第三章 一、二節(jié)

1、第三單元第三單元 系統(tǒng)與設計系統(tǒng)與設計第一節(jié)第一節(jié) 認識系統(tǒng)認識系統(tǒng) 什么是系統(tǒng)？構成系統(tǒng)的條件是什么？ 子系統(tǒng)與系統(tǒng)有何關系？元素的不可再分性怎樣理解？ 系統(tǒng)的基本特性有哪些？加以詳述。 系統(tǒng)分析的基本方法是什么？1. 1. 什么是系統(tǒng)？什么是系統(tǒng)？汽車的傳動系統(tǒng)汽車的傳動系統(tǒng)太陽系呼吸系統(tǒng) 系統(tǒng)（system）是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干元素（element）或部分組成的具有特定功能的有機整體。 系統(tǒng)根據(jù)一定的標準可劃分為若干個子系統(tǒng)（subsystem）子系統(tǒng)（subsystem）：是相對于大系統(tǒng)而言的，它是大系統(tǒng)中相對獨立且具有一定功能的組成部分。第一、至少要有兩個

2、或兩個以上的元素（部第一、至少要有兩個或兩個以上的元素（部分）才能組成系統(tǒng)；分）才能組成系統(tǒng)；第二、元素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作第二、元素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；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元素（部第三、這個整體具有的功能是各個元素（部分）的功能中所沒有的。分）的功能中所沒有的。構成系統(tǒng)，必須具備三個條件：構成系統(tǒng)，必須具備三個條件：車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、車閘等主要部件組成?？刂栖嚨姆较?。將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上。將動力機的運動和動力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置。當腳踩腳蹬時,帶動中軸,使大鏈輪轉動起來經(jīng)鏈條傳

3、動傳給小鏈輪,再傳到后輪,使其轉動起來與地面產生摩擦,從而實現(xiàn)前進利用摩擦力使得自行車減速或停止。 2)結合生活經(jīng)驗和案例，分析當自行車出現(xiàn)下列情況時會導致什么情況？1.車閘的橡皮松了 2.車把固定螺釘松了3.鏈條斷了4.車輪的輻條斷了剎車不靈方向把不準無法行進受力不均容易引起車圈變形傳動（動力）子系統(tǒng)：制動子系統(tǒng)： 承重子系統(tǒng)：方向控制子系統(tǒng)：行駛子系統(tǒng)：附設子系統(tǒng)：請指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素（部分）組成，請指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素（部分）組成，并說出相互之間有怎樣的聯(lián)系。并說出相互之間有怎樣的聯(lián)系。馬上行動：馬上行動： 燈座、燈座、 燈泡、燈泡、 燈罩、燈罩、 電線、電線、 開關等開關

4、等實物展示臺、投影機、電動屏幕、展臺、實物展示臺、投影機、電動屏幕、展臺、音響設備等多種現(xiàn)代教學設備組成。音響設備等多種現(xiàn)代教學設備組成。表殼、表帶、表芯等。表殼、表帶、表芯等。2、系統(tǒng)的類型小型系統(tǒng)、中型系統(tǒng)、大型系統(tǒng)和巨型系統(tǒng).1)按系統(tǒng)的規(guī)模分：按系統(tǒng)的規(guī)模分：2)按組成要素的性質（按人類干預的情況）分：按組成要素的性質（按人類干預的情況）分：復合系統(tǒng)復合系統(tǒng)既包含人造系統(tǒng)又包含自然系統(tǒng)。既包含人造系統(tǒng)又包含自然系統(tǒng)。自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)和復合系統(tǒng)。自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)和復合系統(tǒng)。自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如天原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如天體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等。又如呼吸系統(tǒng)、消化

5、體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等。又如呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。人造系統(tǒng)人造系統(tǒng)如人造衛(wèi)星、海運船只、機械設如人造衛(wèi)星、海運船只、機械設備等。又如：交通系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、備等。又如：交通系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、農業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、農業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、文藝系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、社會系統(tǒng)等等。文藝系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、社會系統(tǒng)等等。3)按系統(tǒng)與環(huán)境的關系分：開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)按系統(tǒng)與環(huán)境的關系分：開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)是指在系統(tǒng)邊界上與環(huán)境有是指在系統(tǒng)邊界上與環(huán)境有信息、信息、物質和能量物質和能量交互作用的系統(tǒng)。例如

