高二通用技术系统与设计课件.ppt

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1、一、系统是普遍存在的一、系统是普遍存在的二、二、什么是系统什么是系统 “系统系统”看不清，摸不透，有些神秘。那么，看不清，摸不透，有些神秘。那么，什么是系统？它有什么特性？什么是系统？它有什么特性？1.1.什么是系统？什么是系统？汽车的传动系统汽车的传动系统太阳系太阳系基本粒子基本粒子1.什么是系统？什么是系统？系统：是由两个或者两个以上相互联系、相系统：是由两个或者两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的，具有一定结构和功能的互作用的元素所组成的，具有一定结构和功能的有机整体。有机整体。子系统：相对于大系统而言，是大系统中相子系统：相对于大系统而言，是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分

2、。对独立且具有一定功能的组成部分。元素：指构成系统的最后层次或基本单元。元素：指构成系统的最后层次或基本单元。形成系统必备的三个条件：形成系统必备的三个条件：（1）至少要有两个或两个以上的元素（部分），）至少要有两个或两个以上的元素（部分），这些元素（部分）可以是组件、零件、个体，也可这些元素（部分）可以是组件、零件、个体，也可能是子系统。能是子系统。（2）各元素之间相互联系、相互作用，有一定的）各元素之间相互联系、相互作用，有一定的结构。结构。（3）任何系统都有特定的功能，系统的功能是组）任何系统都有特定的功能，系统的功能是组成元素所不具备的。成元素所不具备的。2.系统的分类系统的分类（1）

3、自然系统、人造系统和复合系统（按组成元素的）自然系统、人造系统和复合系统（按组成元素的性质）性质）（2）实体系统和概念系统（按组成元素存在的形态）实体系统和概念系统（按组成元素存在的形态）（3）静态系统和动态系统（按运动状态）静态系统和动态系统（按运动状态）（4）开放系统和封闭系统（与外部环境的关系）开放系统和封闭系统（与外部环境的关系）第二节第二节 系统分析的基本方法系统分析的基本方法一、系统的基本特性一、系统的基本特性二、系统分析的基本方法二、系统分析的基本方法一、系统的基本特性一、系统的基本特性（1）整体性）整体性（2）目的性）目的性（3）相关性）相关性（4）环境适应性）环境适应性（5）

4、层次性）层次性（1）整体性：系统的整体功能大于组成系统的各部）整体性：系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。分功能之和。理解：理解：“一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个和一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个和尚没水吃尚没水吃”“三个臭皮匠等于一个诸葛亮三个臭皮匠等于一个诸葛亮”“丢卒保车丢卒保车”“一着不慎，全盘皆输一着不慎，全盘皆输”“头痛医头脚痛医脚头痛医头脚痛医脚”（2）目的性：任何系统都具有某种目的，要实）目的性：任何系统都具有某种目的，要实现一定的功能。现一定的功能。案例：分析企业管理系统案例：分析企业管理系统（3）相关性：组成系统的要素是相关的并不是）相关性：组成系统的要素

5、是相关的并不是独立的，它们相互作用相互联系。独立的，它们相互作用相互联系。讨论分析：厨具的安装讨论分析：厨具的安装（4）环境适应性：对环境变化的适应能力）环境适应性：对环境变化的适应能力（5）层次性：系统都可分解为一系列的子系统，）层次性：系统都可分解为一系列的子系统，子系统具有层次结构。子系统具有层次结构。如如：汽车系：汽车系统：点统：点火系统，传动系统，方向系统，制动系统，火系统，传动系统，方向系统，制动系统，二、系统分析的基本方法二、系统分析的基本方法 决策的方法：决策的方法：决策方法有经验决策和科学决策。决策方法有经验决策和科学决策。系统分析是一种科学决策的方法。系统分析是一种科学决策

6、的方法。在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策，那在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策，那么决策方法有那些呢？么决策方法有那些呢？为了发挥系统的功能，实现系统的为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序，或础上拟定一套有效处理步骤和程序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就对原来的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。是系统分析。1.1.什么是系统分析：什么是系统分析：系统分析的显著特点：系统分析的显著特点：是完整地而不是零星地处是

7、完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思素及其相互的影响，全面地思考和解决完问题。考和解决完问题。2.2.系统分析的一般步骤系统分析的一般步骤 系统分析的出发点为了发挥系统的整系统分析的出发点为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，而生产和生活中的一些问题，往往存在着而生产和生活中的一些问题，往往存在着许多相互关联和一些不确定的因素，所以许多相互关联和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在若干方案中寻求的相对令最佳决策只是在若干方案中寻求的相对令人满意的方案。人满意的方案。系统分析的一般

8、步骤可以描述为：系统分析的一般步骤可以描述为：明确问题设立目标收集资料制定方案分析计算评价比较检验核实作出决策 明确问题，设立目标明确问题，设立目标 收集资料，制定方案收集资料，制定方案 检验核实，做出决策检验核实，做出决策 分析计算，评价比较分析计算，评价比较 ：明确要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。：收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果。：如果对制定的方案不满意，还可按上述程序反复进行，直到获的满意为止。：对资料和数据做必要的计算，进行各子系统的分析，再进行系统的整体分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案。田忌赛马能转败为胜的主要原因

9、：田忌赛马能转败为胜的主要原因：田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威王这四个因素有关，他们是缺一不可的。王这四个因素有关，他们是缺一不可的。但主要是由于孙膑的原因。但主要是由于孙膑的原因。1.1.明确问题，设立目标明确问题，设立目标问题：跑马比赛，问题：跑马比赛，目标：取得比赛胜利，目标：取得比赛胜利，约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。2.2.收集资料，制定方案收集资料，制定方案各种方案：各种方案：1 11 12 22 23 33 31 11 12 23 33 32 21 12 22 21 13 33

10、 31 12 22 23 33 31 11 13 32 21 13 32 21 13 32 22 23 31 1输输输输输输3 3：0 0输输输输赢赢2 2：1 1输输赢赢输输2 2：1 1输输输输赢赢2 2：1 1输输赢赢赢赢1 1：2 2输输输输赢赢2 2：1 13.3.检验核实，作出决策。检验核实，作出决策。选择合适的马的出场顺序。选择合适的马的出场顺序。4.4.分析计算，评价比较。分析计算，评价比较。各种方案的比赛结果。各种方案的比赛结果。1 13 32 21 13 32 2输输赢赢赢赢1 1：2 2 运用系统分析的方法处理具体问题运用系统分析的方法处理具体问题时要遵循系统分析的主要原

11、则。时要遵循系统分析的主要原则。3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则整体性原则整体性原则科学性原则科学性原则综合性原则综合性原则案例分析案例分析 丁谓修复皇宫丁谓修复皇宫想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为我国古代运用系统思想和方法的著名范例？我国古代运用系统思想和方法的著名范例？本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全

12、过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间，一举三得。时间，一举三得。最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）达到最大，并使投入的人力、物力达到最小的方法。最优化方法解决问题的一般步骤：（1）提出系统需要进行最优化的问题，收集有关资料和数据；（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；（3）选择合适的最优化方法；（4）求解方程；（5）最优解的验证和实施。