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課件49張PPT。第二節 系統分析是基本方法第三章系統與設計課程目標
1、通過簡單的系統的案例分析，理解系統的基本特性。
2、初步掌握系統分析的基本方法。
3、 理解系統優化的意義，能結合實例分析影響系統優化的因素。

一、系統的基本特征整體性 相關性
目的性 動態性
環境適應性 層次性（1）整體性系統是一個整體，它不是各個要素的簡單相加，系統的整體功能是各要素在孤立狀態下所沒有的。整體性：系統最基本的特性。 系統的整體功能大于組成系統的各部分的功能之和，這就是我們常說的2﹥1+1. 傳說宋真宗在位時，開封皇宮曾失火。一夜之間，大片的宮室樓臺殿閣亭榭變成了廢墟。宋真宗派當時的晉國公丁謂主持修繕工程。當時，要完成這項重大的建筑工程，面臨著三個大問題：第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；第二，要運來大批木材和石料；第三，需要大量新土。不論是運走垃圾還是運來建筑材料和新土，都涉及到大量的運輸問題。如果安排不當，施工現場會雜亂無章，正常的交通和生活秩序都會受到嚴重影響。 丁謂修復皇宮案例分析1丁謂的方案 丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案：首先，把皇宮前的一條大街挖成大深溝，把挖出來的土作為施工需要的新土備用，于是就解決了新土問題。第二步，從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可以利用木排及船只運送木材石料，解決了木材石料的運輸問題。最后，等到材料運輸任務完成之后，再把溝中的水排掉，把工地上的垃圾填入溝內，使溝重新變為大街。
?? 按照這個施工方案，不僅節約了許多時間和經費，而且使工地秩序井然，使城內的交通和生活秩序不受施工太大的影響。 丁謂的方案 丁謂所采用的方案為什么能一舉三得？ 丁謂在皇宮修復工程的建設施工中，運用了整體的解決方案，使燒磚、運輸建筑材料和處理廢墟三項繁重的工程任務協調起來，在總體上得到了最佳解決，一舉三得，節省了大量勞力、費用和時間。木桶理論“木桶理論”認為，木桶的盛水量取決于最短的那一塊木板的長度。請用系統的觀點解釋。 系統的整體性
任何一個要素發生變化或出現故障，都會影響其他要素或整體的功能發揮。　案例分析2 造成一座懸索橋，就具有了交通的功能，而若某根繩索出現故障，就可能影響整座橋的正常使用，甚至導致事故的發生。系統的整體性 系統的整體性 20世紀60年代末美國的“阿波羅”登月計劃把載人飛船送上了月球，飛船和運載火箭共有700多萬個零件，這些零件本身都很一般，沒有一個是新研制的，但正是這些一般的零件按照一定的結構構成了能把人送上月球的性能優異的登月飛船，從而體現了整體的功能。馬上行動 5日常生活中，常聽人說：
1、 “一個和尚挑水吃，二個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃”請問：請根據系統的整體性特征，分別解釋之。 2、 “三個臭皮匠等于一個諸葛亮”
3、“丟卒保車”
4、 “一著不慎，全盤皆輸”三個人共同構成一個系統,每個人都是其組成要素之一,如果三人之間的協作關系處理得不好,反而辦不好事情.三個小皮匠構成一個整體,整體的功能大于部分功能之和.在一個系統中,局部對整體的制約,部分的變化會影響整體的變化,甚至還會對全局產生決定性的影響.用系統的整體性,解釋表中所列的現象為了整體的利益,要敢于舍棄局部利益.案例分析3 巴爾扎克的雕塑羅丹雕塑 傳說，法國著名雕塑家羅丹曾經給文學家巴爾扎克雕了一座塑像。塑像雕好后，大受人們的稱贊，人們特別對雕塑上巴爾扎克的一雙手贊不絕口，都說這雙手太逼真、太生動了。羅丹聽到人們的議論后，卻毫不猶豫地從塑像上砍去了這雙手。
請解釋，羅丹這樣做的目的何在，雕塑家的這一行為給你以怎樣的啟示？ 羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們注意雕像的整體，而不會再去注意這雙手。這給我們一個啟示，做任何事情，都要重視整體效應，必要的時候，要舍得拋棄部分而保存整體。相關性是指組成系統的各要素之間或系統整體與部分之間的相互作用、相互聯系。