6、商業(yè)系統(tǒng)、交互作用的系統(tǒng)。例如商業(yè)系統(tǒng)、生產系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)，這些都是開放系統(tǒng)。在生產系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)，這些都是開放系統(tǒng)。在環(huán)境發(fā)生變化時，開放系統(tǒng)通過系統(tǒng)中要環(huán)境發(fā)生變化時，開放系統(tǒng)通過系統(tǒng)中要 素素與環(huán)境的交互作用以及系統(tǒng)本身的調節(jié)作用，與環(huán)境的交互作用以及系統(tǒng)本身的調節(jié)作用，使系統(tǒng)達到某一穩(wěn)定狀態(tài)。因此，使系統(tǒng)達到某一穩(wěn)定狀態(tài)。因此，開放系統(tǒng)常開放系統(tǒng)常是自調整或自適應的系統(tǒng)。是自調整或自適應的系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)是一個與外界無明顯聯(lián)系的系統(tǒng)，是一個與外界無明顯聯(lián)系的系統(tǒng)，環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個邊界，不管外部環(huán)境環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個邊界，不管外部環(huán)境有什么變化，封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內部

7、穩(wěn)定的均有什么變化，封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內部穩(wěn)定的均衡特性。衡特性。封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)的一個實例就是密閉罐中的化學反的一個實例就是密閉罐中的化學反應，在一定初始條件下，不同反應物在罐中經(jīng)化應，在一定初始條件下，不同反應物在罐中經(jīng)化學反應達到一個平衡態(tài)。學反應達到一個平衡態(tài)。注意物理上講，還有嚴格劃分，往往僅把沒有物注意物理上講，還有嚴格劃分，往往僅把沒有物質來往的系統(tǒng)稱封閉系統(tǒng)；而把沒有物質、能量質來往的系統(tǒng)稱封閉系統(tǒng)；而把沒有物質、能量和信息來往的稱為孤立系統(tǒng)。和信息來往的稱為孤立系統(tǒng)。5)按組成元素劃分則有實體系統(tǒng)、概念系統(tǒng)；按組成元素劃分則有實體系統(tǒng)、概念系統(tǒng)；6）按狀態(tài)劃分：）按狀態(tài)劃分：

8、 有靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)；穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和非穩(wěn)有靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)；穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)；態(tài)系統(tǒng)；系統(tǒng)的基本特性有：系統(tǒng)的基本特性有：第二節(jié) 系統(tǒng)分析的基本方法整體性整體性目的性目的性相關性相關性環(huán)境適應性環(huán)境適應性層次性層次性1）整體性 系統(tǒng)是一個整體，他不是各個要素（部分）簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。 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。例如：自行車條輻的調整，動一條整個車輪例如：自行車條輻的調整，動一條整個車輪都發(fā)生改變。都發(fā)生改變。 【系統(tǒng)思路】【系統(tǒng)思路】做任何事情都要重視整體效應，做任何事情都要重視整體效應，必要的時候要舍得拋棄

9、部分而保留整體。必要的時候要舍得拋棄部分而保留整體。（3）【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)不是各個元素（組分）的【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)不是各個元素（組分）的簡單相加。如果將它們之間的相互聯(lián)系和相簡單相加。如果將它們之間的相互聯(lián)系和相互作用協(xié)調好，就能得到互作用協(xié)調好，就能得到“1+12” 的效果。的效果。反之亦然。反之亦然。2.根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，解釋右表中所列的根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，解釋右表中所列的現(xiàn)象：現(xiàn)象：不符合整體性的原則、各組分之間，不符合整體性的原則、各組分之間，組分與整體之間協(xié)調的不好，不能組分與整體之間協(xié)調的不好，不能形成良好的功能。形成良好的功能。各組分之間，組分與整體之間協(xié)調的各組分之間，組分

