資源簡介

(共69張PPT)
系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的分析
在上堂課學(xué)習(xí)了系統(tǒng)的特性，主要學(xué)習(xí)了兩個(gè)方面的內(nèi)容：
1.了解系統(tǒng)有哪些基本特性
2.利用系統(tǒng)的特性解釋、分析身邊的系統(tǒng)問題
整體性
相關(guān)性
目的性
動(dòng)態(tài)性
環(huán)境適應(yīng)性
整體性：
相關(guān)性：
目的性：
動(dòng)態(tài)性：
環(huán)境適應(yīng)性：
要素出現(xiàn)問題，影響整體的功能
要素 要素
功能
內(nèi)部原因?qū)е孪到y(tǒng)發(fā)生變化
外部原因?qū)е孪到y(tǒng)發(fā)生變化
2、系統(tǒng)的基本特性有那些？
1.構(gòu)成系統(tǒng)的條件:
多個(gè)要素（部分）才能組成系統(tǒng)。
要素（部分）之間相互關(guān)聯(lián)形成一個(gè)整體。
系統(tǒng)具有整體的功能。
復(fù) 習(xí)
復(fù)習(xí)回顧
分析一下，一臺計(jì)算機(jī)是不是系統(tǒng)？
分析下列案例分別體現(xiàn)了系統(tǒng)的什么特性？
雕塑家羅丹毫不猶豫砍下巴爾扎克雕像的雙手；
“三個(gè)小皮匠，頂個(gè)諸葛亮”；
“近朱者赤，近墨者黑”；
廚房裝修考慮好水盆的位置與下水道在同一側(cè)；
CPU風(fēng)扇有時(shí)轉(zhuǎn)得快，有時(shí)轉(zhuǎn)得慢；
走入情境
在現(xiàn)實(shí)生活中，我們每個(gè)人都會(huì)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(xué)，做什么工種等等！
走入情境
　　眾老鼠們根據(jù)他們平常生活中的經(jīng)驗(yàn)，在眾方案中選擇了“給貓掛鈴鐺”這樣一個(gè)決策。
　　但是由誰去給貓掛鈴鐺？怎樣才能掛得上呢？這些細(xì)節(jié)問題卻無從解決。
　任何一個(gè)決策，重視細(xì)節(jié)。
　細(xì)節(jié)決定成敗
決策如何分類？
經(jīng)驗(yàn)決策
科學(xué)決策
經(jīng)驗(yàn)決策是人們慣用的方法，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致失誤。
科學(xué)決策則可以最大限度的減少失誤。
系統(tǒng)分析就是科學(xué)決策的基礎(chǔ)
有一個(gè)農(nóng)夫帶一條狼、一只羊和一筐白菜過河。如果沒有農(nóng)夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只夠農(nóng)夫帶一樣?xùn)|西過河。請你幫農(nóng)夫解決難題？說說你們對該系統(tǒng)分析的過程？
問題的突破口在——狼與白菜能夠共存！農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船組成了這個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)中各要素是一個(gè)整體，都依賴農(nóng)夫過河；最大的問題是“船小，只夠農(nóng)夫帶一樣?xùn)|西過河”和“沒有農(nóng)夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜”的沖突。聯(lián)系已知條件，做了一系列的分析實(shí)驗(yàn)，但是比較其他方案不能實(shí)現(xiàn)所有要素都安全過河。最后得出以上方案。
　　生活中，有很多產(chǎn)品在不斷更新，系統(tǒng)在不斷地升級。做任何事情都追求更好，希望投入盡可能少，回報(bào)越多越好。為了使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)所提出的各種解決方法，稱為最優(yōu)方法。但是有很多復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)施方案五花八門、干擾因素四面八方，我們不可能逐個(gè)比較權(quán)衡，或者漫無目地瞎蒙。因此我們有必要進(jìn)行定性定量的科學(xué)分析，尋找系統(tǒng)最優(yōu)值。
科學(xué)決策
顯著特點(diǎn)
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。
一、什么是系統(tǒng)分析？
把要解決的問題當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)。以系統(tǒng)的思路去分析、解決問題。
