資源簡介

第三章 系統與設計
高考定位及高考分析
一、高考定位
本章高考考查內容共兩節。
1.1 技術的價值：本節中技術與自然的關系是歷年高考有熱點。以選擇題形式出現。
1.2 技術的性質：本節中技術的專利性是高考的熱點，以選擇題形式出現。
章節 考 點 細 化 考試說明中對應的內容和要求 歷年高考題
1.1 技術對人的價值 技術與人的關系（Ⅰ）
技術對社會的價值 技術對生活、生產、文化的影響（Ⅰ）
技術對自然的價值 技術與自然的關系（Ⅱ） 08年10月第1題09年9月第1題10年3月第1題
1.2 知道技術創新的含義 技術發明與技術革新（Ⅰ）
能區分技術與科學 技術與科學的區別與聯系（Ⅰ）
知道技術的目的性、綜合性 技術的目的性、綜合性、專利性（Ⅰ） 09年3月第1題09年9月第2題
理解專利性 技術的目的性、綜合性、專利性（Ⅰ）
理解技術的兩面性 技術的兩面性、創新性（Ⅱ）
理解技術的創新性 技術的兩面性、創新性（Ⅱ）
二、高考分析
1．2009年9月與2010年3月高考本章考點分布情況
試 卷 題型 題號 考 點 總分值
2009年9月 選擇題 1 技術與自然的關系 4
2 技術專利性
2010年3月 選擇題 1 技術與自然的關系 2
2．試題評析及預測
縱觀前四次高考涉及本章內容的試題1-2題，均以選擇題形式出現，難度較低。集中考查技術與自然關系和技術的專利性兩個知識點，這些知識點都與社會和生活熱點相關，預計以后必將以技術與自然關系、技術的專利性和兩面性為命題熱點。為此平時應多關注與社會、生活、自然等相關的熱點問題。
【導練互動】
考點一、系統的含義
【基礎再現1】
1．概念：系統是由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。
2．構成系統必須具備的三個條件：
(1)至少要有兩個或兩個以上的要素(部分)才能組成系統；
(2)要素(部分)之間互相聯系、互相作用，按照一定方式形成一個整體；
(3)整體具有的功能是各個要素(部分)的功能中所沒有的。
【典例1】 一輛性能優異的汽車，它的每一個零部件都是經過精工細琢．反復試驗研制而成的，并經過合理的組裝才使各種子系統性能最佳．從而使汽車的整體性能大大提高。據此回答以下兩題：
(1)下列不屬于汽車作為系統的條件之一的是( )
A．不同性能的汽車可以滿足人們不同的需要
B汽車是由很多零部件組成的一個整體
C汽車具有高速行駛的功能
D．組成汽車的各零部件卡日互作¨J、相互聯系
〖分析〗 本題主要考查組成系統的條件。構成系統,L-須具備三個條件：第一，至少要有兩個或者兩個以上的要素(部分)才能組成系統；第二．要素(部分)之問相互聯系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；第三，這個整體具有的功能是各個要素(部分)的功能中所沒有的。答案A
(2)對丁汽車的理解，下列敘述錯誤的是( )。
A．汽乍是一個系統，具有各組成部分不具有的功能
B．組成汽車的各個子系統相互聯系、相瓦作用、相互制約
C汽乍的整體功能決定了各組成部件的功能
D．組成汽車的某個零部件不合理或出現質量問題均會影響汽車的整體性能
分析 本題結合實例考查對于系統含義的理解。系統是由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。其整體功能是各要素(部分)在孤立狀態下所沒有的，任何一個要素(部分)發生變化都會影響其他要素的發揮，同時影響系統的整體功能。
答案 C
【即時訓練1】
1、系統是由相互依存的若干個部分組成的，具有特定功能的有機整體。或者說，系統是由相互依存，相互作用的若干元素構成，并完成特定功能的統一體。系統有大有小，而且其結鉤、功能、行為和環境也不盡相同。請根據以上闡述，解釋說明班級就是一個系統的原網。
〖分析〗本題主要考查構成系統的三要素。系統的三要素包括：①至少要有兩個或兩個以上的要素：②各要素之間是相互聯系相互作用的；③系統所具有的整體功能是各組成要素所不具備的。解答本題時，可從這些考點入手，就較容易分析班級是一個系統了。
〖解答〗班級就是一個系統。斟為：①班級由多名同學組成；②班級是同學之間相互幫助、友好競爭等形成的一個整體；③班級這個整體所形成的競爭力、凝聚力等是同學個體所沒有的。
