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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 第八講《系統(tǒng)與設(shè)計》知識點歸納 本資料為woRD文檔，請點擊下載地址下載全文下載地址www.5y 　　　　學(xué)習(xí)目標(biāo)： 　　1.從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義，通過簡單的系統(tǒng)的案例分析，理解系統(tǒng)的基本特性。 　　2.初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法；理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義，結(jié)合實例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。 　　3.通過簡單系統(tǒng)的設(shè)計案例的分析，初步學(xué)會簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。 　　學(xué)習(xí)重點、難點： 　　系統(tǒng)的含義和系統(tǒng)的基本特性；系統(tǒng)分析的步驟和主要原則；系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化。 　　學(xué)習(xí)過程： 　　一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 　　1.什么是系統(tǒng) 　　由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互

2、制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體，稱為系統(tǒng)。 　　案例分析：自行車P64 　　自行車由車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、鏈條、車輪（輪胎、輻條、車圈、氣門）、車閘、等主要部件組成。 　　自行車是由若干主要部件組成的，這些部件相互聯(lián)系、相互作用，形成了自行車可以代步的功能。 　　要素是指構(gòu)成系統(tǒng)的最主要的元素。一般地，部分相對于系統(tǒng)的整體而言，要素相對于系統(tǒng)的元素結(jié)構(gòu)而言。很多情況下，要素和部分又可以通用。如一個企業(yè)就是一個系統(tǒng)，它是由人、財、物、事等要素組成的，同時也是由管理部門、生產(chǎn)部門、營銷部門、供應(yīng)部門等部分組成的。在這個系統(tǒng)中，各要素（部分）都是不可缺少的，他們之間存

3、在著一定的聯(lián)系。 　　構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個條件： 　　第一，至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組成系統(tǒng)； 　　第二，要素（部分）之間相互關(guān)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體； 　　第三，這個整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。 　　系統(tǒng)有大有小，有復(fù)雜有簡單。對于較大型的系統(tǒng)和比較復(fù)雜的系統(tǒng)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干子系統(tǒng)，如地球生態(tài)系統(tǒng)由海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成；交通系統(tǒng)可分為航空運輸系統(tǒng)、鐵路運輸系統(tǒng)、公路運輸系統(tǒng)等子系統(tǒng)；管理系統(tǒng)可分為生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。同樣，任何系統(tǒng)都是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。 　　2.

4、系統(tǒng)的類型 　　系統(tǒng)是普遍存在的，也是多種多樣的。系統(tǒng)可按不同的標(biāo)準(zhǔn)和需要來分類： 　　（1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng) 　　如：人體系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是自然系統(tǒng)；城市系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械傳動系統(tǒng)是人造系統(tǒng) 　?。?）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng) 　　如：生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)是實體系統(tǒng)；哲學(xué)系統(tǒng)、計算機(jī)的操作系統(tǒng)是抽象系統(tǒng) 　?。?）靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng) 　　如：靜態(tài)和動態(tài)是相對的。 　?。?）開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng) 　　如：氨氣的合成系統(tǒng)是封閉的，生態(tài)系統(tǒng)是開發(fā)的系統(tǒng)。 　　（5）簡單系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)（拓展） 　?。?）黑色系統(tǒng)和白色系統(tǒng)（拓展） 　　3.系統(tǒng)的基本特性：整體性、相關(guān)性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。 　　

5、⑴整體性：是系統(tǒng)最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。 　?、傧到y(tǒng)是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)的任何一個要素（部分）發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時，都會影響其他要素（部分）或整體的功能的發(fā)揮。 　　②系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。如：人的雙眼視覺功能大大超過兩只單眼視覺功能簡單相加的總和。 　?、鄄荒茈x開整體去分析系統(tǒng)中的任何一個組成部分。一個系統(tǒng)組織的好不好，就看它的整體功能即系統(tǒng)功能實現(xiàn)得怎樣。 　　案例分析：巴爾扎克的塑像P69 　　⑵相關(guān)性：是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作

6、用、相互聯(lián)系。 　　案例分析：廚具安裝P70 　　⑶目的性：任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能，這正是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。 　　系統(tǒng)的目的一般通過更具體的目標(biāo)來體現(xiàn)。對于復(fù)雜的系統(tǒng)，目標(biāo)有多個，往往用一個指標(biāo)體系來描述系統(tǒng)的目標(biāo)。 　　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。 　?、葎討B(tài)性：任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中。 　　⑸環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)只有對環(huán)境變化的適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。 　　二、系統(tǒng)的分析 　　1.系統(tǒng)分析及其一般步驟

7、 　?、攀裁词窍到y(tǒng)分析 　　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?、比較、實驗，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)提出改進(jìn)方案的過程，就是系統(tǒng)分析。 　　系統(tǒng)分析的顯著特點是完整地處理問題，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。 　　案例分析：漢字激光照排系統(tǒng)P77 　?、葡到y(tǒng)分析的一般步驟 　?、倜鞔_問題，設(shè)立目標(biāo)：明確所要研究問題的性質(zhì)和范圍，提出要表達(dá)的目標(biāo)，明確約束條件 　?、谑占Y料，制定方案：收集相關(guān)資料，制定解決問題的備選方案，預(yù)計可能產(chǎn)生的各種結(jié)果 　?、鄯治鲇嬎?，評價比較：對資料和數(shù)據(jù)做必要計算，

8、進(jìn)行各子系統(tǒng)的分析，再進(jìn)行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進(jìn)行評價對比，選擇最佳方案 　?、軝z驗核實，作出決策：若對方案不夠滿意，可按上述程序反復(fù)進(jìn)行，直到獲得滿意的方案止 　　案例分析：田忌賽馬P78 　?、窍到y(tǒng)分析的主要原則 　　運用系統(tǒng)分析的方法處理問題時要遵循整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則三個主要原則。 　?、僬w性原則：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(yuǎn)，再看當(dāng)前。 　?、诳茖W(xué)性原則： 　?、劬C合性原則： 　　案例分析：孝襄高速公路P80 　　2.系統(tǒng)的優(yōu)化： 　　我們做任何事情都希望達(dá)到最優(yōu)的效果。如希望以最小的成本獲取最大的利潤，以最短

9、的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，在單位面積上盡可能提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量等。 　　案例分析：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——農(nóng)業(yè)間作套種P81 　　目標(biāo)：實現(xiàn)增產(chǎn)、增收、提高土地利用率。 　　條件：農(nóng)作物的生長的季節(jié)差、時間差，把相同或不同類的農(nóng)作物套種在一起，有“麥、棉、瓜”，“麥、棉、菜”，“麥、瓜、棉、玉米”等多種套種模式供選擇。 　　某地區(qū)因地制宜地選擇了“麥、棉、瓜、紅薯”的套種模式，在正常天氣條件下，按照套種的技術(shù)要求操作，夏季可收小麥（350~400）千克/畝，紅薯2500千克/畝，無籽西瓜5000千克/畝，秋季產(chǎn)籽棉225/千克/畝，平均每畝收入超過3000元，比原先提高了近

10、五成。 　　你認(rèn)為在你所在地區(qū)，可采取哪些提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施？ 　　系統(tǒng)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(dá)到最大化（或最小化）。 　　影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是指對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以認(rèn)為調(diào)節(jié)的因素。 　　案例分析：利潤問題P81 　　閱讀：數(shù)學(xué)模型P82 　　為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法多樣的，有的運用數(shù)學(xué)模型求解，有的用科學(xué)的估算、試驗等方法實現(xiàn)。 　　案例分析：裝修施工的組織優(yōu)化P83 　　閱讀：系統(tǒng)工程P84 　　三、系統(tǒng)的設(shè)計 　　1.系統(tǒng)的設(shè)計 　　⑴系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主

11、要問題： 　?、傧到y(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。 　　不同行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計有著不同的技術(shù)要求。 　?、谙到y(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用： 　　運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題。注重各部分的縱向、橫向聯(lián)系； 　　依據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性，考慮當(dāng)前和長遠(yuǎn)。 　?、巯到y(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化：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。 　　⑵系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟： 　　系統(tǒng)設(shè)計的步驟主要包括：將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系，對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和評價，對系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計和評價等。 　　2.簡

12、單系統(tǒng)的設(shè)計的實現(xiàn) 　　案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計P87 　　設(shè)計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。 　　設(shè)計分析： 　　⒈可把手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個子系統(tǒng)。照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導(dǎo)線，供電子系統(tǒng)的要素是電源和開關(guān)。 　?、彩蛛娡驳墓δ苋Q于它的各個組成要素，電源通過導(dǎo)線的連接驅(qū)動燈泡發(fā)光，這些要素缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。 　?、尺x擇合適的元器件，使它們相互匹配，并能達(dá)到設(shè)計要求。 　　設(shè)計方案： 　　方案A 　?。?）設(shè)計一個簡單的電路，畫出電路圖。 　?。?）根據(jù)電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導(dǎo)線等，并搭接電路。 　　（3）通過控制開關(guān)，使

13、燈泡發(fā)光。 　　方案B 　　選擇元器件為發(fā)光二極管及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。 　　方案c 　　設(shè)計一個自發(fā)手電筒。 　　采用發(fā)電機(jī)代替干電池進(jìn)行供電。手電系統(tǒng)有以下幾個部分組成： 　　手柄——齒輪組——發(fā)電機(jī)——小電珠 　　用手搖動手柄，使齒輪的轉(zhuǎn)速加快，帶動一個由電磁鐵和線圈組成的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小電珠發(fā)光。 　　方案c不需要使用干電池，所以對環(huán)境不產(chǎn)生污染。 　　案例分析：室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計P89 　　本單元小結(jié)： 　　系統(tǒng)是由相互聯(lián)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有機(jī)整體。系統(tǒng)有大有小，有

14、復(fù)雜有簡單，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干子系統(tǒng)。系統(tǒng)的基本特性主要有整體性、相關(guān)性、目的性、動態(tài)性和環(huán)境適應(yīng)性等。這些特性都體現(xiàn)了一定的思想與方法。 　　系統(tǒng)分析是指為了發(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?、比較、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)提出改進(jìn)方案的過程。系統(tǒng)分析應(yīng)遵循整體性原則、科學(xué)性原則和綜合性原則。 　　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(dá)到最大化（或最小化）。 　　系統(tǒng)設(shè)計是對各種各樣的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善等，直到完成一個能協(xié)調(diào)工作的實際系統(tǒng)的過程。系統(tǒng)設(shè)計要考慮其目的與要求、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用、對系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化等問題。 　　 www.5y 　　 專心---專注---專業(yè)