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課件45張PPT。第三節 系統的優化 學習目標1、理解系統優化的意義
2、能分析影響系統優化的因素
3、初步掌握系統最優化的方法

系統優化的意義？探究一：鳥巢圖片欣賞國家體育館鳥巢原設計方案系統優化案例一：鳥巢
我們再來看2008奧運會的主會場“鳥巢”，“鳥巢”采用是什么結構？
鳥巢使用的主要材料是？
鳥巢采用是大跨度重型鋼結構體系，它在設計過程中也在不斷的優化調整，其中有一項調整是取消了可開啟屋蓋、擴大了屋頂開孔，優化后方案，減少用鋼量1.2萬噸，造價減少了約4億元。鳥巢去蓋后，在哪方面得到改善？案例二：飛人劉翔
提到奧運會的主會館，就想到飛人劉翔在08年奧運會因為腳腱受傷遺憾退出賽場的情景，全運會劉翔再次天證明了自己。劉翔創造了亞洲田徑的的奇跡，除了和他本身的身體條件和天賦外，還和孫海平教練的訓練方法是分不開的，孫海平對劉翔的訓練方法在不斷的優化調整，孫海平教練說“思索出劉翔訓練的新思路，這比什么都有意義”。 系統優化的意義：系統的優化：P（87）
在給定的條件下，通過一定的手段和方法，使系統獲得最佳的功能或更佳效益的過程。以最小的投入，獲取系統的最佳效益或最佳功能。 【案例分析】
北京航天橋附近居民的臥室距離阜石路高架橋直線距離不足30米，樓下還有公交車站。道路噪音嚴重影響居民的正常睡眠Ⅰ類標準適用于以居住、文教機關為主的區域。
Ⅱ類標準適用于居住、商業、工業混雜區及商業中心區 　　
Ⅲ類標準適用于工業區。 　　
Ⅳ類標準適用于交通干線道路兩側區域。 噪音的危害 190分貝 導致死亡
　　140分貝 歐盟界定的導致聽力完全損害的最高臨界點
　　139分貝 卡卡、梅西球迷的吶喊聲
　　130分貝 火箭發射的聲音
　　125分貝 噴氣式飛機起飛的聲音
　　120分貝 在這種環境下呆超過一分鐘即會產生暫時耳聾
　　110分貝 螺旋漿飛機起飛聲音、搖滾音樂會的聲音
　　105分貝 永久損聽覺
　　100分貝 氣壓鉆機聲音、壓縮鐵錘捶打重物的聲音
　　90分貝 嘈雜酒吧環境聲音、電動鋸鋸木頭的聲音
　　85分貝及以下 不會破壞耳蝸內的毛細胞
　　80分貝 嘈雜的辦公室、高速公路上的聲音
　　75分貝 人體耳朵舒適度上限
　　70分貝 街道環境聲音
　　50分貝 正常交談聲音
　　20分貝 竊竊私語 選擇合適的優化方法
討論：
怎樣改善噪音的污染，優化村民所處環境（系統）？
選擇合適的優化方法減小噪音原則：
一、 聲源處減弱
二、傳播過程中減弱
三、接收處減弱 1、密閉聲源，在聲源處建造隔聲墻，防止噪聲直接向外傳播。
2、給機器上足潤滑油，即防止產生噪音，又能保護機器。
3、加強綠化，在繁雜的公路兩旁植樹造林，形成屏障。
4、給添置隔音設施。
5、在耳朵處加塞隔音裝置，如好的耳塞。
選擇合適的優化方法選擇合適的優化方法建造隔聲墻高架路上的隔音墻生態型聲屏障選擇合適的優化方法給機器上足潤滑油選擇合適的優化方法公路兩旁植樹造林選擇合適的優化方法加塞耳塞系統優化的意義修建隔音墻，以較小的投入，獲得了好的治理噪音污染的效益，使社會環境大系統的整體得以優化。
系統被改善了，就是系統被優化了。獲得系統的最佳效益或最佳功能，就是系統優化的意義。假如你是村長：怎樣為本村筑好一條致富路
——影響系統優化的因素1、系統優化的一般性步驟
⑴需要進行優化的問題 交通閉塞
⑵選擇合適的優化方法——優化方略與籌謀 修路
勘測
預算
選擇合適的筑路方法和計劃（根據本村的人力、物力、財力）
⑶驗證與實施
條件校驗
實施與調整
確定路線確定土石方量、器材種類與數量、人力、經費校驗人力、物力、財力是否具備。合理分配，節約資源，促使優化指標和約束條件得以滿足。及時調整，計劃與施工，再進入優化進程。①優化追求的目標要適度。
②系統優化離不開條件，條件是否具備直接影響優化。
③某些不確定的或不可預見的因素也會影響系統的優化。
④希望投入最小，而取得的效益最大。影響系統優化的因素： 最優化方法解決問題的一般步驟1、提出需要優化的問題和目標，收集有關資料和數據。
