《高二通用技術(shù) 系統(tǒng)的分析課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高二通用技術(shù) 系統(tǒng)的分析課件（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、復(fù)習(xí)前課系統(tǒng)最優(yōu)化實(shí)踐練習(xí) 最優(yōu)化案例分析 小結(jié) 什么是系統(tǒng)？什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)的基本特性是什么？系統(tǒng)的基本特性是什么？系統(tǒng)的基本特性可歸納為：整體性、相關(guān)系統(tǒng)的基本特性可歸納為：整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性。性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性。作為系統(tǒng)，它們就具有整體性、相關(guān)性、作為系統(tǒng)，它們就具有整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性，就構(gòu)成系統(tǒng)的基本思想。目的性、環(huán)境適應(yīng)性，就構(gòu)成系統(tǒng)的基本思想。對(duì)系統(tǒng)分析的基本方法就是運(yùn)用系統(tǒng)的思想和對(duì)系統(tǒng)分析的基本方法就是運(yùn)用系統(tǒng)的思想和定性定量相結(jié)合的方法對(duì)系統(tǒng)及性分析。定性定量相結(jié)合的方法對(duì)系統(tǒng)及性分析。案例分析：田忌賽馬案例分析：田忌賽馬 戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，齊王常
2、與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場(chǎng)各出一匹馬，分三場(chǎng)進(jìn)行比賽。齊王的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是田忌屢賽屢輸。一日，田忌的賓客、對(duì)軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個(gè)主意，結(jié)果以二比一贏了齊王。 田忌田忌 齊王齊王田忌田忌 齊王齊王（ 1 1）上馬上馬 上馬上馬中馬中馬 中馬中馬下馬下馬 下馬下馬（ 2 2）上馬上馬 上馬上馬中馬中馬 下馬下馬下馬下馬 中馬中馬（ 3 3）上馬上馬 中馬中馬中馬中馬 下馬下馬下馬下馬 上馬上馬（ 4 4）上馬上馬 中馬中馬中馬中馬 上馬上馬下馬下馬 下馬下馬（ 5 5）上馬上馬 下馬下馬中馬中馬 上馬上馬下馬下馬
3、 中馬中馬（ 6 6）上馬上馬 下馬下馬中馬中馬 中馬中馬下馬下馬 上馬上馬 在以上各方案中，齊王與田忌的賽在以上各方案中，齊王與田忌的賽馬結(jié)局有以馬結(jié)局有以3 30 0贏的，也有以贏的，也有以2 2 1 1贏贏的，但只有一種情況是田忌以的，但只有一種情況是田忌以2 2 1 1取取勝于齊王的，孫臏正是把這種方案推薦勝于齊王的，孫臏正是把這種方案推薦給了田忌，就是上述方案（給了田忌，就是上述方案（3 3）。）。 作為一個(gè)系統(tǒng)，通常就會(huì)有這樣或那樣的問(wèn)題。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、財(cái)力不是最小；或是某種性能不理想等等。因此系統(tǒng)需要改善，需要優(yōu)化。在現(xiàn)實(shí)生活中，由于受環(huán)境和條件的限制，不可
4、能找出一切方案，也不可能對(duì)所有方案進(jìn)行全面比較，漫無(wú)邊際地去研究所有方案，無(wú)論在時(shí)間上還是人力上都不允許，運(yùn)用科學(xué)的方法就更為重要，缺乏資料，缺少對(duì)資料的科學(xué)計(jì)算和分析，只靠拍腦袋無(wú)法尋找到最優(yōu)方案。案例分析：案例分析： 通過(guò)通過(guò)“建造隔音墻改善車(chē)建造隔音墻改善車(chē)流噪音污染流噪音污染”的案例定性的分的案例定性的分析，體驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)化的意義。析，體驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)化的意義。 2005年的新春，南京市人大十三屆三次會(huì)議上，王湘等年的新春，南京市人大十三屆三次會(huì)議上，王湘等10位代位代表共同提交議案，呼吁為城西干道沿線的民居和學(xué)校解決車(chē)流噪音污表共同提交議案，呼吁為城西干道沿線的民居和學(xué)校解決車(chē)流噪音污染問(wèn)題。
