[城市规划系统工程学]部分复习题及答案

《城市规划系统工程学》部分复习题及答案

一、名词解释

1. 系统：系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成，具有特定功能、结构和环境的整体。

2. 系统工程：用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。

3. 自然系统：自然系统主要指由自然物（动物、植物、矿物、水资源等）所自然形成的系统，像海洋系统、矿藏系统等。

4. 人造系统：人造系统是根据特定的目标，通过人的主观努力所建成的系统，如生产系统、管理系统等。

5. 实体系统：凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。

6. 概念系统：凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。

7. 系统方法：系统方法就是从系统的观点出发，在系统与要素、要素与要素、系统与外部环境的相互关系中揭示对象系统的系统特性和运动规律，从而最佳的处理问题。

8. 系统分析：系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各个方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。

9. 系统工程方法论：系统工程方法论就是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法。

10. 霍尔三维结构：霍尔三维结构是由美国学者A ·D ·霍尔等人在大量工程实践基础上，于1969年提出的，其内容反映在可以直观展示系统工程各项工作内容的三维结构图中，霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程方法论的重要基础内容。

11. 模型：模型是描述现实世界的一个抽象，由于描述现实世界，因此必须反映实际；由于它的抽象特征，又应高于实际。

12. 结构分析：结构分析是一个实现系统结构模型化并加以揭示的过程。

13. 概念模型：概念模型是通过人们的经验、知识和直觉形成的。它们在形式上可以是思维的、字句的或描述的。

14. 系统评价：系统评价就是全面评定系统的价值

15. 评价对象：评价对象是指接受评价的事物、行为或对象系统

16. 评价主体：评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体

17. 评价目的：评价目的即系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用

18. 效用：评价主体根据个人的性格特点以及对未来的展望等因素，对于某种利益和损失有自己独到的感觉和反应，这种感觉和反应就是效用。

19. 决策：决策是管理的重要职能，它是决策者对系统方案所决定的过程和结果，是决策者的行为和职责。

20. 系统分析：系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各个方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。

21. 系统仿真：所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程，且具有一定逻辑关系或数学方程的仿真模型，据此进行实验或定性分析，以获得正确决策所需的各种信息。

22．系统的结构： 指的是组成系统的元素、元素间的相互关系以及系统间的层次关系，是系统元素在时间与空间有机联系与相互作用的方式，是系统内部的描述。

23. 系统的行为: 系统的各种活动以及周围的影响，称为系统的行为。它是一系列输入与输出活动的集合。

24. 系统的功能： 系统与外部环境相互作用的能力，功能是系统对外部的影响。是系统对环境的作用和输出。

二、判断正误

1. 管理系统是一种组织化的复杂系统。( T )

2. 大型工程系统和管理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。( F ) 3. 系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。( F )

4. 层次结构和输入输出结构或两者的结合是描述系统结构的常用方式。( T) 5.Hall 三维结构与Checkland 方法论均强调定量分析。( F )

6.Checkland 方法论是在Hall 三维结构的基础上提出的，因而更为合理。( F ) 7. 系统分析原理与Hall 三维结构和Checkland 方法论有密切联系。( T ) 三、简答

1. 为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科？

答：系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来，应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务，从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的，以便最充分填发挥人力、物力的潜力，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。

系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术，通过系统工程，为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。

2. 简述系统的一般属性 答：

（1）整体性：整体性是系统最基本、最核心的特征，是系统性最集中的体现；

（2）关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用的；同时，所有要素均隶属于系统整体，并具有互动关系。关联性表明这些联系或关系的特性，并且形成了系统结构问题的基础；

（3）环境适应性：任何一个系统都处于一定的环境之中，并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。环境的变化必然会引起系统功能及结构的变化。

除此之外，很多系统还具有目的性、层次性等特征。

3. 系统工程方法有哪些特点？

答：1. 系统工程是一般采用先决定整体框架，后进入内部详细设计的程序

2. 系统工程试图通过将构成事物要素的程序加以适当配置来提高整体功能，主张可采用不太可靠的元件构成可靠的系统，其核心思想是“综合及创造”

3. 系统工程属于“软科学”

