優(yōu)品課件之第八講《系統(tǒng)與設(shè)計》知識點歸納

1、優(yōu)品課件 第八講系統(tǒng)與設(shè)計知識點歸納 第八講系統(tǒng)與設(shè)計知識點歸納 學習目標： 1. 從應用的角度理解系統(tǒng)的含義，通過簡單的系統(tǒng)的案例分析，理解 系統(tǒng)的基本特性。 2. 初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法；理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義，結(jié)合實例分 析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。 3. 通過簡單系統(tǒng)的設(shè)計案例的分析，初步學會簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方 法。 學習重點、難點： 系統(tǒng)的含義和系統(tǒng)的基本特性；系統(tǒng)分析的步驟和主要原則；系統(tǒng)的 設(shè)計與優(yōu)化。 學習過程： 一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1. 什么是系統(tǒng) 由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成 的具有特定功能的有機整體，稱為系統(tǒng)。 案例分析：自行車P64 自行車由車架

2、、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、鏈條、車輪（輪胎、 輻條、車圈、氣門）、車閘、等主要部件組成。 自行車是由若干主要部件組成的，這些部件相互聯(lián)系、相互作用，形 成了自行車可以代步的功能。 要素是指構(gòu)成系統(tǒng)的最主要的元素。 一般地，部分相對于系統(tǒng)的整體 而言，要素相對于系統(tǒng)的元素結(jié)構(gòu)而言。很多情況下，要素和部分又 可以通用。如一個企業(yè)就是一個系統(tǒng)，它是由人、財、物、事等要素 組成的，同時也是由管理部門、生產(chǎn)部門、營銷部門、供應部門等部 分組成的。在這個系統(tǒng)中，各要素（部分）都是不可缺少的，他們之 間存在著一定的聯(lián)系。 構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個條件： 第一，至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組

3、成系統(tǒng)； 第二，要素（部分）之間相互關(guān)系、相互作用，按照一定方式形成一 個整體； 第三，這個整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。 系統(tǒng)有大有小，有復雜有簡單。對于較大型的系統(tǒng)和比較復雜的系統(tǒng)， 根據(jù)一定的標準可劃分為若干子系統(tǒng)，如地球生態(tài)系統(tǒng)由海洋生態(tài)系 統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成；交通系統(tǒng)可分為航 空運輸系統(tǒng)、鐵路運輸系統(tǒng)、公路運輸系統(tǒng)等子系統(tǒng)；管理系統(tǒng)可分 為生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。同樣，任 何系統(tǒng)都是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。 2. 系統(tǒng)的類型 系統(tǒng)是普遍存在的，也是多種多樣的。系統(tǒng)可按不同的標準和需要來 分類： （1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)

4、如：人體系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是自然系統(tǒng)；城市系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和機械 傳動系統(tǒng)是人造系統(tǒng) （2）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng) 如：生物系統(tǒng)、機械系統(tǒng)是實體系統(tǒng)；哲學系統(tǒng)、計算機的操作系統(tǒng) 是抽象系統(tǒng) （3）靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng) 女口：靜態(tài)和動態(tài)是相對的。 （4）開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng) 女口：氨氣的合成系統(tǒng)是封閉的，生態(tài)系統(tǒng) 是開發(fā)的系統(tǒng)。 （5） 簡單系統(tǒng)和復雜系統(tǒng)（拓展）（6）黑色系統(tǒng)和白色系統(tǒng)（拓 展） 3. 系統(tǒng)的基本特性：整體性、相關(guān)性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應性。 整體性：是系統(tǒng)最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思 想和方法。 系統(tǒng)是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整 體功能是各要素

5、（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)的任何一個要 素（部分）發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時，都會影響其他要素（部分）或整 體的功能的發(fā)揮。 系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。女口：人的雙眼 視覺功能大大超過兩只單眼視覺功能簡單相加的總和。 不能離開整體去分析系統(tǒng)中的任何一個組成部分。 一個系統(tǒng)組織的 好不好，就看它的整體功能即系統(tǒng)功能實現(xiàn)得怎樣。 案例分析：巴爾扎克的塑像P69 相關(guān)性：是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相 互作用、相互聯(lián)系。 案例分析：廚具安裝P70 目的性：任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能，這正 是區(qū)別不同系統(tǒng)的標志。 系統(tǒng)的目的一般通過更具體的目標來

6、體現(xiàn)。 對于復雜的系統(tǒng)，目標有 多個，往往用一個指標體系來描述系統(tǒng)的目標。 設(shè)計和分析一個系統(tǒng)時，必須事先弄清其目的，否則就無法構(gòu)成一個 良好、有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。當系統(tǒng)存在多個目標時，要從整體協(xié)調(diào)的角 度出發(fā)尋求平衡，以獲得整體上的最佳效果。 動態(tài)性：任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中。 環(huán)境適應性：系統(tǒng)只有對環(huán)境變化的適應能力，才能保持和恢復 系統(tǒng)原有的特性。 二、系統(tǒng)的分析 1. 系統(tǒng)分析及其一般步驟 什么是系統(tǒng)分析 為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標，運用科學的方法對系統(tǒng)加以 周詳?shù)目疾?、分析、比較、實驗，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理 步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進方案

