第二册第三章系统与设计.doc

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1、第三章 系统与设计一、考点速览1系统：系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。（1）系统构成的要素至少要有两个或两个以上的要素（或部分）； 各要素之间要相互联系、相互作用，按一定的结构形成系统；系统的整体功能是各个组成要素所不具备的。（2）系统的分类：系统可按不同的标准和需要分类。按系统的生成过程划分为自然系统、人造系统和复合系统。 按系统的构成成分划分为实体系统和抽象系统。按系统的层次关系划分为总系统、子系统和子子系统。按系统的状态与时间的关系划分为静态系统和动态系统。按系统是否与环境发生联系划分为开放系统和封闭系统。按系统的复杂程度可分为简单系统与复杂系统。按信息的明确

2、程度可分为黑色系统、白色系统和灰色系统。2描述系统的方法：任何系统的特性，包括定性、定量两个方面。（1）定量特性是定性特性的显化，定量特性的描述可以采用数学模型的方法。这种方法既可获得系统定量特性的精确结果，又可深入认识系统的定性特性。（2）对于定性特性，由于工作机理不清，系统都包括两个方面，系统本身和系统所处的环境，可以通过测试系统的输入和对应的输出，利用系统辨别技术，获取系统的数学模型。3系统的基本特征（1）整体性（全局、集合）：是系统的最基本属性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。系统不是各元素的简单相加或数量相加，强调整体观点、整体目标和整体效益，要求局部服从整体，整体功能大于各部

3、分功能之和，体现部分与整体的关系。（2）相关性（关联、匹配）：组成系统的各元素之间相互作用、相互影响的关系，体现部分与部分的关系，也称为关联性。（3）目的性（功能）：区别系统的主要标志，系统有特定的功能和目的，也称为功能性。（4）环境适应性（自适应）：环境是不断变化的，系统必须适应外部环境的变化。4系统分析的基本方法和基本原则（1）系统分析：从系统的整体功能出发，全面地思考与解决问题。（2）系统分析的方法：运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的基本方法。该方法包括三个阶段：阐明问题、分析研究和评价比较。系统分析的基本原则：整体性原则（先整体再部分）；科学性原则（运

4、用科学方法和数学工具）；综合性原则（统筹兼顾）。5系统的优化：在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化。系统优化的意义在于以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。（1）系统优化的一般步骤提出需要优化的问题；选择合适的优化方法；条件验证与优化实施。（2）最优化方法：为了使系统达到最优化的目标所提出的各种解决方法，是系统学中的一个重要方法。通常是指在一定人力、物力和财力的条件下，使取得的效果达到最大，而投入达到最小的一种方法。6系统设计的基本原则（1）以实现系统的基本功能为首要原则；（2）利用子系统间的关联关系，合理解决子系统的冲突，综合处理的原则；（

5、3）追求效益的最大化及优化是系统设计追求的永恒目标的原则；（4）可实现动态调整的原则；（5）人性化设计的原则；（6）具备战略的思想，即设计应有相对的稳定性和适应可持续性发展的原则。二、典型解析【例1】(2010年高考题改编)普通高压锅使用过程中，当锅内压力达到一定值时，压力阀会浮起并放气，使锅内压力维持在预定值水平。该压力控制系统是人工系统自然系统抽象系统实体系统A.B.C.D.【考点对应】本题主要考查系统的分类，同一系统按照不同的标准可以有不同的分类。【技巧点拨】解此类题目首先要明确课本中的概念，既系统的按照不同的标准，可以有不同的分类：（1）按系统的生成过程划分为自然系统、人造系统和复合系