2、1986年1月28日上午11時38分．航天飛機挑戰者號點火升空，直飛天穹。但飛到73秒時，空中突然傳來一聲悶響，只見挑戰者號頃刻之間爆裂成一團橘紅色火球。碎片拖著火焰和自煙四散飄b，墜落到大西洋。根據調查這一事故的總統委員會的報告，爆炸是一個O型封環失效所致。這個封環位于右側同體火箭推進器的兩個底層部件之問。失效的封環使熾熱的氣體點燃了外部燃料罐中的燃料。請據此用系統的觀點分析這一事故。
分析 本題考查對系統的認識．系統的任何一個要素(部分)發生變化或出現故障都會影響整體功能的發揮。
答案 挑戰者號航天E機是}}1棚互聯系．相互作用、相互依賴、相互制約的各要素(部分)組成的一個系統．系統巾的任何一個要素(部分)發生變化．都會影響其他要素(部分)的性能發揮．同時影響系統的整體功能。O型封環是航天飛機的一組成要素(部分)，其性能的失效導致了其他部件出現問題．聚終導致整個系統的爆炸。
考點二、系統的基本特性
【基礎再現】
1.整體性：系統最基本的特性。整體性是觀察和分析系統最基本的思想和方法。
主要包括四方面的含義：
①系統是一個整體．它不是各個要素(部分)的簡單相加．系統的整體功能是各要素(部分)在孤訌狀態下所沒有的。
②系統的任何一個要素(部分)發fF變化或出現故障時．都會影響其他要素(部分)或整體的功能的發揮。
③系統的整體功能大于組成系統的各要索(部分)的功能之和。
④不能離開整體去分析系統中的任何一個組成部分。
2.相關性
相關性是指組成系統的各要素(部分)之間或系統整體與要素(部分)之間的相互作用、相互聯系。
(3)目的性，任何系統都要實現一定的功能，即系統的目的。
(4)動態性，任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。
(5)環境適應性
一個系統與其所處的環境之問通常都有物質、能量和信息的交換．外界環境的變化會引起系統特性的改變，并相應地引起系統功能和系統內各部分相互關系的變化。系統具有對環境的適應能力，因此能保持和恢復系統原有的特性。
〖動態性與環境適應性的比較〗
動態性是系統本身的運動特性，強調自身運動變化。系統本身是引起系統變化的主要原因，動態性是系統中體現運動變化的永恒的規律；環境適應性強調的是外部環境對系統的影響，是外在因素促使內部變化，或者說由于外部的物質能量發生變化，系統被動地適應著周嗣環境的變化。從這兩個方面可以看出，系統本身是運動的，同時也會隨環境的變化而運動。動態性與環境適應性實際上是系統運動變化的兩種不同的方式．
【典例 2】(2008年10月浙江省高考題)2008年初我國南方遭遇日年一遇的雪災，由于高壓輸電線和鐵塔上積了大量冰凍．部分強度不大的鐵塔被壓垮，從而導致大批鐵塔相繼倒塌．造成大面積停電。從系統的角度理解，下列說法中不恰當的是 ( )
A．部分鐵塔的倒塌影響了輸電系統的整體功能
B．該輸電系統的相關性是造成這種損失的原因之一
C．該輸電系統的目的性不明確
D．該輸電系統的環境適應性不好
〖分析〗對于系統的基本特性在理解基礎上才能在實例中識別．分析時要緊扣題意。高考題總有一定的時效性，本題也正體現了這一點。平時復習要多留意與所學知識相關的一些時事，并能運用所學知識多思考、多分析，這也是高考考查知識運用能力的一種常見方式。
〖解答〗系統的基本特性有整體性、相關性、目的性、動態性、環境適應性。A選項是對系統整體與部分的相關性的闡述，B選項也是對相關性闡述。題意表明該系統難以適應冰凍天氣，表明環境適應性不好，而目的性不明確在題意中則沒有涉及。因此，本題正確答案為C。
【典例 3】錢塘江大橋(如圖所示)橋墩采用鋼筋混凝土，橋的上下兩層分別通汽車和火車。該橋建于上個世紀，歷盡滄桑，多次維修，2000年4月15日到2001年4月25日，還經歷一次大整修。若把錢塘江大橋作為一個系統，請你說說該系統的動態性體現在哪些方面(舉例說出三點)。
〖分析〗 任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。答題時要結合題意分析大橋的動態變化。
〖答案〗 大橋的系統動態性主要體現在：①大橋路面受到火車、汽車的壓力時會發生輕微的形變；②大橋受到火車、汽車過橋叫產生的震動的影響會出現細微的松動；③大橋受到雨水長期的沖刷、侵蝕會慢慢喪失原貌。
【即時訓練2】
1、20世紀50年代，前蘇聯政府撥出大量資金作為宇宙飛船的研制經費。成千上萬的科學家，航天技術專家聚集在一起。研究外層空間飛行的宇宙飛船的材料和結構等技術。大到宇宙飛船的模型設計，小到寧航員上廁所的問題，任何的細節問題經過眾多科學家的努力一一解決。人類歷史上的第一艘寧宙飛船就這樣誕生了!整個宇宙飛船系統是由球形密封座艙和圓柱形儀器組成的，除了具備一般人造衛星基本系統設備外，還設有生命維持系統、重返地球用的載人系統、應急逃逸系統及回收登陸系統等。這是一個復雜的系統工程，是各種技術和科學知識的結晶，凝聚了成千上萬專家的智慧和努力，取得了巨大的成功。請運用恰當的系統觀點，對人類的第一艘宇宙飛船的誕生進行評價分析。
