第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)

第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)的含義：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來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(jī)整體。構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件：（1）至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素（部分）；（2）要素（部分）之間互相聯(lián)系、互相作用，按照一定方式形成一個(gè)整體；（3）整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒有的。例：自行車的結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)的組成、類型：系統(tǒng)是普遍存在的，也是多種多樣的。根據(jù)需要，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不同的分類。如，可把系統(tǒng)分為自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。自然系統(tǒng)是自然形成的系統(tǒng)（如生態(tài)系統(tǒng)）。人造系統(tǒng)是由人工制造加工而成的系統(tǒng)（如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)）。也可把系統(tǒng)分為實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。實(shí)體系統(tǒng)是實(shí)物形態(tài)的（如生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)）。抽象系統(tǒng)是非實(shí)物形態(tài)的（如哲學(xué)系統(tǒng)）。3、系統(tǒng)的基本特性：(1)整體性（全局、集合）：——側(cè)重于“部分影響整體”。是系統(tǒng)的最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)是一個(gè)整體，它不是各個(gè)要素（部分）的簡(jiǎn)單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。eq\o\ac(○,2)系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。例：巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件(2)相關(guān)性（匹配、關(guān)聯(lián)）：——側(cè)重于“部分與部分之間的關(guān)聯(lián)”構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關(guān)系，是彼此相關(guān)的。例：古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程(3)目的性（功能）：任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實(shí)現(xiàn)一定的功能，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。(4)動(dòng)態(tài)性（更新）：物質(zhì)都是不斷變化，因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。(5)環(huán)境適應(yīng)性（自適應(yīng)）：系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，并不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。例：“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置（結(jié)合課本相關(guān)案例，學(xué)會(huì)運(yùn)用系統(tǒng)的基本特性，分析身邊的系統(tǒng)）。二、系統(tǒng)的分析1、系統(tǒng)分析及其目的：系統(tǒng)分析是指為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗(yàn)，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)提出改進(jìn)方案的過程。目的：尋求解決問題的最佳決策。系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā)，全面地思考與解決問題。eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)分析的目標(biāo)：發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)。eq\o\ac(○,2)系統(tǒng)分析采用的方法：運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治?、比較、試驗(yàn)。eq\o\ac(○,3)系統(tǒng)分析產(chǎn)生的結(jié)果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ到y(tǒng)提出改進(jìn)方案。例：王選漢字激光照排系統(tǒng)2、系統(tǒng)分析及其一般步驟：明確問題明確問題,設(shè)立目標(biāo)收集資料,制定方案分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較檢驗(yàn)核實(shí),作出決策（結(jié)合田忌賽馬案例）3、系統(tǒng)分析的主要原則：（1）整體性原則（丁謂修復(fù)皇宮）系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(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，再看某一階段；先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。例：田忌賽馬、丁謂修復(fù)皇宮、街道各部門施工（2）科學(xué)性原則（三三進(jìn)九不如二五一十）系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具用說服力。例：種稻“三三進(jìn)九不如二五一十”（3）綜合性原則（孝襄高速公路）系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水壩三、系統(tǒng)的優(yōu)化：1、系統(tǒng)優(yōu)化的目的：系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化（或最小化）。最小的成本——最大的利潤；最短的工期——更多的工程量；最少的能耗——更多的產(chǎn)品；單位面積土地——更高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。（案例：農(nóng)業(yè)間作套種，家具利潤問題等）優(yōu)化目標(biāo)：在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化（或最小化）。目標(biāo)函數(shù)；約束條件：對(duì)系統(tǒng)起限制作用的，并且是不可人為調(diào)節(jié)的。影響因素：是指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。2、系統(tǒng)優(yōu)化的方法：數(shù)學(xué)模型——最優(yōu)解；科學(xué)估算、試驗(yàn)——滿意解。結(jié)合案例，分析系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。四、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。它包含對(duì)某個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，同時(shí)需要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對(duì)其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)。1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求：要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用：運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化：先從整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟包括：將系統(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(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)