資源簡介

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3.2系統分析的基本方法 學案
任務 對求知中學食堂系統提出改進方案
設立系統目標明確約束條件 高效目標:方便就餐，減少排隊時間健康目標：舒適目標：安全目標：
收集資料 制定方案 例① 增加窗口
評價比較方案 增加窗口，需要小部分改建食堂，需一定成本，并會增加人力成本。
作出決策
知識點歸納
一、系統分析是一種________決策。
二、系統分析定義：為了發揮系統功能，實現系統目標，運用科學的方法對系統加以周詳的考察、______、_______、試驗，并在此基礎上擬定一套有效的處理步驟和程序，或對原有系統提出______方案的過程，就是系統分析。
3、 系統分析的步驟：、、
4、 系統分析時遵循的三原則
1） 整體性原則：先分析整體，再分析_______；先看______，再看局部；先看全過程，再看某一________；先看________，再看當前。
2） 科學性原則：運用科學理論或數學計算定量分析。
3） 綜合性原則：系統經常存在多目標，存在相關性，權衡各方面的利弊，不可顧此失彼，因小失大。
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系統的分析
教學目標
知識目標：初步掌握系統分析的基本方法。
技能目標：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。
情感目標：樹立系統分析問題的觀念，培養系統分析的觀點。
教學重點
解決對策 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
通過分析案例，充分讓學生參與討論，精講精練來解決
教學難點
解決對策 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
通過分析案例，充分讓學生參與討論，精講精練來解決
教學過程 實施內容
引入 系統的基本特性有那些？
整體性、相關性、目的性、動態性、環境適應性
新課教學 一、系統分析的含義
過渡：在日常生活中，每個人都會面臨選擇、面臨決策，那么決策方法有那些呢？
1.決策的方法
決策方法有經驗決策和科學決策；
系統分析是一種科學決策的方法。
通過公交路線的設置說明兩種決策方法的優劣，進一步說明科學決策對系統分析的重要性。
2.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。1.車閘的橡皮松了 剎車不靈
案例分析：漢字激光照排系統系統
講解本案例主要是讓學生明白到漢字激光照排對我國印刷、出版、傳媒等眾多部門的重要性，同時也讓學生知道本項技術是我國的技術水平已經達到國際先進水平。
二、系統分析的一般步驟
系統分析的出發點為了發揮系統的整體功能，目的是尋求解決問題的最佳決策，而生產和生活中的一些問題，往往存在著許多相互關聯和一些不確定的因素，所以最佳決策只是在若干方案中尋求的相對令人滿意的方案。
系統分析的一般步驟可以描述為：
明確問題，設立目標 收集資料，制定方案
分析計算，評價比較 檢驗核實，作出決策
案例分析：田忌賽馬
通過案例，給學生親自感受系統分析過程的機會。
三、系統分析的主要原則
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，在分析部分；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。
案例分析：丁謂修復皇宮
本案例是講解系統整體性的一個著名案例，丁謂用系統的觀點分析皇宮修復的問題，把它看成是一個整體的工作，把燒磚、運輸建筑材料和處理廢墟三項工作協調起來，一舉三得。
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。
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。
四、系統的優化
系統的優化是指在給定的條件使系統達到更理想、更佳效果的過程。實現系統的最優化，就可以在一定資源條件下，取得最佳的經濟效果，而投入的人力、物力、財力達到最小。
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，并且可以認為調節的因素。
案例分析：利潤問題
為使系統達到最優的目標而提出的求解方法稱為最優化方法。系統優化的方法是多樣的，但無論運用怎樣的優化方法，都需要經過若干次完善和驗證，才能得出最優解或滿意解。