〖分析〗 題意申主要反映出系統的整體性觀．占’．整體性觀點包括以下幾個方面：系統是一個整體，它不是各個要素(部分)的簡單相加，系統的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態下所沒有的；系統的任何一個要素(部分)發生變化或出現故障時，都會影響其他要素(部分)或整體的功能的發揮；系統的整體功能大于組成系統的各要素(部分)的功能之和；不能離開整體去分析系統申的任何一個組成部分。答題時要結合題毒。
〖答案〗 宇宙飛船是一個整體，它不是各個專．家將各自的技術簡單相加的產物。它所具有的功能是各組成部分在孤立狀態下所不具備的。該系統中的任何一個子系統或組成部分不合理或出現故障都會影響整體功能的發揮．所以科學家對于設計巾的任何一個細節問題都作了大量的研究，以保障系統整體功能的實現。寧宙飛船的功能大于各子系統的功能之和，是人類技術上的一個偉大進步．對于飛船的設計不能離開整體去分析系統中的任何一個組成部分，所以前蘇聯不惜重金召集成千上萬的科學家和技術專家來共同研究設計這一宇宙飛船系統。
2、（2009年9月浙江省高考題）一種高檔轎車的底盤能根據道路的情況自動升降，當行駛在平坦的公路上時，能使底盤降到最低，以降低重心，提高高速行駛時的穩定性；當行駛到路況較差的路面時，底盤能自動升高，以保證汽車底盤不與路面碰撞。這種特性表明該轎車具有良好的
A、整體性 B、相關性 C、環境適應性 D、動態性
答案C
3、下面的事例體現了系統的主要特性依次是( )。
①亡羊補牢。②傾巢之F，焉有完卵。③北京奧運祥云火炬在珠峰頂點火成功，火焰熊熊。這是奧運圣火第一次登頂珠穆朗瑪峰，奧運永恒不熄的火焰達到一個前所未有的高度，這無疑是奧運歷史上最偉大的壯舉之一。④病人在住院期間多次進行尿檢。⑤俗話說：“～步錯步步錯”。
A．目的性、整體性、相關性、環境適應性、動態性
B．目的性、整體性、環境適應性、動態性、相關性
(：．整體性、整體性、環境適應性、環境適應性、動態性
D．目的性、整體性、相關性、動態性、環境適應性
答案：B
考點三、系統分析的一般步驟
【基礎再現】
1.系統分析的含義
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，就是系統分析。
系統分析一般是從系統的整體功能出發．全面地思考與解決問題。
①系統分析的目標：發揮系統的功能，實現系統的目標。
②系統分析采用的方法：運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗。
③系統分析產生的結果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原系統提出改進方案。
④系統分析的特點：完整地處理問題．考慮各種主要變化因素及其相互之間的影響，全面地思考和解決問題。
2．系統分析的一般步驟：
明確問題，設立目標；收集資料，制定方案；分析計算，評價比較；檢驗核實，做出決策。
【典例4】 根據材料，選出以下兩小題的最佳選項。
小張購買了一輛新摩托車，發現達到一定速度時震動特別大，小張對摩托車的車架，連接各部件的螺絲，減震器，墊圈等容易引起震動的各部件都檢查了一遍，最后經過分析得出是摩托車達到一定速度時形成共振所致；小張經過多次仔細觀察發現共振源于發動機的震動；小張通過翻閱大量資料，得知給發動機裝上平衡軸能有效地減小震動。
(1)小張在這一過程中所進行的活動是( )。
A．系統分析 B．系統改造 C. 系統優化 D．系統設計
(2)小張通過咨詢廠家，廠家的丁程師對小張摩托車的發動機進行了加裝平衡軸的改造，從而使震動大大減小。這一過程中所進行的活動是( )。
A．系統分析 B．系統實施 C．系統優化 D．系統設計
〖分析 〗本題結舍實例考查對系統分析與系統優化的識別。系統分析是一種科學決策方法，是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兢加以周詳的考察、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，側重于方案提出的過程．或對原有的系統提出改進方案的過程。系統優化側重于方案改進、優化實施的過程。
