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)與工程在氣候變化研究中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.系統(tǒng)科學(xué)強(qiáng)調(diào)的整體性原理在理解氣候變化時(shí)意味著什么？A.氣候變化是孤立的自然現(xiàn)象B.氣候系統(tǒng)各組成部分（大氣、海洋、陸地、冰雪圈）相互關(guān)聯(lián)、相互影響C.氣候變化只受人類活動(dòng)影響D.氣候變化的影響是線性的、單向的2.在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中，代表系統(tǒng)中積累量的變量通常稱為？A.流B.存量C.輔助變量D.反饋回路3.導(dǎo)致全球氣候系統(tǒng)發(fā)生長(zhǎng)期、顯著變化的主要驅(qū)動(dòng)力是什么？A.短期的天氣波動(dòng)B.太陽(yáng)活動(dòng)周期C.人類活動(dòng)導(dǎo)致的溫室氣體濃度增加D.植被覆蓋的小范圍變化4.系統(tǒng)邊界界定不當(dāng)可能導(dǎo)致什么問題？A.模型過于簡(jiǎn)單B.模型無法運(yùn)行C.模型分析結(jié)果失真或誤導(dǎo)D.難以確定關(guān)鍵變量5.系統(tǒng)反饋機(jī)制在氣候變化中扮演著重要角色，以下哪項(xiàng)屬于負(fù)反饋機(jī)制？A.溫室氣體濃度增加導(dǎo)致全球變暖，進(jìn)而加速冰川融化B.全球變暖導(dǎo)致極地冰蓋減少，反射率降低，進(jìn)一步加劇變暖C.溫室氣體濃度增加導(dǎo)致全球變暖，引發(fā)更多水蒸氣進(jìn)入大氣，水蒸氣是強(qiáng)效溫室氣體，導(dǎo)致更顯著的變暖D.人類減少碳排放，導(dǎo)致全球變暖速度減緩6.投入產(chǎn)出分析主要應(yīng)用于分析什么？A.氣候系統(tǒng)內(nèi)部的物理過程B.經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)溫室氣體排放的影響C.氣候變化對(duì)特定區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的影響D.氣候變化模型的參數(shù)校準(zhǔn)7.系統(tǒng)思維強(qiáng)調(diào)識(shí)別關(guān)鍵杠桿點(diǎn)（Levers），在氣候政策中，改變什么通常被認(rèn)為是一個(gè)關(guān)鍵的杠桿點(diǎn)？A.社會(huì)公眾對(duì)氣候變化的認(rèn)知B.政府的立法意愿C.能源系統(tǒng)的技術(shù)效率D.單個(gè)消費(fèi)者的行為習(xí)慣8.適應(yīng)氣候變化措施的核心目標(biāo)是什么？A.完全消除氣候變化的影響B(tài).減少溫室氣體排放C.提高系統(tǒng)對(duì)氣候變化影響的韌性，減少其負(fù)面影響D.增加溫室氣體排放容量9.系統(tǒng)綜合評(píng)估方法（IntegratedAssessmentModels,IAMs）試圖做什么？A.建立單一、精確的氣候預(yù)測(cè)模型B.將氣候科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等多個(gè)子系統(tǒng)的模型聯(lián)系起來，評(píng)估氣候變化及其政策D.評(píng)估氣候變化對(duì)生物多樣性的影響C.模擬氣候變化對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的具體損失金額10.系統(tǒng)科學(xué)與工程為氣候變化研究提供了什么核心視角？A.僅關(guān)注氣候變化的自然科學(xué)方面B.僅關(guān)注氣候變化的經(jīng)濟(jì)成本效益C.將氣候變化視為一個(gè)由自然和人文因素構(gòu)成的復(fù)雜互動(dòng)系統(tǒng)D.以犧牲經(jīng)濟(jì)發(fā)展為代價(jià)來?yè)Q取環(huán)境改善二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填入橫線處）1.系統(tǒng)邊界和______是界定系統(tǒng)范圍的兩個(gè)關(guān)鍵概念。2.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型常使用______圖和存量流量圖來可視化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為。3.氣候變化不僅涉及物理過程，還與______、______等社會(huì)系統(tǒng)緊密交織。4.系統(tǒng)分析強(qiáng)調(diào)從整體出發(fā)，識(shí)別系統(tǒng)的______、關(guān)鍵變量和主要反饋回路。5.