《通用技術(shù)《系統(tǒng)與設(shè)計》PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《通用技術(shù)《系統(tǒng)與設(shè)計》PPT課件（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、.1.2一、系統(tǒng)是普遍存在的：一、系統(tǒng)是普遍存在的：自來水系統(tǒng)自來水系統(tǒng)公交系統(tǒng)公交系統(tǒng)醫(yī)療系統(tǒng)醫(yī)療系統(tǒng)教育系統(tǒng)教育系統(tǒng)2.3什么是系統(tǒng)？通過對以上系統(tǒng)的分析可見：大到太陽系，小到質(zhì)子和中子都是由若干部分組成的，這些部分相互聯(lián)系、相互作用，形成了各個系統(tǒng)能正常發(fā)揮它的功能。其中任何一個主要部分出現(xiàn)問題，都有可能導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。系統(tǒng)是指兩個或兩個以上相互聯(lián)系、相互作用系統(tǒng)是指兩個或兩個以上相互聯(lián)系、相互作用的元素所組成的，具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整的元素所組成的，具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體。體。.4二、系統(tǒng)的含義系統(tǒng)的含義1 1、至少有兩個或者兩個以上至少有兩個或者兩個以上的要素的要素(

2、部分部分)才能組成系統(tǒng)；才能組成系統(tǒng)；2 2、要素要素(部分部分)之間相互聯(lián)系、之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形相互作用，按照一定方式形成一個整體；成一個整體；3 3、這個整體具有的功能是各這個整體具有的功能是各個要素個要素(部分部分)的功能中所沒的功能中所沒有的。有的。1、構(gòu)成一個系統(tǒng)具備的條件是什么呢？、構(gòu)成一個系統(tǒng)具備的條件是什么呢？.5系統(tǒng)是指由系統(tǒng)是指由兩個兩個或者或者兩個以上兩個以上相互相互聯(lián)系聯(lián)系、相互相互作用作用的元素所組成的，具有一定的元素所組成的，具有一定結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和和功功能能的有機整體的有機整體。2、構(gòu)成系統(tǒng)的三個條件：、構(gòu)成系統(tǒng)的三個條件：至少要有兩個或兩個以上的元

3、素才能組成系統(tǒng)；至少要有兩個或兩個以上的元素才能組成系統(tǒng)；元素之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一元素之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；個整體；這個整體具有的功能是各個元素的功能中所沒有的這個整體具有的功能是各個元素的功能中所沒有的。.63、系統(tǒng)與子系統(tǒng)、系統(tǒng)與子系統(tǒng) 子系統(tǒng)具有可分性、系統(tǒng)性，需要而且能夠討論其結(jié)構(gòu)問題。子系統(tǒng)各具功能，它們之間相互依賴、相互作子系統(tǒng)各具功能，它們之間相互依賴、相互作用，共同完成系統(tǒng)功能；用，共同完成系統(tǒng)功能；系統(tǒng)與子系統(tǒng)是相對的，任何系統(tǒng)都是系統(tǒng)與子系統(tǒng)是相對的，任何系統(tǒng)都是更大范圍更高一級的子系統(tǒng)；更大范圍更高一級的子系統(tǒng)；.74、子

4、系統(tǒng)與元素、子系統(tǒng)與元素 元素與子系統(tǒng)一樣也是相對的（例如：“人”相對于“社會系統(tǒng)”，就是不可再劃分的最小單元，而對于“人體系統(tǒng)”來說，就可以層層分解為“器官”甚至“細(xì)胞”）元素即系統(tǒng)的基本單元或最小組成部分，對于給定的系統(tǒng)具有不可再分性（不能也無需再分，不具備系統(tǒng)性、不討論其結(jié)構(gòu)）；.8(三)、按照系統(tǒng)組成元素的性質(zhì)、按照系統(tǒng)組成元素的性質(zhì)、按照系統(tǒng)組成元素存在的形態(tài)、按照系統(tǒng)組成元素存在的形態(tài)、按照系統(tǒng)的運動狀態(tài)、按照系統(tǒng)的運動狀態(tài)、按照系統(tǒng)與外部環(huán)境的關(guān)系、按照系統(tǒng)與外部環(huán)境的關(guān)系.9系統(tǒng)的分類是根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，從不同的角度來劃分。（1 1）自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)）自然系統(tǒng)、人工系

