系统与设计课件（17张幻灯片）
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文档简介
(共25张PPT)
系统与设计
什么是系统
部件 功能
车把
脚蹬
链轮和链条
前后车轮
车闸
控制自行车的方向
将动力传递到后轮,驱动自行车行走
将人脚踩的力传递到链轮链条上
控制自行车的速度
车轮的滚动带动自行车整体行进
由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。
构成系统的三个条件
Step 1
Step 2
Step 3
至少要有两个或
者两个以上的要
素（部分）才能
组成系统
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
这个整体具
有的功能是各个
要素（部分）的
功能中所没
有的
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 B.组成台灯的各要素相互联系
C.台灯具有照明功能 D.台灯具有合理的外形
D
生活中的系统
消化系统
网络系统
汽车系统
太阳系
从功能的角度将自行车分为若干子系统。
1.传动子系统：
2.制动子系统：
3.导向子系统：
4.承重子系统：
脚蹬、链轮、链条、飞轮
刹车手柄、车闸、连接线
车把、前叉、前轴、前轮
车架、鞍座、后车座
系统可再分为子系统
系统的分类
自然系统和人造系统
实体系统和抽象系统
系统的性质
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素在孤立状态下所没有的
理解1: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。
理解2:系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。“2>1+1”
理解3:做任何事情都要重视整体效应,必要时候要舍得抛弃部分而保存整体.
根据系统的整体性特征,解释表中所列的现象
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.
为了整体的利益,要敢于舍弃局部利益.
系统的性质
相关性
2
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。
目的性
3
任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能.
飞机涡轮风扇喷气发动机：目的通过消耗燃料，产生巨大的动力
系统的性质
动态性
4
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
５
对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。
电脑cpu上安装的风扇为什么有时转的快有时转的慢Cpu下方有一个温度传感装置，当温度高时控制小风扇的转速加快。当温度低时控制小风扇转速变慢，从而达到动态控制CPU温度的目的
系统的性质
整体性：个体对整体的影响
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
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
整体的角度
联系的观点
发展的眼光
“ 木桶理论 ”认为，木桶的盛水量取决于最短的那一块木板的长度。
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，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改正方案的过程。
系统分析的步骤
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
4：检验核实，作出决策
选择合适的马的出场顺序。
3：分析计算，评价比较
田忌—齐王 比分
方案一 上马—上马 中马—中马 下马—下马
方案二 上马—上马 下马—中马 中马—下马
方案三 中马—上马 上马—中马 下马—下马
方案四 中马—上马 下马—中马 上马—下马
方案五 下马—上马 上马—中马 中马—下马
方案六 下马—上马 中马—中马 上马—下马
0 _ 3
1 _ 2
1 _ 2
1 _ 2
1 _ 2
2 _ 1
系统分析的原则
1
整体性原则
系统分析首先要着眼于系统整体，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；要考虑长远，不能只顾眼前。
人行道路在一年内三次施工
2
科学性原则
系统分析要尽可能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有说服力。
3
综合性原则
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目标。要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
系统优化
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）。这就叫系统的优化。
目标与目标函数：目标与收益总和之间的关系
约束条件：对目标函数起限制作用，不能人为调节
影响因素：产生影响，可人为调节。
系统设计
系统设计是在系统分析基础上,设计出满足预定目标的系统的过程。
步骤：将系统设计分解为若干子系统，确定各子系统的目标、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，以系统整体功能的最优为目的
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：
①提高鞍座的弹性；②调整鞍座的高度；③在车架上增加减震装置；④调节轮胎充气量到适中；⑤提高刹车的可靠性；⑥将车架上的斜杠改为横杠；⑦将简易链条罩改为封闭式；⑧在自行车后部装一个车篓；⑨跳高车把的高度。
请分析上述九项措施，在下列“ ”处填写符合要求的措施的序号。
（1）能增加自行车系统功能的是 ；
