二年級信息技術(shù) 《系統(tǒng)與設(shè)計》

第三章系統(tǒng)與設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)改變生活生活因技術(shù)而變系統(tǒng)的含義Ⅰ

由相互聯(lián)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整體，稱為系統(tǒng)(system)。什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)的含義Ⅰ系統(tǒng)的含義Ⅰ1、至少有兩個或者兩個以上的要素(部分)才能組成系統(tǒng)；2、要素(部分)之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；3、這個整體具有的功能是各個要素(部分)的功能中所沒有的。構(gòu)成一個系統(tǒng)具備的條件是什么呢?系統(tǒng)的基本特性-整體性Ⅱ整體性是系統(tǒng)最基本特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。系統(tǒng)是一個整體，它不是要素的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒有的。任何一個要素發(fā)生變化或出現(xiàn)故障，都會影響其他要素或整體的功能發(fā)揮。思考：以下案例體現(xiàn)了系統(tǒng)的什么特性？20世紀(jì)60年代末美國的“阿波羅”登月計劃把載人飛船送上月球，飛船和運載火箭共有700多個零件，這些零件很一般，沒有一個是新研制的，但正是這些一般的零件按照一定的結(jié)構(gòu)成了能把人送上月球的性能優(yōu)異的登月飛船。系統(tǒng)的基本特性-相關(guān)性Ⅱ小明近期很納悶：因為他經(jīng)常發(fā)現(xiàn)電腦機箱的聲音不正常，其次電腦運行速度有時會變得很慢，且時?？C，有時甚至還會出現(xiàn)死機情況；小明為了查明真現(xiàn)，他拆開了電腦機箱才發(fā)現(xiàn)原來電腦CPU的風(fēng)扇壞了。請分析小明發(fā)現(xiàn)的問題故障反映了系統(tǒng)的什么特性？相關(guān)性：是指組成系統(tǒng)的要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。整體性：不能離開整體去分析系統(tǒng)中的任何一個組成部分。系統(tǒng)的基本特性-目的性Ⅱ以上三個系統(tǒng)之間的區(qū)別是什么？任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。系統(tǒng)的基本特性-動態(tài)性Ⅱ任何一個機械傳動系統(tǒng)的零件之間都會有磨損，為了保持系統(tǒng)的性能，必須定期給零件添加潤滑劑或更換零件；在防空作戰(zhàn)中，雷達天線二十四小時轉(zhuǎn)動搜索目標(biāo)，使火炮系統(tǒng)在工作過程，能隨時機動靈活地監(jiān)測敵機路線的變化；任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中，以上案例反映了系統(tǒng)的動態(tài)性，動態(tài)性是系統(tǒng)的內(nèi)在特性。系統(tǒng)的基本特性-環(huán)境適應(yīng)性Ⅱ一種高檔轎車的底盤能根據(jù)道路的情況自動升降，當(dāng)行駛在平坦的公路上時，能夠降到最低，以降低重心，提高高速行駛的穩(wěn)定性，當(dāng)行駛到路況較差的路面時，底盤能自動升高，以保證底盤不與路面碰撞，這種特性反映了系統(tǒng)的什么特性？外界環(huán)境的變化引起系統(tǒng)特性的改變，并相應(yīng)地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系的變化，系統(tǒng)只有具有對環(huán)境的適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。系統(tǒng)分析的一般步驟Ⅰ

2008年08月15日電，2010年上海世博會主題館鋼結(jié)構(gòu)工程工藝方案專家評審會于中冶寶冶建設(shè)成功舉行。本次會議匯集了來自國內(nèi)知名高校、設(shè)計院、企業(yè)的資深學(xué)者、教授級高工及世博會主題館業(yè)主方、監(jiān)理方的專家代表。大家在會上進行了深入的方案研討和精湛的技術(shù)交流，堪稱一次高水平的論證會。系統(tǒng)分析的一般步驟Ⅰ什么是系統(tǒng)分析：為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改正方案的過程。出發(fā)點：為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。目的：尋求解決問題的最佳決策。特點：不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及相互影響，全面地思考和解決問題。系統(tǒng)分析的一般步驟Ⅰ

明確問題，設(shè)立目標(biāo)