答案 (1)A (2)C
【即時訓練3】
1、某摩托車公司為一種新產品研發新的動力系統，對發動機的汽缸、活塞材質、點火技術、國家技術規范等進行了大量研究分析，作為一個動力系統的研發，這 一過程稱為( )。
A. 系統的認識 B. 系統的優化 C. 系統分析 D. 系統的設計
答案：C
2、如圖所示是澳門大橋，它是一座雙向四車道(中間用欄桿隔離)的現代化大橋，連接了兩個島嶼之間的交通，
絕大部分居民都居住在A島，工作在B島，早晨上班時
汽車大多數從A島向B島行駛，晚上下班時汽車又大多
從B島向A島行駛，結果造成早晨A島到B島，晚上B島到
A島的單向交通十分擁擠，澳門政府為了解決這個問
題，向市民征求意見，最后一個小學六年級學生的方案被采用了。你如何解決這個單向的交通擁擠問題 請提出解決這一問題的幾種途徑，并選擇一種最經濟、最有效可行、最容易實現的辦法，運用系統分析方法分步驟說明你分析思考的過程。
答案：收集資料、制定方案:①新建一座大橋②停用私家車③改變車道。在上班高峰時,從A－B為三車道,下班高峰,從B－A為三車道。中間采用活動欄桿。
考點四、系統分析的主要原則
【基礎再現4】
運用系統分析的方法處理具體問題時，主要需遵循三大原則：整體性原則、科學性原則、綜合性原則。
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。
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。
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，首先選取最優先的目標，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。
例1：（2009年3月浙江高考）如圖所示的挖掘機是建筑、采礦等行業常用的機械設備，某挖掘機生產企業為了提高產品的競爭力，對挖掘機的動力系統、行走系統、挖掘系統、控制系統等進行了全面分析，應用計算機技術對關鍵零部件進行了分析和優化，從產品設計、加工工藝、生產管理等方面提出了以下改進措施：
①優化零部件的加工工藝，提高生產效率；
②改進行走系統，適應不同的作業環境；
③增加錘頭、抓斗等配件，拓展使用功能；
④加強生產管理，提高零部件結構，節省材料，減輕重量；
⑤駕駛室安裝空調，改善操作人員的工作環境。
請對生產廠家關系挖掘機的系統分析以及提出的改進措施進行分析，回答以下問題：
(1) 生產廠家對挖掘機產品的分析體現了系統分析的 ▲ 原則、 ▲ 原則、
▲ 原則；
(2) 以降低生產成本為優化目標的改進措施是(在“ ▲ ”處填寫合適措施的編號)
▲ 、 ▲ 、 ▲ 。
解析：該題主要考察了系統分析的主要原則和系統優化這兩個知識點。系統分析的主要原則有整體性原則、科學性原則和綜合性原則。降低生產成本就是要做到節省材料、提高生產效率、改善工作環境等等。
答案：（1）整體性、科學性、綜合性；（2）①④⑤
【即時訓練1】
1、國家體育館“鳥巢”是一個復雜的系統．它的許多細節都體現了設計者的智慧。“鳥巢”把整個體育場室外地形微微隆起．將很多附屬設施置于地形下面．這樣避免了下挖土方所耗的巨大投資．而隆起的坡地在室外廣場的邊緣緩緩降落，依勢筑成熱身場地的2000個露天座席，與周圍環境有機融合，并節省了投資。“鳥巢”在設計建設中，還在場地和空間的多功能上下了很大功夫．運動員通道的長度、運動員休息室的衣柜，觀眾男女廁所坑位的比例，媒體工作間里的引水點分布等等問題也都經過相關部門的仔細研究和計算。為了提高場館利用效率．除了能夠承擔
開幕、閉幕和體育比賽外，還將滿足健身、商務、展覽、演出等多種需求．為成功實施“后奧運開發”奠定堅實基礎。請結合材料分析“鳥巢”的設計，遵循了哪些系統分析的原則
〖分析〗 材料內容主要體現系統分析的三個主要原則：即整體性原則、科學性原則、綜合性原則。
〖答案〗 ①整體性原則：先從整體著眼，統籌規劃體育場場外地形與附屬設施和露天座席，使體育場與環境有機融合。并節省了投資。
②科學性原則：運用科學方法和數學工具進行定量分析，運動員通道的長度、運動員休息窒的衣柜，觀眾男女廁所坑位的比例，媒體工作間里的引水點分布等等問題都經過相關部門的仔細研究和計算。
③綜合性原則：體育場有多個目標，不僅可以滿足體育賽事的要求，還滿足健身、商務、展覽、演出等多種需求，第一目標是滿足體育賽事需要，在不損害此目標的前提下．可以完成其他目標。