5、統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)（2 2）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)（3 3）靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)）靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)（4 4）開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)）開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng).10.11(1)系統(tǒng)的基本特性-整體性.12現(xiàn)象現(xiàn)象原因原因一個和尚挑水吃一個和尚挑水吃,兩個和尚抬水吃兩個和尚抬水吃,三個和尚沒水吃三個和尚沒水吃.三個小皮匠頂個三個小皮匠頂個諸葛亮諸葛亮一著不慎一著不慎,全盤皆全盤皆輸輸丟卒保車丟卒保車三個人共同構(gòu)成一個系統(tǒng)三個人共同構(gòu)成一個系統(tǒng),每個人都是其組每個人都是其組成要素之一成要素之一,如果三人之間的協(xié)作關(guān)系處理如果三人之間的協(xié)作關(guān)系處理得不好得不好,反而辦不好事情反而辦不好事情.三個小皮匠

6、構(gòu)成一個整體三個小皮匠構(gòu)成一個整體,整體的功能大于部整體的功能大于部分功能之和分功能之和.在一個系統(tǒng)中在一個系統(tǒng)中,局部對整體的制約局部對整體的制約,部分的變部分的變化會影響整體的變化化會影響整體的變化,甚至還會對全局產(chǎn)生決甚至還會對全局產(chǎn)生決定性的影響定性的影響.根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征,解釋表中所列的現(xiàn)象解釋表中所列的現(xiàn)象.為了整體的利益為了整體的利益,要敢于舍棄局部利益要敢于舍棄局部利益.13當(dāng)堂檢測：當(dāng)堂檢測：2 2、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒什么意義，但是如果將它們按照在一起沒什么意義，但是如果將它們按照一定的結(jié)構(gòu)形式造

7、成一座橋梁，就具有了一定的結(jié)構(gòu)形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個案例說明交通的功能，這個案例說明系統(tǒng)最基本的系統(tǒng)最基本的特性是特性是：（：（）A A、目的性、目的性 B B、動態(tài)性、動態(tài)性 C C、整體性、整體性 D D、適應(yīng)性適應(yīng)性c.14當(dāng)堂檢測：當(dāng)堂檢測：3 3、趙明同學(xué)家所在街道的人行道路在一年、趙明同學(xué)家所在街道的人行道路在一年內(nèi)進行了鋪設(shè)通訊線路、煤氣管道、下水管內(nèi)進行了鋪設(shè)通訊線路、煤氣管道、下水管道修理三次施工，給市民帶來了生活的不便，道修理三次施工，給市民帶來了生活的不便，這說明對于道路的改造不符合系統(tǒng)設(shè)計的這說明對于道路的改造不符合系統(tǒng)設(shè)計的（）原則）原則A A 整

8、體性原則整體性原則 B B 動態(tài)性原則動態(tài)性原則 C C 綜合處理的原則綜合處理的原則 D D人性化設(shè)計的原則人性化設(shè)計的原則A.15(2)系統(tǒng)的基本特性-目的性.16(3)系統(tǒng)的基本特性-相關(guān)性.17 相關(guān)性是指組成系統(tǒng)的各要素之間相關(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或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。、相互聯(lián)系。如：建筑物的梁柱關(guān)系如：建筑物的梁柱關(guān)系(3)(3)系統(tǒng)具有相關(guān)性系統(tǒng)具有相關(guān)性當(dāng)柱與柱之間的梁的跨度增大時，則梁的厚度要相應(yīng)地加大，否則就不足以承受設(shè)計所需的重力，梁的跨度與梁的厚度之間的關(guān)系就反映了這一系統(tǒng)內(nèi)部要素與要素之間的相關(guān)性.18(4)系統(tǒng)

9、的基本特性-環(huán)境適應(yīng)性.19當(dāng)堂檢測：當(dāng)堂檢測：1 1、飛機在空中飛行時，時常受到大氣對流的、飛機在空中飛行時，時常受到大氣對流的影響而產(chǎn)生顛簸，當(dāng)飛機的檢測裝置接收到這影響而產(chǎn)生顛簸，當(dāng)飛機的檢測裝置接收到這一信號后，經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié)，能在很短的時一信號后，經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié)，能在很短的時間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài)，克服大氣對流對飛機飛間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài)，克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平穩(wěn)飛行。這個現(xiàn)象說明了系行的影響，保持平穩(wěn)飛行。這個現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性？（統(tǒng)的什么基本特性？（）A A、整體性、整體性 B B、相關(guān)性、相關(guān)性 C C、環(huán)境適應(yīng)性、環(huán)境適應(yīng)性 D D、動態(tài)性、動態(tài)性c.2