出發(fā)點(diǎn)：為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。
特點(diǎn)：不是零星地、片面地處理問題；
而是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(tǒng)分析的一般步驟可以描述為：
明確問題
設(shè)立目標(biāo)
收集資料
制定方案
分析計(jì)算
評價(jià)比較
檢驗(yàn)核實(shí)
作出決策
系統(tǒng)分析的一般過程
最佳決策只是在若干方案中尋求的相對令人滿意的方案。
高考志愿填報(bào)
系統(tǒng)分析方法——建模
系統(tǒng)分析方法
是指把要解決的問題作為一個(gè)系統(tǒng)，對系統(tǒng)各要素及其之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合分析，找出解決問題的可行方案。
模 型
是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的抽象與合理簡化。
模型三個(gè)特征
它是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的抽象或模仿；
它是由那些與所分析問題有關(guān)的要素構(gòu)成的；
它表明了有關(guān)要素間的相互關(guān)系。
技術(shù)領(lǐng)域系統(tǒng)分析中較常用模型——數(shù)學(xué)模型
概 述
用數(shù)學(xué)公式、圖表等描述客觀事物的特征模型。
將現(xiàn)實(shí)世界中的原型抽象概括成數(shù)學(xué)語言，運(yùn)用已有數(shù)學(xué)方法分析求解，得出結(jié)論。
技術(shù)領(lǐng)域系統(tǒng)分析中較常用模型——框圖模型
最簡單的系統(tǒng)框圖模型，是:
輸入—輸出模型
環(huán)境對系統(tǒng)的作用
系統(tǒng)對環(huán)境的作用
P85-86
自動(dòng)補(bǔ)水子系統(tǒng)
雨水凈化與儲(chǔ)存子系統(tǒng)
溢水子系統(tǒng)
01
整體性原則
02
科學(xué)性原則
03
綜合性原則
系統(tǒng)分析的主要原則
田忌賽馬
田忌賽馬問題分析過程
齊王比賽用馬的信息，齊王的馬的出場順序，田忌比賽
用馬的信息；制定方案(從順序上，可以有6種方案)
核實(shí)各種方案的
結(jié)果，確定最佳
方案(做出決策)
騎馬比賽
如何贏得比賽
對每種方案各
場比賽雙方馬
的性能信息進(jìn)
行計(jì)算比較，
預(yù)測出結(jié)果
1
2
3
4
（1）田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案？
（2）孫臏所出的主意，為什么能使田忌贏了齊王？
三、系統(tǒng)分析的主要原則
1.整體性原則
系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)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(yuǎn)，再看當(dāng)前。
丁謂修復(fù)皇宮
丁謂修復(fù)皇宮
宋真宗在位時(shí)，皇宮曾起火。一夜之間，大片的宮室樓臺殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復(fù)這些宮殿，宋真宗派當(dāng)時(shí)的晉國公丁謂主持修繕工程。
當(dāng)時(shí)，要完成這項(xiàng)重大的建筑工程，面臨著三個(gè)大問題：
第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；
第二，要運(yùn)來大批木材和石料；
第三，要運(yùn)來大量新土燒磚。
丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案：
首先，從施工現(xiàn)場向外挖了若干條大深溝，把挖出來的土作為施工需要的新土備用，于是就解決了新土問題。
第二步，從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可以利用木排及船只運(yùn)送木材石料，解決了木材石料的運(yùn)輸問題。
最后，等到材料運(yùn)輸任務(wù)完成之后，再把溝中的水排掉，把工地上的垃圾填入溝內(nèi)，使溝重新變?yōu)槠降亍?br/>簡單歸納起來，就是這樣一個(gè)過程：
挖溝（取土）→引水入溝（水道運(yùn)輸）→填溝（處理垃圾）。