2、某城市倡議“保護母親河，還我真綠色”，采取了：關閉污染嚴重的企業；城市污水、雨水分流建市污水處理廠；河邊綠化、河內潔化，河底凈化；農村大力倡導建造沼氣池，控制污染源；山區建立自然生態保護區等等。請你用系統分析的方法說明這些做法的合理性、科學性。
〖答案〗①關閉污染企業等，這是直接關閉母親河的污染源。
②在農村建造沼氣池，是考慮了要素及子系統必然與系統整體相關聯，任何一個要素都會影響系統的整體功能,建立沼氣池的目的是阻隔污染源，從而凈化水源。
③從要素影響系統，要素之間的相互關聯角度來看，該城市的做法是合理的、科學的。
考點五、簡單系統設計方案
【基礎再現】
系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。系統設計多用于比較復雜的系統工程，在高中階段要求知道簡單的系統設計的過程。
1．系統設計：在系統分析的基礎上，對系統進行調查分析、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的過程。
2．系統設計的目的與要求
要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。
3．系統各部分之間的相互聯系與相互作用
運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。
4．系統設計方案的優化
先從整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計．
5．系統設計的一般步驟
①將系統分解為若干個小系統；
②確定各子系統的目標、功能及相互關系；
③對子系統進行技術設計和評價；
④對系統進行總體技術設計和評價。
【典例6】目前上班族上班都要考勤，目前市面上主要有三種考勤機：電子打卡式考勤機、感應卡考勤機和指紋考勤機。三種產品各有優缺點。
(1)電子打卡式考勤機在考勤機內設置了打印設備，通過使用打卡紙就可以直接打印
出原始考勤記錄。這種考勤機的優點是機器本身價格便宜，缺點是使用時需要消耗專用的打卡紙，紙張不能重復利用，且打卡效率低，統計煩瑣，機械故障率高。一般適用于50人以下的小企業。
(2)感應卡考勤機是目前使用最廣泛的一種考勤機。它采用感應卡作考勤卡，卡和機器無須接觸，只需要靠近即可進行考勤。感應卡考勤機考勤快速、使用方便，平均考勤一個人只用0.1秒即可完成。但容易出現代打卡情況。
(3)指紋考勤目前在高新機密企業使用得比較多。這種考勤方式可有效避免代打卡的
現象，而且無須卡片等耗材，只要購買機器連接電腦就可以開始使用。但有時反映速度慢，會出現難以正確識別指紋的情況。
請就此提出一個考勤系統方案，并與上述考勤方案進行比較評價，找出其優缺點。
〖分析〗 本題主要考查簡單系統的設計及方素的評價。系統設計時應結合材
料提供的信息，注意各組成部分或各層次的協調，以提高系統的整體功能，能有效克服材料中提出的三類考勤機系統的缺點。材料提供的三個方案在現實生活中實用性還是比較高的，可以在這些方案的基礎上進行改進，實現更佳的系統整體功能。
〖答案〗 可以考慮在感應考勤機的基礎上增加語音識別功能部件，當打卡者打卡時，讀出自己的名寧，打卡機識別無誤后記錄打卡信息。和材料中的方案相比，打卡速度快且不會出現代打卡的情況，但當打卡者忘帶卡時就難以記錄考勤信息，所以還應該再增加數字輸入鍵盤，可以通過輸入卡號束打卡。還可能會受到停電的影響，所以還應該自帶自動充電電池，停電后至少可以維持八小時以上。該方案和材料中的方案相比，優點有：打卡速度快，便捷，不易出現代打卡現象，且不會受短時間停電的影響。缺點是。可能成本會更高。
【即時訓練1】小明家住農村，家里的自來水來自高
山上的泉水，通過管道從山上將水引入家中。管道埋藏于地下，水溫一年四季恒溫4℃。小明在暑假通過看奧運會鳥巢的報道，了解到鳥巢使用地源熱系統作為空調系統大大省電，從中受到啟發。小明分析，自家的自來水不用花錢，直接從高山上流入家中，多余的水通常排到農
田或地里用來澆灌作物，可以考慮設計一個用自來水給家里制冷的系統，小明把它命名為“水空調系統”。 請你幫小明完成這個系統的設計，并寫出優化措施。
〖答案〗可以在圖示裝置中放入可遙控風扇，風通過密密麻麻的冷水管而變冷，從而達到制冷的目的。冷水管里的水是流動的，所以水管的溫度可以持續保持低溫，從而可以持續制冷。
要達到更好的制冷效果，可以采用如下優化措施：
(1)在裝置內增加制冷水管，使制冷水管的排列更密；
(2)增大風扇的轉速，使空氣流通加快；
