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1、技術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)與設(shè)計(jì)2 2系統(tǒng)的分析技術(shù)與設(shè)計(jì)21 系統(tǒng)分析方法的產(chǎn)生 系統(tǒng)分析是在第二次世界大戰(zhàn)末期提出來的系統(tǒng)分析是在第二次世界大戰(zhàn)末期提出來的,起起初被用于武器系統(tǒng)的分析研究，后來又被用于國防初被用于武器系統(tǒng)的分析研究，后來又被用于國防戰(zhàn)略及國家安全政策的制定。上世紀(jì)戰(zhàn)略及國家安全政策的制定。上世紀(jì)6060年代才逐步年代才逐步被行政及企業(yè)單位采用。被行政及企業(yè)單位采用。二、系統(tǒng)的分析 系統(tǒng)分析方法的產(chǎn)生 系統(tǒng)21、系統(tǒng)分析及其一般步驟 什么是系統(tǒng)分析什么是系統(tǒng)分析 每個(gè)人都會(huì)面臨選擇、面臨決策。決策方每個(gè)人都會(huì)面臨選擇、面臨決策。決策方法有經(jīng)驗(yàn)決策和科學(xué)決策，經(jīng)驗(yàn)決策是人們慣用的法有經(jīng)驗(yàn)
2、決策和科學(xué)決策，經(jīng)驗(yàn)決策是人們慣用的方法，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致失誤；科學(xué)決策則可以最大方法，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致失誤；科學(xué)決策則可以最大限度地減少失誤。系統(tǒng)分析就是一種科學(xué)決策的方限度地減少失誤。系統(tǒng)分析就是一種科學(xué)決策的方法。法。1、系統(tǒng)分析及其一般步驟 什么是系統(tǒng)分析 3案例分析1 公交線路的設(shè)立 在人口規(guī)模很小的縣城，道路狀況簡(jiǎn)單，公共交通線路的在人口規(guī)模很小的縣城，道路狀況簡(jiǎn)單，公共交通線路的決策也簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)者憑借經(jīng)驗(yàn)，可以完成公交線路的設(shè)計(jì)。決策也簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)者憑借經(jīng)驗(yàn)，可以完成公交線路的設(shè)計(jì)。綜合考察全市的道路狀況、人口密度的分布、不同區(qū)域綜合考察全市的道路狀況、人口密度的分布、不同區(qū)域的居民對(duì)
3、公共交通的要求等，運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行綜合分的居民對(duì)公共交通的要求等，運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行綜合分析和研究，就能找出城市公交線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的最佳方案。析和研究，就能找出城市公交線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的最佳方案。在上百萬人口規(guī)模的大城市，道路狀況復(fù)雜，市民對(duì)交在上百萬人口規(guī)模的大城市，道路狀況復(fù)雜，市民對(duì)交通的需求趨于多樣化，這時(shí)若憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)劃公交線路，容易顧通的需求趨于多樣化，這時(shí)若憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)劃公交線路，容易顧此失彼，出現(xiàn)失誤。此失彼，出現(xiàn)失誤。這種為了發(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)這種為了發(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)，并在此的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目?/p>
4、察、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)方案的過程，就是系統(tǒng)分析。出改進(jìn)方案的過程，就是系統(tǒng)分析。案例分析1 公交線路的設(shè)立 在人口規(guī)模很小的縣城，道路4路口控制系統(tǒng)路口控制系統(tǒng)車輛和行人都少的情況：司機(jī)自己控制行或停。車輛和行人都少的情況：司機(jī)自己控制行或停。車輛多的情況：紅綠燈控制車輛的行或停。車輛多的情況：紅綠燈控制車輛的行或停。車輛和人都多的情況：紅綠燈不僅控制車輛的行或停，還控車輛和人都多的情況：紅綠燈不僅控制車輛的行或停，還控制人的行或停。制人的行或停。紅綠燈控制行或停的時(shí)間是事先經(jīng)過
