資源簡介

(共36張PPT)
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第三單元系統(tǒng)與設(shè)計
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1：理解系統(tǒng)的的涵義及基本特性。
2：初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。
3：了解系統(tǒng)優(yōu)化的意義及影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
4：掌握簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。
重點、難點
重點：系統(tǒng)的特性及應(yīng)用。
難點：系統(tǒng)分析的基本方法及設(shè)計方法。
知識網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)與設(shè)計
認(rèn)識系統(tǒng)
系統(tǒng)的普遍性
系統(tǒng)的涵義
系統(tǒng)的定義
系統(tǒng)的構(gòu)成
系統(tǒng)的分類
系統(tǒng)的分析方法
基本特性
分析方法
整體性
目的性
相關(guān)性
環(huán)境適應(yīng)性
層次性
定義
基本步驟
系統(tǒng)的優(yōu)化
概念
基本原則
系統(tǒng)的設(shè)計
概念
注意問題
動態(tài)性
動態(tài)性的理解
任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中。
運用系統(tǒng)的動態(tài)觀點，有助于使我們不僅看到系統(tǒng)的現(xiàn)狀，而且看到系統(tǒng)的變化和發(fā)展，從而預(yù)測系統(tǒng)的將來，掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律。
討論：臺式計算機的CPU上安裝的小風(fēng)扇為什么有時候轉(zhuǎn)得快，有時候轉(zhuǎn)得慢？
因為在CPU下方有一個溫度傳感裝置，調(diào)整小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以起到動態(tài)控制CPU溫度的目的。
系統(tǒng)的定義
　　　 系統(tǒng)是指由兩個或兩個以上相互聯(lián)系、相互作用的元素組成的，具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體。
構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個條件：
1、至少要有兩個或者兩個以上的元素（子系統(tǒng)）才能組成系統(tǒng)。
2、元素（子系統(tǒng)）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體。
3、整體具有的功能是各個元素（子系統(tǒng)）的功能中所沒有的。
臺燈
燈座
燈泡
燈罩
電線
開關(guān)等
請指出下列系統(tǒng)分別由哪些元素組成？
多媒體系統(tǒng)
電腦、投影機、音響設(shè)備、課桌椅、照明設(shè)備
手表
表殼、表帶、表芯等。
機頭、面板、腳踏、皮帶輪等
縫紉機
系統(tǒng)的分類是根據(jù)研究對象的不同和研究的需要來劃分。
自然系統(tǒng)
人造系統(tǒng)
開放系統(tǒng)
封閉系統(tǒng)
靜態(tài)系統(tǒng)
動態(tài)系統(tǒng)
實體系統(tǒng)
抽象系統(tǒng)
系統(tǒng)的基本特性
整體性
目的性
相關(guān)性
環(huán)境適應(yīng)性
層次性
動態(tài)性
系統(tǒng)是一個整體，它不是各個要素的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒有的。
系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分功能之和。(2>1+1)
系統(tǒng)的任何一個要素發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時，都會影響其他要素或整體的功能的發(fā)揮。
整體性理解：
現(xiàn)象 原因
一個和尚挑水吃,兩個和尚抬水吃,三個和尚沒水吃.
三個小皮匠頂 個諸葛亮
一著不慎,全盤 皆輸
丟卒保車
三個人共同構(gòu)成一個系統(tǒng),每個人都是其組成要素之一,如果三人之間協(xié)作關(guān)系處理得不好,反而辦不好事情.
三個小皮匠構(gòu)成一個整體,整體的功能大于單獨個體功能之和.
在一個系統(tǒng)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(chǎn)生決定性的影響.
根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征,解釋表中所列的現(xiàn)象.
為了整體的利益,要敢于舍棄局部利益.
任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實現(xiàn)一定的功能.