(3)在制冷管上添加導熱金屬片，同時加快水的流速。
【即時訓練2】某中學設有兩個學生食堂，正常情況下每個食堂能容納的就餐人數是500人。近兩年，隨著學校辦學規模的擴大，就餐人數隨之增加，每個食堂就餐人數達到670人左右，每到中午就餐時間，學生們排著長隊等待就餐。如何減少學生就餐的排隊時間 請你提出解決這個問題的幾種方案，并通過適當方法對各種方案進行分析、比較，然后確定使用方案。
〖分析〗本題主要考查簡單系統的設計及方案的評價。系統設計時，應注意各組成部分或各層次的協調，以提高系統的有序性和整體的運行效果。結合本例，該系統設計的目的就是減少學生就餐的排隊時間，同時應考慮食堂就餐人數的正常容納度以及就餐人數的增加等變化因素。若從這一方面入手，設計方案也就能隨之而出。在提出方案后，應根據各個方案，客觀評價該方案優缺點。在方案較多的情況下，可以通過列表的方式進行比較，就會更簡潔明了。
【解答】 為減少學生就餐的排隊時間，提出以下三種方案并列表比較如下：
綜合上述三種方案的優點和缺點，在短期內選擇第二種方案比較合適。長期來看，則選擇第三種方案比較好。
考點六、系統優化
基礎再現
1．系統優化是指在給定的條件(或約束條件)下，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化或最小化。其中約束條件足指系統給定的、不能人為調節的條件；優化目標是能使系統的目標值達到最大化或最小化的目標。
2．影響系統優化的因素：指對系統的臼標函數產生顯著影響，并且n_『以人為調節的因素。
3．系統優化的意義是獲得系統的最佳效益或最佳功能。
典例6：（2009年9月浙江高考）某城市為了提升其形象，將公交車站牌與其他影音設備結合，組成智能化公交車站信息裝置，如圖所示，該裝置中采取了以下優化措施：①配備液晶電視；②配備公交車位置和到站時間的動態顯示裝置；③采用36伏安全電壓；④減小站牌尺寸；⑤站牌上設置相應的肓文；⑥配備語音播報裝置；⑦安裝太陽能電池；⑧外殼采用圓角設計。請對公交車站信息裝置的優化措施進行分析，回答以下問題：（在“_________”處填上合適措施的編號）
(1)以安全為目標的優化措施是：__________、__________。
(2)以提高信息交互效率為目標的優化措施是：__________、__________、__________、__________。
解析：該題考察的內容是系統的優化，系統的優化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據系統的優化目標，采用一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。在該題中，即使學生不知道系統優化的相關知識，也可以根據生活經驗及題目要求，完成解題。
答案：（1）③⑧ （2）①②⑤⑥
即時訓練6
1 （2009年3月浙江高考）王林家新買了一輛汽車，為了節省燃油，采用了下列系統優化措施，其中不正確的是（ C ）
A．合理使用汽車空調 B．保持汽車輪胎氣壓合適
C．每次加油時將油箱加滿 D．減少不必要的負載
2 網箱養魚是一種科學養魚方法，它是利用網片裝配成一定形狀的箱體，設置在較大的水體中，通過網眼進行網箱內外水體交換，使網箱形成一個適宜魚類生活的活水環境。利用網箱養魚，不僅提高了水面的利用率，而且提高了魚的產量。下列說法正確的是（ C ）
A．增加系統的要素，就能使系統得到優化
B．增加了網箱，其實是增加了系統的約束條件
C．采用網箱養殖，系統的目標函數產生了顯著的影響
D．網箱養殖，是系統優化的必然選擇
七、影響系統優化的因素
基礎再現
1．系統設計是在 系統分析 的基礎上，設計出滿足預定的系統的過程。它既包含了對某個系統進行 技術設計本身 的內容，同時又需要運用 系統的思想和方法 對其設計過程進行分析、設計。
2．系統設計應考慮的主要問題
A．系統設計的 目的 與 要求
B．系統各部分之間的 相互聯系 與 相互作用
C．系統設計方案的 優化
3．系統設計的一般步驟：將系統分解為若干 子系統 ，確定各子系統的 目標 、 功能 及其相互關系，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。
典例7：（2009年9月浙江高考）小強經常看到剛修好的道路又被挖開，埋設各種管道，影響交通，針對上述問題，小強提出了以下措施，其中不合理的是( )。
A．進行地下管道的系統設計 B．組織統一施工