小結與
練習 一、系統分析的含義
二、系統分析的一般步驟
三、系統分析的主要原則
四、系統的優化
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二 系統的分析
學習目標
初步掌握系統分析的基本方法
掌握系統分析的三原則
英國《每日電訊報》4月9日報道，瑞士阿爾卑斯山脈山谷深處一小鎮被發現擁有一座價值達12億美元的金礦
這座小鎮叫梅德爾，擁有450名居民，位于瑞士阿爾卑斯山脈梅德爾山谷。這里清泉淙淙[cóng]，松林繁茂，人們依山而居，是阿爾卑斯山寧靜的一個縮影。幾個月前，這里的寧靜被打破了加拿大NVGold金礦開采公司發現這里蘊藏著豐富的金礦。
　　這座金礦每噸礦石含10克黃金，是瑞士第一座金礦，對整個歐洲大陸來說，這也算是絕無僅有的富礦。加拿大NVGold金礦開采公司總裁約翰沃森估計，這座金礦儲量達80萬盎司（約2.3萬公斤），市值達12億美元。
　　為了說服小鎮居民，約翰沃森開出了豐厚的條件：在10年開采期，每個居民將收到40萬瑞士法郎（約合274萬元人民幣）的特許權費。約翰沃森說，相關的商業活動也會給小鎮帶來可觀收益，例如削減地方稅收、低利率貸款等，此外，新項目帶來的資金會源源不斷地注入山谷中。
鎮長很支持 稱挖礦給年輕人未來
　　梅德爾鎮鎮長彼得·本斯非常支持金礦的開采活動，他說：“上世紀60年代，小鎮曾有850人，但現在人口在下降，金礦會給村子帶來新鮮的血液。我們的村子不能像老古董那樣一成不變，我們的年輕人需要未來。我可以什么都不做，但村子會漸漸消亡。”
　　41歲的酒吧老板貝恩說，開采金礦可以扭轉山谷長期以來的人口下降問題，給死氣沉沉的村子帶來活力。“450人的小鎮，75歲以上的居民就有90人，年輕人也因找不到工作而離開。生活在這里的人們只想著該怎么混日子。由于沒有滑雪纜車或是狩獵小屋，到這里的游客通常只是來釣魚的，人數也很少。”
有人很反對 只要平靜生活
　　小鎮居民反對開采金礦，主要是擔心開采金礦會讓風景如畫的山谷變成“微縮版的克朗代克”。克朗代克是加拿大西北部育空地區的一個區，位于阿拉斯加以東，在19世紀末，那里興起淘金熱，導致地表傷痕累累，植被遭破壞。
　　居民妮可說：“開采金礦對山谷的影響肯定很大，我們需要付出巨大的環境成本。一旦金礦開采，這里就會一下子變得擁擠不堪。”
除了擔心環境遭破壞，小鎮的小伙子還擔心外來礦工可能會搶走他們的女朋友。
公投說了算
　　盡管約翰沃森一再強調：“開采金礦不會破壞山谷的環境，只需打通一條通向山體內部的隧道即可，只會帶來一些小影響，例如建設停車場、相關建筑等。”但這顯然無法說服反對采礦的居民。
　　由于小鎮對金礦的意見相左，雙方爭辯了很長時間。近日，小鎮舉行投票，以決定金礦的命運。
拒絕開采
結果顯示，90人支持開采，180人堅決反對。小鎮最終拒絕了黃金的誘惑。
你人生中經歷過重要的決擇嗎？
柯達正式申請破產保護 折戟數碼時代
柯達宣布申請破產保護，受此負面消息影響，美股開盤該公司股價下跌0.1947美元至0.36美元，跌幅高達35.1%。目前，柯達市值僅剩0.97億美元。1997年2月，這一數字一度高達310億美元，如今已縮水99.7%。
領導層決策失誤：戰略定位不清晰。由于擔心其膠卷銷量受到影響，一直未敢大力發展數字業務，仍將重點放在傳統模擬相機的膠卷生意上，放在如何防止膠卷銷量的下降上。其在1935年推出的彩色膠卷到09年才停止生產，“一直在轉型而又一直未轉型”，也就錯過了最佳戰略機遇期。
1 系統分析及其一般步驟
（1）什么是系統分析
系統分析是一種科學決策的方法。
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。
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，恰當地選擇方案，科學（分析評價比較）地確定行動的方略。
德軍在西線總共完成了15,641個掩體及799座鋼筋水泥炮臺，同時亦埋下了八百萬個地雷
霸王行動
由于登陸日（代號D日）推遲到6月初，盟軍統帥部開始確定具體的日期和時刻，這是一個復雜的協同問題，各軍兵種根據自己的需要提出不同要求，陸軍要求在高潮上陸，以減少部隊暴露在海灘上的時間；海軍要求在低潮時上陸，以便盡量減少登陸艇遭到障礙物的破壞；空軍要求有月光，便于空降部隊識別地面目標，最后經認真考慮，科學擬定符合各軍種的方案，在高潮與低潮間登陸，由于五個灘頭的潮汐不盡相同，所以規定五個不同的登陸時刻（代號H時），D日則安排在滿月的日子，空降時間為凌晨一時，符合上述條件的登陸日期，在1944年6月中只有兩組連續三天的日子，6月5日至7日，6月18日至20日，最后選用第一組的第一天，即6月5日。
