(共52张PPT)
第三章 系统与设计
第一节 系统及其特性
2
2
2
车把的作用 控制自行车的方向
脚蹬的作用 将人脚踩的力传递到链轮链条上
链轮和链条的作用 将动力传递到后轮,驱动自行车前进
前后车轮的作用 车轮的滚动带动自行车整体前进
车闸的作用 控制自行车的速度
分析出现下列情况时,可能会导致的后果:
车闸的橡皮松了:会导致刹车失灵。
车把固定螺钉松了:会使自行车的方向控制失灵。
链条断了:自行车无法前进。
车轮的辐条断了:车圈会发生变形。
消化系统、生态系统、教学系统、人体系统、后勤系统、网络系统、呼吸系统、汽车传动系统、监控系统
汽车传动系统
系统定义:
由相互联系、相互作用、相互制约的若干要素或部分组成的,具有一定的结构和功能的有机整体。
一、系统
构成系统必备的三个条件
1.至少有两个或者两个以上的要素(部分)才能组成系统;
2.要素(部分)之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体;
3.这个整体具有的功能是各个要素(部分)的功能中所没有的。一个系统又可划分为若干子系统。
马上行动:自行车可分成哪几个子系统 ?
传动子系统:脚蹬、链条、链轮等。
制动子系统:刹车柄、车闸、连线等。
车轮子系统:外胎、内胎、辐条、车圈、气门等。
承重子系统:车架、鞍座、后车座等 。
二、系统的类型
根据需要,系统可以分为自然系统、人造系统,也可以分为实体系统和抽象系统。
自然系统和人造系统
实体系统和抽象系统
概念、原理、方法、制度、程序
开放系统和封闭系统
01
整体性
02
相关性
03
目的性
04
动态性
05
环境适应性
系统的基本特性
思考:1.“麻雀虽小,五脏俱全”通常用来比喻什么?
比喻事物的体积或规模虽小,但具备的内容却很完整。
2. “盲人摸象”又用来比喻什么?
通常形容对事物观察不全面,只了解一部分情况没有从系统的整体性把握。
系统的基本特性——整体性
(1)整体性:整体性是系统最基本的特性,也是观察和分析
系统最基本的思想和方法。
①系统的各部分按照一定的结构组成一个整体,从而实现
了系统的功能
案例:2015年1月18日亚洲杯小组赛中国队
以2:1赢了韩国队,取了三连胜,
这完全是孙可一个人的功劳,是吗?
分析: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。
系统的基本特性——整体性
分析:三个皮匠构成一个整体,整体的功能大于单独的
个体功能之和。
②系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。
说明:系统不是各个元素的简单相加。如果将系统各部
分之间的相互联系相互作用协调好,就能得到
1+1>2的效果。反之,亦然!
◇现象1:“三个臭皮匠顶个诸葛亮”。
系统的基本特性——整体性
回顾:自行车链条断了会怎样?
无法前进,失去了以车代步的功能!
分析:说明在一个系统中局部对整体的制约,部分的
变化会影响整体的变化,甚至还会对全局产生
决定性的影响。
③部分制约和影响着系统整体的功能
◇现象2:“一着不慎,全盘皆输”。
分析:系统是一个整体,是具有总体的特定功能、目
标和作用的有机整体,它要求局部要服从整
体,要有整体观点和整体效益,要有整体目标。
④部分要服从整体
◇现象3:“丢卒保车”
传说,法国著名雕塑家罗丹曾经给文学家巴尔扎克雕了一座塑像。塑像雕好后,大受人们的称赞,人们特别对雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口,都说这双手太逼真、太生动了。罗丹听到人们的议论后,却毫不犹豫地从塑像上砍去了这双手。
阅读:巴尔扎克的塑像
思考:罗丹这样做的目的何在?
雕塑家的这一行为给你以怎样的启示?
①罗丹砍去双手的目的在于使人们注意塑像的整体,
而不会只注意双手。
②这给我们一个启示:做任何事情,都要重视整体效
应,必须时要舍得抛弃部分而保存整体。
总结:一个系统组织得好不好,就要看它的整体功能实现得怎样,分析一个系统的优劣,整体性的优劣是最重要的指标,不能离开整体去分析任何一个组成部分,离开整体去分析部分是毫无意义的!
例:“阿波罗号”
水是由氢和氧两种元素构成,但当你口喝需要喝水时,分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴,这说明( C )
A、至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统
B、各要素(部分)之间相互联系、相互作用,按照一定的方式形成整体
C、系统整体所具有的功能是各个要素(部分)的功能中没有的
D、系统包含子系统,它又是更大系统的子系统
分析:为什么自行车链条断了会失去了以车代步的功能?
因为如果链条断了,则自行车的前后轮之间将失去联系,即自行车各部件之间的联系被破坏了,自行车也就无法行使代步的功能 了。
(2)相关性:组成系统的各要素之间或系统与部分之间
的相互作用、相互联系。
讨论分析:厨具的安装
家庭装修是一项系统性很强的工程,各项工作之间、各种设施之间存在着必然的联系,它们互相影响互相制约,只有从它们的相关性出发,处理好各方面的关系,才能事半功倍。
分析案例: 魁北克大桥的坍塌
桥的结构改变了,其所承受的力也会随之改变!
