資源簡介

(共19張PPT)
第三章 系統與設計
系統的結構
系統的分析
系統的設計
技術改變生活 生活因技術而變
本章的高考知識點
主 題 考試內容 考試要求
流程與設計 系統的含義 Ⅰ
系統的基本特性 Ⅱ
系統分析的一般步驟 Ⅰ
系統分析的主要原則 Ⅰ
簡單系統設計方案 Ⅱ
系統優化的意義 Ⅰ
影響系統優化的因素 Ⅰ
系統的含義 Ⅰ
由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的整體，稱為系統(system)。
什么是系統？
系統的含義 Ⅰ
系統的含義 Ⅰ
1、至少有兩個或者兩個以上的要素(部分)才能組成系統；
2、要素(部分)之間相互聯系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；
3、這個整體具有的功能是各個要素(部分)的功能中所沒有的。
構成一個系統具備的條件是什么呢
系統的基本特性-整體性 Ⅱ
整體性是系統最基本特性，也是觀察和分析系統最基本的思想和方法。
系統是一個整體，它不是要素的簡單相加，系統的整體功能是各要素在孤立狀態下所沒有的。
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。
思考：以下案例體現了系統的什么特性？
20世紀60年代末美國的“阿波羅”登月計劃把載人飛船送上月球，飛船和運載火箭共有700多個零件，這些零件很一般，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成了能把人送上月球的性能優異的登月飛船。
系統的基本特性-相關性 Ⅱ
小明近期很納悶：因為他經常發現電腦機箱的聲音不正常，其次電腦運行速度有時會變得很慢，且時常卡機，有時甚至還會出現死機情況；小明為了查明真現，他拆開了電腦機箱才發現原來電腦CPU的風扇壞了。
請分析小明發現的問題故障反映了系統的什么特性？
相關性：是指組成系統的要素之間或系統整體與部分之間的相互作用、相互聯系。
整體性：不能離開整體去分析系統中的任何一個組成部分。
系統的基本特性-目的性 Ⅱ
以上三個系統之間的區別是什么？
任何系統都具有某種目的，都要實現一定的功能，這是區別不同系統的標志。
系統的基本特性-動態性 Ⅱ
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；
在防空作戰中，雷達天線二十四小時轉動搜索目標，使火炮系統在工作過程，能隨時機動靈活地監測敵機路線的變化；
任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中，以上案例反映了系統的動態性，動態性是系統的內在特性。
系統的基本特性-環境適應性 Ⅱ
一種高檔轎車的底盤能根據道路的情況自動升降，當行駛在平坦的公路上時，能夠降到最低，以降低重心，提高高速行駛的穩定性，當行駛到路況較差的路面時，底盤能自動升高，以保證底盤不與路面碰撞，這種特性反映了系統的什么特性？
外界環境的變化引起系統特性的改變，并相應地引起系統功能和系統內各部分相互關系的變化，系統只有具有對環境的適應能力，才能保持和恢復系統原有的特性。
系統分析的一般步驟 Ⅰ
2008年08月15日電，2010年上海世博會主題館鋼結構工程工藝方案專家評審會于中冶寶冶建設成功舉行。本次會議匯集了來自國內知名高校、設計院、企業的資深學者、教授級高工及世博會主題館業主方、監理方的專家代表。大家在會上進行了深入的方案研討和精湛的技術交流，堪稱一次高水平的論證會。
系統分析的一般步驟 Ⅰ
什么是系統分析：
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，并在此基礎上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原有的系統提出改正方案的過程。
出發點：為了發揮系統的整體功能。
目的：尋求解決問題的最佳決策。
特點：不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及相互影響，全面地思考和解決問題。
系統分析的一般步驟 Ⅰ
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，再進行系統的整體分析，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
目標：使田忌能在賽馬中贏得比賽。
收集信息：三等級的馬，賽三場；但對賽馬的出場順序不作限制。
方案比較：有6種方案,其中勝率為1/6。
作出決策：用下對上，上對中，中對下的方案。
系統分析的主要原則 Ⅰ
北宋年間，丁謂負責修復火毀的開封皇宮。他的施工方案是：先將工程皇宮前的一條大街挖成一條大溝，將大溝與汴水相通。使用挖出的土就地制，令與汴水相連形成的河道承擔繁重的運輸任務；修復工程完成后，實施大溝排水，并將原廢墟物回填，修復成原來的大街。丁謂將取材、生產、運輸及廢墟物的處理用“一溝三用”巧妙地解決了。
1.整體性原則
系統分析時要著眼于系統整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一個階段；先看長遠，再看當前。
系統分析的主要原則 Ⅰ
要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強度，假設試驗范圍是每噸加入量為1000~2000g，那么究竟應加入多少？若用一般試驗方法，每隔5g試驗一次需要做200次，每隔10g試驗一次需要做100次。若用0.618法，只需做11次，就可以找到最佳加入量了。
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 Ⅰ
全長243公里、總投資額達72億多元的孝襄高速公路，是湖北省“十五”期間投資規模最大、建設里程最長的一條高速公路。按照最初的設計方案，孝襄高速公路要穿越占地面積達19平方公里的“洛陽銀杏保護區”，21900多棵樹齡在百年以上的古銀杏樹面臨著毀滅性的破壞。
初步設計方案出臺后，這21900多棵古銀杏樹的命運引起了孝襄高速公路建設指揮部的高度重視。總工程師張業紅說，銀杏樹的成長周期特別長、移栽成活率極低，一旦毀損，勢必破壞當地的生物多樣性。建高速公路要講經濟效益，更要講生態效益、社會效益。在生態效益和投資效益發生矛盾的時候，作為建設者，寧肯多花錢，多投資，也要保護生態環境。為此，指揮部果斷決定：增加投資4200萬元，更改設計方案，繞避保護區1．4公里。
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。
簡單系統設計方案 Ⅱ
將系統分解為若干子系統
確定各子系統的目標、功能及其相互關系
對子系統進行技術設計和評價
對系統進行總體設計和評價
系統優化的意義 Ⅰ
某家具廠要安排一周的計劃，產品是桌子和椅子。制作一張桌子需4m2木板及20小時工時，制作一張椅子需6m2木板及18小時工時；每周擁有木材板料600m2，可用工時400小時；每張桌子利潤50元，每只椅子利潤60元。按合同每周至少要交付8張桌子和5張椅子。假定所有產品都能銷售，那么請對生產系統進行優化，使利潤最大化。
（１）什么是系統的優化？
（２）系統的優化目標是什么？
（３）受到哪幾個條件的約束？
（４）還可能受到哪些因素的影響？
系統優化的意義 Ⅰ
什么是系統的優化？
系統優化是指在給定條件（或約束條件）下，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。
什么是影響系統優化的約束條件？
是指對系統的目標函數起著限制作用，并且不可以人為調節的因素。
什么是影響系統優化的因素？
是指對系統的目標函數產生顯著影響，并且可以人為調節的因素。

展開更多......

收起↑