按照這個(gè)施工方案，不僅節(jié)約了許多時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，而且使工地秩序井然，使城內(nèi)的交通和生活秩序不受施工太大的影響，因而確實(shí)是很科學(xué)的施工方案。
丁謂在修復(fù)皇宮工程中，運(yùn)用了整體的解決方案，使取土、運(yùn)輸材料、處理垃圾三項(xiàng)繁重的任務(wù)協(xié)調(diào)起來，在總體上得到了最佳解決。
“一舉三得”
在實(shí)際生活中，常遇到對系統(tǒng)中各個(gè)局部考慮得很仔細(xì)，卻忽略或減少考慮全局的事例，這樣就很難得到良好的效果。
趙明同學(xué)家所在街道的人行道在一年內(nèi)進(jìn)行了三次施工，分別是電信部門鋪設(shè)通訊線路、煤氣公司預(yù)埋煤氣管道、市政部門維修下水管道，結(jié)果重復(fù)施工，造成了人力和財(cái)力資源的浪費(fèi)，同時(shí)也給市民帶來了不便。
請分析這一事件的問題所在，你認(rèn)為怎樣處理更為合理？
馬上行動(dòng)
原因分析
這個(gè)事件的原因在于,電信部門,煤氣公司和市政部門三家沒有統(tǒng)一協(xié)調(diào),造成了各自封閉的局面.各部門只根據(jù)自己的時(shí)間進(jìn)行加工,沒有從全局著眼,缺少整體統(tǒng)籌的觀念，給市民帶來不便。
處理的辦法：三家共同協(xié)商，一次性解決問題
2.科學(xué)性原則
系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具說服力。
問：
種水稻是一年三季合算還是一年兩季合算？
在比較種稻是一年三季劃算還是一年兩季劃算時(shí)，有人就提出“是三三得九好，還是二五一十好？”
這就是一種樸素的定量分析。當(dāng)然，在處理復(fù)雜系統(tǒng)的分析與優(yōu)化問題時(shí)，往往需要使用比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具。
“三三進(jìn)九不如二五一十”
海南稻谷一年三季熟,雖然平均畝產(chǎn)量高,但是不好吃；江南一帶稻谷一年兩季熟,雖然畝產(chǎn)量低,但美味可口。這則諺語說明系統(tǒng)分析要進(jìn)行定量分析。
有些地方水稻雖然一年三季熟,但是每季的產(chǎn)量都并不高（設(shè)3）；而種兩季,每季產(chǎn)量反而高出很多（設(shè)5）,而且好吃。
0.618法
例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強(qiáng)度，假設(shè)試驗(yàn)范圍是每噸加入量為1000~2000g，那么究竟應(yīng)加入多少？若用一般試驗(yàn)方法，每隔5g試驗(yàn)一次需要做200次，每隔10g試驗(yàn)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。
優(yōu)選法簡介及其應(yīng)用實(shí)例
尋找最佳加入量
試驗(yàn)范圍：每噸加入量為1000~2000g
每隔5g試驗(yàn)一次：需要做200次
每隔10g試驗(yàn)一次：需要做100次
0.618法：只需做11次
關(guān)鍵詞：優(yōu)選法、黃金分割、0.618
1
0
1
0
0.618
0.618
應(yīng)用舉例
問：火藥的成分的配比，火藥是多種成分組成的系統(tǒng)，其配比為什么不能隨意？
火藥爆炸是一種化學(xué)反應(yīng)，服從化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，如果沒有正確的配比，反應(yīng)就會(huì)不充分甚至不發(fā)生，影響爆炸效果，同時(shí)浪費(fèi)藥品。
所以火藥成分的配比中包含了科學(xué)道理，如果違反科學(xué)規(guī)律會(huì)導(dǎo)致失敗。
練習(xí)案例1：火藥配比
埃及阿斯旺大壩
阿斯旺水壩在20世紀(jì)70年代初竣工了。
表面上看,這座水壩給埃及人帶來了廉價(jià)的電力,控制了水旱災(zāi)害,灌溉了農(nóng)田。
然而,實(shí)際上卻破壞了尼羅河流域的生態(tài)平衡,造成了一系列災(zāi)難:由于尼羅河的泥砂和有機(jī)質(zhì)沉積到水庫底部,使尼羅河兩岸的綠洲失去肥源——幾億噸淤泥,土壤日益鹽嘖化;由于尼羅河河口供沙不足,河口三角洲平原向內(nèi)陸收縮,使工廠,港口,國防工事有跌入地中海的危險(xiǎn);由于缺乏來自陸地的鹽份和有機(jī)物,致使沙丁魚的年獲量減少1.8萬噸;
由于大壩阻隔,使尼羅河下游的活水變成相對靜止的"湖泊",為血吸蟲病流行。
埃及造此大壩所帶來的災(zāi)難性后果,使人們深深的感嘆:一失足成千古恨!
