(共49张PPT)
高考复习:
系统与设计
内容和要求
系统与设计 系统的含义 Ⅰ
系统的基本特性 Ⅱ
系统分析的一般步骤 Ⅰ
系统分析的主要原则 Ⅰ
简单系统设计方案 Ⅱ
系统优化的意义 Ⅰ
影响系统优化的因素 Ⅰ
本章节内容把握起来难度较大,从上次模拟考试来看,得分率最低。因此是大家的弱项。
同时对命题人来说,这一章节出题难度也是最大的。
系统的含义 Ⅰ
系统 = 要素1 + 要素2 + ……
系统 = 部分1 + 部分2 + ……
构成系统的三个条件:
1、要素或部分至少两个
2、相互联系、相互作用
3、整体具有新功能
系统
子系统1
子系统2
……
系统:是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
1、下列不属于构成电饭锅系统的条件是( ) A.电饭锅由锅盖、内锅、锅体和按键等部分组成 B.电饭锅的各要素相互联系、相互作用 C.电饭锅整体设计安全美观 D.电饭锅的功能是各部件所没有的
C
2、 下列说法不能成为我们判断“电脑构成一个系统”依据的是( ) A.电脑由显示器、主板、机箱、键盘、鼠标、音响等部件组成 B.显示器、主板、机箱、键盘、鼠标、音响等部件相互联系、相互作用 C. 电脑的功能是单个部件所没有的 D. 电脑具有办公和娱乐的功能
D
3、水(H2O)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( )
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
C
系统的分类 Ⅰ
系统
自然系统
人造系统
系统
实体系统
抽象系统
系统
静态系统
动态系统
系统
开放系统
封闭系统
系统论创立者:贝塔朗菲(生物学家)
1、下列各项中,属于自然系统的是( ) A、塑料大棚 B、森林
C、智能大楼 D、飞机
2、下列属于抽象系统的是( ) A.一棵树 B.机械系统 C.生态系统 D.windows 操作系统
3、我们生活在学校大家庭中,学校的正常运转需要我们的参与,那学校属于( ) A.自然系统 B.封闭系统
C.实体系统 D.抽象系统
B
D
C
4、操作系统是计算机的灵魂。而我国这一市场长期被国外产品所占领,2006年,具有自主知识产权的“银河麒麟”操作系统的研制成功,是我国实施863计划的一项重大成果,标志着我国操作系统研发水平迈上了一个新台阶。“银河麒麟”操作系统属于( )。
A.自然系统
B.人造系统
C.实体系统
D.抽象系统
BD
系统的基本特性Ⅱ
整体性
最基本的特性,着眼于整体与要素(部分)之间的作用、联系
相关性
着眼于要素(部分)之间的作用、联系
目的性
系统的标志,实现一定的功能、目标
动态性
系统的运动、变化、发展(时间)
环境适应性
适者生存,不适者淘汰(环境)
(根据题意考若干个性质;或专考某个性质)
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。
系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。(1+1>2 也有说成2>1+1)
系统的任何一个要素发生变化或出现故障时,都会影响其他要素或整体的功能的发挥。
整体性:
整体性:非各个要素的简单相加
例:一支球队
现象 原因
一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃.
三个小皮匠顶个诸葛亮
一着不慎,全盘皆输
丢卒保车
三个人共同构成一个系统,每个人都是其组成要素之一,如果三人之间的协作关系处理得不好,反而办不好事情.
三个小皮匠构成一个整体,整体的功能大于单独个体功能之和.
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.
根据系统的整体性特征,解释表中所列的现象.
为了整体的利益,要敢于舍弃局部利益.
