专题八系统与设计

系统与设计系统与设计系统与设计系统与设计什么是系统什么是系统部件部件功能功能车把车把脚蹬脚蹬链轮链轮和链和链条条前后前后车轮车轮车闸车闸控制自行车的方向控制自行车的方向将动力传递到后轮将动力传递到后轮,驱动自行车行走驱动自行车行走将人脚踩的力传将人脚踩的力传递到链轮链条上递到链轮链条上控制自行车的速度控制自行车的速度车轮的滚动带动自车轮的滚动带动自行车整体行进行车整体行进由相互联系、相互作用、相互由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。机整体，称为系统。构成系统的三个条件构成系统的三个条件第一步第一步第二步第二步第三步第三步至少要有至少要有两个两个或或者两个以上的要者两个以上的要素（部分）才能素（部分）才能组成系统组成系统要素（部分）要素（部分）之间相互联之间相互联系、相互系、相互作用，按照作用，按照一定方式形成一定方式形成一个整体一个整体这个整体具这个整体具有的功能是各个有的功能是各个要素（部分）的要素（部分）的功能中所没功能中所没有的有的不属于构成台灯作为系统的条件的是（不属于构成台灯作为系统的条件的是（）A.台灯有两个以上的要素台灯有两个以上的要素 B.组成台灯的各要素相互联系组成台灯的各要素相互联系C.台灯具有照明功能台灯具有照明功能 D.台灯具有合理的外形台灯具有合理的外形D生活中的系统生活中的系统消化系统消化系统网络系统网络系统汽车系统汽车系统太阳太阳系系从功能的角度将自行车分为从功能的角度将自行车分为若干子系统。若干子系统。1.传动子系统：传动子系统：2.制动子系统：制动子系统：3.导向子系统：导向子系统：4.承重子系统：承重子系统：脚蹬、链轮、链脚蹬、链轮、链条、飞轮条、飞轮刹车手柄、车闸、刹车手柄、车闸、连接线连接线车把、前叉、前车把、前叉、前轴、前轮轴、前轮车架、鞍座、后车架、鞍座、后车座车座系统可再分为子系统系统可再分为子系统系统的分类系统的分类系统的分类系统的分类 1台灯是一个系统它由灯泡、支撑架、灯罩、台灯是一个系统它由灯泡、支撑架、灯罩、开关、底座等五个部分组成。其中灯泡不能被称开关、底座等五个部分组成。其中灯泡不能被称为系统的为系统的()A环节环节 B子系统子系统 部分部分 D要素要素2.阿基米德式螺旋抽水机是古希腊科学家阿基米德阿基米德式螺旋抽水机是古希腊科学家阿基米德在公元前在公元前3世纪为了将水从大船的船舱中排出而世纪为了将水从大船的船舱中排出而发明的。这个系统属于发明的。这个系统属于()A自然系统和人造系统自然系统和人造系统 B实体系统和抽象系统实体系统和抽象系统 C自然系统和社会系统自然系统和社会系统 D人造系统和实体系统人造系统和实体系统AD系统的性质系统的性质整体性整体性1系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各要系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的素在孤立状态下所没有的理解理解1:1:任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。要素或整体的功能发挥。理解理解2:2:系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。“21+1”理解理解3:3:做任何事情都要重视整体效应做任何事情都要重视整体效应,必要时候要舍得抛必要时候要舍得抛弃部分而保存整体弃部分而保存整体.根据系统的整体性特征根据系统的整体性特征,解释表中所列的现象解释表中所列的现象现象现象原因原因一个和尚挑水吃一个和尚挑水吃,两两个和尚抬水吃个和尚抬水吃,三个三个和尚没水吃和尚没水吃.三个小皮匠顶个诸三个小皮匠顶个诸葛亮葛亮一着不慎一着不慎,全盘皆输全盘皆输丢卒保车丢卒保车三个人共同构成一个系统三个人共同构成一个系统,每个人都是其每个人都是其组成要素之一组成要素之一,如果三人之间的协作关系如果三人之间的协作关系处理得不好处理得不好,反而办不好事情反而办不好事情.三个小皮匠构成一个整体三个小皮匠构成一个整体,整体的功能大整体的功能大于单独个体功能之和于单独个体功能之和.在一个系统中在一个系统中,局部对整体的制约局部对整体的制约,部分的部分的变化会影响整体的变化变化会影响整体的变化,甚至还会对全局甚至还会对全局产生决定性的影响产生决定性的影响.为了整体的利益为了整体的利益,要敢于舍弃局部利益要敢于舍弃局部利益.系统的性质系统的性质相关性相关性2相关性是指组成系统的各要素之间或系相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联统整体与部分之间的相互作用、相互联系。系。目的性目的性3任何系统都具有某种目的任何系统都具有某种目的,都要实现一定都要实现一定的功能的功能.系统的性质系统的性质任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。环境适应性环境适应性对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。电脑电脑cpu上安装的风扇为什么有时上安装的风扇为什么有时转的快有时转的慢转的快有时转的慢Cpu下方有一个下方有一个温度传感装置，当温度高时控制小温度传感装置，当温度高时控制小风扇的转速加快。当温度低时控制风扇的转速加快。