資源簡介

(共22張PPT)
3.3 系統的優化
系統及其設計
系統的優化
第三章
系統分析
系統的設計
認識系統
04
03
02
01
3.3系統的優化 系統優化的意義 影響系統優化的因素 系統優化的一般步驟 系統優化的方法
戰國時代，齊王常與他 的大將田忌賽馬，雙方 約定每場各出一匹馬， 分三場進行比賽。齊王 的馬有上、中、下三等， 田忌的馬也有上、中、 下三等，但每一等都比 不上齊王同等的馬，于 是田忌屢賽屢輸。
一日，田忌的賓客、對 軍事頗有研究的孫臏給 田忌出了一個主意，結 果贏了齊王。
一、系統的優化意義
田忌 VS 齊王
( 3 )
上馬： 中馬： 下馬：
上馬： 中馬： 下馬：
中馬 下馬 上馬
下馬 上馬 中馬
上馬： 中馬： 下馬：
上馬： 中馬： 下馬：
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上馬： 中馬： 下馬：
上馬 下馬 中馬
上馬 中馬 下馬
中馬 上馬 下馬
下馬 中馬 上馬
( 1 )
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( 2 )
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( 6 )
系統的優化就是在給定條件下，通過一定的手
段和方法，使系統獲得更佳功能或更佳效益的 過程。
實現系統的最優化，就可以在一定資源條件下， 取得最佳的效果，而投入的人力、物力、財力達 到最小。
什么是系統優化：
千煙洲立體生態農業千煙洲地處江西省泰和縣亞熱帶紅壤丘陵地區。
過去的千煙洲是一個貧窮落后的小山村，土地貧瘠，生產結構單一，
只開墾了溝谷、河灘上的土地，重點生產糧食。 20世紀80年代初，這 一地區因地制宜，進行綜合開發和治理，改變土地利用結構，調整農 業生產布局。從以糧食生產為主轉變為以林果為主的土地利用結構模 式，形成 “丘上林草丘間塘，緩坡溝谷果魚糧”的立體農業布局。從 丘上到丘下，大體布局為：用材林(闊葉林或針闊混交林) — 經濟林 和毛竹 — 果園或人工草地 — 農田 — 魚塘(圖3 - 32)。這種山區生態 農業模式，既有中、遠期才有收益的林果生產，又有短期可收益的農、 牧、漁業的發展。 10年后，千煙洲呈現出一派生機勃勃的景象。森林 覆蓋率由0 .43%提高到70%以上，水土流失基本得到控制；土地利用 率由10 . 9%提高到91 . 5%；農業總收入由原來不到6000元，增加至 100萬元以上；人均收入達到2947.4元，比10年前增長了20.5倍。 千煙洲地區農業生產走上了可持續發展的軌道。
二、影響系統優化的因素
現在的生產模式： 立體生態模式
丘上林草丘間塘，緩坡溝谷果魚糧
分析千煙洲生態情況
過去的生產模式：
單一
. 系統優化的目標：
. 改善生態環境，提高農業生產經濟效益，幫
助農民脫貧致富。
. 系統優化的約束條件：
. 亞熱帶紅壤丘陵地區的地形、氣候、生物生
長習性等。
. 影響系統優化因素：
. 直接影響生態環境和農業生產效益的因素。
思考：影響千煙洲生態農業系統優化有哪些因素。
二、影響系統優化的因素
優化的約束條件
03
通過以上案例分析，
我們可以總結出系統
優化三個要素：
優化的目標
系統優化的目標要
對系統優化起限制作 用，不能人為調節的
對系統優化產生影 響，可人為調節的。
系統優化的因素
02
01
適度
1、小組交流制作模型飛機的體會
2、探究模型飛機飛行調整技術
3、分析影響系統優化的因素
實踐：模型飛機的優化
分組活動：看誰飛得高、飛得遠
事故記錄 飛行 距離 /m
優化
方法
構件 脫落 機頭 著地 機身 翻倒 其他
力的名稱 應該增加 或減少的 力 如何增加 或減少這 種力
主要依據
的科學原
理
重力
升力
伯努利原 理
推力和反 沖力
牛頓第三 定律
阻力
實踐活動：模型飛機的優化
飛機飛行時所受的力
飛行次數
第一次
第二次
第三次
飛機性能測試記錄
系統的優化不僅要注重系 統中組成部分(要素)的 優化，還要注重組成部分 (要素)之間、組成部分 (要素)與整體之間的協 調和連接的有序性。
系統優化是一個不斷驗證、完善的
過程。
系統的優化
望江中學有兩個食堂，同時可以容納 600多人就餐，學校師生2800余人。
疫情時期學校實施了半封閉管理，要求 學生在食堂就餐，請同學們思考如何解決 此類問題？如何減少學生就餐排隊時間？ 請提出解決這一問題的幾種方案，運用系 統分析方法選擇一種最經濟、最有效可行、 最容易實現的辦法。
思考
8 、 提供飯盒打包
9 、 學生兩人一組 ,分工合作
10 、 分批到兩個食堂就餐
11 、 外賣服務
12 、 限制就餐時間(15分鐘)
13 、 提高食堂人員工作效率
14 、 送餐上門服務
1 、 增加窗口和食堂人員
2 、 分時段就餐
3 、 增加一個食堂
4 、 增加食堂的面積
5 、 提前分發好飯菜
6 、 提倡學生回家吃
7 、 增加就餐座位
從中選擇方案，制定最適宜方案
①提出需要優化的問題
②選擇合適的優化方法——優化的方略與 籌謀
③驗證、實施不斷完善
系統優化的一般步驟：
不斷驗證 實施
明確問題
選擇 優化方法
一農戶計劃建立一個小型豬舍，里面有兩排八間總面 積為80㎡的豬圈(教材圖 3- 34，圖3- 35 )應當怎樣 設計才能使圍欄和隔欄的總長度最短？
拓展與應用：養殖區優化
( 1 )優化目標是豬圈的圍欄和隔欄總長度最短；
( 2 )優化的約束條件豬圈總面積是80 ㎡。
1、分析優化的目標和約束條件。
系統優化的方法
通過科學估算或者分析得到滿意結果
系統的優化在未能建立優化目標與影響因素的數學關系的情況下，無法得 出量化的目標值，只能通過定性的分析或估計尋求較為滿意的結果
數學模型
估算、實驗
完善‘實驗
最優解
滿意解
用數學公式，將現實中的事物原型抽象概括成數學語言，運 用已有的數學方法分析求解，得出結論。
現實世界的事物與數學模型的關系可表示為：
運用數學模型求解
數學結論
對原型的分析
數學模型
現在世界的原 型
從社會的價值角度出發
從人類生存環境角度開始考慮
學生動手操作，加深系統優化的因素的認知
加強系統系統優化方法的應用
學生實踐
學生思考
課本案例
師生歸納總 結
回顧課堂
動畫引入
最后老師希望同學們利用系統優化的 方法運用到學習和生活中！
為人類創造更多的財富,更好的生存條 件！
感謝大家的聆聽

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