評(píng)估氣候政策效果時(shí)，不僅要看其減排效果，還要考慮其______、______和社會(huì)公平性等系統(tǒng)性影響。6.地理信息系統(tǒng)（GIS）在氣候變化研究中可用于______、______和空間分析等方面。7.系統(tǒng)思維要求我們認(rèn)識(shí)到行動(dòng)可能產(chǎn)生______的、難以預(yù)料的后果。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述系統(tǒng)反饋機(jī)制（正反饋與負(fù)反饋）在氣候變化系統(tǒng)中的作用。2.為什么說氣候變化是一個(gè)典型的復(fù)雜系統(tǒng)問題？請(qǐng)列舉至少三點(diǎn)原因。3.簡(jiǎn)要說明系統(tǒng)科學(xué)與工程如何幫助決策者更好地理解和應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型在模擬和分析氣候變化長(zhǎng)期趨勢(shì)及政策響應(yīng)方面的優(yōu)勢(shì)與局限性。2.結(jié)合系統(tǒng)思維，論述在制定區(qū)域或城市層面的氣候適應(yīng)規(guī)劃時(shí)，需要考慮哪些關(guān)鍵的系統(tǒng)要素和交互作用。五、案例分析題（15分）（背景）：某沿海城市面臨海平面上升和極端降水事件頻發(fā)的雙重威脅。政府正在考慮兩種主要的適應(yīng)策略：一是投入巨資修建更高、更長(zhǎng)的海堤；二是結(jié)合城市更新，增加城市綠地和水體，建設(shè)“海綿城市”，并提升城市排水系統(tǒng)能力。這兩種策略各有優(yōu)劣，且可能產(chǎn)生系統(tǒng)性的相互作用。請(qǐng)運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)與工程的分析思路，分析：1.該城市面臨的氣候變化適應(yīng)問題具有哪些系統(tǒng)特征？（至少三個(gè)方面）2.修建海堤的策略可能帶來哪些直接和間接的系統(tǒng)性影響？3.建設(shè)“海綿城市”的策略可能帶來哪些直接和間接的系統(tǒng)性影響？4.在決策時(shí)，系統(tǒng)思維有助于決策者考慮哪些通常被傳統(tǒng)方法忽略的因素？試卷答案--------------------------------------------------------------------------------一、選擇題1.B解析：系統(tǒng)科學(xué)強(qiáng)調(diào)整體性，認(rèn)為事物是由相互聯(lián)系、相互作用的各部分組成的有機(jī)整體。氣候變化涉及大氣、海洋、陸地、冰雪圈等多個(gè)子系統(tǒng)，它們相互作用、相互影響，共同決定了氣候狀態(tài)和變化，故B項(xiàng)正確。A項(xiàng)片面，C項(xiàng)忽略了自然因素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.B解析：在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中，存量（Stock）代表系統(tǒng)中在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)積累的數(shù)量，它隨著流入和流出的速率而變化。流（Flow）是改變存量的速率，輔助變量（AuxiliaryVariable）是影響流的參數(shù)，反饋回路（FeedbackLoop）是連接變量和它們自身變化率的關(guān)系。故B項(xiàng)正確。3.C解析：當(dāng)前科學(xué)共識(shí)認(rèn)為，人類活動(dòng)（如燃燒化石燃料、毀林等）向大氣中排放大量溫室氣體（如二氧化碳、甲烷），導(dǎo)致溫室氣體濃度顯著增加，這是導(dǎo)致全球氣候系統(tǒng)發(fā)生長(zhǎng)期、顯著變化的主要驅(qū)動(dòng)力。故C項(xiàng)正確。4.C解析：系統(tǒng)邊界界定了系統(tǒng)包含哪些要素、排除哪些要素。如果邊界界定不當(dāng)（過窄或過寬），就會(huì)導(dǎo)致模型無法準(zhǔn)確反映現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜性和關(guān)鍵互動(dòng)，從而使分析結(jié)果失真或誤導(dǎo)。故C項(xiàng)正確。5.D解析：負(fù)反饋機(jī)制是指系統(tǒng)的變化會(huì)引發(fā)一系列調(diào)整，最終使系統(tǒng)狀態(tài)趨于穩(wěn)定或恢復(fù)平衡。D項(xiàng)描述了溫室氣體增加導(dǎo)致變暖，進(jìn)而導(dǎo)致水蒸氣增加（更強(qiáng)的溫室效應(yīng)）->變暖加劇->冰蓋融化（反射率降低）->進(jìn)一步變暖的循環(huán)，這個(gè)循環(huán)最終會(huì)達(dá)到新的平衡，屬于負(fù)反饋。