当温度低时控制小风扇转速变慢，从而达到动态控小风扇转速变慢，从而达到动态控制制CPU温度的目的温度的目的4动态性动态性系统的性质系统的性质整体性：整体性：个体对整体的影响个体对整体的影响相关性：各要素之间相互作用相互联系相关性：各要素之间相互作用相互联系目的性：实现一定的功能目的性：实现一定的功能动态性：系统处于运动变化之中动态性：系统处于运动变化之中环境适应性：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整体的角度整体的角度联系的观点联系的观点发展的眼光发展的眼光“木桶理论木桶理论”认为，木桶的盛水量取决于最短的那一块木认为，木桶的盛水量取决于最短的那一块木板的长度。板的长度。1.系统的基本特性包括（系统的基本特性包括（）A、整体性、先进性、相关性、目的性、动态性、整体性、先进性、相关性、目的性、动态性B、整体性、可靠性、目的性、动态性、环境适应性、整体性、可靠性、目的性、动态性、环境适应性C、整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性、整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性D、整体性、开放性、实用性、可靠性、动态性、整体性、开放性、实用性、可靠性、动态性2、宇宙飞船由上百万个部件组成，这些部件本身很普通，、宇宙飞船由上百万个部件组成，这些部件本身很普通，但是这些部件按照一定的结构就构成了能将人类送上太空但是这些部件按照一定的结构就构成了能将人类送上太空的飞船，这主要体现了系统（的飞船，这主要体现了系统（）A、目的性、目的性 B、动态性、动态性 C、整体性、整体性 D、相关性、相关性CC 3.家庭装修时，在厨房预埋水管和电线时，就要考家庭装修时，在厨房预埋水管和电线时，就要考虑好哪里是烹饪区、哪里是储物区，再决定水管虑好哪里是烹饪区、哪里是储物区，再决定水管和电线的设计。这体现了系统的哪个特性（和电线的设计。这体现了系统的哪个特性（）A、相关性、相关性 B、环境适应性、环境适应性 C、动态性、动态性 D、整体性、整体性4.一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能，这个案例说成一座桥梁，就具有了交通的功能，这个案例说明系统最基本的特性是：（明系统最基本的特性是：（）A、目的性、目的性 B、动态性、动态性 C、整体性、整体性 D、适应性、适应性BC 5.合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的强度、硬合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的强度、硬度和韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度高、度和韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度高、韧性差；碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这反应了韧性差；碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这反应了系统的什么基本特性（系统的什么基本特性（）A、相关性、相关性 B、环境适应性、环境适应性 C、动态性、动态性 D、整体性、整体性 6.“丢卒保车丢卒保车”、“一招不慎，全盘皆输一招不慎，全盘皆输”是我们日是我们日常生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中常生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中的（的（）A、整体性、整体性 B、相关性、相关性 C、动态性、动态性 D、目的性、目的性AA什么是系统分析什么是系统分析系统分析的步骤系统分析的步骤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，：收集资料，制定方案制定方案4 4：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。3 3：分析研究，评价比较：分析研究，评价比较田忌田忌齐王齐王比分比分方案一方案一上马上马上马上马 中马中马中马中马 下马下马下马下马方案二方案二上马上马上马上马 下马下马中马中马 中马中马下马下马方案三方案三中马中马上马上马 上马上马中马中马 下马下马下马下马方案四方案四中马中马上马上马 下马下马中马中马 上马上马下马下马方案五方案五下马下马上马上马 上马上马中马中马 中马中马下马下马方案六方案六下马下马上马上马 中马中马中马中马 上马上马下马下马0 _ 31 _ 21 _ 21 _ 21 _ 22 _ 1系统分析的原则系统分析的原则整体性原则整体性原则系统分析首先要着眼于系统整体，系统分析首先要着眼于系统整体，要要先分析整体先分析整体，再分析部分；，再分析部分；先先看全局看全局，后看局部；，后看局部；先看全过程先看全过程，再看某一阶段；再看某一阶段；要考虑长远要考虑长远，不，不能只顾眼前。能只顾眼前。人行道路在一年内三次施工人行道路在一年内三次施工科学性原则科学性原则系统分析要尽可能运用科系统分析要尽可能运用科学方法学方法和数学工具和数学工具进行进行定量定量分析，使决分析，使决策的过程和结果更具有说服力。