戰役目的：是橫渡英吉利海峽，在法國北部奪取一個戰略性登陸場，為開辟歐洲第二戰場最終擊敗德國創造條件。
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
（2）系統分析的一般步驟
田忌賽馬戰術的系統分析
1：明確問題，設立目標
問題：跑馬比賽，
目標：取得比賽勝利，
約束條件：三匹馬參加比賽，每匹馬比賽一次。
2：收集資料，制定方案
4：檢驗核實，作出決策
選擇合適的馬的出場順序。
3：分析計算，評價比較
田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案？
田忌—齊王 比分
方案一 上馬—上馬 中馬—中馬 下馬—下馬
方案二 上馬—上馬 下馬—中馬 中馬—下馬
方案三 中馬—上馬 上馬—中馬 下馬—下馬
方案四 中馬—上馬 下馬—中馬 上馬—下馬
方案五 下馬—上馬 上馬—中馬 中馬—下馬
方案六 下馬—上馬 中馬—中馬 上馬—下馬
0 _ 3
1 _ 2
1 _ 2
1 _ 2
1 _ 2
2 _ 1
2 _ 1
免費午餐計劃
從1973年起，瑞典小學和初中就提供免費午餐，采取自助餐形式。在芬蘭，從1948年起，全國所有小學和初中學生都能享用免費午餐。
　　美國從1946年起向全國公立及部分私立學校的中小學生提供免費或低價午餐，如今，每天有超過2000萬美國學生食用學校午餐以及早餐。法國學生要為午餐支付半價，另外一半費用由學校承擔。
日本1952年起推行小學免費午餐，制定《免費午餐法》1954年將初中生納入。如今，日本99%的小學生和82%的初中生都吃學校午餐，每人需支付部分材料費。貧困生免費。
印度的免費午餐計劃每年的預算約為20億美元，由聯邦政府、州政府和私人捐款共同承擔。每所學校都要公開菜單和賬本。運作資金中，44%來自政府資助，56%是來自印度國內外的捐款。為1.2億學生提供免費午餐。
免費提供給一到五年級孩子的每頓午餐含有450卡路里和12克蛋白質，而更高年級孩子的午餐則含有700卡路里和20克蛋白質。
貴州農村學校每生每年可獲得600元的營養補助，近400萬名學生受益。
初中的寄宿生每天有3元的營養餐補助，加上每天5元的貧困寄宿學生補助
“今天的午餐是兩菜一湯，另加一個臍橙。”楊紫玲高興地告訴記者，“學校食堂的飯菜香，水果甜，自從學校開起營養餐后，我們再不用像以前那樣餓肚子了！”
彰化縣「 聯興國民小學 」營養午餐
鳳梨肉鬆炒飯、日式腿排、小西點蛋糕、鮮味水餃、高纖蔬菜、柴魚豆腐湯
什錦炒麵、香雞排、布丁蛋塔、家常蒸餃、高纖蔬菜、菜頭黑輪湯
香Q米飯.破布子蒸魚.肉臊油丁.炒杏菜.南瓜濃湯
屏東縣「潮州國小」營養午餐
紫米飯.梅干滷肉.玉米雞茸.炒青江菜.桂圓紅棗白木耳湯
求知中學午餐革命
高效目標：________
健康目標：________
舒適目標：________
安全目標：________
系統目標
日本十分關注青少年的營養。日本戰后的1954年，其經濟剛剛恢復，在百廢待興、財政資金緊缺的情況下，把培養下一代作為振興國家的戰略，日本頒布了《學校給食法》及其“施行規則”，規定對在校的中小學生統一供應午餐，其中對家庭生活困難的免費。
正如有的書中所記載的：“在困難日子里，國民的食物里普遍看不到傳統的日本米飯、時令蔬菜、魚或味噌湯的蹤影。但在政府提供的學生午餐里，卻包括一碗微溫的還原奶粉，煮得有些稀爛的鯨魚肉，以及一份白面包卷。“----《日本捕鯨謊言》
A 整體性原則:系統分析首先要著眼于系統整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；要考慮長遠，不能只顧眼前。
（3）系統分析的主要原則
“丁謂建宮”，是一個歷史典故。見《夢溪筆談·權智》：“祥符中（1015年）禁火，時丁晉公主營復宮室，患取土遠，公乃令鑿通衢取土，不日皆成巨塹，乃決汴水入塹中，引諸道竹木排筏及船運雜材，盡自塹中人至宮門。事畢，卻以斥棄瓦礫灰壤實于塹中，復為街衢。一舉而三役濟，計省費以億萬。
B科學性原則
　　系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結構更具說服力。
案例：三三得九不如二五一十、黃金分割法等
日本政府的詳細指導方針表明，一份學校午餐應提供每日所需卡路里的33%，推薦每日攝入鈣量的50%，以及推薦每日蛋白質、維他命和礦物質攝入量的40%。該指導方針甚至還設定每頓午餐的含鹽量要少于3克或半茶匙。