A、B、C項(xiàng)描述的都是可能導(dǎo)致氣候進(jìn)一步惡化的正反饋或驅(qū)動(dòng)因素。6.B解析：投入產(chǎn)出分析主要用于研究一個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部各部門之間的相互依存關(guān)系，以及一個(gè)部門的產(chǎn)出（或投入）如何影響其他部門乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。將其應(yīng)用于氣候變化研究，主要就是分析不同經(jīng)濟(jì)部門（如能源、交通、工業(yè)、農(nóng)業(yè)）的溫室氣體排放貢獻(xiàn)，以及氣候變化對(duì)各部門經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響。故B項(xiàng)正確。7.C解析：在復(fù)雜系統(tǒng)中，并非所有干預(yù)措施都同樣有效。關(guān)鍵杠桿點(diǎn)（或稱高杠桿點(diǎn)）是指那些用較小的干預(yù)力量就能引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)顯著且期望變化的點(diǎn)。在氣候政策中，改變能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率、推廣低碳技術(shù)等，往往被認(rèn)為是影響溫室氣體排放總量（進(jìn)而影響氣候變化）的關(guān)鍵杠桿點(diǎn)。故C項(xiàng)正確。8.C解析：氣候變化的適應(yīng)是指調(diào)整自然或人類系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)實(shí)際或預(yù)期的氣候影響或其效應(yīng)，旨在減輕損害或發(fā)掘有利機(jī)會(huì)。其核心目標(biāo)是提高系統(tǒng)（如社區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)系統(tǒng)）面對(duì)氣候變化影響時(shí)的韌性（Resilience），即吸收、適應(yīng)和轉(zhuǎn)化能力，從而減少負(fù)面影響。故C項(xiàng)正確。9.C解析：綜合評(píng)估模型（IAMs）是集成模型，它們將描述氣候物理過程的模型、描述經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的模型（如GDP、排放、成本）、描述能源系統(tǒng)的模型、描述社會(huì)福祉的模型等多個(gè)子模型連接起來，旨在評(píng)估氣候變化情景下未來的氣候變化狀況、impacts、適應(yīng)成本和減緩成本，并分析不同政策選項(xiàng)的優(yōu)劣。故C項(xiàng)正確。10.C解析：系統(tǒng)科學(xué)與工程提供了一種整體的、關(guān)聯(lián)的視角來看待復(fù)雜問題。它將氣候變化視為一個(gè)由自然系統(tǒng)（大氣、海洋等）和人類社會(huì)系統(tǒng)（經(jīng)濟(jì)、政治、文化等）相互作用構(gòu)成的復(fù)雜巨系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)理解各子系統(tǒng)之間的相互作用、反饋機(jī)制和整體行為，而不僅僅是孤立地看自然或經(jīng)濟(jì)某個(gè)方面。故C項(xiàng)正確。二、填空題1.系統(tǒng)邊界解析：系統(tǒng)邊界是用來區(qū)分系統(tǒng)與外部環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，它界定了系統(tǒng)包含哪些要素、排除哪些要素。系統(tǒng)邊界與系統(tǒng)目標(biāo)共同定義了系統(tǒng)的范圍。故填系統(tǒng)邊界。2.因果回路解析：因果回路圖（CausalLoopDiagram）是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中用于表示系統(tǒng)中變量之間因果關(guān)系和反饋結(jié)構(gòu)的圖形化工具，通常與存量流量圖結(jié)合使用來構(gòu)建更完整的模型。故填因果回路。3.經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化解析：氣候變化不僅是一個(gè)自然科學(xué)的議題，更是一個(gè)涉及全球經(jīng)濟(jì)格局、能源結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源管理、人類健康、國(guó)際關(guān)系、社會(huì)公平、文化習(xí)俗等多方面的復(fù)雜社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境問題。故填經(jīng)濟(jì)和社會(huì)文化（或其他合理的社會(huì)維度，如政治、文化等）。