5、染問(wèn)題。“城西干道從大橋南路到賽虹橋立交橋，是南京市貫穿城市交通城西干道從大橋南路到賽虹橋立交橋，是南京市貫穿城市交通的大動(dòng)脈。城西干道全線貫通于的大動(dòng)脈。城西干道全線貫通于2000年，因?yàn)橛辛顺俏鞲傻溃S多年，因?yàn)橛辛顺俏鞲傻?，許多從大橋過(guò)來(lái)的車(chē)輛不必經(jīng)過(guò)市中心就可以便捷地通過(guò)包括城西干道在從大橋過(guò)來(lái)的車(chē)輛不必經(jīng)過(guò)市中心就可以便捷地通過(guò)包括城西干道在內(nèi)的繞城公路通行。內(nèi)的繞城公路通行。城西干道的出現(xiàn)，除了帶來(lái)交通便捷，也給沿線的數(shù)十萬(wàn)市民帶城西干道的出現(xiàn)，除了帶來(lái)交通便捷，也給沿線的數(shù)十萬(wàn)市民帶來(lái)了噪音之苦。從大橋經(jīng)過(guò)城西干道的大多數(shù)是重型載貨車(chē)和大客車(chē)，來(lái)了噪音之苦。從大橋經(jīng)過(guò)城西干道的大
6、多數(shù)是重型載貨車(chē)和大客車(chē)，而且城西干道的每天的車(chē)流量非常大。據(jù)調(diào)查，白天暢通時(shí)城西干道而且城西干道的每天的車(chē)流量非常大。據(jù)調(diào)查，白天暢通時(shí)城西干道上的車(chē)輛平均時(shí)速為上的車(chē)輛平均時(shí)速為80邁，晚上可以達(dá)到邁，晚上可以達(dá)到100邁。重量大、速度快是邁。重量大、速度快是城西干道上車(chē)輛的一大特點(diǎn)，車(chē)身和空氣的摩擦聲、發(fā)動(dòng)機(jī)馬達(dá)聲是城西干道上車(chē)輛的一大特點(diǎn)，車(chē)身和空氣的摩擦聲、發(fā)動(dòng)機(jī)馬達(dá)聲是噪音的主要來(lái)源。噪音的主要來(lái)源。 城西干道沿線分布著大量的居民區(qū)，按照國(guó)家相關(guān)環(huán)保劃分標(biāo)準(zhǔn)，城西干道沿線分布著大量的居民區(qū)，按照國(guó)家相關(guān)環(huán)保劃分標(biāo)準(zhǔn)，這些居民區(qū)屬于商業(yè)、居民、文教混合區(qū)，白天最大噪音值是這些居民區(qū)屬
7、于商業(yè)、居民、文教混合區(qū)，白天最大噪音值是60分貝，分貝，晚上最大噪音值是晚上最大噪音值是50分貝。但是兩邊的居民區(qū)噪音全線超標(biāo)，在離高分貝。但是兩邊的居民區(qū)噪音全線超標(biāo)，在離高架不到架不到15米的重噪音區(qū)圣淘沙花城米的重噪音區(qū)圣淘沙花城19樓的一戶(hù)人家，更是測(cè)出了開(kāi)窗樓的一戶(hù)人家，更是測(cè)出了開(kāi)窗峰值峰值81.6分貝、谷值分貝、谷值65.8分貝，關(guān)窗峰值分貝，關(guān)窗峰值66.7分貝、谷值分貝、谷值54.2分貝的分貝的超標(biāo)噪音。長(zhǎng)期生活在噪音中，人的健康會(huì)受到損害，可能導(dǎo)致心血超標(biāo)噪音。長(zhǎng)期生活在噪音中，人的健康會(huì)受到損害，可能導(dǎo)致心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。城西干道沿線不僅有
8、民居還有學(xué)校，有的學(xué)生戴耳機(jī)睡覺(jué)，老師城西干道沿線不僅有民居還有學(xué)校，有的學(xué)生戴耳機(jī)睡覺(jué)，老師上課用喇叭講課，有的學(xué)生說(shuō)：上課用喇叭講課，有的學(xué)生說(shuō)：“在城西干道邊上住了在城西干道邊上住了4年，記得剛進(jìn)年，記得剛進(jìn)校的時(shí)候整整一個(gè)星期就沒(méi)睡著覺(jué)。后來(lái)終于慢慢習(xí)慣了，如今到了校的時(shí)候整整一個(gè)星期就沒(méi)睡著覺(jué)。后來(lái)終于慢慢習(xí)慣了，如今到了夜里打雷都不醒，只是時(shí)常覺(jué)得精神疲勞、頭疼，還有點(diǎn)健忘。夜里打雷都不醒，只是時(shí)常覺(jué)得精神疲勞、頭疼，還有點(diǎn)健忘。”噪噪音已經(jīng)傷害到這些學(xué)生的神經(jīng)系統(tǒng)。音已經(jīng)傷害到這些學(xué)生的神經(jīng)系統(tǒng)。21世紀(jì)的城市人居環(huán)境不僅要講究安逸更要講究健康，現(xiàn)在正在世紀(jì)的城市人居環(huán)境不僅要講
9、究安逸更要講究健康，現(xiàn)在正在建的城東干道高架已經(jīng)做了隔音墻的規(guī)劃，希望有關(guān)部門(mén)能考慮到城建的城東干道高架已經(jīng)做了隔音墻的規(guī)劃，希望有關(guān)部門(mén)能考慮到城西干道沿線眾多居民區(qū)和學(xué)校的存在，也在這一區(qū)域安裝隔音墻，免西干道沿線眾多居民區(qū)和學(xué)校的存在，也在這一區(qū)域安裝隔音墻，免去市民的噪音之苦。去市民的噪音之苦?！?怎樣能夠改善城西干道周怎樣能夠改善城西干道周?chē)浇胍舻奈廴?，?yōu)化居民圍附近噪音的污染，優(yōu)化居民樓、學(xué)校等大環(huán)境系統(tǒng)？樓、學(xué)校等大環(huán)境系統(tǒng)？ 措施：隔音墻作用的本質(zhì)是改變?cè)胍舻膫鞑ネ緩?，以達(dá)到改善污染的目的。措施：隔音墻作用的本質(zhì)是改變?cè)胍舻膫鞑ネ緩?，以達(dá)到改善污染的目的。小組討論，代表發(fā)言
