通用技术 系统的分析

,*,在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策,经验决策,和,科学决策,系统分析,就是一种科学决策的方法。,那么决策方法有那些呢？,3.2,系统的分析,(,上,),第三单元 系统与设计,经全国中小学教材审定委员会,2004,年初审通过,普通高中课程标准实验教材书 通用技术 必修,2,技术,与,设计,2,GENERAL TECHNOLOGY,总第,17,课时,第三模块 系统设计,通用技术,一、系统分析的含义,二、系统分析的一般步骤,三、系统分析的主要原则,四、系统的优化,一、什么是系统分析（,p76,）,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的,考察、分析、比较、试验,，并在此基础上拟定一套有效的,处理步骤和程序,，或对原有的系统,提出改进方案,的过程，,就是系统分析,。,系统分析的,显著特点,：,完整地,而不是零星地处理问题，,考虑各种,主要变化因素及其相互的影响，,全面地,思考和解决问题。,一、什么是系统分析（,p76,）,系统分析的意义：,正确地提出整体目标,恰当有效地选择方案,科学地确定行动方略,案例分析,汉字激光照排系统,王选（,1937,年,2,月,2006,年,2,月,13,日）中国科学院院士，中国工程院院士。全国政协副主席，北京大学计算机研究所所长，方正控股有限公司董事局主席，,2001,年获,国家最高科学技术奖,。,一、什么是系统分析（,p76,）,一、什么是系统分析（,p76,）,思考：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？你认为王选进行决策的依据主要有哪些？,依据如下：,在,详细调查研究的基础上，看到国外优势的同时，也看到国内技术储备（已经有在研制第二、三代机的基础）及第四代机的市场前景,技术难关，只要努力还是可以克服的,使我国的报业排版不再依赖国外的技术,目标：,系统分析的一般步骤如下：,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,二、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体功能，目的是寻求解决问题的相对最佳决策。那如何找出这个最佳决策呢？,明确问题，设立目标,：,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。,收集资料，制定方案,：,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。,检验核实，作出决策,：,如果对制定的方案不满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止。,分析计算，评价比较,：,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。,二、系统分析的一般步骤,案例分析：田忌赛马,二、系统分析的一般步骤,1,：明确问题，设立目标,问题：跑马比赛，,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。,2,：收集资料，制定方案,资料：齐王的马整体占优，三个等级，每个等级都比田忌好。,各种方案,如下：,上,上,中,中,下,下,上,上,中,下,下,中,上,中,中,上,下,下,上,中,中,下,下,上,上,下,中,上,下,中,上,下,中,中,下,上,输,输,输,0:3,输,输,赢,1:2,输,赢,输,1:2,输,输,赢,1:2,输,赢,赢,2:1,输,输,赢,1:2,二、系统分析的一般步骤,4,：检验核实，作出决策,选择第五种方案，理顺出场顺序。,3,：分析计算，评价比较,各种方案的比赛结果：,六种方案，三种结果,0:3 1:2 2:1,上,下,中,上,下,中,输,赢,赢,2:1,二、系统分析的一般步骤,系统分析几乎运用到各个领域,思考：哪些事需要系统分析的方法去解决？,运用系统分析的方法可以处理具体问题，那么具体使用系统理论分析问题的时候，需要遵循哪些主要原则呢？,二、系统分析的一般步骤,3.,系统分析的主要原则,整体性原则,科学性原则,综合性原则,1,）整体性原则,3.,系统分析的主要原则,系统分析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；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。,案例分析,丁谓修复皇宫,3.,系统分析的主要原则,3.,系统分析的主要原则,P79,请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？,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，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；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、费用和时间,一举三得。,2,）科学性原则,3.,系统分析的主要原则,指系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。,人类很早就想实现“上天”的梦想，人们于是模仿鸟的外型和飞行动作进行尝试，但不管装上翅膀还是以人力驱动扑翼飞机，结果都以失败告终。吸取经验后，海斯勒和维林吉尔在别人的基础上采用科学的方法进行设计，取得了成功。他们抓住了人力飞机是依靠人做动力的关键，进行了分析计算。他们知道，一个强键的运动员连续做功的功率只能达到,250W,左右，同时他们还知道：,P=K,1,V,3,S=K,2,/V,2,由此，得出以下结论：飞机的速度应很低，机翼面积应该很大；而且由于飞行速度低，即使飞机的结构稍大，也不会增加太大的阻力。于是，他们参考了自行车车轮的构造原理，利用中央垂直管和牵引钢丝组成的机翼支撑结构，使面积很大的机翼并不太重。此外，他们还对飞机设计进行了许多细节的改进。,1936,年，他们的飞机飞到,5,米的高度，航行了,45,米，空中飞行时间达到,20,秒，终于实现了依靠人力“飞天”的梦想。,通过运用科学的方法海斯勒他们取得了成功。,案例：人力飞机,优选法,是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法有很多，如黄金分割法、分数法、对分法等。黄金分割法也称,0.618,法。,该方法于,70,年代在我国得以推广，并取得了很大的成就。我国著名数学家华罗庚在应用优选法方面做出了杰出贡献。,3.,系统分析的主要原则,阅读：优选法,如在炼钢时需加入某种元素来增加钢材强度，若将试验点取在这一元素用量区间的,0.618,处，获得理想用量的试验次数将大大减少。实验证明，用优选法做,16,次试验，就可达到“对分法”做,2000,余次试验的效果。,3.,系统分析的主要原则,1,、,“,两面针,”,牙膏：采用优选法科学生产大幅度降低铝材消耗，每年节约铝材几吨；结果打了,3,年漂亮仗,2,、著名数学家华罗庚教授在他晚年时，在全国讲学，介绍他的优选法。当时广东有,5,个水泥厂，经过优选法的改良，生产出,6,个水泥厂的产量。,3,、优选法使得新西兰培育出世界上最好的肉牛和奶牛。为了发展羊毛和肉类生产，新西兰采用先进的培育技术，改进当地羊只的品种，使其具有国外引进种群的特殊优点。,3.,系统分析的主要原则,制定系统目标方面,:,系统分析总是为实现系统目标服务的，应将目标排出优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一目标的前提下完成下一个目标，这就需要综合分析、统筹兼顾、不可顾此失彼。,3,）综合性原则,3.,系统分析的主要原则,系统设计方案的后果方面,:,系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。（例建厂后带来的环境污染、生态平衡破坏、水土流失）,3.,系统分析的主要原则,方案的综合性考虑,:,某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果。（例中西医结合治疗了许多疑难杂症）,3.,系统分析的主要原则,案例分析,：,p080,根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑那些目标？,1,）当地的生态多样性。,2,）减少投资。,3.,系统分析的主要原则,