如：建筑物的梁柱關系(2)相關性當柱與柱之間的梁的跨度增大時，則梁的厚度要相應地加大，否則就不足以承受設計所需的重力，梁的跨度與梁的厚度之間的關系就反映了這一系統內部要素與要素之間的相關性 系統的相關性又如，合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強度、硬度和韌性，從而影響鋼的耐磨性。碳含量高，則硬度高，韌性差；碳含量低，則硬度低、耐磨性差。碳含量與合金鋼材料的整體性能密切相關。 案例分析：
鉛筆上的HB、2B、2H的意義這些是表示鉛筆的硬度，是按照筆芯的硬度來定的,從軟到硬分別為
6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H B -- Black 黑度 H -- Hard 硬度 B數越多鉛筆就越黑越軟，
H數越多就越硬顏色越淺。
HB是中間的。
鉛筆芯就是用石墨粉和粘土配比而制成的，石墨粉多則軟，這說明鉛筆筆芯碳含量的高低
決定筆芯的軟硬以及顏色的深淺。生態系統的相關性任何系統都具有某種目的，都要實現一定的功能，這也正是區別不同系統的標志。設計和分析一個系統時，必須先弄清其目的，否則就無法構成一個良好、有序的現實系統。
(3)目的性沙發VS床沙發
（坐）床（躺）受空間限制，床與沙發能否合二為一？沙發床人們將發條、游絲、齒輪、表殼等零件組裝成鐘表，其目的是：_______________________馬上行動滿足人們對計時功能的需要 （4）動態性 任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。 運用系統動態的觀點,有助于我們不僅看到系統的現狀,還看到系統的發展變化,從而預測系統的未來,掌握系統發展的規律。討論：臺式計算機的CPU上安裝的小風扇為什么有時候轉得快，有時候轉得慢？因為在CPU下方有一個溫度傳感裝置，調整小風扇的轉速可以起到動態控制CPU溫度的目的。病人從住院到出院這段時間內,醫生常常會開不同的藥方,請分析其中的原因?“太陽每天都是新的”，這說明任何事物都是不斷變化的。任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。例如，任何一個機械傳動系統的零件之間都會有磨損，為了保持系統的性能，必須定期給零件添加潤滑劑或更換零件。 （5）環境適應性對環境的適應能力，保持和恢復系統原有的特性。例如：“春捂秋凍”
“春捂秋凍”是一句衛生諺語，這是人們維護身體健康的經驗，有一定的科學道理。“春捂”就是說春季，氣溫剛轉暖，不要過早脫掉棉衣。
“秋凍”就是說秋季氣溫
稍涼爽，不要過早過多
地增加衣服。 人自身就是一個系統，春天穿多一些是對冬天的一種適應和銜接
秋天穿少一點是對夏天的銜接和向冬天過渡到一種準備。
兩者都是為了使人的身體逐漸適應外界氣溫的變化而不至于生病環境適應性案例動物保護色：保護動物的生存。綠色草中的蟈蟈北極熊冬天和夏天的雷鳥臥地松：生活在高山上，由于風雪等阻力而無法向上生長，只得沿地面擴張。 水中的紅樹林：眾多的氣根，像章魚爪一樣延伸開來。 生物對環境的適應(6)層次性
系統無論大小，都可以分解為一系列的子系統，并存在一定的層次結構。系統各層次具有獨自的功能，他們通過相互聯系、相互作用共同完成系統的整體功能。分析以下例子反映系統的哪方面基本特性。1、《西游記》中師徒四人需要
齊心協力才能取得真經。2、某大橋使用后發生垮塌，經調查事故原因是建筑水泥的標號沒有達到國家標準。3、火車鐵軌每段之間需要有一定的縫隙，以免熱脹冷縮后鐵軌變形發生脫軌。整體性
相關性相關性環境適應性系統的基本特性系統的基本特性整體的角度聯系的觀點發展的眼光二、系統分析的基本方法系統的思想：作為系統，它們都具有整體性、相關性、目的性和環境適應性。系統的這些基本特性就構成了系統的基本思想。
系統分析的基本方法：運用系統的思想和定性定量相結合的方法，對系統進行分析就是系統分析的基本方法。P(84)
系統分析的目的：減少設計決策的風險系統分析的含義