10、04.4.在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛獸追捕；刺猬身上長尖刺，使猛獸無從下猛獸追捕；刺猬身上長尖刺，使猛獸無從下口；黃鼬遇敵時突放臭氣，擾亂猛獸神智，口；黃鼬遇敵時突放臭氣，擾亂猛獸神智，影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這是生態(tài)系影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這是生態(tài)系統(tǒng)基本特性中的（統(tǒng)基本特性中的（）A.A.整體性整體性 B.B.目的性目的性 C.C.動態(tài)性動態(tài)性 D.D.環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性D當(dāng)堂檢測：當(dāng)堂檢測：.21 人自身就是一個系統(tǒng)，春天穿多一些是對冬天的一種適應(yīng)和銜接 秋天穿少一點是對夏天的銜接和向冬天過渡到一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐

11、漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病環(huán)境適應(yīng)性案例環(huán)境適應(yīng)性案例.22另外，保護色的作用也是為了保護動物自身的生存。另外，保護色的作用也是為了保護動物自身的生存。綠色草叢中的蟈蟈綠色草叢中的蟈蟈冬天和夏天的雷鳥冬天和夏天的雷鳥.23系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系列的子系統(tǒng)，并存在一定的層系列的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)各層次具有獨自的次結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)各層次具有獨自的功能，他們通過相互聯(lián)系、相互功能，他們通過相互聯(lián)系、相互作用共同完成系統(tǒng)的整體功能。作用共同完成系統(tǒng)的整體功能。(5)系統(tǒng)具有層次性.24分析以下例子反映系統(tǒng)的哪方面基本特性。分析以下例子反映系統(tǒng)的哪方面

12、基本特性。1、西游記西游記中師徒四人需要中師徒四人需要齊心協(xié)力才能取得真經(jīng)。齊心協(xié)力才能取得真經(jīng)。2、某大橋使用后發(fā)生垮塌，經(jīng)、某大橋使用后發(fā)生垮塌，經(jīng)調(diào)查事故原因是建筑水泥的標(biāo)號調(diào)查事故原因是建筑水泥的標(biāo)號沒有達到國家標(biāo)準(zhǔn)。沒有達到國家標(biāo)準(zhǔn)。3、火車鐵軌每段之間需要有一、火車鐵軌每段之間需要有一定的縫隙，以免熱脹冷縮后鐵軌定的縫隙，以免熱脹冷縮后鐵軌變形發(fā)生脫軌。變形發(fā)生脫軌。整體性整體性相關(guān)性相關(guān)性相關(guān)性相關(guān)性環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性.25 1、系統(tǒng)的思想：、系統(tǒng)的思想：作為系統(tǒng)，它們都具有整體性、相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性等特征，這些特征歸納了我們分析、解決問題的基本原則，構(gòu)成了系統(tǒng)的基本思

13、想。2、系統(tǒng)分析的基本方法、系統(tǒng)分析的基本方法 系統(tǒng)分析是系統(tǒng)分析是系統(tǒng)思想與分析方法的結(jié)合。系統(tǒng)分析隨對象而千變?nèi)f化，但都有基本的步驟和原則。例：人力飛機的設(shè)計制造五、系統(tǒng)分析的基本方法.26閱讀P82P84，想一想.27 設(shè)想1和設(shè)想2都沒有綜合考慮設(shè)計制造人力飛機這個系統(tǒng)里的各個因素，只是著重考慮其中的一兩個因素，所以失??；設(shè)想3通過定性與定量結(jié)合，正是運用了系統(tǒng)分析的基本方法，分析研究了影響人力飛機飛行的各個因素，找出規(guī)律性，提出可行性方案，使人力飛機實現(xiàn)了“飛天”的理想目的。.28 運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結(jié)合的方法，對系統(tǒng)進行分析，就是系統(tǒng)分析的基本方法?；痉椒ā?29系統(tǒng)分析

14、的一般步驟n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)的目標(biāo)，運用科為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治?、比較、試學(xué)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，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)提出改正方案的過程?；?qū)υ械南到y(tǒng)提出改正方案的過程。n出發(fā)點：出發(fā)點：為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。n目的：目的：尋求解決問題的最佳決策。尋求解決問題的最佳決策。n特點：特點：不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及相

15、互影響，全面地思考和解決問題。素及相互影響，全面地思考和解決問題。.30系統(tǒng)分析的一般步驟目標(biāo)：使田忌能在賽馬中贏得比賽。收集信息：三等級的馬，賽三場；但對賽馬的出場順序不作限制。方案比較：有6種方案,其中勝率為1/6。作出決策：用下對上，上對中，中對下的方案。.31系統(tǒng)分析的主要原則l北宋年間，丁謂負(fù)責(zé)修復(fù)火毀的開封皇宮。他的施工方案是：先將工程皇宮前的一條大街挖成一條大溝，將大溝與汴水相通。使用挖出的土就地制，令與汴水相連形成的河道承擔(dān)繁重的運輸任務(wù)；修復(fù)工程完成后，實施大溝排水，并將原廢墟物回填，修復(fù)成原來的大街。丁謂將取材、生產(chǎn)、運輸及廢墟物的處理用“一溝三用”巧妙地解決了。.32系統(tǒng)