4. 简述系统工程的应用领域

答：目前，系统工程的应用领域十分广泛 ⑴ 社会系统工程 ⑵ 经济系统工程

⑶ 区域和城乡规划系统工程 ⑷ 环境生态系统工程 ⑸ 能源系统工程 ⑹ 水资源系统工程 ⑺ 交通运输系统工程 ⑻ 农业系统工程 ⑼ 企业系统工程

⑽ 工程项目管理系统工程 ⑾ 科技管理系统工程 ⑿ 教育系统工程 ⒀ 人口系统工程 ⒁ 军事系统工程 ⒂ 信息系统工程 ⒃ 物流系统工程

5. 简述动态系统与静态系统的区别

答：动态系统是系统的状态随时间而变化的系统；而静态系统则是表征系统运行规律的模型中不含时间因素，即模型中的量不随时间而变化，它可视作动态系统的一种特殊情况，即状态处于稳定的系统。实际上多数系统是动态系统，但由于动态系统中各种参数之间的相互关系非常复杂，要找出其中的规律性有时是非常困难的，这时为了简化起见而假设系统是静态的，或使系统中的各种参数随时间变化的幅度很小，而视为稳态的。 6．简述大规模复杂系统的特点

答：① 系统的功能和属性多样，由此而带来的多重目标间经常会出现相互消张或冲突的关系

② 系统通常由多维且不同质的要素所构成

③ 一般为人——机系统，而人及其组织或群体表现出固有的复杂性 ④ 由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化。 此外，大规模复杂系统还具有规模庞大及经济性突出等特点。 7. 简述系统方法的启示

答：系统方法告诉我们要以系统的观点去看整个世界，不能片面、孤立地看问题。系统方法主张以思辨原则代替实验原则，不能机械看问题，尤其是在处理复杂、有机程度高地系统时，这一点尤为重要。系统方法论主张以整体论代替还原论。系统方法启示我们以目的论代替因果论。人类经济社会不是偶然事件的产物，而是有目的性的复杂系统，研究问题的出发点是认识其目的，服务于目的。

8. 简述一般系统论的基本观点

答：系统的整体性

系统的开放性 系统的动态相关性 系统的层次等级性 系统的有序性

9. 简述系统方法要求遵循的原则

答：整体性：从整体出发进行研究，注意各要素之间的相关关系

历时性（动态性）：从时间轴上看其产生、发展的过程及前景 最优化：要求整体最优，而不拘泥于局部最优

10. 画图表示系统分析的基本步骤 答：

11. 简述切克兰德方法论的主要内容和工作过程（要求图示） 答：主要步骤： a) 认识问题 b) 根底定义 c) 建立概念模型

d) 比较及探究 e) 选择

f) 设计与实施 g) 评估与反馈 具体如下图所示：

12. 简述霍尔三维结构的主要特点

答：霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现实问题基本都可以归纳成工程系统问题，应用定量分析手段，求得最优解答。该方法论具有研究方法上的整体性。技术应用上的综合性、组织管理上的科学性和系统工程的问题导向性等突出特点。

13. 简述系统分析的主要原则 答：① 坚持问题导向；

② 以整体为目标；

③ 多方案模型分析与选优； ④ 定性分析与定量分析相结合； ⑤ 多次反复进行

14. 简述模型化的作用

答：① 模型本身是人们对客观系统一定程度研究结果的表达。这种表达是简洁的、形式化的。

② 模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础，这会导致对科学规律、理论、原理的发现。

③ 利用模型可以进行“思想”试验。

总之，模型研究具有经济、方便、快速和可重复的特点，它使得人们可以对某

些不允许进行试验的系统进行模拟试验研究，快速显示它们在各种条件下漫长的反映过程，并很经济，可重复进行。

15. 简述模型的特征

答：① 它是现实世界部分的抽象与模仿

② 它是由那些与分析问题有关的因素构成的 ③ 它表明了有关要素之间的相互联系

16. 简述模型化的本质

答：利用模型与原型之间某方面的相似关系，在研究过程中用模型来代替原型，通过对模型的研究得到关于原型的一些信息。这里的相似关系是指两事物不论其自身结构如何不同，其某些属性是相似的。

17. 简述模型化的地位

答：模型的本质决定了它的作用的局限性。它不能代替对客观系统内容的研究，只有在和对客体系统内容研究相配合时，模型的作用才能充分发挥。模型是对客体的抽象，得到的结果，必须拿到现实中去检验。

18. 简述系统评价在城市规划系统工程中的作用。 答：系统评价在城市规划系统工程中是一个非常重要的问题，尤其对各类重大建设项目决策是必不可少的。它是决定城市规划系统方案“命运”的一步重要工作。是决策的直接依据和基础。简单的说，系统评价就是全面评定系统的价值。