5、抽樣統(tǒng)計(jì)的結(jié)果確定的。紅綠燈控制行或停的時(shí)間是事先經(jīng)過抽樣統(tǒng)計(jì)的結(jié)果確定的。問題：有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在一條道路上行駛時(shí)，總是遇到紅燈。司問題：有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在一條道路上行駛時(shí)，總是遇到紅燈。司機(jī)常常會(huì)說機(jī)常常會(huì)說 “一步趕不上，步步趕不上一步趕不上，步步趕不上”。路口控制系統(tǒng)的改進(jìn)：路口控制系統(tǒng)的改進(jìn)：在一些主干道路上，實(shí)現(xiàn)一路綠燈。在一些主干道路上，實(shí)現(xiàn)一路綠燈。方法：主干道路上的綠燈按一定的時(shí)間順序依此亮。方法：主干道路上的綠燈按一定的時(shí)間順序依此亮。路口控制系統(tǒng)車輛和行人都少的情況：司機(jī)自己控制行或停。車輛多5系統(tǒng)分析的定義 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)的方為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系
6、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)目疾臁⒎治?、比較、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)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，這個(gè)過程就是分析。進(jìn)方案，這個(gè)過程就是分析。設(shè)置紅綠燈控制車輛的行或停。設(shè)置紅綠燈控制車輛的行或停。設(shè)置紅綠燈控制人的行或停。設(shè)置紅綠燈控制人的行或停。設(shè)置智能路口控制。設(shè)置智能路口控制。系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)是：為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)是：為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。系統(tǒng)分析的目的是：尋求解決問題的最佳決策。系統(tǒng)分析的目的是：尋求解決問題的最佳決策。系
7、統(tǒng)分析的定義 為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)6 系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是完整地而不是零星系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是完整地而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化的因素及其相地處理問題，考慮各種主要變化的因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題?；サ挠绊懀娴厮伎己徒鉀Q問題。借助于系統(tǒng)分析，可以正確地提出整體目借助于系統(tǒng)分析，可以正確地提出整體目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)剡x擇方案，科學(xué)地確定行動(dòng)的方略。標(biāo)，恰當(dāng)?shù)剡x擇方案，科學(xué)地確定行動(dòng)的方略。系統(tǒng)分析的特點(diǎn) 系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是完整地而不是零星地7鉛與火的時(shí)代鉛與火的時(shí)代鉛字印刷就是以火熔鉛，以鉛鑄字，以字排版，以版印刷。鉛與火的時(shí)代鉛字印刷就是以火熔鉛，以鉛鑄
8、字，以字排版，以版印8系統(tǒng)分析的步驟 明確問題，設(shè)立目標(biāo)明確問題，設(shè)立目標(biāo) 收集資料，制定方案收集資料，制定方案 檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策 分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較 ：明確要研究問題的性質(zhì)和范圍，提出所要達(dá)到的目標(biāo)，明確約束條件。：收集相關(guān)資料，制定解決問題的各種備選方案，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的各種結(jié)果。：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，直到獲的滿意為止。：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。系統(tǒng)分析的步驟 明確問題，設(shè)立目標(biāo) 9田忌賽馬戰(zhàn)術(shù)的田忌賽馬戰(zhàn)術(shù)的系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析1 1：明確問題，設(shè)
9、立目標(biāo)：明確問題，設(shè)立目標(biāo)問題：跑馬比賽，問題：跑馬比賽，目標(biāo)：取得比賽勝利，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。約束條件：三匹馬參加比賽，每匹馬比賽一次。2 2：收集資料，制定方案：收集資料，制定方案4 4：檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策：檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策選擇合適的馬的出場(chǎng)順序。選擇合適的馬的出場(chǎng)順序。3 3：分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較：分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較孫臏所出的主意，孫臏所出的主意，為什么能使田忌贏得為什么能使田忌贏得勝利？勝利？田忌賽馬能轉(zhuǎn)敗為勝與馬、孫臏、田忌、齊田忌賽馬能轉(zhuǎn)敗為勝與馬、孫臏、田忌、齊威王這四個(gè)因素有關(guān)，他們是缺一不可的。威王這四個(gè)因素有關(guān)，他們是缺一不可的。