策的过程和结果更具有说服力。综合性原则综合性原则当系统存在若干个目标时，应将当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最目标排出优先次序，首先选取最优的目标，然后尽可能在不损害优的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个第一个目标的前提下完成下一个目标。要目标。要综合分析，统筹兼顾综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。不可顾此失彼，因小失大。1、运用系统分析的方法处理具体问题时要遵循哪些原则（、运用系统分析的方法处理具体问题时要遵循哪些原则（）A、整体性原则、相关性原则、局部原则、整体性原则、相关性原则、局部原则 B、整体性原则、目的性原则、相关性原则、整体性原则、目的性原则、相关性原则 C、整体性原则、科学性原则、综合性原则、整体性原则、科学性原则、综合性原则 D、整体性原则、科学性原则、动态性原则、整体性原则、科学性原则、动态性原则2、2009年年6月月27日上海市一幢在建日上海市一幢在建13层楼房整体倒覆（如图所层楼房整体倒覆（如图所示），调查组专家应用科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定示），调查组专家应用科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定量分析。这体现了系统分析的量分析。这体现了系统分析的（）A.整体性原则整体性原则B.综合性原则综合性原则C.科学性原则科学性原则D.相关性原则相关性原则CC系统优化系统优化在给定的条件（或约束条件）下，根据系统在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。这就统的目标值达到最大化（或最小化）。这就叫系统的优化。叫系统的优化。目标与目标函数：目标与目标函数：目标与收益总和之间目标与收益总和之间的关系的关系约束条件：约束条件：对目标函数起限制作用，不对目标函数起限制作用，不能人为调节能人为调节影响因素：影响因素：产生影响，可人为调节。产生影响，可人为调节。v 目的：实现增产、增收、提高土地的利用率。v 条件：农作物的生长特性、天气、气候。v 手段：利用农作物生长的季节差、时间差。v 约束条件：农作物的生长特征、天气、气候等因素对农作物套种起着限制作用，是不能人为调节的。v 套种的技术水平田间管理病虫害防治对产量有直接影响，并可以人为调节。可优化。农作物种植系统的优化农作物种植系统的优化农业农业间作套种。间作套种。系统设计系统设计系统设计是在系统分析基础上系统设计是在系统分析基础上,设计出满足预定设计出满足预定目标的系统的过程。目标的系统的过程。步骤：将系统设计分解为步骤：将系统设计分解为若干子系统若干子系统，确定，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术和评价，对系统进行总体技术系统进行技术和评价，对系统进行总体技术设计和评价等。设计和评价等。系统设计的目的与要求：系统设计要从整体出发，以系统设计的目的与要求：系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的系统整体功能的最优为目的（1）系统设计的目的与要求。）系统设计的目的与要求。（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。）系统各部分之间的相互联系与相互作用。（3）系统设计方案的优化。）系统设计方案的优化。理解：从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的。理解：运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的基本特性，既要考虑当前，也要考虑长远。理解：从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善个部分的设计。u系统设计应考虑的主要因素系统设计应考虑的主要因素1.系统设计应考虑的主要问题是（系统设计应考虑的主要问题是（）系统设计的目的系统设计的目的 系统设计的要求系统设计的要求 系统系统各部分之间的相互联系和相互作用各部分之间的相互联系和相互作用 系统设计系统设计方案的优化方案的优化 A、B、C、D、A 小王同学见到一位老人骑着自行车在小路上行使（如图所小王同学见到一位老人骑着自行车在小路上行使（如图所示）。为了优化该自行车系统，小王想出了以下措施：示）。为了优化该自行车系统，小王想出了以下措施：提高鞍座的弹性；调整鞍座的高度；在车架上增加减提高鞍座的弹性；调整鞍座的高度；在车架上增加减震装置；调节轮胎充气量到适中；提高刹车的可靠性；震装置；调节轮胎充气量到适中；提高刹车的可靠性；将车架上的斜杠改为横杠；将简易链条罩改为封闭式；在将车架上的斜杠改为横杠；将简易链条罩改为封闭式；在自行车后部装一个车篓；跳高车把的高度。自行车后部装一个车篓；跳高车把的高度。请分析上述九项措施，在下列请分析上述九项措施，在下列“”处填写符合要求处填写符合要求的措施的序号。的措施的序号。（1 1）能增加自行车系统功能的是）能增加自行车系统功能的是 ；（2 2）能提高安全性能的是）能提高安全性能的是 、；（3）能减轻颠簸的是）能减轻颠簸的是 、。