19. 确定型决策需满足什么条件？ 答：存在决策者希望达到的明确目标

存在确定的自然状态

存在着可供选择的两个以上行动方案

不同行动方案在确定状态下的损益值可以计算出来

20. 风险性决策需要满足什么条件？ 答：存在决策者希望达到的明确目标

存在两个以上不以决策者主观意志为转移的自然状态 存在两个以上可供决策者选择的行动方案

不同行动方案在确定状态下的损益值可以计算出来

21. 不确定型决策需要满足什么条件？ 答：存在决策者希望达到的明确目标

自然状态不确定，且其出现概率不可知 存在两个以上可供决策者选择的行动方案

不同行动方案在确定状态下的损益值可以计算出来

22、简述头脑风暴法的原理、活动规则、实施技巧及优缺点：

► 原理： 通过强化信息刺激，促使思维者展开想像，引起思维扩散，在短期内产生大量设想，并进一步诱发创造性设想

► 活动规则： 1. 自由畅想 2. 延迟批判 3. 以量求质 4. 综合改善 5. 限时限人

实施技巧：实际是一种改进的专家会议，是专家会议的一种技巧

► 人数：10-15、时间：20-60分钟

► 畅所欲言的气氛，激发想象力、创造力 ► 头脑风暴的人选参考 ► 1、同级别 ► 2、同等对待 ► 3、领域广泛 ► 优点：

可以尽可能的发挥与会者的积极性与创造力，尽量给出各种可行的方案

► 缺点

虽然可以提出一系列的方案，但是难给出可信服的排序。

23、简述特尔斐法及其实施步骤，并说明其优缺点:一种专家调查法，起源：特尔菲是古希腊的地名，阿波罗神殿的所在地，取其“预测未来”之意。1946年，由美国的兰德公司提出。基本方法：对专家进行多轮的匿名书面咨询。主要依靠专家们的丰富知识和经验来进行决策可以克服专家会议法的弊端，尽可能的消除各种因素的干扰。

基本步骤:

► 1、确定目标和主题。

► 2、选择专家(该步骤是特尔斐法成功的关键, 要求：专家权威度高、面广、数量适宜（20-50）) 。

► 3、设计征询表（题意明确，无二义性；规定统一的评估方法）

► 4、专家征询和信息反馈(与专家建立联系; 第一轮征询——收回征询表，进行统计分析，用回答问题的中位数反映专家意见的集体意见，列统计表; 第二轮征询——将统计结果反馈给专家，允许专家修改意见。

5、经过3-4轮的征询，意见逐渐统一起来

► 优点:匿名性；多次有控制的反馈 ；不会忽视任何一个专家的意见

缺点： 过程比较复杂； 花费时间比较长； 专家的选择决定方法的成败

四、计算题

1、设某城市内工业用地占15%，居住用地占30%，绿化用地占15%，道路广场用地占10%，其他用地占30%。而工业用地对于生态的影响指数是10，居住用地对于生态的影响是5，绿化用地对于生态的影响是3，道路广场对生态的影响是6，其他用地对城市生态的影响是4。问整个城市对于生态的影响指数是多少?

2、设样本中的数据从小到大的顺序排列，若样本个数为奇数，居于中间位置那个数即称

为中位数，如果样本个数是偶数，取正中间两个数的算术平均值为样本的中位数。 如样本中的数据：1，2，2，3，4，4，4，6 。则其中位数是多少? 设在样本中有最大频率（频数）的那个数据称为样本的众数。则其中众数是多少? 平均数是多少?

3、某城市内一多层住宅评价因子及三个方案各因子打分如下表所示。 请计算哪个方案更优一些？为什么?

✓ 4．有三种生产方案A 1、A 2和A 3可供选择，设方案面临的自然状态有三种

S 1、S 2和S 3，且已知其损益情况如下表。

✓ ✓

✓ 5．某石油承包公司于对工程A 或工程B 进行投标，标价有两种：高标和

✓

✓ 6、. 某建筑公司欲开辟新的施工领域。S1-表示因开辟的施工领域有较多的

施工项目；S2表示由于种种原因而只有较少的施工项目。根据现有资料估计的概率和损益值如下表：

7000元。假设调查得来的情报有80%的可靠性。求情报资料的价值，并决策是否开辟？（用决策树法）

✓ 解：设B1表示调查结果有较多的施工项目；B2表示调查结果有较少的施

工项目。

✓ 依题意画决策树如下：

✓ ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓

✓ ✓ 由全概率公式和贝叶斯公式有：

✓ P(B1/A1)=0.8 P(B2/A1)=0.2 P(B1/A2)=0.2 P(B2/A2)=0.8 ✓ P(B1)=0.8*0.4+0.2*0.6=0.44 P(B2)=1-P(B1)=0.56 ✓ P(A1/B1)=(0.8*0.4)/0.44=8/11 P(A2/B1)=3/11

✓ 同理P(A1/B2)=(0.2*0.4)/0.56=1/7 P(A2/B2)=6/7

✓ 在树上进行计算，将计算结果标于树上知，情报资料的价值为13.6-8=5.6

万元。由于花费为7000元小于信息的价值，所以应进行调查，调查后，若有较多施工项目则开辟，若有较少施工项目则不开辟。