這個(gè)例子帶給我們哪些思考？
系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺所帶來的后果。有的工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)，也向周圍環(huán)境排放出“三廢”，造成污染；毀林開荒雖然能收獲農(nóng)產(chǎn)品，但造成水土流失，貽害很大。
某些情況下，綜合若干方案的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)取得意外效果。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用中西醫(yī)結(jié)合的方法攻克了很多疑難雜癥；農(nóng)業(yè)為了保水，可以配合地面水庫、地下水庫、土壤水庫、綠色水庫（山區(qū)造林種草，每畝地可蓄水20m3）等不同的方案綜合進(jìn)行。
3.綜合性原則
例如：
城市公交系統(tǒng)既要強(qiáng)化公共交通的安全，又要縮短車輛行駛的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
你認(rèn)為孝襄高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合考慮哪些目標(biāo)？
孝襄高速公路給銀杏讓路
湖北省的孝襄高速公路總投資額達(dá)72億元人民幣，是“十五”期間該省投資規(guī)模最大、建設(shè)里程最長的一條高速公路。按照設(shè)計(jì)方案，孝襄告訴公路要穿越占地面積達(dá)19km2的“洛陽銀杏保護(hù)區(qū)”，2萬多棵樹齡在百年以上的古銀杏將面臨毀滅性的破壞。銀杏樹的成長周期特別長，移栽成活率極低，一旦被損毀，勢必將破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有浴Ｈ绻淖畛醯脑O(shè)計(jì)方案，饒避保護(hù)區(qū)1.4km，工程指揮部就要為此增加投資4200萬元。
孝襄公路的設(shè)計(jì)我們應(yīng)該對自然環(huán)境、資金、長遠(yuǎn)影響等因素進(jìn)行綜合分析，如果破壞銀杏林的話，勢必對生態(tài)造成影響，這是增加再多資金所也無法挽回。
工程指揮部最后決定增加資金繞路，孝襄公路以于2005年9月30日正式全線開通。
可見系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
1：保護(hù)珍稀的銀杏名貴樹木。
2：控制工程投資額度、堅(jiān)持原設(shè)計(jì)不變。
孝襄高速公路抱著洛陽銀杏園繞了個(gè)圈，好處有：
一是有利于保護(hù)我國珍稀物種銀杏樹，實(shí)現(xiàn)生物多樣性。
二是在當(dāng)前國內(nèi)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(yīng)求的情況下，有利于保護(hù)和開發(fā)銀杏的藥物資源.
三是保住了當(dāng)?shù)匕傩盏闹赂毁Y源。
結(jié)果
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的含義
系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。
它既包含了對某個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)本身的內(nèi)容，同時(shí)又需要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)。
五、設(shè)計(jì)簡單的系統(tǒng)
①系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。
②系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮和部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。
五、設(shè)計(jì)簡單的系統(tǒng)
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題
遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)
人物形象設(shè)計(jì)
要求:需要網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)支持
要求:具有審美能力和化裝技巧
各行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)又不同的技術(shù)要求：
3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
①將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)；
②確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系；
③對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評價(jià)；
④對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和評價(jià)。
可以概括為“總——分——總”。
先將對象分解為一個(gè)子系統(tǒng)，分析和確定各個(gè)子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能以及它們之間的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)組成。
然后單獨(dú)對每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、評價(jià)及優(yōu)化。