10、但主要是由于孫臏的原因。但主要是由于孫臏的原因。田忌賽馬戰(zhàn)術(shù)的系統(tǒng)分析1：明確問題，設(shè)立目標(biāo)問題：跑馬比賽，10 田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案？田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案？田忌田忌齊王齊王比分比分方案一方案一 上馬上馬上馬上馬 中馬中馬中馬中馬 下馬下馬下馬下馬方案二方案二 上馬上馬上馬上馬 下馬下馬中馬中馬 中馬中馬下馬下馬方案三方案三 中馬中馬上馬上馬 上馬上馬中馬中馬 下馬下馬下馬下馬方案四方案四 中馬中馬上馬上馬 下馬下馬中馬中馬 上馬上馬下馬下馬方案五方案五 下馬下馬上馬上馬 上馬上馬中馬中馬 中馬中馬下馬下馬方案六方案六 下馬下馬上馬上馬 中馬中馬中馬中馬 上馬上
11、馬下馬下馬0 _ 31 _ 21 _ 21 _ 21 _ 22 _ 12 _ 1 田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案？田忌齊王比分方11運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)，主要運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)，主要要遵循三大原則：要遵循三大原則：整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則。整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則。系統(tǒng)分析的主要原則運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)，主要要遵12整體性原則整體性原則分析系統(tǒng)首先要著眼于系統(tǒng)整體：分析系統(tǒng)首先要著眼于系統(tǒng)整體：先分析整體，再分析部分先分析整體，再分析部分先看全局，后看局部先看全局，后看局部先看全過程，再看某一個(gè)階先看全過程，再看某一個(gè)階段段先看長
12、遠(yuǎn)，再看當(dāng)前先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前整體性原則分析系統(tǒng)首先要著眼于系統(tǒng)整體：先分析整體，再分析部13案例分析3 丁謂修復(fù)皇宮第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；第二，要運(yùn)來大批木材和石料；第二，要運(yùn)來大批木材和石料；第三，要運(yùn)來大量新土。第三，要運(yùn)來大量新土。宋真宗在位時(shí)，皇宮曾起火。一夜之間，大片的宮室樓臺(tái)宋真宗在位時(shí)，皇宮曾起火。一夜之間，大片的宮室樓臺(tái)殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復(fù)這些宮殿，宋真宗派當(dāng)時(shí)的晉殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復(fù)這些宮殿，宋真宗派當(dāng)時(shí)的晉國公丁謂主持修繕工程。國公丁謂主持修繕工程。當(dāng)時(shí)，要完成這項(xiàng)重大的建筑工程，面臨著三個(gè)大問題：當(dāng)時(shí)，要完成
13、這項(xiàng)重大的建筑工程，面臨著三個(gè)大問題：案例分析3 丁謂修復(fù)皇宮第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；14丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案：丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案：首先，從施工現(xiàn)場(chǎng)向外挖了若干條大深溝，把挖出來的土作首先，從施工現(xiàn)場(chǎng)向外挖了若干條大深溝，把挖出來的土作為施工需要的新土備用，于是就解決了新土問題。為施工需要的新土備用，于是就解決了新土問題。第二步，從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可以利用第二步，從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可以利用木排及船只運(yùn)送木材石料，解決了木材石料的運(yùn)輸問題。木排及船只運(yùn)送木材石料，解決了木材石料的運(yùn)輸問題。最后，等到材料運(yùn)輸任
14、務(wù)完成之后，再把溝中的水排掉，把最后，等到材料運(yùn)輸任務(wù)完成之后，再把溝中的水排掉，把工地上的垃圾填入溝內(nèi)，使溝重新變?yōu)槠降?。工地上的垃圾填入溝?nèi)，使溝重新變?yōu)槠降?。丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案：首先，從施工現(xiàn)場(chǎng)向15簡(jiǎn)單歸納起來，就是這樣一個(gè)過程：簡(jiǎn)單歸納起來，就是這樣一個(gè)過程：挖溝（取土）挖溝（取土）引水入溝（水道運(yùn)輸）引水入溝（水道運(yùn)輸）填溝（處理垃圾）。填溝（處理垃圾）。按照這個(gè)施工方案，不僅節(jié)約了許多時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，而且按照這個(gè)施工方案，不僅節(jié)約了許多時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，而且使工地秩序井然，使城內(nèi)的交通和生活秩序不受施工太大的使工地秩序井然，使城內(nèi)的交通和生活秩序不受施工太大的影響，因