16、分析的主要原則.33系統(tǒng)分析的主要原則n全長全長243公里、總投資額達公里、總投資額達72億多元的孝襄高速公路，是湖北省億多元的孝襄高速公路，是湖北省“十五十五”期間投期間投資規(guī)模最大、建設(shè)里程最長的一條高速公路。按照最初的設(shè)計方案，孝襄高速公資規(guī)模最大、建設(shè)里程最長的一條高速公路。按照最初的設(shè)計方案，孝襄高速公路要穿越占地面積達路要穿越占地面積達19平方公里的平方公里的“洛陽銀杏保護區(qū)洛陽銀杏保護區(qū)”，21900多棵樹齡在百年以多棵樹齡在百年以上的古銀杏樹面臨著毀滅性的破壞。上的古銀杏樹面臨著毀滅性的破壞。初步設(shè)計方案出臺后，這初步設(shè)計方案出臺后，這21900多棵古銀杏樹的命運引起了孝襄高速

17、公路建設(shè)多棵古銀杏樹的命運引起了孝襄高速公路建設(shè)指揮部的高度重視?？偣こ處煆垬I(yè)紅說，銀杏樹的成長周期特別長、移栽成活率指揮部的高度重視。總工程師張業(yè)紅說，銀杏樹的成長周期特別長、移栽成活率極低，一旦毀損，勢必破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?。建高速公路要講經(jīng)濟效益，更要極低，一旦毀損，勢必破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有浴＝ǜ咚俟芬v經(jīng)濟效益，更要講生態(tài)效益、社會效益。在生態(tài)效益和投資效益發(fā)生矛盾的時候，作為建設(shè)者，講生態(tài)效益、社會效益。在生態(tài)效益和投資效益發(fā)生矛盾的時候，作為建設(shè)者，寧肯多花錢，多投資，也要保護生態(tài)環(huán)境。為此，指揮部果斷決定：增加投資寧肯多花錢，多投資，也要保護生態(tài)環(huán)境。為此，指揮部果斷決定：增加

18、投資4200萬元，更改設(shè)計方案，繞避保護區(qū)萬元，更改設(shè)計方案，繞避保護區(qū)14公里。公里。.34簡單系統(tǒng)設(shè)計方案將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng) 確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系 對子系統(tǒng)進行技術(shù)設(shè)計和評價對子系統(tǒng)進行技術(shù)設(shè)計和評價 對系統(tǒng)進行總體設(shè)計和評價對系統(tǒng)進行總體設(shè)計和評價.35系統(tǒng)優(yōu)化的意義n 某家具廠要安排一周的計劃，產(chǎn)品是桌子和椅子。制作一張桌某家具廠要安排一周的計劃，產(chǎn)品是桌子和椅子。制作一張桌子需子需4m2木板及木板及20小時工時，制作一張椅子需小時工時，制作一張椅子需6m2木板及木板及18小時工小時工時；每周擁有木材板料時；

19、每周擁有木材板料600m2，可用工時，可用工時400小時；每張桌子利潤小時；每張桌子利潤50元，每只椅子利潤元，每只椅子利潤60元。按合同每周至少要交付元。按合同每周至少要交付8張桌子和張桌子和5張張椅子。假定所有產(chǎn)品都能銷售，那么請對生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化，使利椅子。假定所有產(chǎn)品都能銷售，那么請對生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化，使利潤最大化。潤最大化。.36系統(tǒng)優(yōu)化的意義n 什么是系統(tǒng)的優(yōu)化？什么是系統(tǒng)的優(yōu)化？系統(tǒng)優(yōu)化是指在給定條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)系統(tǒng)優(yōu)化是指在給定條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達到最大化（化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達到最大化（或最小化）。或最小化）。n 什么是影響系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件？什么是影響系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件？是指對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)起著限制作用，并且不可以人為調(diào)節(jié)是指對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)起著限制作用，并且不可以人為調(diào)節(jié)的因素。的因素。n 什么是影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素？什么是影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素？是指對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的是指對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。因素。.37課堂小結(jié) 系統(tǒng)的含義及其構(gòu)成的三個條件 系統(tǒng)的基本特性 系統(tǒng)分析的基本方法