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(共28張PPT)
第2節《系統分析與設計》
【任務一】探究系統分析的一般過程和基本方法
縣城公交線路
新農村公交線路
鄉村道路狀況簡單，人口較少，公交路線設計單一
上海浦東69路公交線
需要綜合考慮全市道路狀況、人口密度、不同區域居民對公交的要求等因素
重慶市網紅立交橋——能把司機繞暈、讓導航罷工
（被網友戲稱走錯一步就會“重慶一日游”）
在日常生活中，我們每個人都會面臨各種各樣的選擇和決策。決策方法有經驗決策和科學決策，經驗決策時人們慣用的方法，有時可能會導致失誤；科學決策可以最大限度第減少失誤。系統分析就是一種科學決策的方法。
古人經驗總結
神州十三成功降落在指定地點——科學決策
【系統分析】——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進方案的過程。
【特征】——整體地處理問題，考慮各種主要變化因素及其相互影響，全面地思考和解決問題。
神州十二北京指揮中心
【系統分析的一般過程】
明確問題設立目標
收集資料制訂方案
分析計算評價比較
檢驗核實做出決策
明確所分析的系統及其結構，確定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
收集相關資料，制訂解決問題的各種備選方案，進行多目標的權衡與分析，并明確技術實踐路線
對系統進行整體分析，對各子系統進行分析，對系統進行建模與推演，將各種方案進行評價對比
通過實證對方案的實施效果做出評判。如果對方案不夠滿意，還可按上述程序進行反復，直到獲得滿意的方案為止
【系統分析方法1】——數學建模
閱讀P84案例
思考1：如果從用水量的大小來對儲水裝置進行設計，應該如何建立數學模型？
思考2：從結構受力角度來分析，你認為這個裝置是設計成圓柱體好還是長方體好？請說說你的理由。
【補充案例】箱子里放著一箱梨，第一個人拿了梨總數的一半又多半只，第二個人拿了剩下梨的一半又多半只，第三個人拿了第二次剩下的一半又多半只，第四個人3拿了第三次剩下的一半又多半只，第五個人拿了第四次剩下的一半又多半只。這時箱子里的梨正好拿完，而且每人手里的梨都沒有半只的，請問箱子里原來有多少只梨
模型 解一元一次方程
假設 假定箱子里原來有
只梨，則有：
①第一個人拿梨數：
；
③第三個人拿梨數：
④第四個人拿梨數：
②第二個人拿梨數：
⑤第五個人拿梨數：
解方程
【系統分析方法2】——框圖模型
輸入輸出框模型（概念模型）
火力發電站系統框圖模型
思考：該火力發電站系統中節能的環節是哪一部分？說說它們是如何實現節能這一目的的。
系統設計分析方框圖
P86 補充該系統中的設計分析框圖模型
自動補水子系統
雨水凈化與儲存子系統
溢水子系統
系統分析主要原則
系統分析三原則
綜合性原則
科學性原則
整體性原則
（1）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;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。
丁謂修復皇宮
第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；
第二，要運來大批木材和石料；
第三，要運來大量新土做磚塊。
現實中，道路施工和鋪設水管與電纜是否考慮得當？
(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。
常見有：黃金分割法、分數法、二分法
(3)綜合性原則:當系統存在若干個目標時,需要綜合分析,統籌兼顧,不可顧此失彼,因小失大。
青藏鐵路當雄特大橋的設計綜合考慮了哪些目標？
【任務二】體驗簡單系統設計的過程
生活中常常需要設計不同的系統
某連鎖店貨物配送設計
室內裝修設計
無論是簡單還是復雜的系統設計，都要進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善等，直到完成一個能協調工作的實際系統，這一過程就是系統的設計。
系統設計應考慮的主要問題
1.系統設計的目的與要求
2.系統各部分之間的相互聯系與相互作用
P89.在風景秀麗的深山中建一所學校。設計時如何梳理各種關系。
系統設計的一般步驟
系統設計的步驟主要包括:將系統分解為若干個子系統，確定各子系統的目標、功能及其相萬一關系，對子系統進行技術設計和評價，對系統進行總體技術設計和評價等。
系統設計多用于復雜的社會系統工程、經濟系統工程、規劃系統工程、生態系統工程、 交通運輸系統工程、農業系統工程、工業及企業系統工程、軍事系統工程等方面。
【課堂練習】
1.如圖所示是一款鋪在地上取暖的地熱毯,設計時需要統籌兼顧電熱效應高、電磁效應低、安全可靠、成本低、底層隔熱性能好等諸多目標。這體現了系統分析的(　　)
A.科學性原則
B.綜合性原則
C.動態性原則
D.整體性原則
B
2.如圖為一款無線手機充電器，將手機平放在充電器上方即可充電，該充電器由鋁合金底座、智能芯片、純銅線圈和鏡面PC組成，下列關于該充電器系統說法不正確的是(　　)
A．該充電器由三部分組成是構成充電器系統的條件之一
B．該充電器只有在各個部件配合下才能具備充電能力，體現系統的整體性
C．智能芯片具有計算和數據處理能力，體現了系統分析的科學性原則
D．該充電系統的抗電磁干擾能力較弱，體現了系統的環境適應性
C
3.如圖所示為一位日本工程師設計的自動復原魔方，主體通過3D打印完成，外觀與普通魔方相同，內部有電機、電池、傳感器和芯片等部分，它能夠通過學習逐漸掌握人復原魔方的方法，繼而可以自動復原魔方。只是復原的速度沒有人那么快。如果把該魔方作為一個系統，下列說法中錯誤的是(　　)
A．能夠學習魔方復原的方法，體現了系統的目的性
B．傳感器和芯片要相互配合，體現了系統的相關性
C．結合人工智能和3D打印技術，體現了系統分析的綜合性原則
D．傳感器的數量和安裝位置是影響自動復原魔方系統優化的因素
C
4.如圖所示為溫州市正在醞釀的“空中巴士”有軌交通項目，“空中巴士”是一個龐大的系統，包含站臺子系統、通信子系統、車廂子系統、電力子系統、軌道子系統等多個子系統，從系統角度分析，下列說法不恰當的是(　　)
A．運送旅客，緩解交通擁堵體現了“空中巴士”系統的目的性
B．站臺子系統與車廂子系統是兩個不相關的系統
C．車廂配備智能調溫設備，優化了乘車環境
D．在建設之前，相關部門要進行詳細測算，體現了系統分析的科學性原則
B
5.智能新風系統由中央新風主機和室內新風末端、管道系統等組成。戶外的新鮮空氣通過負壓方式會自動吸入室內，并進行自動除塵和過濾。室內廢氣，集中在排風閥“呼出”，新舊空氣形成良好的循環。從系統的角度分析，下列說法不正確的是(　　)
A．主機子系統和管道子系統、新風末端子系統等多個要素組成了新風系統
B．分析復雜系統和優化系統時，往往需要使用復雜的數學工具
C．過濾網需要定期更換，體現了系統分析的動態性原則
D．系統分析要先分析整體，再分析部分
C
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