10、小組討論，代表發(fā)言 系統(tǒng)優(yōu)化的意義就是以最小的投入，獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能。再舉例：如：在蔬菜、西瓜的種植中，要使蔬菜防病和提高產(chǎn)量，要使西瓜抗御低溫的能力，就應(yīng)采用嫁接技術(shù)，這是一項(xiàng)增產(chǎn)增收的栽培技術(shù)，嫁接的西瓜比自根西瓜增產(chǎn)1倍以上。 如：建筑材料的改進(jìn)也是一項(xiàng)優(yōu)化技術(shù)，以往建筑物的墻體多采用實(shí)心磚，現(xiàn)在采用了空心磚，在保證強(qiáng)度、隔熱隔音效果的同時(shí)，節(jié)省了材料。 對(duì)于比較復(fù)雜的系統(tǒng)，人們對(duì)其特征了解不夠，所以需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)的手段描述它，進(jìn)而找到合適的解決方案。 系統(tǒng)建模的目的是要將系統(tǒng)的原型抽象為數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)方法分析求解得出數(shù)學(xué)結(jié)論，再運(yùn)用這一結(jié)論來(lái)解決實(shí)際系統(tǒng)中的
11、問(wèn)題。案例分析： 在江邊一側(cè)有A、B兩個(gè)廠，它們到江邊的距離分別是2km和3km，設(shè)兩廠沿江方向的距離是3.5km，現(xiàn)在要在江邊修建一個(gè)碼頭，使得兩廠的產(chǎn)品能夠順利過(guò)江，問(wèn)碼頭應(yīng)建在什么位置，才能使運(yùn)輸路線最短？ 課堂小結(jié)課堂小結(jié)1. 系統(tǒng)優(yōu)化的一般性步驟提出需要優(yōu)化的問(wèn)題；如：城西干道噪音污染問(wèn)題就是需要進(jìn)行優(yōu)化的問(wèn)題；碼頭的選址也是一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題。需要收集有關(guān)資料和數(shù)據(jù)，確定變量、建立定量計(jì)算方程（數(shù)學(xué)模型）和約束條件，選擇合適的最優(yōu)化方法。如:具體測(cè)量噪音的嚴(yán)重程度；為保持方案可行，必須勘測(cè)、預(yù)算；建立隔音墻防噪音的數(shù)學(xué)模型及墻體參數(shù)條件，求解數(shù)學(xué)解；墻體結(jié)構(gòu)與材料與定量計(jì)算有關(guān)；經(jīng)費(fèi)
12、預(yù)算包括：購(gòu)買(mǎi)器材、設(shè)備費(fèi)用；外請(qǐng)工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)人員費(fèi)用民工費(fèi)用、機(jī)動(dòng)調(diào)動(dòng)費(fèi)用驗(yàn)證和實(shí)施。條件校驗(yàn)：逐項(xiàng)校驗(yàn)修路工程所需的人力、物力、財(cái)力是否具備。實(shí)施與調(diào)整：實(shí)施計(jì)劃的過(guò)程。課堂小結(jié)課堂小結(jié)2.影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素優(yōu)化追求的目標(biāo)要適度。希望投入最小，而取得的效益最大。 效/耗比 性/耗比 性/價(jià)比 （比值越大，就越接近或達(dá)到最優(yōu)化）系統(tǒng)優(yōu)化使離不開(kāi)條件，條件是否具備直接影響優(yōu)化。某些不確定的或不可預(yù)見(jiàn)的因素也會(huì)影響系統(tǒng)的優(yōu)化。課堂小結(jié)課堂小結(jié)3.最優(yōu)化方法最優(yōu)化方法是系統(tǒng)學(xué)中的一個(gè)重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和財(cái)力資源的條件下，使取得的效果（如生產(chǎn)產(chǎn)值、利潤(rùn)、效益等）達(dá)到最大，而投入（如能源、資金、人力、時(shí)間等）達(dá)到最小的一種方法。要用定性和定量分析相結(jié)合的方法是系統(tǒng)最優(yōu)化。堅(jiān)持系統(tǒng)整體的最優(yōu)化。運(yùn)用好權(quán)衡理念，舍卒保車(chē)，棄車(chē)保帥，這是為了保證對(duì)弈的最終勝利。不間斷地尋求最優(yōu)化，系統(tǒng)的發(fā)展具有階段性，系統(tǒng)的優(yōu)化是具有相對(duì)性的，要遵循系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)，推動(dòng)系統(tǒng)不斷進(jìn)步。
高二通用技術(shù) 系統(tǒng)的分析課件
