2025年大学《系统科学与工程》专业题库—— 系统科学与工程在人机交互中的应用.docxVIP

2025年大学《系统科学与工程》专业题库——系统科学与工程在人机交互中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、简答题（每题5分，共20分）

1.请简述系统思维在分析复杂人机交互问题时的核心价值。

2.系统动力学中的“反馈回路”概念在人机交互设计中可能体现为哪些方面？请举例说明。

3.在设计智能系统（如聊天机器人）时，如何运用系统科学中的“涌现”特性来提升用户体验？

4.系统建模在人机交互需求分析阶段有何作用？请列举至少两种可用于需求分析的建模方法或工具。

二、论述题（每题10分，共30分）

5.论述将“用户”视为一个子系统，在理解和管理人机交互系统的整体行为方面的重要性。请结合实际应用场景说明。

6.比较系统科学方法（如系统思考、系统建模）与以用户为中心的设计方法（如用户研究、可用性测试）在解决人机交互问题时的异同点。你认为两者如何才能有效结合？

7.以“在线社区用户活跃度管理”为例，运用系统科学的观点分析影响社区活跃度的关键要素、主要反馈机制以及潜在的失衡风险。并提出至少三条基于系统思维的管理策略。

三、案例分析题（25分）

8.某公司开发了一款旨在帮助用户管理个人时间的移动应用。该应用集成了日程提醒、任务列表、习惯养成追踪、以及基于用户行为模式的智能建议等多种功能。初期用户反馈显示，虽然各项功能独立来看都较为实用，但用户普遍感觉应用过于复杂，学习成本高，且不同功能模块之间的数据联动不顺畅，导致用户难以形成统一的时间管理流程，部分用户甚至弃用。

请运用系统科学与工程的相关理论，对该应用目前存在的问题进行深入分析。具体分析应包括：

a.界定该人机交互系统的边界，识别出关键系统要素（包括硬件、软件、用户、数据、环境等）。

b.分析系统中可能存在的关键反馈回路（正反馈或负反馈），并解释这些回路如何影响用户的整体体验和行为。

c.指出系统中可能存在的结构性问题或设计缺陷，这些问题是如何阻碍系统整体目标的实现（即帮助用户有效管理时间）的。

d.基于你的分析，提出至少三条具体的、能够改善系统整体性、简化交互、增强用户粘性的改进建议，并说明每条建议背后的系统科学原理。

试卷答案

一、简答题（每题5分，共20分）

1.系统思维有助于全面理解人机交互问题，超越孤立环节，看到要素间的相互作用、反馈循环和整体涌现特性。它有助于识别问题的根本原因而非表面现象，理解系统随时间演化的动态过程，评估不同干预措施对整个系统的潜在影响，从而设计出更稳定、自适应、符合整体需求的交互方案，并预测和应对未预见的问题。

2.反馈回路在人机交互设计中体现为：①正反馈：如用户操作成功后的成就感增强，激励用户持续使用；系统推荐精准后，用户信任度提升，产生更多数据供系统学习优化。②负反馈：如用户输入错误，系统提供纠正提示，引导用户回到正确路径；界面响应缓慢，用户操作意愿降低。这些反馈调节着用户行为和系统状态，影响用户体验和系统性能。

3.运用涌现特性设计智能系统：通过精心设计大量简单的交互规则，让用户在与系统交互中体验到预想之外的、更智能、更灵活的整体行为。例如，设计一个能学习用户习惯的助手，单个规则简单，但组合起来能提供高度个性化的主动服务；设计一个能自组织信息流的内容平台，个体用户行为（如点赞、关注）汇聚，形成有价值的社区动态和内容热点。

4.系统建模在需求分析阶段作用：①可视化需求：将抽象的需求转化为清晰的模型（如用活动图表示用户流程，用状态图表示对象状态），便于沟通和理解的。②识别核心要素与关系：明确系统边界内外的关键组件及其交互方式。③发现潜在问题：通过模型分析，提前发现需求间的冲突、遗漏或不可行的环节。建模方法/工具：用户流程图、用例图（UML）、状态转换图、活动图、初步的因果回路图（用于分析影响因素）。

二、论述题（每题10分，共30分）

5.将“用户”视为子系统，其重要性在于：①理解用户内部系统：用户的认知、情感、动机、技能等内部要素及其相互作用，共同决定了其交互行为和体验。②理解用户与环境的交互：用户如何适应物理和社会环境，环境如何反作用于用户行为，进而影响系统。③理解用户子系统间的交互：不同用户群体间的协作、竞争或冲突，以及用户如何与其他系统要素（如软件、硬件、数据）互动。这种视角有助于设计出更符合用户内在需求、更能适应环境变化、更能促进用户间良性互动的、整体更健康的交互系统。例如，设计在线协作工具时，不仅要考虑界面功能，还要考虑如何支持团队成员的沟通协作模式（用户子系统），以及如何整合团队目标与个人目标（用户子系统与环境、其他子系统的交互）。

6.相同点：都关注最终提升人机交互的可用性和