（2）能提高安全性能的是 、 ；
（3）能减轻颠簸的是 、 、 。
⑧
⑤ ⑦
① ③ ④
系统与设计
什么是系统
部件 功能
车把
脚蹬
链轮和链条
前后车轮
车闸
控制自行车的方向
将动力传递到后轮,驱动自行车行走
将人脚踩的力传递到链轮链条上
控制自行车的速度
车轮的滚动带动自行车整体行进
由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。
构成系统的三个条件
Step 1
Step 2
Step 3
至少要有两个或
者两个以上的要
素（部分）才能
组成系统
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
这个整体具
有的功能是各个
要素（部分）的
功能中所没
有的
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 B.组成台灯的各要素相互联系
C.台灯具有照明功能 D.台灯具有合理的外形
D
生活中的系统
消化系统
网络系统
汽车系统
太阳系
从功能的角度将自行车分为若干子系统。
1.传动子系统：
2.制动子系统：
3.导向子系统：
4.承重子系统：
脚蹬、链轮、链条、飞轮
刹车手柄、车闸、连接线
车把、前叉、前轴、前轮
车架、鞍座、后车座
系统可再分为子系统
系统的分类
自然系统和人造系统
实体系统和抽象系统
系统的性质
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素在孤立状态下所没有的
理解1: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。
理解2:系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。“2>1+1”
理解3:做任何事情都要重视整体效应,必要时候要舍得抛弃部分而保存整体.
根据系统的整体性特征,解释表中所列的现象
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.
为了整体的利益,要敢于舍弃局部利益.
系统的性质
相关性
2
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。
目的性
3
任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能.
飞机涡轮风扇喷气发动机：目的通过消耗燃料，产生巨大的动力
系统的性质
动态性
4
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
５
对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。
电脑cpu上安装的风扇为什么有时转的快有时转的慢Cpu下方有一个温度传感装置，当温度高时控制小风扇的转速加快。当温度低时控制小风扇转速变慢，从而达到动态控制CPU温度的目的
系统的性质
整体性：个体对整体的影响
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
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
整体的角度
联系的观点
发展的眼光
“ 木桶理论 ”认为，木桶的盛水量取决于最短的那一块木板的长度。
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，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改正方案的过程。
系统分析的步骤
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
4：检验核实，作出决策
选择合适的马的出场顺序。
3：分析计算，评价比较
田忌—齐王 比分
方案一 上马—上马 中马—中马 下马—下马
方案二 上马—上马 下马—中马 中马—下马
方案三 中马—上马 上马—中马 下马—下马
方案四 中马—上马 下马—中马 上马—下马
方案五 下马—上马 上马—中马 中马—下马
方案六 下马—上马 中马—中马 上马—下马
0 _ 3
1 _ 2
1 _ 2
1 _ 2
1 _ 2
2 _ 1
系统分析的原则
1
整体性原则
系统分析首先要着眼于系统整体，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；要考虑长远，不能只顾眼前。
人行道路在一年内三次施工
2
科学性原则
系统分析要尽可能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有说服力。
3
综合性原则
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目标。要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
系统优化
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）。这就叫系统的优化。
目标与目标函数：目标与收益总和之间的关系
约束条件：对目标函数起限制作用，不能人为调节
影响因素：产生影响，可人为调节。
系统设计
系统设计是在系统分析基础上,设计出满足预定目标的系统的过程。
步骤：将系统设计分解为若干子系统，确定各子系统的目标、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，以系统整体功能的最优为目的
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：
①提高鞍座的弹性；②调整鞍座的高度；③在车架上增加减震装置；④调节轮胎充气量到适中；⑤提高刹车的可靠性；⑥将车架上的斜杠改为横杠；⑦将简易链条罩改为封闭式；⑧在自行车后部装一个车篓；⑨跳高车把的高度。
请分析上述九项措施，在下列“ ”处填写符合要求的措施的序号。
（1）能增加自行车系统功能的是 ；
（2）能提高安全性能的是 、 ；
（3）能减轻颠簸的是 、 、 。
⑧
⑤ ⑦
① ③ ④