通用技術(shù)系統(tǒng)的分析

3.2系統(tǒng)的分析(上)第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)經(jīng)全國(guó)中小學(xué)教材審定委員會(huì)2004年初審?fù)ㄟ^(guò)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材書通用技術(shù)必修2技術(shù)與設(shè)計(jì)2GENERALTECHNOLOGY總第17課時(shí)第三模塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通用技術(shù)一、系統(tǒng)分析的含義二、系統(tǒng)分析的一般步驟三、系統(tǒng)分析的主要原則四、系統(tǒng)的優(yōu)化第1頁(yè)，共25頁(yè)。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過(guò)程，就是系統(tǒng)分析。

系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)：完整地而不是零星地處理問(wèn)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(wèn)題。第2頁(yè)，共25頁(yè)。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

系統(tǒng)分析的意義：

正確地提出整體目標(biāo)恰當(dāng)有效地選擇方案科學(xué)地確定行動(dòng)方略第3頁(yè)，共25頁(yè)。案例分析——漢字激光照排系統(tǒng)王選（1937年2月－2006年2月13日）中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)工程院院士。全國(guó)政協(xié)副主席，北京大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所所長(zhǎng)，方正控股有限公司董事局主席，2001年獲國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

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思考：在漢字照排方案的決策中，系統(tǒng)的整體目標(biāo)是什么？你認(rèn)為王選進(jìn)行決策的依據(jù)主要有哪些？依據(jù)如下：在詳細(xì)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，看到國(guó)外優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也看到國(guó)內(nèi)技術(shù)儲(chǔ)備（已經(jīng)有在研制第二、三代機(jī)的基礎(chǔ)）及第四代機(jī)的市場(chǎng)前景技術(shù)難關(guān)，只要努力還是可以克服的使我國(guó)的報(bào)業(yè)排版不再依賴國(guó)外的技術(shù)目標(biāo)：第5頁(yè)，共25頁(yè)。系統(tǒng)分析的一般步驟如下：明確問(wèn)題設(shè)立目標(biāo)收集資料制定方案分析計(jì)算評(píng)價(jià)比較檢驗(yàn)核實(shí)作出決策二、系統(tǒng)分析的一般步驟系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，目的是尋求解決問(wèn)題的相對(duì)最佳決策。那如何找出這個(gè)最佳決策呢？第6頁(yè)，共25頁(yè)。明確問(wèn)題，設(shè)立目標(biāo)：明確要研究問(wèn)題的性質(zhì)和范圍，提出所要達(dá)到的目標(biāo)，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(wèn)題的各種備選方案，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的各種結(jié)果。檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策：如果對(duì)制定的方案不滿意，還可按上述程序反復(fù)進(jìn)行，直到獲得滿意的方案為止。分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較：對(duì)資料和數(shù)據(jù)做必要的計(jì)算，進(jìn)行各子系統(tǒng)的分析，再進(jìn)行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)比，選擇最佳方案。二、系統(tǒng)分析的一般步驟第7頁(yè)，共25頁(yè)。案例分析：田忌賽馬二、系統(tǒng)分析的一般步驟1：明確問(wèn)題，設(shè)立目標(biāo)問(wèn)題：跑馬比賽，目標(biāo)：取得比賽勝利，約束條件：三匹馬參加比賽，每匹馬比賽一次。2：收集資料，制定方案資料：齊王的馬整體占優(yōu)，三個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)都比田忌好。各種方案如下：第8頁(yè)，共25頁(yè)。上上中中下下上上中下下中上中中上下下上中中下下上上下中上下中上下中中下上輸輸輸0:3輸輸贏1:2輸贏輸1:2輸輸贏1:2輸贏贏2:1輸輸贏1:2二、系統(tǒng)分析的一般步驟第9頁(yè)，共25頁(yè)。4：檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策選擇第五種方案，理順出場(chǎng)順序。3：分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較各種方案的比賽結(jié)果：六種方案，三種結(jié)果0:31:22:1上下中上下中輸贏贏2:1二、系統(tǒng)分析的一般步驟第10頁(yè)，共25頁(yè)。系統(tǒng)分析幾乎運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域思考：哪些事需要系統(tǒng)分析的方法去解決？運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法可以處理具體問(wèn)題，那么具體使用系統(tǒng)理論分析問(wèn)題的時(shí)候，需要遵循哪些主要原則呢？二、系統(tǒng)分析的一般步驟第11頁(yè)，共25頁(yè)。3.系統(tǒng)分析的主要原則整體性原則科學(xué)性原則綜合性原則第12頁(yè)，共25頁(yè)。1）整體性原則3.系統(tǒng)分析的主要原則系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過(guò)程，再看某一階段；先看長(zhǎng)遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。第13頁(yè)，共25頁(yè)。①案例分析丁謂修復(fù)皇宮3.系統(tǒng)分析的主要原則第14頁(yè)，共25頁(yè)。3.系統(tǒng)分析的主要原則②P79請(qǐng)分析這一事件的問(wèn)題所在，你認(rèn)為怎樣處理更為合理？本案例是講解系統(tǒng)整體性的一個(gè)著名案例，丁謂運(yùn)用了系統(tǒng)分析的基本方法。首先著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過(guò)程，再看某一階段；先看長(zhǎng)遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。把燒磚、運(yùn)輸建筑材料和處理廢墟三項(xiàng)繁重的工程任務(wù)看成一個(gè)整體中的相關(guān)部分，加以協(xié)調(diào)處理，從而找到獲得最佳效果的方案，節(jié)省了大量勞力、費(fèi)用和時(shí)間,一舉三得。第15頁(yè)，共25頁(yè)。2）科學(xué)性原則3.系統(tǒng)分析的主要原則

