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系統的設計
系統的設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。它既包含了對某個系統進行技術設計本身的內容，同時又需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。
一、系統的設計
系統設計的目的與要求:
系統設計要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。
系統各部分之間的相互聯系與相互作用:
系統設計要運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。
系統設計方案的優化:
首先從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。
1、系統設計應考慮的主要問題
用系統的觀點理順各種關系，分別從筑路方案的總體目標、路線規劃方案的選擇、方案的優化作出思考。
1、總體目標：安全、經濟、快速地完成筑路工程。
2、要選擇好筑路技術設計方案，如做好有關環境的地質勘探，遇到山坡時是穿隧道還是選擇繞行等。
3、要考慮施工的工期、人員的調配、材料的分期采購和儲存。
4、要考慮如何降低材料的成本和消耗、在不增加人工的前提下提高工程進度等。
將系統分解為若干子系統
確定各子系統的目標、功能及相互關系
對子系統進行技術設計和評價
對系統進行技術總體設計和評價
2、系統設計的一般步驟
室內住宅電氣系統的設計
二、簡單系統的設計的實現
系統設計多用于比較復雜的社會系統工程、經濟系統工程、規劃系統工程、生態系統工程、能源系統工程、交通運輸系統工程、農業系統工程、工業及企業系統工程、軍事系統工程等方面
手電筒照明供電部分的設計
案例分析：手電筒照明供電部分的設計
設計分析：
⒈可把手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個子系統。照明子系統的要素是燈泡、導線，供電子系統的要素是電源和開關。
⒉手電筒的功能取決于它的各個組成要素，電源通過導線的連接驅動燈泡發光，這些要素缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。
⒊選擇合適的元器件，使它們相互匹配，并能達到設計要求。
設計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。
方案A
（1）設計一個簡單的電路，畫出電路圖。
（2）根據電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導線等，并搭接電路。
（3）通過控制開關，使燈泡發光。
設計方案：
方案B
選擇元器件為發光二極管及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。
方案C
設計一個自發手電筒。
采用發電機代替干電池進行供電。手電系統有以下幾個部分組成：
手柄——齒輪組——發電機——小電珠
用手搖動手柄，使齒輪的轉速加快，帶動一個由電磁鐵和線圈組成的發電機旋轉，線圈在磁場中轉動時將機械能轉化為電能，輸出電流，使小電珠發光。
方案C不需要使用干電池，所以對環境不產生污染。
案例分析：室內住宅電器系統的設計
設計要求：
1、用電負荷：
2、照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。
設計分析：
1、設計的目標是方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于日后維修，遵守《民用建筑照明設計規范》，確保室內電器線路的安全。
2、戶內配電系統有電源配電箱和若干個回路組成，它們構成了室內電器線路系統的子系統。
3、當某一回路發生故障時，不影響其他回路的正常工作。
電器線路系統
電源配電箱
照明回路
插座回路
空調回路
系統分析的基本程序
確定目標
收集資料
建立模型
比較各方案的性能指標
確定最優方案
是否滿意？
建議實施最優方案
否
是
評價項目 方案1 方案2 方案3
成本投入狀況 少 少 多
實施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行較 可行 有經費可行
技術的先進性 一般 一般 先進
技術實現的可行性 可行 可行 可行
可能產生的負效應 職工人數增多 影響學生正常時間就餐 投入較慢
整體效果 可行 較可行 較可行
對上節練習第一題中的若干方案進行分析p91
方案1. 在就餐時間增加食堂的窗口和工作人員。 2.不同年級學生的下課時間錯開10分鐘。 3.新建一個學生食堂。
關鍵是運用系統的思想，設計分選設備中各個部分，使它們之間構成特定的關系，才能實現分選并達到的可調孔徑的目的。
2、可調孔徑的分選裝置的改進設計
在許多行業，常使用分選設備實現物質的分類和篩選，并有自動分選和手動分選之分。右圖是一個簡單的分選裝置，現要進行改進設計。
設計要求：利用周邊的材料或廢棄物，運用系統的思想設計并制作簡易分選機，使篩選孔徑的大小可調節。
運用系統的思想解決：
　①應增加管道和集水設備；
?、趯崿F定時排水澆灑；
?、郛敿O備裝滿是，通過下水道排水。
3、高架橋或高樓雨水收集利用問題。
設計要求：在高架橋現有排水管道的基礎上，增加必要的蓄水管道或設施，使之能夠收集雨水、定時排水并澆灑到橋下花壇的植物上，當雨水量過大時，還可通過相應的 途徑排出。
利用系統設計的思路分析并提出解決問題的方案，有條件的可以進行設計方案的試驗。
1.網箱養魚是一種科學養魚方法。它是利用網片裝配成一定形狀的箱體，設置在較大的水體中，通過網眼進行網箱內外水體交換，使網箱內形成一個適宜魚類生活的活水環境。利用網箱養魚，不僅提高了水面的利用率，而且提高了魚產量。根據這個案例，選擇恰當的答案 ( )
A.增加系統的要素，就能使系統得到優化
B.增加了網箱，其實是增加了系統的約束條件
C.采用網箱養殖，系統的目標函數產生了顯著的影響
D.網箱養殖，是系統優化的必然選擇
C
（1）人們往往希望汽車跑得又快又省油，但車速過快會格外耗油，有個折衷的最適當的速度叫經濟速度，最省油。
（2）過度發展畜牧業，導致綠洲變沙漠。
（3）“一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃”
（4）“三個臭皮匠湊成個諸葛亮?！?br/>（6）人類的進化
體現了系統的目的性。
體現了系統的相關性。
體現了系統的整體性。
體現了系統的整體性。
體現了系統的環境適應性。
2.下面的事例體現了系統的什么特性？
《系統與設計》
系統的結構
系統的分析
系統的設計
什么是系統
構成系統必備三個方面的條件
系統分類
系統基本特征
系統分析的含義
系統分析應遵循的原則
系統分析的一般步驟
系統優化的含義
影響系統優化的因素
系統設計的含義
系統設計應考慮的問題
簡單系統的設計的實現
【本章內容梳理】

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