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。
如:建筑物的梁柱关系
钢材中的碳含量的高低与强度、硬度、韧
性的关系。
案例:厨具安装
相关性:
用系统的观点解释:
1、谈谈“春捂秋冻”的道理。
人自身是一个系统,春天穿多一些是对冬天的一种适应,秋天穿少一些是对夏天气候的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气温的变化而不致于生病。
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,更好的适应周围的环境。
1、系统的基本特性是指( ) A.整体性、目的性、相关性、环境适应性、定时性 B.动态性、整体性、目的性、相关性、环境适应性 C.整体性、目的性、相关性、环境适应性、同一性 D.相关性、环境适应性、定时性、整体性、目的性
B
2、一堆沙子、钢筋、水泥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( ) A、目的性 B、动态性
C、整体性 D、适应性
C
3、飞机在空中飞行时,时常受到大气对流的影响而产生颠簸,当飞机的检测装置接收到这一信号后,经过控制器的调节,能在很短的时间内调整好飞行状态,克服大气对流对飞机飞行的影响,保持平稳飞行。这个现象说明了系统的什么基本特性( )
A.整体性 B.相关性 C.环境适应性 D.动态性
C
4、“碳含量高,则合金钢的硬度高、韧性差;碳含量低,则合金钢硬度低、耐磨性差。”这主要体现了系统的( )A.整体性 B.目的性 C.相关性 D.动态性
C
5、“木桶理论”认为,木桶的盛水量取决于最短的那块木板的长度。这个例子反映系统基本特性中的哪个特性( ) A.整体性 B.目的性 C.相关性 D.动态性
A
6、2003年10月我国自行研制的载人飞船“神舟五号”飞入太空。飞船和运载火箭共有几百万个零部位,这些零部件本身都很一般,但是它们按照一定的结构组合在一起就构成了性能优异的航天飞船,从而体现了系统的( ) A、动态性 B、目的性
C、整体性 D、相关性
C
7、 在夏天和冬天使用鼠标的时候,手会出汗或感觉寒冷。邓智恒同学发明了冷暖鼠标。天热时,控制开关拨到第一级,小风扇通电,把凉爽吹送到手上;天冷时,控制天关拨到第二级,电热丝通电,把温暖传递到手上。当拨动开关到第三级时,鼠标上的吹风和发热两个功能都被切断,鼠标作普通鼠标使用。这个发明体现了系统的什么基本特性( ) A.整体性 B.相关性 C.环境适应性 D.动态性
C
8、2008年北京奥运会比赛视频转播利用计算机技术来实现数字信号的传输,如果一个小程序的错误将会影响相关程序的正常运行,这主要体现了系统的什么特征( ) A.整体性 B.动态性
C.环境适应性 D.相关性
D
9、计算机的CPU上安装的小风扇当CPU温度较高时转的快,CPU温度较低时转的慢,这个现象说明了系统的什么基本特性( )
A.整体性 B.相关性
C.环境适应性 D.动态性
C
D
有时转的快
有时转的慢
整个程序?
10、人们往往希望汽车跑得又快又省油,但车速过快会格快耗油,有个折中的最适当的速度叫经济速度,最省油,这体现了系统的什么特性( ) A、整体性 B、相关性
C、目的性 D、环境适应性
B
11、我国用火箭发射神舟飞船后,为确定飞船飞行的是否正常,所以要用雷达天线二十四小时转动来跟踪飞船,这表明系统具有( ) A.环境适应性 B.动态性 C.相关性 D.整体性
B
12、下列事例用系统的相关性来解释的是 ( ) A.三个小皮匠顶个诸葛亮
B.下棋时,一着不慎,满盘皆输 C.装修房子时,要考虑油烟机与预留的位置距离远近 D.春捂秋冻
C
13、任正非所领导的华为集团在集团发展初期就制定了长远规划,经过集团内部自身的完善,并积极拓展海外市场,在最近几年发展迅猛,成为中国乃至全球的知名企业,请问这体现了系统的( ) A.整体性 B.相关性 C.目的性 D.环境适应性
C
14、奥运火炬燃烧系统可抵抗11级大风和数倍于每小时50毫米的大雨,火焰可达到30厘米高,形态饱满,而且造型美观,火焰明亮。这说明此燃烧系统具有哪一基本特性( ) A.整体性 B.相关性 C.动态性 D.环境适应性
D
15、时装设计师在对模特进行设计时,需要从头到脚全方位的进行考虑,这体现了系统的( ) A.相关性 B.整体性 C.环境适应性 D.动态性
B
16、据京华时报报道:“高中新课程启动后,应试教育将向素质教育转变,这为真正意义上的高考改革提供了一条更为合理、可行的变革渠道…”以上说明教育系统的( ) A. 功能性 B. 环境适应性 C. 动态性 D. 整体性
C
17、高二(3)班篮球队参加校篮球赛,程东因脚扭伤换替补队员进场比赛,最终未能取得满意成绩。这事例说明高二(3)班篮球队具有系统的( )特性。
A.整体性 B.相关性
C. 动态性 D.环境适应性
A
19、区别数码摄相机和数
码照相机最大的标志是系
统的( ) A.整体性
B.目的性 C.动态性
D. 环境适应性
B
18、数码照相机在与被拍摄物体相距较远和较近的情况下都能拍摄出清楚的数码照片,数码相机的这一功能说明数码相机具有系统的( ) A.环境适应性 B.动态性 C.目的性 D.相关性
A
20、“泰坦尼克”号游轮有两层船底,由带自动水密门的15道水密隔墙分为16个水密隔舱,跨越全船。16个水密(不进水的)隔舱防止她沉没。即使四个隔舱灌满了水,也可以保持漂浮状态。但是在触冰后却沉没了。原因在于当时的炼钢技术并不十分成熟,炼出的钢铁以现代的标准来衡量根本不能用于造船。泰坦尼克号上所使用的钢板含有许多化学杂质硫化锌,加上长期浸泡在冰冷的海水中,使得钢板变的很脆,一触即溃。请从系统的结构这一角度理解,它的沉没主要反映了系统基本特性的哪个方面( ) A、整体性 B、相关性
C、目的性 D、环境适应性
A
21、“泰坦尼克”号游轮,在当时看来,使用的各项技术大都是当时世界最先进的。但是在处女航中却触冰沉没了。请从系统的角度理解,它的沉没主要反映了系统基本特性的那个方面( ) A、整体性 B、相关性 C、目的性 D、环境适应性