C綜合性原則
　　當系統存在若干個目標時，應將目標排除優先次序，首先選取最優先的目標，然后盡可能在不損害第一個目標的前提下完成下一個目標。這就需要綜合分析，統籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
多目標，主次分明
書本案例：1.高速公路建設的分析，環保重要還是工程成本重要
2.工業生產：產量，質量，環保
中國經濟發展分析：增長率,環保，道德，法制
高效目標：________
健康目標：________
舒適目標：________
安全目標：________
中國，請停下你飛奔的腳步，等一等你的人民，等一等你的靈魂，等一等你的道德，等一等你的良知！不要讓列車脫軌，不要讓橋梁坍塌，不要讓道路成為陷阱，不要讓房屋成為危樓。慢點走，讓每一個生命都有自由和尊嚴，都不被時代拋下----新浪微博（董大喚）
高鐵：速度還是安全？
結束語
人生是一個系統工程
不斷的思考，
不斷的領悟，
不斷地決擇，
完成自己設定的目標。
這一過程就叫做人生！
你認為孝襄高速公路的設計應該綜合考慮哪些目標？
孝襄高速公路
目標1：保護珍稀名貴的銀杏林。
目標2：控制工程投資額度、堅持原設計不變。
孝襄高速公路抱著洛陽銀杏園繞了個圈，好處有：一是有利于保護我國珍稀物種銀杏樹，實現生物多樣性；二是在當前國內外心血管疾病呈增加趨勢，治療心血管疾病的中藥銀杏供不應求的情況下，有利于保護和開發銀杏的藥物資源；三是保住了當地百姓的致富資源。
2 系統的優化
系統的優化是指在給定的條件下，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）。
農作物種植系統的優化
——農業間作套種
稻田里養魚
約束條件是對系統的功能起著限制作用、并且是不能人為調節的因素。
目標函數是系統目標與系統中的某些元素之間的關系。
農作物的生長周期、氣候等因素。
提高土地利用率和土地單位面積農作物收益總和之間的關系。
利潤問題
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。
套種的模式、套種的技術水平、套種的田間管理、病蟲害防治等。
我們列出了一個目標函數和四個約束條件，實際上我們已經建立了一個數學模型。
為使系統達到最優的目標而提出的求解方法稱為最優化方法。
數學模型
估算、試驗
最優解
滿意解
完善、驗證
一、明確問題，設立目標
施工項目：教學樓裝修
施工內容：教學樓A、B、C棟，需要水電、木工、油漆三個施工過程，每個施工過程需要3周時間
目標：組織裝修，使裝修工期和資源利用最為合理。
二、收集資料，制定方案
方案一：按照施工要求，從A到B到C，依此進行施工
方案二：按照施工要求，A、B、C棟同時進行施工
方案三：按照施工要求，A、B、C棟進行流水施工
四、檢驗核實，確定方案
三、分析計算，評價比較
各種方案比較
選擇出最佳方案：方案三
裝修施工的組織優化
方案一
樓 裝修
過程 工期 裝修施工進度（周）
3 6 9 12 15 18 21 24 27
A 水電 3
木工 3
油漆 3
B 水電 3
木工 3
油漆 3
C 水電 3
木工 3
油漆 3
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方案二
樓 裝修
過程 工期 裝修施工進度（周）
3 6 9 12 15 18 21 24 27
A 水電 3
木工 3
油漆 3
B 水電 3
木工 3
油漆 3
C 水電 3
木工 3
油漆 3
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方案三
樓 裝修
過程 工期 裝修施工進度（周）
3 6 9 12 15 18 21 24 27
A 水電 3
木工 3
油漆 3
B 水電 3
木工 3
油漆 3
C 水電 3
木工 3
油漆 3
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方案比較
施工特點 工期 施工隊 設備、材料 現場管理
方案一
方案二
方案三
依此施工
27周
1
投入少
簡單
平行施工
9周
3
投入多
復雜
流水施工
15周
1
較多
較簡單
閱讀
系統工程
思考
在裝修施工的組織優化中，影響優化的主要因素有哪些？
影響優化的主要因素有施工時間、裝修隊和設備的數量等。
練習1、2

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