C．設置集中安裝各種管道的地下通道 D．把管道埋得淺一點，以方便維修
解析：該題主要考察系統的設計，要求了解系統的設計需要綜合考慮多種因素，系統各要素之間是相互聯系的，系統的設計必須要考慮全局，要使各種管線一次性完整地填埋好，并預留維修空間等。選項D正確。
即時訓練7
1、 （2008年10月浙江高考）國家游泳中心“水立方”屋頂的水回收系統將回收的雨水處理后，用于外景補水、冷卻塔補水等，從而節約了水資源。關于該系統的設計下列說法正確的是（ A ）
A．不需要考慮氣候的變化 B．不需要考慮屋頂的結構
C．只需要考慮雨水這個局部要素 D．考慮了資源的有效利用
備考模擬演練
如圖一所示，神舟七號飛船系統由航天員系統、飛船應用系統、載人飛船系統等若干子系統構成，這些子系統之間相互聯系、相互作用、相互依賴、相互制約。按一定方式形成一個有機整體。其中任何一個子系統都不能實現飛天的功能，這說明系統具有整體性。
2008年５月８日９時17分，北京奧運火炬接力珠峰傳遞登山隊隊員將北京奧運會火炬、火種送上海拔8844.43米的珠穆朗瑪峰峰頂。象征著光明、和平、友誼、進步、和諧的奧林匹克圣火首次在地`球之巔燃起。北京奧運會“祥云”火炬（圖二）克服低溫、低壓、缺氧、大風等極端不利條件，在珠峰之巔漂亮地燃燒，舉世為之驚嘆。說明系統具有環境適應性
圖一 圖二
3、下列不屬于手機構成系統的條件的是（ D ）
A、手機有兩個以上的要素 B、組成手機的各要素相互聯系
C、手機具有通話功能 D、手機具有美觀的外形
構成系統必須具備三個方面的條件：第一，兩個或兩個以上的要素構成；第二，要素之間的相互作用、相互聯系，并按一定方式構成整體；第三，整體具有的功能是各個要素的功能中所沒有的。手機的外形不不屬于這三個條件。
4、下面關于系統的敘述，錯誤的是（ B ）
A、生活和生產中常見的事物都是由若干部分組成的，這些事物的部分與部分之間相互聯系，并且服務于一個整體的目標。
B、系統是可以無限分下去的。
C、系統必須適應外部環境的變化
D、在一個系統中，有時各子系統之間往往是互相制約的。
系統可分為子系統但不能無限的分下去
5、人體是一個系統，它由運動、神經、血液循環、呼吸等子系統構成，人體系統是（　D　）
①抽象系統　　②自然系統　③人造系統　　④實體系統
A、①② B、③④ C、①③ D、②④
6、計算機由輸入設備（鍵盤、鼠標、掃描儀）、存儲器（內存、外存）、運算器、控制器（CPU）和輸出設備（顯示器、音箱等）組成，任何一個部分出現了問題都會影響正常輸入和輸出，這表明系統具有（ B ）
A、連續性 B、整體性 C、環境適應性 D、動態性
7、“棄車保帥”、“一招不慎，全盤皆輸”是我們日常生活中的常用語言，它們說明了系統基本特性中的（ B ）
A、相關性 B、整體性 C、目的性 D、動態性
8、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒什么意義，但是如果將它們按照一定的結構形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個案例說明系統最基本的特性是：（　B　）
A、適應性 B、整體性 C、目的性 D、動態性
9、汽車的耗油性能是用每公里的耗油量來衡量的，用最低檔速行駛雖然油門很小，但因燃燒不完全，每公里耗油量不是最小，同樣，用最大檔速行駛，因為偏離了最佳狀態，也不會獲得理想的省油效果。只有使用“經濟速度”（介于最大速度和最低檔速度之間的某一速度 ）才能使每公里耗油量最小，這個現象說明了系統具有（ A ）
A、相關性 B、環境適應性　　C、動態性 D、整體性
10、用系統觀點解釋“木桶理論”這一現象，最恰當的是（ B ）
A、系統整體（木桶）的功能是各組成要素（木板）所沒有的
B、系統的某一要素（最短的木板），會影響整體的系統功能（盛水高度）　
C、系統某要素發生變化或出現故障（板損壞），會影響另外要素的發揮（不能盛水）
D、系統是一個整體（桶），它不是各個要素（板）的簡單相加
11、人們在生病、看病的過程中，醫生根據人的癥狀確診病癥，進行治療。當病人的病癥一時難以確定時，醫生就要跟蹤病病情的發展，預測并及時判斷病因，進行治療。這個現象說明了系統的什么基本特性？　（　C　）
A、相關性 B、環境適應性　　C、動態性 D、整體性
12、變色龍是一種“善變”的樹棲爬行類動物，在自然界中它當之無愧是“偽裝高手”，為了逃避天敵的侵犯和接近自己的獵物，這種爬行動物常在人們不經意間改變身體顏色，然后一動不動地將自己融入周圍的環境之中。這個現象說明了系統的什么基本特性？　（　B）