指系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過(guò)程和結(jié)果更具說(shuō)服力。第16頁(yè)，共25頁(yè)。

人類很早就想實(shí)現(xiàn)“上天”的夢(mèng)想，人們于是模仿鳥的外型和飛行動(dòng)作進(jìn)行嘗試，但不管裝上翅膀還是以人力驅(qū)動(dòng)撲翼飛機(jī)，結(jié)果都以失敗告終。吸取經(jīng)驗(yàn)后，海斯勒和維林吉爾在別人的基礎(chǔ)上采用科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，取得了成功。他們抓住了人力飛機(jī)是依靠人做動(dòng)力的關(guān)鍵，進(jìn)行了分析計(jì)算。他們知道，一個(gè)強(qiáng)鍵的運(yùn)動(dòng)員連續(xù)做功的功率只能達(dá)到250W左右，同時(shí)他們還知道：P=K1V3S=K2/V2由此，得出以下結(jié)論：飛機(jī)的速度應(yīng)很低，機(jī)翼面積應(yīng)該很大；而且由于飛行速度低，即使飛機(jī)的結(jié)構(gòu)稍大，也不會(huì)增加太大的阻力。于是，他們參考了自行車車輪的構(gòu)造原理，利用中央垂直管和牽引鋼絲組成的機(jī)翼支撐結(jié)構(gòu)，使面積很大的機(jī)翼并不太重。此外，他們還對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了許多細(xì)節(jié)的改進(jìn)。1936年，他們的飛機(jī)飛到5米的高度，航行了45米，空中飛行時(shí)間達(dá)到20秒，終于實(shí)現(xiàn)了依靠人力“飛天”的夢(mèng)想。通過(guò)運(yùn)用科學(xué)的方法海斯勒他們?nèi)〉昧顺晒Α０咐喝肆︼w機(jī)第17頁(yè)，共25頁(yè)。

優(yōu)選法是快速尋找最佳方案的科學(xué)方法。具體的優(yōu)選法有很多，如黃金分割法、分?jǐn)?shù)法、對(duì)分法等。黃金分割法也稱0.618法。該方法于70年代在我國(guó)得以推廣，并取得了很大的成就。我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚在應(yīng)用優(yōu)選法方面做出了杰出貢獻(xiàn)。3.系統(tǒng)分析的主要原則閱讀：優(yōu)選法第18頁(yè)，共25頁(yè)。如在煉鋼時(shí)需加入某種元素來(lái)增加鋼材強(qiáng)度，若將試驗(yàn)點(diǎn)取在這一元素用量區(qū)間的0.618處，獲得理想用量的試驗(yàn)次數(shù)將大大減少。實(shí)驗(yàn)證明，用優(yōu)選法做16次試驗(yàn)，就可達(dá)到“對(duì)分法”做2000余次試驗(yàn)的效果。3.系統(tǒng)分析的主要原則第19頁(yè)，共25頁(yè)。

1、“兩面針”牙膏：采用優(yōu)選法科學(xué)生產(chǎn)大幅度降低鋁材消耗，每年節(jié)約鋁材幾噸；結(jié)果打了3年漂亮仗……2、著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授在他晚年時(shí)，在全國(guó)講學(xué)，介紹他的優(yōu)選法。當(dāng)時(shí)廣東有5個(gè)水泥廠，經(jīng)過(guò)優(yōu)選法的改良，生產(chǎn)出6個(gè)水泥廠的產(chǎn)量。3、優(yōu)選法使得新西蘭培育出世界上最好的肉牛和奶牛。為了發(fā)展羊毛和肉類生產(chǎn)，新西蘭采用先進(jìn)的培育技術(shù)，改進(jìn)當(dāng)?shù)匮蛑坏钠贩N，使其具有國(guó)外引進(jìn)種群的特殊優(yōu)點(diǎn)。

3.系統(tǒng)分析的主要原則第20頁(yè)，共25頁(yè)。

制定系統(tǒng)目標(biāo)方面:系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的，應(yīng)將目標(biāo)排出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)先的目標(biāo)，然后盡可能在不損害第一目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo)，這就需要綜合分析、統(tǒng)籌兼顧、不可顧此失彼。3）綜合性原則3.系統(tǒng)分析的主要原則第21頁(yè)，共25頁(yè)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的后果方面:系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺(tái)所帶來(lái)的后果。（例建廠后帶來(lái)的環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞、水土流失）3.系統(tǒng)分析的主要原則第22頁(yè)，共25頁(yè)。方案的綜合性考