4.關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（或關(guān)鍵要素/變量）解析：系統(tǒng)分析強(qiáng)調(diào)識(shí)別對(duì)系統(tǒng)行為起決定性作用的關(guān)鍵部分。這些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（或關(guān)鍵要素、關(guān)鍵變量）往往是系統(tǒng)的杠桿點(diǎn)，分析它們有助于理解系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和找到有效的干預(yù)措施。故填關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（或關(guān)鍵要素/變量）。5.經(jīng)濟(jì)成本社會(huì)效益解析：評(píng)估氣候政策時(shí)，除了關(guān)注核心目標(biāo)（如減排量），還需要考慮其可能帶來的其他系統(tǒng)性影響，包括直接或間接的經(jīng)濟(jì)成本（如投資成本、轉(zhuǎn)型成本）、可能產(chǎn)生的社會(huì)效益（如創(chuàng)造就業(yè)、改善健康）以及對(duì)社會(huì)公平（如對(duì)不同收入群體的影響）的影響。故填經(jīng)濟(jì)成本和社會(huì)效益（或其他合理的社會(huì)影響，如環(huán)境效益、健康效益等）。6.空間分布格局空間過程模擬解析：GIS（地理信息系統(tǒng)）具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理和分析能力，在氣候變化研究中可用于可視化氣候變化因子（如溫度、降水）的空間分布格局，也可用于模擬和分析地理要素（如冰川、海岸線）在氣候變化背景下的空間變化過程。故填空間分布格局和空間過程模擬。7.意外（或非預(yù)期）三、簡(jiǎn)答題1.系統(tǒng)反饋機(jī)制（正反饋與負(fù)反饋）在氣候變化系統(tǒng)中的作用：負(fù)反饋機(jī)制傾向于使系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定。例如，全球變暖導(dǎo)致極地冰蓋融化，冰蓋反射率降低（AlbedoEffect），吸收更多陽(yáng)光，進(jìn)一步加劇變暖，這是一個(gè)正反饋（放大氣候變化）。反之，全球變暖導(dǎo)致對(duì)流層水汽增加，水汽是強(qiáng)效溫室氣體，可能引發(fā)更強(qiáng)的溫室效應(yīng)，但同時(shí)水汽增加也可能導(dǎo)致云量增加，云層反射更多陽(yáng)光，可能起到一定的冷卻作用，這可能是負(fù)反饋（減緩氣候變化）。正反饋機(jī)制傾向于加速變化，負(fù)反饋機(jī)制傾向于減緩變化或使系統(tǒng)穩(wěn)定。理解這些反饋對(duì)于預(yù)測(cè)氣候變化的動(dòng)態(tài)和幅度至關(guān)重要。2.為什么說氣候變化是一個(gè)典型的復(fù)雜系統(tǒng)問題？請(qǐng)列舉至少三點(diǎn)原因。氣候變化具有典型的復(fù)雜系統(tǒng)特征，主要原因包括：第一，組成要素多樣且層級(jí)復(fù)雜。涉及大氣、海洋、陸地表面、冰雪圈等自然子系統(tǒng)，以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治、文化等復(fù)雜的人文子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)內(nèi)部及子系統(tǒng)之間關(guān)系intricate。第二，系統(tǒng)內(nèi)部存在大量的非線性相互作用和反饋回路。各種氣候因子相互影響，形成復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)，小擾動(dòng)可能引發(fā)大效應(yīng)（混沌現(xiàn)象），系統(tǒng)行為難以精確預(yù)測(cè)。第三，系統(tǒng)與外部環(huán)境（如太陽(yáng)活動(dòng)、火山噴發(fā)）以及人類活動(dòng)持續(xù)互動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)不斷演變，且人類活動(dòng)的影響日益顯著，使得系統(tǒng)未來演變路徑充滿不確定性。3.簡(jiǎn)要說明系統(tǒng)科學(xué)與工程如何幫助決策者更好地理解和應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)。系統(tǒng)科學(xué)與工程通過提供系統(tǒng)思維框架和系統(tǒng)分析方法，幫助決策者：首先，更全面地理解氣候變化問題的整體性、關(guān)聯(lián)性和動(dòng)態(tài)性，識(shí)別出關(guān)鍵子系統(tǒng)、關(guān)鍵變量和重要的反饋機(jī)制，避免“頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳”的片面性。