A、相關性 B、環境適應性　　C、動態性 D、整體性
13、某些情況下，綜合若干方案的優點，會取得意外效果．現代醫學采用中西醫結合的方法攻克了許多疑難雜癥．上述例子利用了系統分析中的（　C　）
Ａ．整體性原則　　　　　　　　Ｂ．科學性原則　　
Ｃ．綜合性原則　　　　　　　　Ｄ．定量分析方法
14、系統分析的一般步驟為（　A　）
①明確問題，設立目標　②收集資料，制定方案　③分析計算，評價比較　　④檢驗核實，作出決策
A、①②③④　　B、④②①③　　C、④①②③　　D、④③②①
15、下面哪一種原則不是系統分析的主要原則（　D　）
A、整體性原則　　　　　　B、科學性原則　　
C、綜合性原則　　　　　　D、動態性原則
16、下面哪個案例運用了系統分析主要原則中的綜合性原則（B　）
A、丁謂修復皇宮　　　　　B、孝襄高帶公路
C、阿斯旺水壩 　　D、農業間作套種
17、列車提速是對鐵路運輸系統的優化。以下說法正確的是（ B ）。
A.只要有先進的機車，就能提速
B.不僅需要有先進的機車，還需要道路、橋梁、隧道等基礎設施的配套改進
C.只有使用“動車組”才能提速
D.只有重新鋪設鐵路，才能提速
18、系統的優化是在一定的條件下，使系統達到更理想、更佳效果的過程。請判斷以下事例，不能使系統達到優化的是（ B　）
A、為交通閉塞的某村修建一條公路
B、為了提高竹筍的產量，竹子種得越密越好
C．利用農作物生長的季節差、時間差進行間作套種
D．在耕地少的地區開發低丘緩坡，建立經濟林基地
19、間作套種是根據農作物的生長特性，利用農作物的季節差，時間差，把相同或不同的農作物套種在一起，提高土地的利用率，實現農業增產。如某地選擇“麥、棉、瓜”的套種模式。下列關于這種系統優化的說法不正確的是( C )
A、在單位面積上盡可能提高農業的產量
B、其優化目標是增產增收和提高土地利用率
C、天氣、氣候等因素是影響該系統優化的因素
D、套種的技術水平、田間管理、病蟲害防治等對套種的產量有直接影響。
提示：對系統優化起限制作用，并且是不能人為調節的稱為系統優化的約束條件；對系統的優化產生顯著影響，但可以人為調節的因素稱為系統優化的影響因素。
20、下面哪項不是系統設計要考慮的主要問題（　D　）
A、系統設計的目的與要求
B、系統各部分之間的相互聯系與相互作用
C、系統設計方案的優化
D、系統設計的產品評價
21、1788年以前，澳大利亞還是一個不為外界所知的孤島，島上動植物自成一體，沒有豺狼虎豹，食肉動物只有一種小型的有袋類動物和數量不多的野狗。1845年，英國殖民者引進了狐貍，為的是有個打獵的對象。因為沒有天敵，狐貍在這塊樂土上迅速繁衍，只用了50年的時間，就發展到全大陸。這里的狐貍頭大嘴壯，少了幾分嫵媚，多了幾分兇猛，很快就消滅了20種本地的動物，并威脅到另外40多種動物的生存。今年7月1日起，維多利亞州采取了為期3個月的滅狐行動，獵人交一條狐貍尾巴，獎勵一點錢。日前，州政府已收到2．5萬條尾巴。請運用系統知識分析產生這一現象的原因
解析：狐貍沒引入之前，島上的生態系統處于動態平衡。英國人引入狐貍后，由于沒有天敵，狐貍的數量大大增加，并威脅到其他動物的生存，說明系統各要素之間的相關性，而維多利亞州采取的滅狐行動是為了整個生態系統的平衡，說明系統具有整體性。
22、“泰坦尼克”號游輪，在當時看來，使用的各項技術大都是世界最先進的。泰坦尼克號有兩層船底，由帶自動水密門的15道水密隔墻分為16個水密隔艙，跨越全船。16個水密（不進水的）隔艙防止她沉沒，其中任意兩個隔艙灌滿了水，她仍然能夠行駛，甚至四個隔艙灌滿了水，也可以保持漂浮狀態。當時的人們再也設想不出更糟糕的情況了，所以稱泰坦尼克號為“永不沉沒的船”，但是在觸冰后卻沉沒了。原因在于當時的煉鋼技術并不十分成熟，煉出的鋼鐵按現代的標準根本不能造船。泰坦尼克號上所使用的鋼板含有許多化學雜質硫化鋅，加上長期浸泡在冰冷的海水中，使得鋼板變的很脆，一觸即潰。請從系統的基本特性分析這一事件。
解析：系統的整體性：系統是由各個要素構成的，任何一個要素發生變化或出現故障，都將影響系統功能的發揮。“泰坦尼克”號游輪，在當時看來，雖然使用的各項技術大都是世界最先進的，但是由于當時的煉鋼技術并不十分成熟，輪船所用的鋼鐵材料達不到系統的要求，觸冰后沉沒是必然的，這反映了系統的整體性。系統的動態性：隨著時間的推移，輪船的性能將受到影響，功能也受到影響。如鋼板長期浸泡在海水中，變得很脆，一觸即潰。

展開更多......

收起↑