D
22、下面关于系统的叙述,错误的是( )
A.系统是一个整体,即是具有整体的特性功能、目标和作用的有机整体 B.在一个系统中,子系统之间各自独立工作,互不相干
C.系统有时必须适应外部环境的变化
D.系统的目的性是指每个系统都具有各自特殊的功能
B
23、大约六千年前出现了“日晷”,四千年前“漏刻”问世,十三世纪中叶以后钟表才出现。 20世纪六十年代出现了第一块石英电子手表,日误差缩小到零点二秒以内,70年代发明了数字显示手表。记时器的发展史体现了( )
A.系统不断适应环境
B.整体性需要多要素的配合
C.系统的不断优化
D.系统是具有动态性的
D
24、陈鸣同学家进行家居装修时,他对家用电路的设计提出了几点要求,试用系统的基本特性加以分析。
① 要把电路设计与气路、水管、厨房电气位置等因素相协调,统筹安排。 ② 墙壁插座既要考虑现在的用场,还得留有余地,适应电器位置的变化。 ③ 在元件的选择上,要能适应市电电压的变化,并要考虑防雷电的要求。 ④ 要把空调线路、照明线路、墙壁插座线路分别安排,避免相互干扰。 ⑤ 要做到安全、方便和实用。
整体性
动态性
环境适应性
相关性
目的性
什么是系统分析?
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详的考察、分析、比较、试验,并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序,或对原来的系统提出改进方案的过程,就是系统分析。
系统分析是一种科学决策方法
系统分析的基本方法和一般步骤 Ⅰ
决策
经验决策
科学决策(系统分析)
系统分析
1、概念:(P76页)
2、特点:完整、全面
一般步骤
1、明确问题、设立目标
2、收集资料、制定方案
3、分析计算、评价比较
4、检验核实、作出决策
1、系统分析的目的是( )
A.为了减少系统内子系统的要素
B.为了减少设计过程的不确定因素
C.为了减少实验的失败
D.为了减少设计决策的风险
D
2、什么是系统分析?它属于哪一种决策?
答:1)系统分析是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,或对原有系统提出改进方案的过程。 2)系统分析属于科学决策
系统分析的主要原则 Ⅰ
整体性原则
科学性原则
综合性原则
部分或要素之间是平行关系
定量分析
目标之间有优先次序
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,再在分析部分;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。
如田忌赛马、丁谓修复皇宫
系统分析的主要原则
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。
如孝襄高速公路建设中,建设成本与保护古银杏
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。
【案例分析3】在江边一侧有A、B两个工厂,现在要在江边修建一个码头,使得两厂的产品能够顺利过江,问码头应建在什么位置,才能使运输路线最短?
码头?
参阅P79
例如,要在某种合金钢中加入某元素以提高它的强度,假设试验范围是每吨加入量为1000~2000g,那么究竟应加入多少?若用一般试验方法,每隔5g试验一次需要做200次,每隔10g试验一次需要做100次。若用0.618法,只需做11次,就可以找到最佳加入量了。
1、下列不属于系统分析的主要原则是( )
A.整体性原则 B.科学性原则
C.综合性原则 D.目的性原则
D
2、市政部门对城市公共设施进行改造时要集中道路、水电、煤气、建设等相关部门一起来讨论,进行统筹规划,这体现了系统分析的哪个原则( )
A.整体性原则 B.科学性原则
C.综合性原则 D.相关性原则
A
3、某些情况下,综合若干方案的优点,会取得意外效果.现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症.上述例子利用了系统分析中的( )
A.整体性原则 B.科学性原则
C.综合性原则 D.定量分析方法
C
4、在比较水稻一年种两季还是三季产量才会高时,有人说“三三进九不如二五一十”,这体现了系统的( )分析方法。
A、目标分析 B、任务分析
C、定性分析 D、定量分析
D
5、在比较种植水稻是一年三季合算还是一年二季合算的问题上,往往采用“三三进九不如二五一十”的数学方法。此方法符合系统分析的( ) A.整体性原则 B.科学性原则 C.综合性原则 D.常理性原则
B
6、杭州市在对旧城的道路改造过程中碰到了一些问题,由于古树较多,在找到最优路线的同时,往往有些古树需要移动,但是树木移动以后成活率很低,我们在规划时要考虑系统分析的( )
A.整体性原则 B.科学性原则
C.综合性原则 D.相关性原则
C
7、一些金属加入到钢材中可以提高钢的硬度,但具体加多少量是很难确定的,工厂里一般都用黄金分割法进行试验,以确定具体的量。这种定量分析的方法遵从了系统分析的( )原则。
A.整体性
B.综合性
C. 定量性
D.科学性
D
系统优化的意义
系统的优化是指在给定的条件(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,使系统的目标值达到最大化(或最小化)。不同的目标对应着不同的优化结果。
系统优化的意义就是以最小的投入,获取系统的最佳效益或最佳功能。
分析影响系统优化的因素 Ⅰ
系统的优化:概念(P81页)
影响因素:影响目标函数,且可以人为调节的因素
优化目标
目标函数
约束条件:影响目标函数,且不能人为调节的因素
系统优化方法
数学模型
估算、试验
最优解
满意解
完善、验证
完善、验证
约束条件和目标函数
木匠甲:每天能生产4张桌子或者8张凳子
木匠乙:每天能生产6张桌子或6张凳子
假设每月工作24天,每天只能干一项工作
如果甲乙一同工作,则每月能生产多少套?