15、而確實(shí)是很科學(xué)的施工方案。影響，因而確實(shí)是很科學(xué)的施工方案。丁謂在修復(fù)皇宮工程中，運(yùn)用了整體的解決方案，使取丁謂在修復(fù)皇宮工程中，運(yùn)用了整體的解決方案，使取土、運(yùn)輸材料、處理垃圾三項(xiàng)繁重的任務(wù)協(xié)調(diào)起來，在總體土、運(yùn)輸材料、處理垃圾三項(xiàng)繁重的任務(wù)協(xié)調(diào)起來，在總體上得到了最佳解決。上得到了最佳解決。簡(jiǎn)單歸納起來，就是這樣一個(gè)過程：按照這個(gè)施工方案，不16馬 上 行 動(dòng) 1趙明同學(xué)家所在街道的人行道在一年內(nèi)進(jìn)行了三次施工，分趙明同學(xué)家所在街道的人行道在一年內(nèi)進(jìn)行了三次施工，分別是電信部門鋪設(shè)通訊線路、煤氣公司預(yù)埋煤氣管道、市政別是電信部門鋪設(shè)通訊線路、煤氣公司預(yù)埋煤氣管道、市政部門維修下水管道，結(jié)果
16、重復(fù)施工，造成了人力和財(cái)力資源部門維修下水管道，結(jié)果重復(fù)施工，造成了人力和財(cái)力資源的浪費(fèi)，同時(shí)也給市民帶來了不便。的浪費(fèi)，同時(shí)也給市民帶來了不便。請(qǐng)分析這一事件的問題所在，你認(rèn)為請(qǐng)分析這一事件的問題所在，你認(rèn)為怎樣處理更為合理？怎樣處理更為合理？馬 上 行 動(dòng) 1趙明同學(xué)家所在街道的人行道在一年內(nèi)進(jìn)行了三17科學(xué)性原則科學(xué)性原則系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)盡可能系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)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，使決策的過程地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)構(gòu)更具說服力。和結(jié)構(gòu)更具說服力。例如，在比較種稻是一年三季合算還是
17、一年兩季合算時(shí)，例如，在比較種稻是一年三季合算還是一年兩季合算時(shí)，有人就提出有人就提出“三三進(jìn)九不如二五一十三三進(jìn)九不如二五一十”，這就是最簡(jiǎn)單而，這就是最簡(jiǎn)單而且也是最實(shí)用的定量分析。當(dāng)然，在處理復(fù)雜系統(tǒng)的分析且也是最實(shí)用的定量分析。當(dāng)然，在處理復(fù)雜系統(tǒng)的分析和優(yōu)化問題時(shí)，往往需要使用比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具。和優(yōu)化問題時(shí)，往往需要使用比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具。科學(xué)性原則系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)盡可能18 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，這里只介紹黃很多，如黃金分割法、分?jǐn)?shù)法、對(duì)
18、分法等，這里只介紹黃金分割法。金分割法。黃金分割法也稱黃金分割法也稱0.618法，它是優(yōu)選法的一種。以技術(shù)試驗(yàn)法，它是優(yōu)選法的一種。以技術(shù)試驗(yàn)為例，先把整個(gè)試驗(yàn)范圍看做為例，先把整個(gè)試驗(yàn)范圍看做1，然后在整個(gè)試驗(yàn)范圍的，然后在整個(gè)試驗(yàn)范圍的0.618處選點(diǎn)做第一次試驗(yàn)，再在倒過來的處選點(diǎn)做第一次試驗(yàn)，再在倒過來的0.618處選點(diǎn)做處選點(diǎn)做第二次試驗(yàn)，比較兩次試驗(yàn)的結(jié)果，去掉效果差的那個(gè)點(diǎn)以第二次試驗(yàn)，比較兩次試驗(yàn)的結(jié)果，去掉效果差的那個(gè)點(diǎn)以外的試驗(yàn)范圍部分；再在余下的范圍內(nèi)繼續(xù)采用這種方法，外的試驗(yàn)范圍部分；再在余下的范圍內(nèi)繼續(xù)采用這種方法，再比較試驗(yàn)結(jié)果，這樣逐漸縮小試驗(yàn)范圍，迅速找到試驗(yàn)?zāi)?/p>
19、再比較試驗(yàn)結(jié)果，這樣逐漸縮小試驗(yàn)范圍，迅速找到試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。標(biāo)。閱 讀 優(yōu)選法 優(yōu)選法是快速尋找最佳方案的科學(xué)方法。具19 例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強(qiáng)度，假設(shè)例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強(qiáng)度，假設(shè)試驗(yàn)范圍是每噸加入量為試驗(yàn)范圍是每噸加入量為10002000g，那么究竟應(yīng)加入，那么究竟應(yīng)加入多少？若用一般試驗(yàn)方法，每隔多少？若用一般試驗(yàn)方法，每隔5g試驗(yàn)一次需要做試驗(yàn)一次需要做200次，次，每隔每隔10g試驗(yàn)一次需要做試驗(yàn)一次需要做100次。若用次。若用0.618法，只需做法，只需做11次，就可以找到最佳加入量了。次，就可以找到最佳加入量了。閱 讀 優(yōu)選法 例如，要在