最后對由完成的子系統(tǒng)作為構(gòu)件的系統(tǒng)整體進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評價(jià)。
四.系統(tǒng)分析的主要原則
1、整體性原則
先看全局，后看局部；
先看全過程，再看某一個(gè)階段；
先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。
2、科學(xué)性原則
科學(xué)方法、數(shù)學(xué)工具、定量分析、運(yùn)算、建模
優(yōu)選法
總結(jié)
3、綜合性原則
系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將目標(biāo)排除優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)先的目標(biāo)，然后盡可能在不損害第一個(gè)目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo)。這就需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
考慮多個(gè)目標(biāo)，不是考慮要素。
例如：
設(shè)計(jì)自行車時(shí)既要考慮剎車子系統(tǒng)，又要考慮轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)等。這不是體現(xiàn)系統(tǒng)分析的綜合性原則。
綜合性原則
知識整理---系統(tǒng)分析的主要原則
強(qiáng)調(diào)考慮整體
強(qiáng)調(diào)研究的科學(xué)性
統(tǒng)籌兼顧
著眼于系統(tǒng)整體，要分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一個(gè)階段；先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。
①要有科學(xué)的工作步驟；
②應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析。
當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)排出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)的目標(biāo)，但不放棄任何一個(gè)目標(biāo)。不能顧此失彼。
“鳥巢”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場，其鋼結(jié)構(gòu)總重4.2萬噸，最大跨度343米，而且結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。鳥巢作為奧運(yùn)場館之一，應(yīng)該符合奧運(yùn)會(huì)的整體布局。“鳥巢”設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)的過程中，一直貫穿著節(jié)儉辦奧運(yùn)和可持續(xù)發(fā)展的理念，在滿足奧運(yùn)使用功能的前提下，充分考慮永久設(shè)施和臨時(shí)設(shè)施的平衡，同時(shí)，設(shè)計(jì)師運(yùn)用數(shù)學(xué)建模精確計(jì)算，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬測試。鳥巢為2008年奧運(yùn)會(huì)樹立了一座獨(dú)特的歷史性的標(biāo)志性建筑，而且在世界建筑史上也將具有開創(chuàng)性意義。
整體性原則
綜合性原則
科學(xué)性原則
1、北方流行“地暖”，設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)籌兼顧電熱效應(yīng)高、電磁效應(yīng)低、安全可靠、成本低、底層隔熱性能好等諸多目標(biāo)。這體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的(　　)
A．科學(xué)性原則　
B．綜合性原則
C．動(dòng)態(tài)性原則
D．整體性原則
多個(gè)目標(biāo)綜合分析，并列考慮，體現(xiàn)系統(tǒng)分析的綜合性原則
練習(xí)
練習(xí)
2、校園內(nèi)車輛頻繁進(jìn)出，給學(xué)生帶來安全隱患，于是學(xué)校決定新建停車場，首要考慮學(xué)生安全，又能讓職工停車方便，還要考慮學(xué)生放假時(shí)家長車輛通行。這體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的（ ）
A. 科學(xué)性原則 B. 整體性原則
C. 綜合性原則 D. 可持續(xù)發(fā)展原則
C
多個(gè)目標(biāo)綜合分析，并列考慮，體現(xiàn)系統(tǒng)分析的綜合性原則
練習(xí)
3、某住宅電氣線路系統(tǒng)，主要由照明線路、空調(diào)線路、插座線路等系統(tǒng)構(gòu)成。下列說法中不正確的是（ ）
A．照明線路、插座線路、空調(diào)線路等子系統(tǒng)構(gòu)成了住宅電氣線路系統(tǒng)，體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B．住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)將電線埋入電線管中，便于后期維護(hù)體現(xiàn)了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性
C．電氣線路設(shè)計(jì)中先預(yù)測計(jì)算住戶的用電負(fù)荷，再確定電線的規(guī)格，體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學(xué)性原則