6、统。（2）按系统的构成成分划分为实体系统和抽象系统。（3）按系统的状态与时间的关系划分为静态系统和动态系统。（4）按系统是否与环境发生联系划分为开放系统和封闭系统。（5）按系统的复杂程度可分为简单系统与复杂系统。（6）按信息的明确程度可分为黑色系统、白色系统和灰色系统。从选项上看此题主要是考查学生区分相近概念的能力，可以采用对比的方法来解决。【答案】B【例2】（2009年高考题改编）成语和俗语是千百年来人们生活智慧的结晶,其中不少蕴含着有关技术与设计的道理。下列哪一个成语中更能体现“系统”的原理（ ）A见风使舵 B铜墙铁壁 C磨刀不误砍柴工 D 牵一发而动全身【考点对应】原题是考查与“结构”“

7、流程”“系统”和“控制”如何与见风使舵铜墙铁壁磨刀不误砍柴工牵一发而动全身依次对应，本考点主要考察学生对所学知识的深层次理解，有一定的难度。【技巧点拨】解此类题目首先要对这四个章节要有深层次的理解：（1）结构的本质是承受力和抵抗变形，铜墙铁壁结构具有足够的强度和稳定性来承受力和抵抗变形。（2）生活处处皆流程，流程优化可以使我们学习、生活和工作更美好，往往能起到事半功倍的效果，磨刀不误砍柴工，虽然增加了环节但达到了优化的目的，也是流程的优化。（3）系统的整体性是系统的最基本属性，系统各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响，彼此相关的，它们是一个有机整体，故牵一发而动全身。（4）控制是

8、指人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物向着某一确定的方向发展，见风使舵是一种开环控制。【答案】D【例3】汽车已经进入寻常百姓家，由于油价节节盘升，人们都希望自己在开车过程中汽车会省点油，车速过快或过慢都会多耗油，在一个比较折中的速度跑时最省油，这个最省油的速度叫经济时速。经济时速说明了系统的（ ）A整体性 B相关性 C目的性 D环境适应性【考点对应】本题主要考查系统的基本特性，要求学生对系统的基本特性要有深入的理解，绝大多数学生不能区分系统的整体性与相关性，对于一个问题认为答整体性或相关性都行，这种观点是错误的。【技法点拨】解此类题目首先要把所学的知识理解透彻，才能对相近的概念做出细致的

9、区分，在系统的基本特性中，如果说是部分与部分之间的相互影响，而最后没有落脚到系统整体上，这就是系统的相关性；如果说是部分影响整体，而最后落脚到系统这个整体上，例如“牵一发而动全身”“一着不慎，全盘皆输”“三个臭皮匠顶个诸葛亮”“木桶原理”等这都是系统的整体性。【答案】B三、巩固提升 12008年奥运会开幕式震惊了全世界，其中的29个“大脚印”是通过计算机技术、膛压炮技术来实现的，但若有一个“脚印”出错，就会影响29个“大脚印”的观赏性。从系统的角度看，这体现了系统的（ ）A整体性 B动态性 C环境适应性 D目的性2.水是由氢和氧两种元素构成的，但当你口渴喝水时，分别吸入氢和氧却不行这说明（ ）

10、A系统至少要有两个或两个以上的要素构成B各要素（部分）之间是相互联系、相互作用，按照一定的结构形成整体C系统整体所具有的功能（特定功能）是各组成要素所不具备的。D系统包含子系统，它又是更大系统的子系统3. 在下列关于系统的理解中，你认为不正确的是（ ）A一个系统往往存在多个目标，这些目标还常常不一致，需要进行协调B系统通常都是由若干部分组成的C系统各组成元素之间、部分和整体之间不仅相互关联，相互作用，而且任何一个组成部分发生变化，都会影响其它部分和整体任务的完成D系统包含子系统，它又是更大系统的子系统。4.北极熊身上厚厚的毛和脂肪的保暖作用是为了在寒冷的北极生存；竹节虫与树枝相似的体态的隐蔽作

11、用是为了不易让捕食者发现。这主要说明了系统具有（ ）A目的性 B整体性 C相关性 D环境适应性5.系统是具有特定功能的有机整体，系统的基本特性包括（ ）A整体性、先进性、相关性、目的性 B整体性、可靠性、目的性、环境适应性C整体性、相关性、目的性、环境适应性 D整体性、开放性、实用性、可靠性6.黑色系统是指（ ）A全部由黑色的材料组成的结构系统 B信息完全明确的系统C在夜晚生产制造出的系统 D信息完全不明确的系统7.系统优化的意义是（ ）A获取系统的最佳效益或最佳功能 B改善系统环境C调整系统的结构 D改变系统的特征8在很多情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果，现代医学经常采用中西医结合