10、與整體之間協(xié)調的好，形成良好的功能。好，形成良好的功能。系統(tǒng)有很多的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間有一定的層次系統(tǒng)有很多的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間有一定的層次性，首先要保證主要組分，再考慮次要的。性，首先要保證主要組分，再考慮次要的。辯論：在一個系統(tǒng)中，各要素好，則整體性辯論：在一個系統(tǒng)中，各要素好，則整體性能是否好？能是否好？某球隊有的是球星，但他們各打各的，最終這個某球隊有的是球星，但他們各打各的，最終這個球隊打不贏一支普通的球隊。說明了什么？球隊打不贏一支普通的球隊。說明了什么？某校畢業(yè)班學生學習很緊張，有一位教師為了提某校畢業(yè)班學生學習很緊張，有一位教師為了提高自己所教學科的成績，他充分利用自習、晚

11、修等高自己所教學科的成績，他充分利用自習、晚修等時間給學生補課。請你談談他的做法是否正確？為時間給學生補課。請你談談他的做法是否正確？為什么？什么？ 系統(tǒng)都是系統(tǒng)都是以實現(xiàn)某種功能為目的以實現(xiàn)某種功能為目的的，的，這是區(qū)別這一系統(tǒng)與那一個系統(tǒng)的標志。這是區(qū)別這一系統(tǒng)與那一個系統(tǒng)的標志。 設計和分析一個系統(tǒng)時，必須先弄清設計和分析一個系統(tǒng)時，必須先弄清其目的，否則就無法構成一個良好、有序其目的，否則就無法構成一個良好、有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。系統(tǒng)的多個目標有時不完全的現(xiàn)實系統(tǒng)。系統(tǒng)的多個目標有時不完全一致，甚至矛盾，這就需要協(xié)調，尋求平一致，甚至矛盾，這就需要協(xié)調，尋求平衡或折衷的辦法，從而更好地實現(xiàn)其

12、目的。衡或折衷的辦法，從而更好地實現(xiàn)其目的。2 2）目的性）目的性（1）人們?yōu)槭裁匆l(fā)明自行車？）人們?yōu)槭裁匆l(fā)明自行車？自行車的由來：自行車的由來：世界上第一輛自行車出現(xiàn)于1790年，由法國人希布拉克用木材制成，沒有腳蹬，靠雙腳交替踏地前進。1801年，俄國人阿爾塔莫諾夫發(fā)明了一輛輪子前后掛著的小車。這些發(fā)明家把它作為禮物獻給了俄國沙皇。1831年，德國人德列斯發(fā)明了車把，可以方便地轉彎。 1839年，英國人麥克米倫發(fā)明了腳踏，裝于前輪上。 1880年，法國人基爾梅發(fā)明了鏈條，用它帶動后輪旋轉。 1888年，英國人鄧勒普發(fā)明了充氣車胎。 任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能。任何系統(tǒng)都

13、具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能。（2）自行車為什么要有剎車功能？自行車的作用是提）自行車為什么要有剎車功能？自行車的作用是提高速度，使人們可以更快地到達目的地，而剎車的作用高速度，使人們可以更快地到達目的地，而剎車的作用卻是減速，兩者相矛盾。為什么還要剎車呢？卻是減速，兩者相矛盾。為什么還要剎車呢？在某些情況下（如下陡坡），行車速度和安全要求這兩個具體目標產生了矛盾，就得通過剎車來減速，進行協(xié)調，從而保證自行車更好地到達目的地?！鞠到y(tǒng)思路】系統(tǒng)的具體目標之間有矛盾時，要從【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的具體目標之間有矛盾時，要從系統(tǒng)的目的出發(fā)，進行協(xié)調。系統(tǒng)的目的出發(fā)，進行協(xié)調。 相關性是指組成系統(tǒng)的各個

14、要素之間或整體之間相互作用、相互聯(lián)系。3)相關性 (1)為了保護草原植被，當?shù)卣C布了禁止大量捕殺為了保護草原植被，當?shù)卣C布了禁止大量捕殺野狼的法令，這是什么道理？野狼的法令，這是什么道理？狼捕殺羊、野兔等食草性動物，使其數(shù)量減少，從而狼捕殺羊、野兔等食草性動物，使其數(shù)量減少，從而起到保護植被的作用。起到保護植被的作用。 相同的道理，為了使野生動物園的羚羊更有活相同的道理，為了使野生動物園的羚羊更有活力、生命力更強，可以引進狼或豹子等肉食動物。力、生命力更強，可以引進狼或豹子等肉食動物。【系統(tǒng)思路】【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的各個元素、組分的變化會對其他系統(tǒng)的各個元素、組分的變化會對其他的元素、組