2、分析影響系統優化的各種因素，確定變量，建立有關約束條件，建立求解最優化問題的有關數學模型，分析模型。
3、選擇合適的最優化方法。
4、分析求解。
5、最優解的驗證和實施。科學的估算、試驗優化系統的方法案例： 利潤問題 某家具廠要安排一周的生產計劃，產品是桌子和椅子。制作一張桌子需4m2木板及時性20小時的工時，制作一只椅子需6m2木板及18小時的工時，每周能擁有的木板是600m2，可利用的工時是400小時；每張桌子的利潤是50元，每只椅子的利潤是60元。按合同每周至少要交付8張桌子和5只椅子，并假定所有的產品都能夠銷售出去。
問：該廠每周生產桌子和椅子的數量分別是多少時，能獲得最大利潤？Smax=50x+60y
4x+6y≤600
20x+18y≤400
x≥8, y≥5設每周生產桌子X張，生產椅子Y張，則有：答 案8張桌子,13張椅子,最大利潤為1180元
通用計算，我們得到的就是最優解，按每周8張桌子、13張椅子的方案生產就可以獲得最大的利潤，像這種系統優化叫做系統最優化。農夫過河的故事有一個農夫帶一匹狼、一只羊和一棵白菜過河。如果沒有農夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只夠農夫帶一樣東西過河。
請問農夫該如何解決此難題？1、農夫帶羊過去2、農夫回來3、農夫帶狼過去（可以選狼或白菜之一）4、農夫帶羊回來5、農夫帶白菜過去
（如果3是帶白菜過去，那么5就是農夫帶狼過去）6、農夫獨自回來7、農夫帶羊過去　戰國時代，齊王常與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場各出一匹馬，分三場進行比賽。齊王的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是田忌屢賽屢輸。一日，田忌的賓客、對軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個主意，結果以二比一贏了齊王。案例分析：
田忌的賽馬共有6種方案——　　
? ?
在以上各方案中，齊王與田忌的賽馬結局有以3：0贏的，也有以2：1贏的，但只有一種情況是田忌以2：1取勝于齊王的，孫臏正是把這種方案推薦給了田忌，就是上述方案（3）。小結：
1、系統優化的意義
2、影響系統優化的因素1、系統優化的意義（ ）。
A．獲取系統的最佳效益或最佳功能???
B．改善系統的環境
C．調整系統的結構????????????????? 　
D．改變系統的特征
A2、下列選項中不屬于系統優化的是（ ）
A、農作物套種增產
B、施工方式從依次施工改為平行施工
C、普通臺燈變為調光臺燈
D、電腦操作系統升級
C 3、王林家新買了一輛汽車，為了節省燃油，采取了下列系統優化措施，其中不正確的是（ ）A、合理使用汽車空調??????
B、保持汽壓合適C、每次加油時將油箱加滿??
D、減少不必要的負載C4、某電動助動車生產企業為了提高產品的競爭力，對助動車各個部分全面分析和優化，下面不是以提高使用性能為優化目標的措施是（ ）
A．增加太陽能電池板，利用太陽能充電
B．優化零部件的加工工藝，提高生產效率
C．優化傳動系統，以節省用電、提高速度
D．應用人機工程學原理改進座墊、腳踏板的設計，提高騎行時的舒適度B5、某城市為了提升其形象，將公交車站牌與其它影音設備結合，組成智能化公交車站信息裝置，如圖所示，該裝置中采取了以下優化措施：①配備液晶電視；②配備公交車位置和到站時間的動態顯示裝置；③采用36伏安全電壓；④減小站牌尺寸；⑤站牌上設置相應的盲文；⑥配備語音播報裝置；⑦安裝太陽能電池；⑧外殼采用圓角設計。請對公交車站信息裝置的優化措施進行分析，回答以下問題（在 處填寫合適措施的編號）：（1）以安全為目標的優化措施是： 、 。（2）以提高信息交互效率為優化措施是： 、 、 、 、 。⑧③①②⑤⑥

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