强 调:整体性和相关性的区别:
①整体性是整体功能的发挥。
②相关性却是系统中各要素之间的相互作用、相互联
系、 相互影响。
整体性和相关性的联系:
系统的整体性和相关性在很多时侯是相互包容的,不
是非此即彼
再析:自行车的功能?
以 车 代 步
③当具体目标有矛盾时,要从系统的目的出发进行协调
设计和分析一个系统时,必须先弄清其目的,否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。系统的多个目标有时不完全一致,甚至矛盾,这就需要协调,寻求平衡或折衷的办法,从而更好地实现其目的。
(3)目的性:系统都是以实现某种功能为目的的。
①目的性是用来区别不同系统的标志。
②系统的目的一般通过更具体的目标来实现。对于复
杂系统,目标有多个,往往用一个指标体系来描述
系统的目标。
思考:自行车为什么要有刹车功能?
自行车的作用是提高速度,使人们可以更快地到达目的地,而刹车的作用却是减速,两者相矛盾。
对行车速度和安全进行协调
马上行动:P71
1、人们将发条、游丝、齿轮、表壳等 零部件组装成钟表,其目的是:
为了满足人们对计时功能的需要
2、经营管理系统通过优化和配置企业的人力和物力资源而形成,其目的是:
实现企业利润的最大化,成本和能源使用的最小化
讨论:课后合作完成。
(4)动态性:系统处在运动变化和发展之中。
◇案例:分析生病、看病过程
分析:任何系统都是一个动态的系统,处在运动变化和
发展中。
运用系统的动态观点,有助于使我们不仅看到系统的现状,而且看到系统的变化和发展,从而预测系统的将来,掌握系统的发展规律。
讨论:
1.台式计算机的CPU上安装的小风扇为什么有时转得快,有时转得慢?
2、你认为有没有不具有动态性的系统,为什么?
猜一猜
(5)环境适应性:对环境变化的适应能力
◇案例: “近朱者赤,近墨者黑”。
分析:说的是环境对系统的影响。环境总是不断
变化的,系统要适应环境的变化而变化。
谚语:“狗咬刺猬,无处下牙!”
强调:系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化并保持最优适应状态的系统,才能发挥自身作用,实现可持续发展,否则是没有生命力的。是否有很好的环境适应性也是评价系统优劣的一个重要指标!
思 考:家用电冰箱不能紧贴墙壁放置,汽车在雪地上
行走轮胎要加防滑链条,这都是为什么?
冰箱放置与墙保持距离,目的是让冰箱有一个适当的散热空间,从而保持正常工作。
一般汽车在雪地上会因为打滑而无法正常行走,因此在轮胎上加链条是起防滑作用。
讨 论:春捂秋冻的道理。
这是环境适应性的体现:由于人自身就是一个系统,春天多穿一些是对冬天的一种适应和衔接,秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。
系统的特性:
1.整体性 (侧重部分影响整体)
2.相关性(侧重部分与部分之间的联系)
3.目的性(区别不同系统的标志)
4.动态性 (用发展的眼光看问题)
5.环境适应性 (适应外部环境的变化)
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、相互联系。
2.相关性
案例分析 厨具安装
出现问题原因在于?
厨房装修过程中没有进行整体化的规划和布局。
每个系统都由两个或两个以上的要素构成,而每个要素之间都有相关性。下列对系统相关性的解。正确的是( )
A.各要素在系统的地位平等
B.各要素在系统的作系统的作用相同
C.各要素对系统整体功能的影响
D.各要素对系统的作用不同,但相互影响
数控机床
3.目的性
任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能。这是区别这一系统与那一个系统的标志。
4.动态性
任何系统都是一个动态的系统,处于运动变化和发展之中。
人生病、看病、治疗过程。
5.环境适应性
外界环境的变化会引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。
汽车加防滑链防止雪天打滑
1、谈谈“春捂秋冻”的道理。
马上行动
这是环境适应性的体现:由于人自身就是一个系统,春天多穿一些是对冬天的一种适应和衔接,秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。
2、家用电冰箱为什么不能紧贴墙壁放置,而应该与墙保持一定的间距?
目的是为了有一个适当的散热空间,以保持它能正常工作。
如图所示是智能家居示意图,通过网络将智能家电、中央空调和安全监控等与计算机连接,构建了高效的住宅设施与家庭事务管理系统,提升了家居的安全性、便利性和舒适性,下列关于该系统的说法错误的是( A )
A.网络故障会影响该系统对各子系统的管理,体现了系统的整体性
B.该系统能随时了解和处理家中发生的状况,体现了系统的相关性
C.该系统能抵抗外界干扰信号的影响,体现了系统的环境适应性
D.该系统提升了家居的安全性、便利性和舒适性,体现了系统的目的性
如图所示是一张设计别致的弹簧秤,利用弹性金属片的弹性,秤盘受重时会下沉,通过重量刻度尺可读出重物的重量。从系统的角度分析,下列说法中错误的是(C )
A.弹性金属片、重量刻度尺、秤盘和底座共同构成了弹簧秤系统,体现了系统的整体性
B.弹性金属片的弹性系数和重量刻度尺的刻度相互关联,体现了系统的相关性
C.弹簧秤称量有一定范围,体现了系统的环境适应性
D.长期使用后,弹性金属片的弹性会变差,体现了系统的动态性