為了發揮系統的功能，實現系統的目標，運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗，并在此基礎上擬定一套有效處理步驟和程序，或對原來的系統提出改進方案的過程，就是系統分析。系統分析的含義明確問題,設立目標
明確所要研究問題的性質和范圍,提出所要達到的目標,明確約束條件收集資料,制定方案
收集相關資料,制定解決問題的各種備選方案,預計可能產生的各種結果分析計算,評價比較
對資料和數據做必要計算,進行各子系統的分析,將各種方案進行評價對比,選擇最佳方案檢驗核實,作出決策
如果對方案不夠滿意,還可按上述程序反復進行,直到獲得滿意的方案為止系統分析的一般步驟1.整體性原則
系統分析首先著眼于系統整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠，再看當前。系統分析的主要原則案例分析
丁謂修復皇宮系統分析的主要原則2.科學性原則
系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具說服力。系統分析的主要原則3.綜合性原則
系統分析總是為實現系統目標服務的。當存在多個目標時，需要綜合分析，統籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。系統分析的主要原則 課堂小結
1、系統的基本特性：
整體性 目的性 相關性
動態性 環境適應性 層次性
2、系統分析的基本方法
（1）系統的思想
（2）系統分析的基本方法
（3）系統分析的原則
整體性 科學性 綜合性
當堂檢測：
1、飛機在空中飛行時，時常受到大氣對流的影響而產生顛簸，當飛機的檢測裝置接收到這一信號后，經過控制器的調節，能在很短的時間內調整好飛行狀態，克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平穩飛行。這個現象說明了系統的什么基本特性？（ ）
A、整體性 B、相關性
C、環境適應性 D、動態性
c當堂檢測：
2、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒什么意義，但是如果將它們按照一定的結構形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個案例說明系統最基本的特性是：（ ）
　A、目的性 B、動態性 C、整體性 D、適應性c當堂檢測：
3、趙明同學家所在街道的人行道路在一年內進行了鋪設通訊線路、煤氣管道、下水管道修理三次施工，給市民帶來了生活的不便，這說明對于道路的改造不符合系統設計的（ ）原則
A 整體性原則 B 動態性原則
C 綜合處理的原則 D人性化設計的原則A4.在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛獸追捕；刺猬身上長尖刺，使猛獸無從下口；黃鼬遇敵時突放臭氣，擾亂猛獸神智，影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這是生態系統基本特性中的（ ）
A.整體性 B.目的性
C.動態性 D.環境適應性
D當堂檢測：5．下面事例所體現的系統特性依次是（ ）
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舍不得孩子套不住狼 ③人類的進化 ④病人從住院到出院這段時間內，醫生常常會開不同的藥方 ⑤俗話說：“一動百動”。
A．目的性、整體性、相關性、環境適應性、動態性
B．目的性、整體性、環境適應性、動態性、相關性
C．整體性、目的性、環境適應性、相關性、動態性
D．目的性、整體性、相關性、動態性、環境適應性
B6．合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強度、硬度和韌性，從而影響鋼的耐磨性。碳含量高，則硬度高、韌性差；碳的含量低、則硬度低、耐磨性差。這反應了系統的什么基本特性（ ）
A．相關性 B．環境適應性
C．動態性 D．整體性
A

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