第三单元《系统与设计》第二节系统的分析 - 新思考中国教育资源.ppt

复 习 系统的基本特性有那些？ 在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策，那么决策方法有那些呢？ 决策的方法： 1.什么是系统分析： 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。 案例分析 汉字激光照排系统 2.系统分析的一般步骤 系统分析的出发点为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，而生产和生活中的一些问题，往往存在着许多相互关联和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在若干方案中寻求的相对令人满意的方案。 系统分析的一般步骤可以描述为： 案例分析 田忌赛马 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，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。 案例分析 丁谓修复皇宫 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。 优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法有很多，如黄金分割法、分数法、对分法等。黄金分割法也称0.618法。 　 “黄金分割”具有很高的使用价值，其中最著名的例子就是优选学中的“0.618”法，该方法于70年代在我国得以推广，并取得了很大的成就。在社会主义市场经济中，科学严谨的方法往往能有事半功倍。在经济、金融中已得到广泛应用，形成“用科学的方法指导实践，在实践中验证科学”的良性循环。????? 我国著名数学家华罗庚在应用优选法应用做出杰出贡献。 1、“两面针”牙膏：采用优选法科学生产大幅度降低铝材消耗，每年节约铝材几吨；结果打了3年漂亮仗…….??? 2、著名数学家华罗庚教授在他晚年时，在全国讲学，介绍他的优选法。当时广东有5个水泥厂，经过优选法的改良，生产出6个水泥厂的产量，少建1个水泥厂，这个贡献就很大。这就是说知识、健康带来的财富，可以估算的和不可估算的都是很巨大的。 3、优选法使得新西兰培育出世界上最好的肉牛和奶牛。为了发展羊毛和肉类生产，新西兰采用先进的培育技术，改进当地羊只的品种，使其具有国外引进种群的特殊优点.. ? 如在炼钢时需加入某种元素来增加钢材强度，若将试验点取在这一元素用量区间的0.618处，获得理想用量的试验次数将大大减少。实验证明，对一个因素的问题，用优选法做16次试验，就可达到“对分法”做2000余次试验的效果。 3.综合性原则 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。 目的：实现增产、增收、提高土地的利用率。 条件：农作物的生长特性、天气、气候。 手段：利用农作物生长的季节差、时间差。 约束条件：农作物的生长特征、天气、气候等因素对农作物套种起着限制作用，是不能人为调节的。 套种的技术水平田间管理病虫害防治对产量有直接影响，并可以人为调节。可优化。 建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。 飞机制造中大量使用复合材料来减轻重量，提高了飞机的结构强度、飞行性能、节省燃油等。 用数学公式或图表等描述客观事物的特征模型，称为数学模型。 案例分析——利润问题 为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。 1.什么是系统分析? 2.系统分析的一般步骤： 明确问题，设立目标??? 收集资料，制定方案 分析计算，评价比较??? 检验核实，作出决策 3.系统分析的主要原则 整体性原则 科学性原则 综合性原则。 4.系统的优化 1)系统优化的意义 2）数学建模 3）最优化方法 4）系统优化的意义 5）系统优化的实现： 案例分析：p080 根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑那些目标？ 1）当地的生态多样性。 2）减少投资。 我们做任何事情都希望达到最优化的效果。如希望以最小的成本获得最大的利润，以最短的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生产更多的产品，在单位上面积上尽可能提高农业产量。那么如何进行系统的优化？ 4.系统的优化 1）系统优化的概念 农作物种植系统的优