高二通用技術(shù) 系統(tǒng)的優(yōu)化課件

1、學習目標1 1、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義2 2、能分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素、能分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素3 3、初步掌握系統(tǒng)最優(yōu)化的方法、初步掌握系統(tǒng)最優(yōu)化的方法4 4、運用系統(tǒng)的分析方法來優(yōu)化系統(tǒng)、運用系統(tǒng)的分析方法來優(yōu)化系統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)化的意義？探究一探究一：系統(tǒng)優(yōu)化的意義？ 以以最小的投入最小的投入，獲取系統(tǒng)的，獲取系統(tǒng)的最佳效益最佳效益或或最佳功能最佳功能。探究二探究二：優(yōu)化系統(tǒng)的方法？案例案例1：風力發(fā)電：風力發(fā)電明確問題明確問題設定目標設定目標制定方案制定方案最滿意解最滿意解推理推理 試驗試驗驗證實施驗證實施 系統(tǒng)的優(yōu)化是指在系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件給定的條件( (或約束或約束

2、) )下，根據(jù)系統(tǒng)的下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化優(yōu)化目標目標，采取一定的，采取一定的手手段和方法段和方法，使系統(tǒng)的，使系統(tǒng)的目標值達到目標值達到最大化最大化( (或或最小化最小化) )。系系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)優(yōu)化化過過程程約束條件約束條件不能人為調(diào)不能人為調(diào)節(jié)節(jié)科學的估算、試驗科學的估算、試驗優(yōu)化系統(tǒng)的方法？方法一：案例 某家具廠要安排一周的計劃，產(chǎn)品是桌某家具廠要安排一周的計劃，產(chǎn)品是桌子和椅子。制作一張桌子需子和椅子。制作一張桌子需4 4平方木板及平方木板及2020小時工時，制作一張椅子需小時工時，制作一張椅子需6 6平方木板及平方木板及1818小時工時；每周擁有木材板料小時工時；每周擁有木材板料600600平

3、方，可平方，可用工時用工時400400小時；每張桌子利潤小時；每張桌子利潤5050元，每只元，每只椅子利潤椅子利潤6060元。按合同每周至少要交付元。按合同每周至少要交付8 8張張桌子和桌子和5 5張椅子，假定所有產(chǎn)品都能銷售。張椅子，假定所有產(chǎn)品都能銷售。問：該廠每周生產(chǎn)桌子和椅子的數(shù)量分別是多少問：該廠每周生產(chǎn)桌子和椅子的數(shù)量分別是多少時，能獲得最大利潤？時，能獲得最大利潤？利潤最大值用利潤最大值用表示，桌子數(shù)用表示，桌子數(shù)用 表示表示, ,椅子數(shù)用椅子數(shù)用 約束條件約束條件獲得最大利潤獲得最大利潤明確問題明確問題設定目標設定目標列方程列方程求解（最優(yōu)解）求解（最優(yōu)解）驗證實施驗證實施影響

4、優(yōu)化的因素：影響優(yōu)化的因素：1x2x能人為調(diào)節(jié)的能人為調(diào)節(jié)的（材料）（材料）（工時）（工時）最優(yōu)的配送路線？ 案例：某配送中心位于案例：某配送中心位于A A點，現(xiàn)在將一批電視點，現(xiàn)在將一批電視機等家用電器配送到機等家用電器配送到B B、C C、D D處的處的3 3家商場，運貨家商場，運貨車從車從A A點出發(fā)，送完貨后返回，配送路線如圖，圖點出發(fā)，送完貨后返回，配送路線如圖，圖中帶箭頭的線分別表示兩地往返的方向，無箭頭中帶箭頭的線分別表示兩地往返的方向，無箭頭的線表示可以往返的線路。的線表示可以往返的線路。配送路線的方案與路程配送路線的方案與路程方案方案路線路線路程（路程（Km）1ABCDA51

5、2ABDCA463ACBDA594ACDBA475ADCBA516ADBCA58運用數(shù)學模型求解運用數(shù)學模型求解優(yōu)化系統(tǒng)的方法？方法二：方法二： 為使系統(tǒng)達到最優(yōu)的目標而提出的求解為使系統(tǒng)達到最優(yōu)的目標而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多樣的，但無論運用怎樣的優(yōu)化方法，都需要樣的，但無論運用怎樣的優(yōu)化方法，都需要經(jīng)過經(jīng)過若干次完善和驗證若干次完善和驗證，才能得出最優(yōu)解或，才能得出最優(yōu)解或滿意解。滿意解。系統(tǒng)的優(yōu)化數(shù)學模型估算、試驗最優(yōu)解滿意解完善、驗證實踐探究：優(yōu)化小學門前的交通 小學小學海連路海連路北北通通灌灌路路海海昌昌路路單行線單行線單

6、行線單行線人行過街人行過街斑馬線斑馬線小片斷 ；明確問題明確問題設定目標設定目標制定方案制定方案最滿意解最滿意解推理推理 試驗試驗驗證實施驗證實施系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析約束條件約束條件學校門前的交通通暢學校門前的交通通暢1.1.分時段放學分時段放學2.2.增加值勤的交警增加值勤的交警3.3.多開校門多開校門小結(jié) 最優(yōu)化方法是系統(tǒng)學中的一個重要方法，它最優(yōu)化方法是系統(tǒng)學中的一個重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和財力資源的條件通常是指在一定的人力、物力和財力資源的條件下，使取得的效果（如生產(chǎn)產(chǎn)值、利潤、效益等）下，使取得的效果（如生產(chǎn)產(chǎn)值、利潤、效益等）達到最大，而投入（如能源、資金、人力、時間達到最大，而投入（如能源、資金、人力、時間等）達到最小的一種方法。等）達到最小的一種方法。要用定性和定量分析相結(jié)合的方法使系統(tǒng)要用定性和定量分析相結(jié)合的方法使系統(tǒng)最優(yōu)化最優(yōu)化堅持系統(tǒng)整體的最優(yōu)化。運用好權(quán)衡理念，堅持系統(tǒng)整體的最優(yōu)化。運用好權(quán)衡理念，舍卒保車，棄車保帥，這是為了保證對弈的最終舍卒保車，棄車保帥，這是為了保證對弈的最終勝利。勝利。不間斷