D．照明線路布置應(yīng)先考慮住宅照明效果，再考慮每個(gè)房間個(gè)人喜好，體現(xiàn)系統(tǒng)分析綜合性原則
D
整體性原則
例：
某住宅電氣線路系統(tǒng)，主要由照明線路、空調(diào)線路、插座線路等系統(tǒng)構(gòu)成。
（1）電氣線路設(shè)計(jì)中先預(yù)測計(jì)算住戶的用電負(fù)荷，再確定電線的規(guī)格。體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的 原則；
（2）照明線路布置應(yīng)先考慮住宅照明效果，再考慮每個(gè)房間個(gè)人喜好，體現(xiàn)系統(tǒng)的 原則；
（3）電氣線路設(shè)計(jì)中既要考慮住戶的用電負(fù)荷，又要考慮成本，還要考慮施工的難度。體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的 原則；
科學(xué)性
整體性
綜合性
理解“目標(biāo)函數(shù)、約束條件、影響因素”
系統(tǒng)的優(yōu)化
優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案
最小的成本
最短的工期
最少的能耗
單位面積的土地
最大的利潤
更多的工程量
更多的產(chǎn)品
盡可能高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量
在給定的條件（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）。
一、什么是系統(tǒng)的優(yōu)化？
案例：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——-- 農(nóng)業(yè)間作套種
目標(biāo)與收益總和之間的關(guān)系
對目標(biāo)函數(shù)起限制作用，不能人為調(diào)節(jié)
對目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生影響，可人為調(diào)節(jié)
進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)考慮的三個(gè)要素
影響因素：
約束條件：
目標(biāo)與目標(biāo)函數(shù)：
（1）請連線下列四項(xiàng)解釋與對應(yīng)的名詞
優(yōu)化目標(biāo)
影響因素
約束條件
A.實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、增收，提高土地利用率。
B.農(nóng)作物的生長特性、天氣、氣候等。
目標(biāo)函數(shù)
C.優(yōu)化目標(biāo)與土地單位面積收益之間的關(guān)系。
D.套種的技術(shù)水平、田間管理、病蟲害防治等。
（2）約束條件與影響因素有什么不同？
不能人為調(diào)節(jié)
可以人為調(diào)節(jié)
系統(tǒng)的優(yōu)化
優(yōu)化目標(biāo)：
利潤最大值(Smax)
約束條件：
材料成本、勞動(dòng)力、簽訂的合同。
4X1+6X2≤600（材料）
20X1+18X2≤400（工時(shí)）
X1≥8，X2≥5
目標(biāo)函數(shù):
Smax=50X1+60X2
(x1為每周生產(chǎn)桌子數(shù)，x2為每周生產(chǎn)椅子數(shù))
對系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)常常需要定量分析計(jì)算
——數(shù)學(xué)模型
什么是“數(shù)學(xué)模型”？
將研究的問題概括成數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)方法分析求解，得到結(jié)論。再用這一結(jié)論解決實(shí)際系統(tǒng)中的問題。
（2）滿意解
無法確切描述目標(biāo)函數(shù)的，經(jīng)過科學(xué)的估算、試驗(yàn)，得到滿意解。
無論什么方法都需要經(jīng)過若干次完善和驗(yàn)證
運(yùn)用數(shù)學(xué)模型求解
通過科學(xué)的估算、試驗(yàn)。
（1）最優(yōu)解
通過優(yōu)化，建立數(shù)學(xué)模型的，計(jì)算得到的解。
最優(yōu)化方法
例、舟山跨海大橋于2009年12月25日正式通車，大橋建成后，使舟山更緊密地融入長三角經(jīng)濟(jì)圈。大橋設(shè)計(jì)要求最大能抗17級超強(qiáng)臺風(fēng)，最大通航等級為5萬噸級，使用年限為100 年。在大橋施工時(shí)為了保證質(zhì)量、縮短工期、降低成本，需要對工程進(jìn)行優(yōu)化。下列屬于影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是( )
A.抗臺風(fēng)等級 B.最大通航等級
C.工程項(xiàng)目的管理水平 D.使用年限
C
影響因素：施工時(shí)間、裝修隊(duì)數(shù)量、設(shè)備數(shù)量、管理能力
目標(biāo)：對資源的利用是最為合理
約束條件：水電、木工、油漆依次序裝修
問：
你還能想到什么方案？
綜合分析各種方案，你認(rèn)為最合理的方案是哪一種？
案例分析：裝修施工組織優(yōu)化
樓 裝修 過程 工期 裝修施工進(jìn)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 ▲
樓 裝修 過程 工期 裝修施工進(jìn)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 ▲
流水施工
樓 裝修 過程 工期 裝修施工進(jìn)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 ▲

展開更多......

收起↑