其次，利用系統(tǒng)建模工具（如SD模型、IAMs）模擬不同情景下氣候變化的發(fā)展趨勢(shì)和不同政策選項(xiàng)的長(zhǎng)期影響，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和不確定性分析，為決策提供科學(xué)依據(jù)。再次，評(píng)估政策干預(yù)的系統(tǒng)性后果，不僅看直接目標(biāo)效果，也看可能產(chǎn)生的意想不到的副作用（unintendedconsequences），有助于設(shè)計(jì)更有效、更穩(wěn)健的政策組合。最后，促進(jìn)跨部門、跨學(xué)科的溝通與協(xié)作，因?yàn)闅夂蜃兓瘑栴}本身就需要多領(lǐng)域知識(shí)的整合。四、論述題1.論述系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型在模擬和分析氣候變化長(zhǎng)期趨勢(shì)及政策響應(yīng)方面的優(yōu)勢(shì)與局限性。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）模型在模擬和分析氣候變化方面的優(yōu)勢(shì)在于：第一，擅長(zhǎng)處理復(fù)雜系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為。SD模型能夠通過存量、流量和反饋回路等概念，形象地刻畫氣候變化系統(tǒng)（或其子系統(tǒng)）的內(nèi)在動(dòng)態(tài)機(jī)制，捕捉變量之間的相互影響和延遲效應(yīng)，這對(duì)于理解氣候變化的長(zhǎng)期趨勢(shì)和政策響應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程非常有幫助。第二，支持政策模擬和情景分析。SD模型可以方便地模擬不同政策干預(yù)（如碳稅、能源補(bǔ)貼、技術(shù)發(fā)展路徑等）對(duì)氣候系統(tǒng)或社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響，并進(jìn)行多情景比較，為決策者提供政策選擇和預(yù)測(cè)未來后果的“實(shí)驗(yàn)室”。第三，強(qiáng)調(diào)因果分析和機(jī)制理解。SD建模過程本身就是一個(gè)深入理解系統(tǒng)因果結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制的過程，有助于決策者系統(tǒng)地思考問題，識(shí)別關(guān)鍵杠桿點(diǎn)。然而，SD模型也存在局限性：第一，模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)定具有主觀性。模型的構(gòu)建依賴于建模者的理解和對(duì)現(xiàn)實(shí)復(fù)雜性的簡(jiǎn)化，不同建模團(tuán)隊(duì)可能得出不同的結(jié)果。參數(shù)值的確定往往依賴于數(shù)據(jù)估計(jì)和假設(shè)，存在不確定性。第二，數(shù)據(jù)要求高，且數(shù)據(jù)質(zhì)量影響模型精度。構(gòu)建和應(yīng)用SD模型需要大量高質(zhì)量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，但氣候變化相關(guān)數(shù)據(jù)（尤其是長(zhǎng)期歷史數(shù)據(jù)）往往不完整或存在爭(zhēng)議。第三，模型復(fù)雜性可能導(dǎo)致解釋困難。對(duì)于非專業(yè)人士來說，理解復(fù)雜的SD模型可能需要一定的學(xué)習(xí)成本。第四，模型預(yù)測(cè)精度受限于簡(jiǎn)化和不確定性。由于需要大幅簡(jiǎn)化現(xiàn)實(shí)世界，SD模型在精確預(yù)測(cè)未來氣候狀態(tài)方面可能不如集成的地球系統(tǒng)模型（EarthSystemModels,ESMs），但其重點(diǎn)在于揭示動(dòng)態(tài)機(jī)制和政策效應(yīng)的相對(duì)大小和趨勢(shì)。2.結(jié)合系統(tǒng)思維，論述在制定區(qū)域或城市層面的氣候適應(yīng)規(guī)劃時(shí)，需要考慮哪些關(guān)鍵的系統(tǒng)要素和交互作用。結(jié)合系統(tǒng)思維制定區(qū)域或城市氣候適應(yīng)規(guī)劃，需要考慮以下關(guān)鍵系統(tǒng)要素和交互作用：首先，識(shí)別核心子系統(tǒng)及其邊界。規(guī)劃需明確界定研究區(qū)域涉及的關(guān)鍵子系統(tǒng)，如氣候系統(tǒng)（降水、溫度、風(fēng)、極端事件）、水文系統(tǒng)（