設(shè)計和分析一個系統(tǒng)時，必須事先弄清其目的，否則就無法構(gòu)成一個良好、有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。
當(dāng)系統(tǒng)存在多個目標(biāo)時，要從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)尋求平衡，以獲得整體上的最佳效果。
目的性理解：
沙發(fā)VS床
沙發(fā)
床
沙發(fā)床
相關(guān)性是指組成系統(tǒng)內(nèi)的各要素之間的相互作用、相互聯(lián)系。
系統(tǒng)內(nèi)各組分（元素）之間存在著相互依賴和相互制約的特定關(guān)系，某一個組分（元素）的變化，會影響其他組分（元素）實現(xiàn)功能。
相關(guān)性理解：
例如：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,H,HB,2H,3H,4H,5H,6H B -- Black 黑度 H -- Hard 硬度 B數(shù)越多鉛筆就越黑越軟，
H數(shù)越多就越硬顏色越淺。
HB是中間的。
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(tài)系統(tǒng)的相關(guān)性
　　一個系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化會引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系的變化 。系統(tǒng)只有具有對環(huán)境的適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性，發(fā)揮自身作用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
環(huán)境適應(yīng)性理解：
對環(huán)境的適應(yīng)能力，保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有特性
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
層次性理解：
　 系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系列的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)各個層次具有獨自的功能，它們通過相互聯(lián)系、相互作用共同完成系統(tǒng)的整體功能。
例如：學(xué)校的管理系統(tǒng)
系統(tǒng)分析（系統(tǒng)分析是一種科學(xué)決策的方法）
為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改正方案的過程。
特點：完整地而不是零星地處理問題,考慮各種主要變化因素及其相互的影響,全面地思考和解決問題。
作用：可以正確地提出整體目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)剡x擇方案，科學(xué)地確定行動的方略。
明確問題,設(shè)立目標(biāo)
明確所要研究問題的性質(zhì)和范圍,提出所要達到的目標(biāo),明確約束條件
收集資料,制定方案
收集相關(guān)資料,制定解決問題的各種備選方案,預(yù)計可能產(chǎn)生的各種結(jié)果
分析計算,評價比較
對資料和數(shù)據(jù)做必要計算,進行各子系統(tǒng)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(fù)進行,直到獲得滿意的方案為止
系統(tǒng)分析的一般步驟
系統(tǒng)的優(yōu)化
系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件（或約束）條件下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達到最大化（或最小化）。不同的目標(biāo)對應(yīng)著不同的優(yōu)化結(jié)果。　
　在現(xiàn)實生活中，由于受環(huán)境和條件的限制，不可能找出一切方案，也不可能對所有方案進行全面比較，漫無邊際地去研究所有方案，無論在時間上還是人力上都不允許，運用科學(xué)的方法就更為重要，缺乏資料，缺少對資料的科學(xué)計算和分析，只靠拍腦袋無法尋找到最優(yōu)方案。
系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則：
１：系統(tǒng)的優(yōu)化不僅要實現(xiàn)系統(tǒng)中每個元素和子系統(tǒng)的優(yōu)化，還要達到系統(tǒng)整體的優(yōu)化，強調(diào)提高系統(tǒng)的整體效益或功能。
２：系統(tǒng)優(yōu)化的過程中，受一定的條件影響和約束，會造成系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)組分之間的矛盾沖突，只有合理解決這些矛盾沖突，才能實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。
3：必須注意系統(tǒng)各組分之間、組分與整體之間的連接狀況，加強協(xié)調(diào)，才能提高系統(tǒng)的有序性和整體的運行效果。
4：系統(tǒng)的優(yōu)化是一個不斷驗證、完善的過程。
系統(tǒng)設(shè)計的含義
系統(tǒng)設(shè)計是在系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上,設(shè)計出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。它既包含了對某個系統(tǒng)進行技術(shù)本身的內(nèi)容，同時又需要運用系統(tǒng)的思想和方法對其設(shè)計過程進行分析、設(shè)計。
系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題
1、系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求
系統(tǒng)設(shè)計要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用
系統(tǒng)設(shè)計要運用系統(tǒng)的思想綜合考慮和部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。
3、系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化
首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計。
訓(xùn)練檢測答案
1.C 2.D 3.A 4.D 5. D
6.A 7.B 8.C 9.C 10.D
11. ⑴ ①高于 ②等于
答出上述任意一條即可。
⑵當(dāng)使用自來水沖廁時，防止 自來水進入廢水儲水池。
⑶是 ⑷D
小結(jié)
系統(tǒng)與設(shè)計
認(rèn)識系統(tǒng)
系統(tǒng)的普遍性
系統(tǒng)的涵義
系統(tǒng)的定義
系統(tǒng)的構(gòu)成
系統(tǒng)的分類
系統(tǒng)的分析方法
基本特性
分析方法
整體性
目的性
相關(guān)性
環(huán)境適應(yīng)性
層次性
定義
基本步驟
系統(tǒng)的優(yōu)化
概念
基本原則
系統(tǒng)的設(shè)計
概念
注意問題
動態(tài)性
【課后練習(xí)】
12． 同學(xué)們經(jīng)?？吹轿覀兊闹参飯@路口每到上下班的時間，交通非常混亂，有時甚至出現(xiàn)堵車現(xiàn)象，隨著城市的發(fā)展，相信這個問題會越來越嚴(yán)重。請同學(xué)們分析：
（1）造成這種現(xiàn)象的相關(guān)因素有哪些？
（2）如何設(shè)計改善這種交通狀況的方案？
（3）評估方案實施的可能性，提出你的改進意見。

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