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第三章 系統與設計
編寫人：張軍委 審核人： 批準人：
【學習目標】
1、理解系統的涵義及基本特性，
2、初步掌握系統分析的基本方法，
3、了解系統優化的意義及影響系統優化的因素，
4、掌握簡單系統設計的基本方法。
【自主學習】
一、認識系統
1、系統的概念
（1）系統是由兩個或兩個以上相互聯系、相互作用的元素所組成的，具有一定結構和功能的有機整體。
（2）構成系統必須具備的三個條件
① ，
② ，
③ ，
思考1：請分析一下班級是不是一個系統，試說明為什么？
2、子系統概念：子系統是相對于大系統而言的，它是大系統中相對對立且具有一定功能的組成部分。任何系統都是更高一級系統的子系統。
3、系統分類
（1）按照系統組成元素的性質分類，由天然物形成的系統叫 。為達到某種目的而人為建立起來的系統叫 。復合系統是
。
（2）按照系統元素的存在的形態可分為實體系統和概念系統。實體系統舉例 、
、 。概念系統舉例 、 。
（3）按照系統的運動狀態可分為動態系統和靜態系統。動態系統如 和
。靜態系統如 和 。
（4）按照系統與外界環境的關系分為開放系統和封閉系統。開放系統如
和 。封閉系統如 和 。
二、系統分析
1、系統的基本特性包括：整體性、 、 、 和
。整體性 是系統最基本的屬性。
思考2：“木桶理論”認為，木桶的盛水量取決于最短的那一塊木板的長度。請用系統的觀點解釋。
2、系統分析的主要原則
系統分析要遵循：整體性原則、科學性原則和綜合性原則。
（1）整體性原則：系統分析要首先著眼于系統整體，首先分析整體；先看全局，后分析局部；先看全過程，再看某一個階段；先看長遠，再看當前。例如：丁謂修復皇宮。
（2）科學性原則：系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，是決策的過程和結果更具有說服力。
（3）綜合性原則：系統分析總是為實現系統目標服務的。當系統存在若干個目標時，應將目標派出優先次序，首先選取最優先的目標，綜合分析，統籌兼顧，不能因小失大。例如：工業生產就要求產量大，有要求質量好、成本低，就要以質量為主要目標。
思考3：有一段時間內我們經常走的街道由于被連續挖開了幾次，造成了人力物力資源浪費，同時也給我們的生活造成了極大的不便，究其原因是幾個不同的部門在這段時間里分別進行了各自的工程施工。
（1）問題產生的原因是什么?
（2）從系統的角度來看，如何安排更合適？
三、系統的優化
系統優化的含義：
系統的優化是在一定的條件下進行的；
系統的優化要達到最佳的效果，而投入達到最?。?br/>系統的優化強調整體的優化。
【訓練檢測】
（一）、選擇題
1、我們使用計算機離不開Windows操作系統，他屬于（??? ）
A、自然系統???? B、人造系統?????? C、實體系統???????? D、抽象系統
2、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
3、現代醫學采用中西醫結合的方法攻克了許多難題，他采用系統中的原則是（??? ）
A、整體性原則?? B、科學性原則??? C、綜合性原則
4、“泰坦尼克”號油輪，在當時該油輪各項技術性能是世界最先進的。但是為什么觸冰后會沉沒？請從系統的角度理解，他主要反映了系統對（??? ）的基本特性
A、整體性??????? B、相關性??????? C、目的性??????????? D、環境適應性
5、“三個臭皮匠頂個諸葛亮”的現象說明了系統的（???? ）特性
A、整體性??????????? B、相關性????? C、目的性????????? D、環境適應性
6、修建隔音墻需要考慮的技術要點是（?? ）
A、噪音的嚴重程度??????????? B、招收工人，及早建成
C、從系統優化的角度考慮，要做到投入最小，效果最好
D、建立隔音墻防噪音的數學模型及墻體參數關系條件，求其數學解
7、在下列關于系統相關性的理解中，你認為正確的是（??? ）。
A、一個系統往往存在多個目標，這些目標還常常不一致，需要進行協調
B、系統通常都是由若干部分組成的
C、系統各組成元素之間、部分和整體之間不僅相互關聯，相互作用，而且任何一個組成部分發生變化，都會影響其它部分和整體任務的完成。
D、系統包含子系統，它又是更大系統的子系統。
8、下列不屬于系統分析方法的步驟的是：（?? ）
A、推理歸納；?? B、闡明問題；?? C、分析研究；?? D、評價比較
9、丁謂修復皇宮，把燒磚、運輸建筑材料和處理廢墟三項繁重的工程任務看成一個整體中的相關部分，加以協調處理，從而找到獲得最佳效果的方案，節省了大量勞力、費用和時間,一舉三得。丁謂實際上是運用了：（ ??）
A、系統分析的基本方法； B、系統設計的基本方法；
C、收集資料的方法； D、調查研究的方法。
10、在大自然中鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛獸追捕；刺猬身上長尖刺．使猛獸無從下口；黃鼬遇敵時突放臭氣．擾亂猛獸神志，影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這是生態系統基本特性中的(?? ?)?