12、的方法攻克了许多疑难杂症。这说明了系统分析中的（ ）A整体性原则 B.科学性原则 C.综合性原则 D.定量分析方法9系统设计追求的永恒目标是（ ）A实现系统的基本功能 B对各个子系统进行综合处理C追求效益的最大化及优化 D可持续性发展的原则10农村致富带头人张大明采取 “麦、棉、瓜、红薯”的套种模式，夏季可收小麦350400千克/亩，红薯2500千克/亩，无籽西瓜5000千克/亩，秋季产籽棉225千克/亩，平均每亩收入超过3000元，比原先提高了近五成。张大明这是运用（ ）来增加收入。A系统优化 B系统分析 C系统设计 D技术创新11学校修建隔音墙一般不需要考虑的技术要点是（ ）A建立隔音墙体

13、参数关系条件，进行定量 B及早招收建筑工人，早日建成投入使用C从系统优化的角度考虑，要做到投入最少效果最好D分析学校周围噪音的严重程度12某花农拟建一间养花温室，该温室的环境调节系统应能根据不同的花种和生长期对环境的要求，灵活地调节室内环境以满足其生长发育的需求。这个事例说明了（）。A组成温室的各个部件必须都是高科技产品，否则就实现不了整体功能B温室是一个封闭系统，不需要和外界进行信息、物质和能量的交换C温室系统的设计，首先要明确其目的，否则就无法形成一个良好、有序的系统D温室系统的设计要更多地考虑局部，对全局可以考虑得少一些13系统是由 的若干元素构成的、具有 的有机整体体。14.系统分析的

14、基本方法是运用系统的思想和 相结合的方法，对系统进行分析。15“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和没水吃”的现象体现了系统的哪些特征？单元质量检测题一、选择题（只有一个答案正确，将正确答案填在括号内） 1（2011年泰安高三一轮检测）2月18日，中国宇航员王跃首批首次模拟登陆“火星表面”，他也是登陆“火星”的人类。将中国国旗插上“火星”， 他们登上的“火星表面”是莫斯科郊外的一个试验舱，整个试验舱就是一个系统，系统的最基本属性是（ ）。A.整体性B.相关性C.目的性D.环境适应性2下列不属于构成电饭锅系统的条件是（ ）A电饭锅由锅盖、内锅、锅体和按键等部分组成B电饭锅的各要素相互联系、相互

15、作用C电饭锅整体设计安全美观D电饭锅的整体功能是各部件孤立状态下所没有的3自行车是大众化的交通工具，自行车属于下列系统中的哪种系统（ ）A.抽象系统 B.实体系统 C.自然系统 D.开放系统4神州八号飞船成功发射升空，飞船共有几百万个零部件，这些单个零件本身很一般，但是它们按照一定的逻辑和结构组合在一起，就构成了性能优异的神州八号宇宙飞船，这体现了系统的（ ）A整体性 B.相关性 C.目的性 D.环境适应性5如果我们把计算机看成一个系统，由于显示器与主机显卡之间的连接线缆接触不良，导致显示器严重偏色。那么这个现象体现了系统具有（ ）A整体性 B目的性 C相关性 D层次性6我们常说垃圾是放错了地

16、方，一件物品放在它没有用的地方就是垃圾，放在它能发挥作用的地方就是资源，系统也有这样的问题，那么区别不同系统的主要标志是系统的（ ）A.整体性B.相关性C.目的性D.环境适应性7.系统设计是将构思转化为产品的一个重要环节，系统设计过程中要遵循很多原则，在系统设计时我们要以（ ）为首要原则。A. 实现系统基本功能B.综合处理子系统间的冲突C.实现动态调整 D.可持续发展8系统分析的一般步骤包括：分析计算，评价比较明确问题，设定目标搜集资料，制定方案检验核实，做出决策。下列顺序正确的是（ ）A. B. C. D. 9小强同学经常看到刚修好的道路，又被挖开埋设通信线路；过几个月又被挖开埋设煤气线路；