(72) (64) (144+16=160)
则甲单独工作每月能生产多少套?
乙单独工作每月能生产多少套?
2、从系统的优化来看,下列说法错误的是( )
A、系统的优化就是在一定条件下,使系统达到更理想、更佳效果的过程;
B、系统的优化必须从系统分析的角度出发;
C、在对影响空调系统优化因素分析的基础上,人们研制出了各种各样的空调;
D、从家里到车站,可以坐公共汽车或出租车。为了省钱,即使时间非常紧迫,也要坐公共汽车,这是一种系统的优化。
D
1、从手摇洗衣机发展到全自动滚筒洗衣机,这主要符合生产系统中的哪一优化( ) A.专业化产生优化 B.新的投入产生优化 C.联合、协作产生优化 D.创新、革新产生优化
D
3、网箱养鱼是一种科学养鱼方法。它是利用网片装配成一定形状的箱体,设置在较大的水体中,通过网眼进行网箱内外水体交换,使网箱内形成一个适宜鱼类生活的活水环境。利用网箱养鱼,不仅提高了水面的利用率,而且提高了鱼产量。根据这个案例,选择恰当的答案( )
A.增加系统的要素,就能使系统得到优化
B.增加了网箱,其实是增加了系统的约束条件
C.采用网箱养殖,系统的目标函数产生了显著的影响
D.网箱养殖,是系统优化的必然选择
C
简单系统设计的方法 Ⅱ
系统设计:概念(P86页)
考虑的问题
1、目的与要求
2、相互联系、作用
3、方案的优化
一般步骤:(P87页)
1、系统设计的步骤主要有:①确定各子系统的目标、功能及相互关系;②将系统分解为若干子系统;③对系统进行总体技术设计和评价;④对子系统进行技术设计和评价,其正确的顺序应为 ( ) A.①②③④ B.②①④③ C.②③①④ D.①④②③
B
2、某花农拟建一间养花温室,该温室的环境调节系统应能根据不同的花种和生长期对环境的要求,灵活地调节室内环境以满足其生长发育的需求。这个事例说明了( )
A.组成温室的各个部件必须都是高科技产品,否则就实现不了整体功能
B.温室是一个封闭系统,不需要和外界进行信息、物质和能量的交换
C.温室系统的设计,首先要明确其目的,否则就无法形成一个良好、有序的系统
D.温室系统的设计要更多地考虑局部,对全局可以考虑得少一些
C
3、小强买了一套两室两厅一厨一卫的房子,接下来他准备装修,右面是他房子的平面结构图。
(1)根据你的理解,请你帮小强初步设计一下,下面数字编号可以设计成什么功能的区域① ② ③ ④ ⑤ ⑥
(2)请你指出这套房子设计两处不合理的地。
厨房
餐厅
客厅
客卧
主卧
卫生间
4客卧中开门应开到墙那边
4客卧中没设置窗
水电工 水泥工 木工 油漆工
装修所用时间 t1 t2 t3 t4
工人数 n1 n2 n3 n4
工程队的工作总量 C1 C2 C3 C4
(3)为了装修好这套房子,小强制定了一个装修计划表:
小强希望在90天内把这套房子装修好,但是他也发现一个问题,当地的工人师傅很难叫,请问小强该怎么办?才能使工人师傅叫得最少,请帮他列出目标函数和约束条件。
目标函数:
约束条件: