系统的分析及优化（37张幻灯片）
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课件37张PPT。系统的分析系统分析的含义系统的分析1、系统分析及一般步骤1)决策的方法
决策方法有经验决策和科学决策；
系统分析是一种科学决策的方法。公交线路设计2)系统分析的涵义系统分析的涵义： 系统分析：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祥的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订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．书76页第三段
系统分析的基本方法:
系统分析的基本方法就是把一个任务放在系统的运行过程中加以考察，运用逻辑推理和分析计算，研究分析这个任务以及任务的各个因素，找出规律性，提出可行性方案，使系统整体达到理想的目的。案例分析：汉字激光照排系统(p77)案例分析激光照排机原北大教授 06年病逝思考：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？王选进行决策的依据主要有哪些？3)系统分析的一般步骤系统分析的一般步骤可以描述为：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
作出决策案例分析：田忌赛马案例分析思考：（p78）
1.田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案?
2.孙膑所出的主意,为什么能使田忌赢了齐王?田忌赛马战术分析(1)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，制定方案各种方案：田忌赛马战术分析(2)3：检验核实，作出决策选择合适的马的出场顺序。4：分析计算，评价比较各种方案的比赛结果：田忌赛马战术分析(3)4)系统分析的主要原则整体性原则科学性原则综合性原则案例：丁谓修复皇宫案例：人行道施工问题案例：孝襄高速公路1.整体性原则
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 丁谓修复皇宫整体性原则第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第二，要运来大批木材和石料；第三，要运来大量新土。 宋真宗在位时，皇宫曾起火。一夜之间，大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿，宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程。当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大问题：丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案：首先，从施工现场向外挖了若干条大深沟，把挖出来的土作为施工需要的新土备用，于是就解决了新土问题。第二步，从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的运输问题。最后，等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为平地。施工方案简单归纳起来，就是这样一个过程：
挖沟（取土）→引水入沟（水道运输）→填沟（处理垃圾）。 按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响，因而确实是很科学的施工方案。 丁谓在修复皇宫工程中，运用了整体的解决方案，使取土、运输材料、处理垃圾三项繁重的任务协调起来，在总体上得到了最佳解决。马上行动这一事件的原因:电信、煤气、市政三家
没统一协调，没有从全局出发，缺少整
体统筹的观念，给市民带来不便。
好的处理方法：三家共同协商，一次
性地解决问题。79页马上行动2.科学性原则
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。
例如：在比较种植水稻是一年三季还是一年
两季合算时，有人提出：三三进九不如二五一十，这是最简单最实用的定量分析
科学性原则 田螺石螺，家喻户晓。午夜时分常常见到不少食客相约三五知己在大排档吃夜宵，桌上一盘炒螺，几瓶啤酒，一聊就是半天。
可是，也有人边细嚼美味的螺肉，边“吐吐吐”地把吃进嘴巴里的泥巴、螺崽吐出来，埋怨螺肚泥巴螺崽多。客观地说，食客缺乏吃螺技巧固然有之，厨师未尽责任也是原因之一。 有一个流传很久的民间办法。先将田螺石螺放进盛满清水的盆子里，再把菜刀、锅铲等非不锈钢铁器插进螺堆。第二天就可以发现这些铁器上爬满了螺，不仅盆底沉下一层螺吐出来的泥巴，母螺还产下很多螺崽。如果清理干净后再重复处理，螺就继续吐泥下崽。这样，螺的肚子里便干净多了。为何铁器能催螺吐泥产崽，个中原因我也说不清楚，但我知道这个办法有效，毕竟已流传几代人了。 其实这种做法也不见得麻烦，只是略为拖延一点资金回收时间罢了。我细细一想，三三得九，不如二五一十。假设不作吐泥加工的炒螺每碟售三元，卖了三蝶也只得九元收入，还未必得宠；但已作吐泥加工的售五元一蝶，卖两蝶就有十元收入，顾客还吃得既放心又开心。如此这般，何乐而不为呢？ 螺的处理3.综合性原则
系统分析总是为实现系统目标服务的。当存在多个目标时，需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多
疑难杂症——运用系统综合性原则
综合性原则湖北省的孝襄高速公路总投资额达72亿元人民币，是“十五”期间该省投资规模最大、建设里程最长的一条高速公路 。按照设计方案，孝襄高速公路要穿越占地面积达19km2的“洛阳银杏保护区”，2万多棵树龄在百年以上的古银杏树将面临毁灭性的破坏。银杏树的成长周期特别长，移栽成活率极低，一旦被毁损，势必破坏当地的生物多样性。如果更改最初的设计方案，绕避保护区1.4km，工程指挥部就要为此增加投资4200万元。根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑哪些目标？孝襄高速公路孝襄高速公路1：保护珍稀的银杏名贵树木。
2：控制工程投资额度、坚持原设计不变。 孝襄高速公路抱着洛阳银杏园绕了个圈，好处有：
一是有利于保护我国珍稀物种银杏树，实现生物多样性。
二是在当前国内外心血管疾病呈增加趋势，治疗心血管疾病的中药银杏供不应求的情况下，有利于保护和开发银杏的药物资源。
三是保住了当地百姓的致富资源。
湖北省随州市洛阳镇 有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。
如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜。
但是船很小，只够农夫带一样东西过河。
请你帮农夫解决难题？如何过河？1）系统的优化的含义是指在给定的条件(或约束)下，根据系统的优化目标，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)。
系统优化的意义实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
2、系统的优化探 究 如何减少学生就餐时间？2）系统优化的各要素优化目标、目标函数、影响系统优化的因素、约束条件影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。 约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不
能人为调节的因素。如农作物的生长周期、气候等因素。【案例】农作物种植系统的优化—农业间作套种目标函数是提高土地利用率和土地单位面积农作物收益总和之间的关系。农作物的生长周期、气候等因素是约束条件影响系统优化的因素:套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等等。 某家具厂要安排一周的计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子，假定所有产品都能销售。问：该厂每周生产桌子和椅子的数量分别是多少时，能获得最大利润？利润最大值用表示，桌子数用 表示,椅子数用 案例分析分析系统优化的各要素优化目标:获得最大利润
目标函数:
影响优化的因素:能人为调节的约束条件: （材料）（工时）完善、验证3）最优化方法 为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。阅读：数学模型的最优化
现实
原型数学
模型数学
结论抽象求解原型分析
装修施工的组织优化（P83 ）
分析：根据装修的施工流程、资源利用、空间等要求进行分析，可以得到依次施工和平行施工两种方案，思考各自的特点。 案例分析施工项目：教学楼装修 施工内容：教学楼A、B、C栋，需要水电、木工、油漆三个施工过程，每个施工过程需要3周时间目标：组织装修，使装修工期和资源利用最为合理。方案一：按照施工要求，从A到B到C，依次施工方案二：按照施工要求，A、B、C栋同时进行施工（平行施工）方案三：按照施工要求，A、B、C栋进行流水施工。案例分析■
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■案例分析根据分析，确定按照方案三进行施工。选择出最佳方案：方案三案例分析本节小结1.系统的含义
2.系统分析的一般步骤：1）明确问题，设立目标 2）收集资料，制定方案 3）检验核实，作出决策 4）分析计算，评价比较
3.系统分析主要原则:整体性、科学性、综合性
4.系统优化的含义
5.系统优化各要素分析：优化目标、目标函数、影响因素、约束条件课堂练习2、下列不属于系统分析的步骤是（ ）
A.推理归纳?? B.阐明问题? ?
C.分析研究?? D.评价比较1、系统分析的目的是：（ ） A.为了减少实验的失败
B.为了减少系统内子系统的要素 C.为了减少设计决策的风险
D.为了减少设计过程的不确定因素。CA3、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统分析的（ ）
A.整体性原则 B.动态性原则
C.综合性原则 D.科学性原则4、系统优化的意义（?? ）
A.获取系统的最佳效益或最佳功能???
B.改善系统的环境
C.调整系统的结构?????????????????
D.改变系统的特征课堂练习BAThank You !
决策方法有经验决策和科学决策；
系统分析是一种科学决策的方法。公交线路设计2)系统分析的涵义系统分析的涵义： 系统分析：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祥的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订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．书76页第三段
系统分析的基本方法:
系统分析的基本方法就是把一个任务放在系统的运行过程中加以考察，运用逻辑推理和分析计算，研究分析这个任务以及任务的各个因素，找出规律性，提出可行性方案，使系统整体达到理想的目的。案例分析：汉字激光照排系统(p77)案例分析激光照排机原北大教授 06年病逝思考：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？王选进行决策的依据主要有哪些？3)系统分析的一般步骤系统分析的一般步骤可以描述为：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
作出决策案例分析：田忌赛马案例分析思考：（p78）
1.田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案?
2.孙膑所出的主意,为什么能使田忌赢了齐王?田忌赛马战术分析(1)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，制定方案各种方案：田忌赛马战术分析(2)3：检验核实，作出决策选择合适的马的出场顺序。4：分析计算，评价比较各种方案的比赛结果：田忌赛马战术分析(3)4)系统分析的主要原则整体性原则科学性原则综合性原则案例：丁谓修复皇宫案例：人行道施工问题案例：孝襄高速公路1.整体性原则
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 丁谓修复皇宫整体性原则第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第二，要运来大批木材和石料；第三，要运来大量新土。 宋真宗在位时，皇宫曾起火。一夜之间，大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿，宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程。当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大问题：丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案：首先，从施工现场向外挖了若干条大深沟，把挖出来的土作为施工需要的新土备用，于是就解决了新土问题。第二步，从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的运输问题。最后，等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为平地。施工方案简单归纳起来，就是这样一个过程：
挖沟（取土）→引水入沟（水道运输）→填沟（处理垃圾）。 按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响，因而确实是很科学的施工方案。 丁谓在修复皇宫工程中，运用了整体的解决方案，使取土、运输材料、处理垃圾三项繁重的任务协调起来，在总体上得到了最佳解决。马上行动这一事件的原因:电信、煤气、市政三家
没统一协调，没有从全局出发，缺少整
体统筹的观念，给市民带来不便。
好的处理方法：三家共同协商，一次
性地解决问题。79页马上行动2.科学性原则
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。
例如：在比较种植水稻是一年三季还是一年
两季合算时，有人提出：三三进九不如二五一十，这是最简单最实用的定量分析
科学性原则 田螺石螺，家喻户晓。午夜时分常常见到不少食客相约三五知己在大排档吃夜宵，桌上一盘炒螺，几瓶啤酒，一聊就是半天。
可是，也有人边细嚼美味的螺肉，边“吐吐吐”地把吃进嘴巴里的泥巴、螺崽吐出来，埋怨螺肚泥巴螺崽多。客观地说，食客缺乏吃螺技巧固然有之，厨师未尽责任也是原因之一。 有一个流传很久的民间办法。先将田螺石螺放进盛满清水的盆子里，再把菜刀、锅铲等非不锈钢铁器插进螺堆。第二天就可以发现这些铁器上爬满了螺，不仅盆底沉下一层螺吐出来的泥巴，母螺还产下很多螺崽。如果清理干净后再重复处理，螺就继续吐泥下崽。这样，螺的肚子里便干净多了。为何铁器能催螺吐泥产崽，个中原因我也说不清楚，但我知道这个办法有效，毕竟已流传几代人了。 其实这种做法也不见得麻烦，只是略为拖延一点资金回收时间罢了。我细细一想，三三得九，不如二五一十。假设不作吐泥加工的炒螺每碟售三元，卖了三蝶也只得九元收入，还未必得宠；但已作吐泥加工的售五元一蝶，卖两蝶就有十元收入，顾客还吃得既放心又开心。如此这般，何乐而不为呢？ 螺的处理3.综合性原则