17、再过几个月又被挖开埋设污水管道；给人民生活带来了不便，也造成了严重。这说明对道路地下管线埋设不符合系统设计的什么原则（ ）A整体性原则 B综合处理的原则C动态性原则 D人性化设计的原则10时钟结构中的任何一个齿轮的损坏都会影响时钟的正常功能，这说明：（ ）A要素决定系统 B要素发生变化影响整体功能C系统是各要素之和 D整体功能大于各要素功能之和11.下面哪一种做法可能使学习系统优化（ ）A学习目标定的高出实际水平很多B以一种学习方法为主，且根据不同科目动态调整C课本是最接近大纲的，也包括了所有最典型的例题跟练习题，所以只用课本学习即可，不用任何的参考资料D学习成绩基础不牢固的同学，可以购买大量

18、价格昂贵的学习资料用于提高自己的学习12.（2011年临沂高三一轮检测）随着“嫦娥二号”卫星成功发射，中国探月二期工程逐步展开，嫦娥二号卫星通过暂停探测设备工作，将电力消耗控制在最低水平，顺利度过月全食时期黑暗严寒的考验，这案例突出体现了系统的A.目的性B.环境适应性 C.整体性 D.相关性二、填空题、简答题13.（2011年济宁高三一轮检测）老王要买电热壶，甲推荐买功率大点的，理由是烧水所用时间短省电；乙推荐买功率小点的，理由是烧开一壶水所吸收的热量都一样多，同样省电。用系统分析方法，要省电老王最好采纳 的方案。14系统被改善了，就是系统优化了。获取系统的_或_，就是系统优化的意义。15.新

19、农村建设，国家大力发展“四位一体”生态家园模式，就是一个坐北朝南的日光温室，大的600平方米小的200平方米，内部建畜禽舍和一个厕所，下面连着一个沼气池，加上农作物栽培区，都“扣”在温室里，棚内猪舍养猪，人畜粪便发酵产生沼气用于农户做饭和取暖，沼渣、沼液可以作为绿色蔬菜的肥料肥田，不见炊烟起，却闻饭菜香，形成了良性循环的发展模式，实现了经济效益、社会效益和生态效益的大丰收。阅读上面的材料，运用系统分析的基本方法解析“四位一体”生态家园模式的优越性。第三章 系统与设计参考答案巩固提升1A 2.C 3. A 4.D 5.C 6.D 7. A 8C 9C 10A 11B 12C 13相互依存 特定功

20、能14.定性定量15体现了系统的下列特征：三个人共同构成了一个系统，每个人都是其组成要素之一；三个人之间是相互联系相互作用的协作关系；这三个人组成的系统环境适应性不好，没有及时适应当前的情况；系统内部各要素之间，处理不当就达不到系统的目的性反而办不好事情。单元质量检测题1A 2C 3B 4A 5C 6C 7.A 8C 9B 10B 11.B 12. B 13甲14最佳效益 最佳功能15. 这是运用了系统分析的基本方法。首先是把种植、养殖、生活和治污作为一个整体来解决新农村建设中遇到的新问题；其次是利用它们之间的相关性，让它们之间相互作用、相互依赖，充分发挥各个子系统的优势并促进了另外系统的良性发展；再就是充分展示了此系统的目的性就是让农民增产增收，提高人民的生活品质促进社会的和谐发展；最后这个项目具有很好的环境适应性，适应了农民增产增收与人民希望消费绿色食品的需求具有很强的生命力。所以系统分析要着眼于整体、考虑各子系统间的相关性、实现系统整体的目的性并不断适应外部环境的变化具有环境适应性。