資源簡介

(共22張PPT)
第三章
系統及其設計
知識回顧
石墨鉛筆的鉛筆芯以石墨與黏土按一定比例配制。石墨比例越大則筆芯越黑，而硬度越小；黏土的比例較大則顏色淺而硬度大。該事例主要體現了系統的（ ）
相關性
B. 環境適應性
C. 動態性
D. 目的性
A
知識回顧
如圖所示的彈簧秤利用了彈性金屬片的彈性進行稱重。在秤盤上放置重物后秤盤位置降低，通過重量刻度尺可讀出重物的重量。從系統的角度分析，下列說法 不正確的是（ ）
A. 彈性金屬片、重量刻度尺、秤盤和底座共同構成了彈簧秤系統，體現了系統的整體性
B. 彈性金屬片的彈性系數和重量刻度尺的刻度相互關聯，體現了系統的相關性
C. 彈簧秤稱量有一定范圍，體現了系統的環境適應性
D. 長期使用后，彈性金屬片的彈性會變差，體現了系統的動態性
C
任務一：探析系統分析的一般過程和基本方法
任務二：體驗簡單系統設計的過程
一、系統分析與設計
走入情境
在現實生活中，我們每個人都會面臨各種各樣的選擇和決策。如選什么科目高考，上什么大學，做什么工種等等！
　　過來人根據他們平常生活中的經驗，而做出決策。
　　但是每人的情況不同，并不是所有的經驗都是有用的。
　如何才能更加科學的決策呢？
決策如何分類？
走入情境
經驗決策
科學決策
經驗決策是人們慣用的方法，有時可能會導致失誤。
科學決策則可以最大限度的減少失誤。
系統分析就是科學決策的基礎
案例——田忌賽馬
方案 ① ② ③
齊王：上 中 下；上 中 下；上 中 下
田忌：上 中 下；上 下 中；中 上 下
方案 ④ ⑤ ⑥
齊王：上 中 下；上 中 下；上 中 下
田忌：中 下 上；下 上 中；下 中 上
二、系統分析步驟
系統分析方法是指把要解決的問題作為一個系統，對各要素及其之間的關系綜合分析，找出解決問題的答案。
十大步槍排名·
系統分析案例——中國95式步槍的設計
各性能分析比較 AK47 M16A2
制造材料／加工精度 傳統／低 現代／高
槍身長 mm 1020 1000
彈匣容量 30 rds 20 / 30
口徑，彈頭重量 7.62 5.56mm， 3.56g
槍口初速 米/秒 710 975
彈 道 彎 直
直射距離 655
射擊操作過程精度 低 高
有效射程 300 m 400 m
300（600）m槍彈的平均射彈散布 27cm
射擊精度 低 高
槍口動能 1980 J 1765 J
子彈穿透力 強 弱
射速 發/分 900~1000 700~900
槍重 含空彈匣 4.3 kg 3.77 kg
故障率、可靠性 低、高 高、低
系統分析案例——中國95式步槍的設計
中國95 / 其它各小口徑步槍性能PK的綜合評價
各性能分析比較 M16A2 中國95
制造材料／加工精度 現代復合／高 高
槍身長 mm 1000 746
彈匣容量 20 / 30 :30發
口徑，彈頭重量 5.56mm， 3.56g 5.8mm， 4.15g
槍口初速 米/秒 975 969
彈 道 直 直
直射距離 655 680
有效射程 400 m 400米
300（600）m槍彈的平均射彈散布 27cm 15.5（39.6）c m
射擊精度 低 高
槍口動能 1765 J 1912 J
600m遠射2mm厚冷軋鋼板加松木板復合目標的對比 擊穿鋼板后再入木86mm 擊穿鋼板后再入木140mm
子彈穿透力 弱 強
射速 發/分 700~900 650
槍重 含空彈匣 3.77 kg :3.25kg
故障率、可靠性 高、低 低 、 高
射擊操作的人機關系 一般 很好
二、系統分析的一般過程
系統分析的出發點是為了發揮系統的整體功能。
一般過程
三、系統分析方法---建模
框圖模型
框圖模型：
用一個個封閉的小框圖代表系統的各個要素或子系統，在框圖內或框圖邊注明要素或子系統的名稱，按照系統的結構模式把它們排列安置于適當位置，用無向線段或有向線段把這些小框圖連接起來，以表示系統的基本結構框架，再用無向線段或有向線段表示系統與環境的聯系，這樣形成的圖形就叫系統的框圖模型。
概念框圖模型：
三、系統分析方法---建模
框圖模型
三、系統分析方法---建模
框圖模型
（1)該火力發電站系統按功能可以劃分為：燃燒系統、汽水系統、電力系統。燃燒系統將煤炭中蘊含的化學能通過燃燒釋放出來，轉化成熱能；汽水系統利用煤炭燃燒所產生的熱能將水加熱，產生蒸汽，然后將蒸汽的熱能轉化成機械能；汽輪機帶動發電機發電，將機械能轉化成電能。
（2)該火力發電站系統中節能的環節是“加熱器”給回水加熱部分。從汽輪機的某些中間級引出部分做過功的蒸汽，用來加熱鍋爐的給水，減少了排汽在冷凝機中的熱損失，使蒸汽的熱量得到了充分的利用，提高了整個循環的熱效率。
三、系統分析的主要原則
1.整體性原則
2.科學性原則
3.綜合性原則
原則:
｛
三、系統分析的主要原則
1.整體性原則
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，再看某一個階段；先看長遠，再看當前。
三、系統分析的主要原則
1.整體性原則
丁謂修復皇宮
北宋真宗年間，皇城失火，宮殿被燒毀，大臣丁謂主持了皇宮修復工程。他采用了這樣一套施工方案：
1. 先在需要重建的大道上就近取土燒磚.
2. 取土后的深溝中引入汴水，形成人工河。
3. 水路運輸建筑材料，從面加快了工程進度。
4. 皇宮修復后，又將碎磚廢土填入溝中，重修大道。
丁謂在皇宮修復工程的建設施工中，運用了整體的解決方案，使燒磚、運輸建筑材料和處理廢物三項繁重的工程任務協調起來，在總體上得到了最佳解決，一舉三得，節省了大量勞力、費用和時間。
討論：丁謂所采用的方案為什么能一舉三得？
三、系統分析的主要原則
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，使決策的過程和結果更具說服力。
案例：抗壓橋模主跨處最大設計荷載的推算法
三、系統分析的主要原則
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，應將目標排出優先次序，首先實現最優先的目標，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。
含油量高達55%，極品美味佳肴！
撿了芝麻丟了西瓜
案例：古井鹽與天燃氣同步開采技術
三、系統分析的主要原則
練習
校園內車輛頻繁進出，給學生帶來很大的安全隱患，于是學校決定新建停車場，既要考慮學生安全，又要照顧職工停車方便，還不能影響家長車輛通行，這體現了系統分析的（ ）
A. 科學性原則 B. 整體性原則
C. 綜合性原則 D. 可持續發展原則
C
三、系統分析的主要原則
練習
如圖所示為住宅電氣線路系統，主要由照明線路、空調線路、插座線路等系統構成。下列說法中不正確的是（ ）
A．照明線路、插座線路、空調線路等子系統構成了住宅電氣線路系統，體現了系統的整體性B．住宅電氣系統設計中應將電線埋人電線管中，便于后期維護體現了系統的動態性C．電氣線路設計中應電線前應預測計算住戶的用電負荷，體現了系統分析的科學性原則D．照明線路布置應先考慮住宅照明效果，再考慮每個房間個人喜好，體現系統分析綜合性原則
D
整體性原則
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