系统分析总是为实现系统目标服务的。当存在多个目标时，需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多
疑难杂症——运用系统综合性原则
综合性原则湖北省的孝襄高速公路总投资额达72亿元人民币，是“十五”期间该省投资规模最大、建设里程最长的一条高速公路 。按照设计方案，孝襄高速公路要穿越占地面积达19km2的“洛阳银杏保护区”，2万多棵树龄在百年以上的古银杏树将面临毁灭性的破坏。银杏树的成长周期特别长，移栽成活率极低，一旦被毁损，势必破坏当地的生物多样性。如果更改最初的设计方案，绕避保护区1.4km，工程指挥部就要为此增加投资4200万元。根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑哪些目标？孝襄高速公路孝襄高速公路1：保护珍稀的银杏名贵树木。
2：控制工程投资额度、坚持原设计不变。 孝襄高速公路抱着洛阳银杏园绕了个圈，好处有：
一是有利于保护我国珍稀物种银杏树，实现生物多样性。
二是在当前国内外心血管疾病呈增加趋势，治疗心血管疾病的中药银杏供不应求的情况下，有利于保护和开发银杏的药物资源。
三是保住了当地百姓的致富资源。
湖北省随州市洛阳镇 有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。
如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜。
但是船很小，只够农夫带一样东西过河。
请你帮农夫解决难题？如何过河？1）系统的优化的含义是指在给定的条件(或约束)下，根据系统的优化目标，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)。
系统优化的意义实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
2、系统的优化探 究 如何减少学生就餐时间？2）系统优化的各要素优化目标、目标函数、影响系统优化的因素、约束条件影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。 约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不
能人为调节的因素。如农作物的生长周期、气候等因素。【案例】农作物种植系统的优化—农业间作套种目标函数是提高土地利用率和土地单位面积农作物收益总和之间的关系。农作物的生长周期、气候等因素是约束条件影响系统优化的因素:套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等等。 某家具厂要安排一周的计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子，假定所有产品都能销售。问：该厂每周生产桌子和椅子的数量分别是多少时，能获得最大利润？利润最大值用表示，桌子数用 表示,椅子数用 案例分析分析系统优化的各要素优化目标:获得最大利润
目标函数:
影响优化的因素:能人为调节的约束条件: （材料）（工时）完善、验证3）最优化方法 为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。阅读：数学模型的最优化
现实
原型数学
模型数学
结论抽象求解原型分析
装修施工的组织优化（P83 ）
分析：根据装修的施工流程、资源利用、空间等要求进行分析，可以得到依次施工和平行施工两种方案，思考各自的特点。 案例分析施工项目：教学楼装修 施工内容：教学楼A、B、C栋，需要水电、木工、油漆三个施工过程，每个施工过程需要3周时间目标：组织装修，使装修工期和资源利用最为合理。方案一：按照施工要求，从A到B到C，依次施工方案二：按照施工要求，A、B、C栋同时进行施工（平行施工）方案三：按照施工要求，A、B、C栋进行流水施工。案例分析■
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■案例分析根据分析，确定按照方案三进行施工。选择出最佳方案：方案三案例分析本节小结1.系统的含义
2.系统分析的一般步骤：1）明确问题，设立目标 2）收集资料，制定方案 3）检验核实，作出决策 4）分析计算，评价比较
3.系统分析主要原则:整体性、科学性、综合性
4.系统优化的含义
5.系统优化各要素分析：优化目标、目标函数、影响因素、约束条件课堂练习2、下列不属于系统分析的步骤是（ ）
A.推理归纳?? B.阐明问题? ?
C.分析研究?? D.评价比较1、系统分析的目的是：（ ） A.为了减少实验的失败
B.为了减少系统内子系统的要素 C.为了减少设计决策的风险
D.为了减少设计过程的不确定因素。CA3、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统分析的（ ）
A.整体性原则 B.动态性原则
C.综合性原则 D.科学性原则4、系统优化的意义（?? ）
A.获取系统的最佳效益或最佳功能???
B.改善系统的环境
C.调整系统的结构?????????????????
D.改变系统的特征课堂练习BAThank You !
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