15、分起影響。的元素、組分起影響。(2)如何理解如何理解“一著不慎，滿盤皆輸一著不慎，滿盤皆輸”？ 不管什么棋類比賽，關鍵的一著下錯，都很有可不管什么棋類比賽，關鍵的一著下錯，都很有可能輸?shù)粽P棋。能輸?shù)粽P棋?！鞠到y(tǒng)思路】【系統(tǒng)思路】要重視關鍵因素。在一個系統(tǒng)中要重視關鍵因素。在一個系統(tǒng)中關鍵部分的變化，甚至會對全局產生決定性的關鍵部分的變化，甚至會對全局產生決定性的影響。影響。 一個系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化會引起系統(tǒng)特性的改變，并相應地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內部各部分相互關系的變化，系統(tǒng)要適應環(huán)境的變化而變化。 (1)家用電冰箱不能緊貼墻壁放置，汽車在雪

16、地行走輪胎要加鏈條，這是都為什么？ 冰箱放置與墻保持距離，目的是有一個適當?shù)纳峥臻g，從而保持正常工作。 一般汽車在雪地上會因為打滑而無法正常行走，因此在輪胎上加鏈條是起防滑作用?！鞠到y(tǒng)思路】【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)只有在一定的環(huán)境條件下才能保系統(tǒng)只有在一定的環(huán)境條件下才能保持（或恢復）其原有的特性。持（或恢復）其原有的特性。馬上行動馬上行動1.談談“春捂秋凍” 的含義： 這是環(huán)境適應性的體現(xiàn):由于人自身就是一個系統(tǒng)，春天多穿一些是對冬天的一種適應和銜接，秋天穿少一些是對夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應外界氣溫的變化而不至于生病。（隨著外界氣候的變化，人們必須能適應

17、周圍的環(huán)境，借助物質資料，才能保持和恢復人的活動。）5).層次性系統(tǒng)可層層分解。1.什么是系統(tǒng)分析：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)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)加以的目標，運用科學的方法對系統(tǒng)加以周周詳?shù)目疾臁⒎治?、比較、試驗詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗，并在此，并在此基礎上擬定一套有效處理步驟和程序，基礎上擬定一套有效處理步驟和程序，或對原來的系統(tǒng)提出改進方案的過程，或對原來的系統(tǒng)提出改進方案的過程，就是系統(tǒng)分析。就是系統(tǒng)分析。系統(tǒng)分析的基本方法 運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結合的方法，對系統(tǒng)進行分析。 系統(tǒng)思想即是系統(tǒng)的基本特性。系統(tǒng)分析的顯著特點：系

18、統(tǒng)分析的顯著特點： 是是完整地完整地而不是零星地處而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思素及其相互的影響，全面地思考和解決完問題?？己徒鉀Q完問題。 一只沿口不齊的木桶，其存水量的多少？不取一只沿口不齊的木桶，其存水量的多少？不取決于最長的那塊木板，而取決于最短的那塊木板。決于最長的那塊木板，而取決于最短的那塊木板。管理學中的管理學中的“木桶理論木桶理論”是指：是指： 人的能力大小是由他身上最劣質的素養(yǎng)決定的，人的能力大小是由他身上最劣質的素養(yǎng)決定的，一個企業(yè)成功的概率大小也是由這個企業(yè)的最薄弱一個企業(yè)成功的概率大小也是由這個企業(yè)的最薄弱的環(huán)節(jié)決定的，就像木桶的容水多少是由木桶最短的環(huán)節(jié)決定的，就像木桶的容水多少是由木桶最短的一塊木板決定的一樣。的一塊木板決定的一樣。 A.B之間不是上坡就是下坡，相距60KM，從A騎車到B用了3.5h,再返回用了4.5h,上坡速度為12km/h,問下坡速度是多少？木桶理論的外延還可以擴大到：木桶理論的外延還可以擴大到：1）木桶容水的多少還要由木桶的直徑?jīng)Q定。