化操作界面：提供針對老年人優(yōu)化的界面，采用大字體、高對比度色彩、簡潔布局，減少層級和復(fù)雜選項。2.語音交互功能：集成先進的自然語言處理能力，支持老年人通過簡單的語音指令進行設(shè)備操作、信息查詢、應(yīng)用管理、緊急呼叫等。3.一鍵式常用功能：設(shè)置“一鍵呼叫”、“一鍵視頻通話”、“一鍵導(dǎo)航”、“一鍵放大”、“一鍵關(guān)機/休眠”等常用功能快捷鍵或?qū)Ｓ冒粹o。4.學(xué)習(xí)與指導(dǎo)功能：提供圖文并茂、語音講解的智能設(shè)備使用教程，支持老年人按需學(xué)習(xí)。內(nèi)置“智能小助手”形象，以親切、耐心的方式進行引導(dǎo)和答疑。5.遠程協(xié)助功能：允許子女或家人通過授權(quán)，遠程查看老人設(shè)備屏幕、進行遠程操作指導(dǎo)、協(xié)助解決問題。6.緊急求助功能：內(nèi)置一鍵SOS緊急呼叫功能，可自動聯(lián)系預(yù)設(shè)聯(lián)系人或緊急服務(wù)中心，并上傳現(xiàn)場位置信息。7.健康與生活服務(wù)接入：接入常用的健康管理（如用藥提醒、健康監(jiān)測數(shù)據(jù)查看）、生活服務(wù)（如天氣預(yù)報、新聞資訊、購物訂餐）等應(yīng)用，并進行界面簡化。（三）系統(tǒng)架構(gòu)該系統(tǒng)可以采用分層架構(gòu)設(shè)計：1.用戶交互層（UI/UX）：負(fù)責(zé)呈現(xiàn)優(yōu)化后的界面，支持語音輸入和輸出，以及物理按鍵交互。2.應(yīng)用服務(wù)層：集成各類核心功能模塊，如語音識別與合成、常用功能封裝、學(xué)習(xí)教程管理、遠程協(xié)助接口、緊急呼叫接口、第三方服務(wù)接入等。3.數(shù)據(jù)處理與智能層：負(fù)責(zé)處理用戶語音指令，理解用戶意圖，調(diào)用相應(yīng)服務(wù)，進行個性化推薦，管理用戶數(shù)據(jù)和權(quán)限，支持智能小助手的自然語言交互。4.設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)與智能設(shè)備硬件（屏幕、麥克風(fēng)、攝像頭、按鍵）進行通信，連接互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程通信和