7、的過程，就是系統(tǒng)分析。 系統(tǒng)分析的顯著特點是完整地處理問題，考慮各種主要變化因素及其 相互的影響，全面地思考和解決問題。 案例分析：漢字激光照排系統(tǒng) P77 系統(tǒng)分析的一般步驟 明確問題，設(shè)立目標：明確所要研究問題的性質(zhì)和范圍，提出要表 達的目標，明確約束條件 收集資料，制定方案：收集相關(guān)資料，制定解決問題的備選方案， 預計可能產(chǎn)生的各種結(jié)果 分析計算，評價比較：對資料和數(shù)據(jù)做必要計算，進行各子系統(tǒng)的 分析，再進行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進行評價對比，選擇最佳 方案 檢驗核實，作出決策：若對方案不夠滿意，可按上述程序反復進行， 直到獲得滿意的方案止 案例分析：田忌賽馬P78 系統(tǒng)分析的主要原

8、則 運用系統(tǒng)分析的方法處理問題時要遵循整體性原則、科學性原則、綜 合性原則三個主要原則。 整體性原則：先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部； 先看全過程，再看某一個階段；先看長遠，再看當前。 科學性原則： 綜合性原則： 案例分析：孝襄高速公路P80 2. 系統(tǒng)的優(yōu)化： 我們做任何事情都希望達到最優(yōu)的效果。 如希望以最小的成本獲取最 大的利潤，以最短的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生產(chǎn)更多 的產(chǎn)品，在單位面積上盡可能提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量等。 案例分析：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化農(nóng)業(yè)間作套種P81 目標：實現(xiàn)增產(chǎn)、增收、提高土地利用率。 條件：農(nóng)作物的生長的季節(jié)差、時間差，把相同或不同類的農(nóng)作物套 種

9、在一起，有“麥、棉、瓜”，“麥、棉、菜”，“麥、瓜、棉、玉 米”等多種套種模式供選擇。 某地區(qū)因地制宜地選擇了“麥、棉、瓜、紅薯”的套種模式，在正常 天氣條件下，按照套種的技術(shù)要求操作，夏季可收小麥（350400） 千克/畝，紅薯2500千克/畝，無籽西瓜5000千克/畝，秋季產(chǎn)籽棉 225/千克/畝，平均每畝收入超過3000元，比原先提高了近五成。 你認為在你所在地區(qū)，可采取哪些提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施？ 系統(tǒng)優(yōu)化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標， 采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標值達到最大化（或最小化）。 影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是指對系統(tǒng)的目標函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以 認為

10、調(diào)節(jié)的因素。 案例分析：利潤問題P81閱讀：數(shù)學模型P82 為使系統(tǒng)達到最優(yōu)的目標而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu) 化的方法多樣的，有的運用數(shù)學模型求解，有的用科學的估算、試驗 等方法實現(xiàn)。 案例分析：裝修施工的組織優(yōu)化 P83閱讀：系統(tǒng)工程P84 三、系統(tǒng)的設(shè)計 1. 系統(tǒng)的設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計應考慮的主要問題： 系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求： 系統(tǒng)設(shè)計要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。 不同行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計有著不同的技術(shù)要求。 系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用： 運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題。注重各部分 的縱向、橫向聯(lián)系； 依據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)性、環(huán)境適應性，考慮當前和長遠。

11、 系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化：先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在 此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計。 系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟： 系統(tǒng)設(shè)計的步驟主要包括：將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng) 的目標、功能及其相互關(guān)系，對子系統(tǒng)進行技術(shù)設(shè)計和評價，對系統(tǒng) 進行總體技術(shù)設(shè)計和評價等。 2. 簡單系統(tǒng)的設(shè)計的實現(xiàn) 案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計 P87 設(shè)計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。 設(shè)計分析： 1可把手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個子系統(tǒng)。照明子系統(tǒng) 的要素是燈泡、導線，供電子系統(tǒng)的要素是電源和開關(guān)。 2. 手電筒的功能取決于它的各個組成要素，電源通過導線的連接驅(qū)動 燈泡發(fā)光，這些要素缺少任何

12、一個，手電筒都不能正常工作。 3. 選擇合適的元器件，使它們相互匹配，并能達到設(shè)計要求。 設(shè)計方案： 方案A （1）設(shè)計一個簡單的電路，畫出電路圖。 （2）根據(jù)電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導線等，并搭接 電路。 （3）通過控制開關(guān)，使燈泡發(fā)光。 方案B 選擇元器件為發(fā)光二極管及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。 方案C 設(shè)計一個自發(fā)手電筒。 采用發(fā)電機代替干電池進行供電。手電系統(tǒng)有以下幾個部分組成： 手柄齒輪組發(fā)電機小電珠 用手搖動手柄，使齒輪的轉(zhuǎn)速加快，帶動一個由電磁鐵和線圈組成的 發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時將機械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流， 使小電珠發(fā)光。 方案C不需要使用干電池，所以對環(huán)境不產(chǎn)生污染。 案例分析：室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計 P89 本單元小結(jié)： 系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部 分組成的具有特定功能的有機整體。系統(tǒng)有大有小，有復雜有簡單， 根據(jù)一定的標準可劃分為若干子系統(tǒng)。系統(tǒng)的基本特性主要有整體性、 相關(guān)性、目的性、動態(tài)性和環(huán)境適應性等。這些特性都體現(xiàn)了一定的 思想與方法。 系統(tǒng)分析是指為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標，運用科學的方 法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗，并在此基礎(chǔ)上擬訂一 套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進方案的過程。 系 統(tǒng)分析應遵循整體性原則、科學性原