A、整體性? B、相關性? C、動態性? D、環境適應性
11、水（H2O）是由氫和氧兩種元素構成，但當你口喝需要喝水時，分別吸入氫氣和氧氣并不能為你解渴，這說明（?? ?）。
A、至少要有兩個或兩個以上的要素才能構成系統
B、各要素（部分）之間相互聯系、相互作用，按照一定的方式形成整體
C、系統整體所具有的功能是各個要素（部分）的功能中沒有的
D、系統包含子系統，它又是更大系統的子系統
12、下面關于系統的敘述，錯誤的是（?? ? ）
? A、系統是一個整體，即具有整體的特性功能、目標和作用的有機整體? B、系統的目的性是指每個系統都具有各自特殊的功能? C、在一個系統中，子系統之間各自獨立工作，互不相干? D、系統有時必須適應外部環境的變化
13、系統的基本特性包括（??? ）
A、整體性、先進性、相關性、目的性、層次性、動態性??????????????
B、整體性、可靠性、目的性、環境適應性、層次性、動態性???????????
C、整體性、相關性、目的性、環境適應性、層次性、動態性???????
D、整體性、開放性、實用性、可靠性、層次性、動態性
14、在比較水稻一年種兩季還是三季產量才會高時，有人說三三進九不如二五一十，這體現了系統的（??? ）分析方法。
A、 目標分析?? B、任務分析?? C、定性分析?? D、定量分析
15、在我們的生活中，人們經常需要對很多技術產品不斷進行改進，以滿足不同人群的需要，那么空調器從普通的定頻空調發展到節能和制冷快的變頻空調，屬于下列優化原因的什么優化：（?? ?）
A、專業化帶來的優化、??? ? B、聯合、 協作產生的優化、
C、創新、革新產生的優化、? D、新的投入產生優化
16、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
17、系統分析的目的是：（ ）
A、為了減少實驗的失敗 B、為了減少系統內子系統的要素
C、為了減少設計決策的風險 D、為了減少設計過程的不確定因素。
【鞏固提高】
1、“泰坦尼克”號油輪，在當時該油輪各項技術性能是世界最先進的。但是為什么觸冰后會沉沒？這說明系統具有 性，輪船撞上冰山，山給予輪船的是一種 力，輪船之所以沉沒說明所用材料的 性能不好，在制作輪船的過程當中我們可以通過 來預測它的這種性能，在實驗過程中我們將用到 系統分析方法，這種實驗屬于 實驗，還屬于 實驗 ，輪船屬于 結構，輪船穩定性的主要原因 。
２、 宋朝時京城發生大火，皇宮被燒，成了一片廢墟。真宗皇帝下令丁謂主持修復皇宮工程。按一般修復的程序，先要將瓦礫灰土運出，清好地面，再從城外取土燒磚制瓦，然后從水旱兩路運進建筑材料進行修建?？啥≈^卻先下令在宮前挖夠取土燒磚，沒幾天大街就成了一條寬大的水渠，接著下令將洛水引入水渠，用竹筏和船將建筑材料運至宮門?；蕦m修復好，水渠排水后，又將瓦礫灰土填入其中，又重為寬平的大街。這樣做的結果是節約了大量的資金，加快了工程的進度。這個故事說明，丁謂認為修復皇宮這一系統具有
性，并對工程系統進行了合理的設計，實現了工程系統的最 。
3、埃及20世紀70年代建造的阿斯旺水壩，雖然有效的解決了尼羅河洪水泛濫的問題和電力供應問題，但設計水壩時對環境因素分析不夠，沒有考慮對自然生態平衡的影響并采取相應措施，從而引起了一系列嚴重問題，如大量泥沙沉淀于水庫底，使尼羅河下游缺乏肥源，土地鹽堿化加快；發生周期性干旱，影響了農業生產；東部的食物鏈受到破壞，漁業減產；同時河水污染使附近的居民的健康受到影響等。這些情況說明了設計者只注重了水利系統的 性，卻忽視了系統的 性。

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