明確所要研究問題的性質(zhì)和范圍，提出所要達到的目標(biāo)，明確約束條件。

收集資料，制定方案

收集相關(guān)資料，制定解決問題的各種備選方案，預(yù)計可能產(chǎn)生的各種結(jié)果

分析計算，評價比較

對資料和數(shù)據(jù)做必要計算，進行各子系統(tǒng)的分析，再進行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進行評價對比，選擇最佳方案

檢驗核實，作出決策

如果對方案不夠滿意，還可按上述程序反復(fù)進行，直到獲得滿意的方案為止目標(biāo)：使田忌能在賽馬中贏得比賽。收集信息：三等級的馬，賽三場；但對賽馬的出場順序不作限制。方案比較：有6種方案,其中勝率為1/6。作出決策：用下對上，上對中，中對下的方案。系統(tǒng)分析的主要原則Ⅰ北宋年間，丁謂負(fù)責(zé)修復(fù)火毀的開封皇宮。他的施工方案是：先將工程皇宮前的一條大街挖成一條大溝，將大溝與汴水相通。使用挖出的土就地制，令與汴水相連形成的河道承擔(dān)繁重的運輸任務(wù)；修復(fù)工程完成后，實施大溝排水，并將原廢墟物回填，修復(fù)成原來的大街。丁謂將取材、生產(chǎn)、運輸及廢墟物的處理用“一溝三用”巧妙地解決了。1.整體性原則

系統(tǒng)分析時要著眼于系統(tǒng)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(yuǎn)，再看當(dāng)前。系統(tǒng)分析的主要原則Ⅰ要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強度，假設(shè)試驗范圍是每噸加入量為1000~2000g，那么究竟應(yīng)加入多少？若用一般試驗方法，每隔5g試驗一次需要做200次，每隔10g試驗一次需要做100次。若用0.618法，只需做11次，就可以找到最佳加入量了。2.科學(xué)性原則系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面盡可能地運用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具說服力。系統(tǒng)分析的主要原則Ⅰ全長243公里、總投資額達72億多元的孝襄高速公路，是湖北省“十五”期間投資規(guī)模最大、建設(shè)里程最長的一條高速公路。按照最初的設(shè)計方案，孝襄高速公路要穿越占地面積達19平方公里的“洛陽銀杏保護區(qū)”，21900多棵樹齡在百年以上的古銀杏樹面臨著毀滅性的破壞。初步設(shè)計方案出臺后，這21900多棵古銀杏樹的命運引起了孝襄高速公路建設(shè)指揮部的高度重視?？偣こ處煆垬I(yè)紅說，銀杏樹的成長周期特別長、移栽成活率極低，一旦毀損，勢必破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?。建高速公路要講經(jīng)濟效益，更要講生態(tài)效益、社會效益。在生態(tài)效益和投資效益發(fā)生矛盾的時候，作為建設(shè)者，寧肯多花錢，多投資，也要保護生態(tài)環(huán)境。為此，指揮部果斷決定：增加投資4200萬元，更改設(shè)計方案，繞避保護區(qū)1．4公里。3.綜合性原則

系統(tǒng)分析總是為實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)存在多個目標(biāo)時，需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。簡單系統(tǒng)設(shè)計方案Ⅱ?qū)⑾到y(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)

確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系對子系統(tǒng)進行技術(shù)設(shè)計和評價

對系統(tǒng)進行總體設(shè)計和評價系統(tǒng)優(yōu)化的意義Ⅰ某家具廠要安排一周的計劃，產(chǎn)品是桌子和椅子。制作一張桌子需4m2木板及20小時工時，制作一張椅子需6m2木板及18小時工時；每周擁有木材板料600m2，可用工時400小時；每張桌子利潤50元，每只椅子利潤60元。按合同每周至少要交付8張桌子和5張椅子。假定所有產(chǎn)品都能銷售，那么請對生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化，使利潤最大化。（１）什么是系統(tǒng)的優(yōu)化？（２）系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)是什么？（３）受到哪幾個條件的約束？（４）還可能受到哪些因素的影響？

系統(tǒng)優(yōu)化的意義Ⅰ什么是系統(tǒng)的優(yōu)化？

系統(tǒng)優(yōu)化是指在