20、某種合金鋼中加入某元素以提高20綜合性原則綜合性原則系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將目標(biāo)排除優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)先的目標(biāo)，目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將目標(biāo)排除優(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個(gè)目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo)。然后盡可能在不損害第一個(gè)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，因小失大。這就需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。例如，工業(yè)生產(chǎn)既要求產(chǎn)量大，又要求質(zhì)量好、成本低，例如，工業(yè)生產(chǎn)既要求產(chǎn)量大，又要求質(zhì)量好、成本低，如果片面強(qiáng)調(diào)一方面就會(huì)產(chǎn)生偏差；城市
21、公交系統(tǒng)既要強(qiáng)如果片面強(qiáng)調(diào)一方面就會(huì)產(chǎn)生偏差；城市公交系統(tǒng)既要強(qiáng)化公共交通的安全，又要縮短車輛行駛的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)社會(huì)化公共交通的安全，又要縮短車輛行駛的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。綜合性原則系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)21綜合性原則綜合性原則系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺(tái)所帶來的后果。有的系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺(tái)所帶來的后果。有的工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)，也向周圍環(huán)境排放出工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)，也向周圍環(huán)境排放出“三廢三廢”，造成污染；毀林開荒雖然能收獲農(nóng)產(chǎn)品，但造成水土，造成污染；毀林開荒雖然能收獲農(nóng)產(chǎn)品，但造成水土流失，貽害很大流失，貽害
22、很大某些情況下，綜合若干方案的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)取得意外效果。某些情況下，綜合若干方案的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)取得意外效果?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用中西醫(yī)結(jié)合的方法攻克了很多疑難雜癥；現(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用中西醫(yī)結(jié)合的方法攻克了很多疑難雜癥；農(nóng)業(yè)為了保水，可以配合地面水庫、地下水庫、土壤水農(nóng)業(yè)為了保水，可以配合地面水庫、地下水庫、土壤水庫、綠色水庫（山區(qū)造林種草，每畝地可蓄水庫、綠色水庫（山區(qū)造林種草，每畝地可蓄水20m320m3）等）等不同的方案綜合進(jìn)行。不同的方案綜合進(jìn)行。綜合性原則系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺(tái)所帶來的后果。有的工22案例分析4 孝襄高速公路湖北省的孝襄高速公路總投資額達(dá)湖北省的孝襄高速公路總投資額達(dá)7272億元人民
23、幣，是億元人民幣，是“十五十五”期間該省投資規(guī)模最大、建設(shè)里程最長的一條高速公路期間該省投資規(guī)模最大、建設(shè)里程最長的一條高速公路 。按照設(shè)計(jì)方案，孝襄高速公路要穿越占地面積達(dá)按照設(shè)計(jì)方案，孝襄高速公路要穿越占地面積達(dá)19km219km2的的“洛洛陽銀杏保護(hù)區(qū)陽銀杏保護(hù)區(qū)”，2 2萬多棵樹齡在百年以上的古銀杏樹將面臨萬多棵樹齡在百年以上的古銀杏樹將面臨毀滅性的破壞。銀杏樹的成長周期特別長，移栽成活率極低，毀滅性的破壞。銀杏樹的成長周期特別長，移栽成活率極低，一旦被毀損，勢(shì)必破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有浴Ｒ坏┍粴p，勢(shì)必破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?。如果更改最初的設(shè)計(jì)方案，繞避保護(hù)區(qū)如果更改最初的設(shè)計(jì)方案，繞避保
24、護(hù)區(qū)1.4km1.4km，工程指揮部就，工程指揮部就要為此增加投資要為此增加投資42004200萬元。萬元。根據(jù)以上內(nèi)容，你認(rèn)為孝襄高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合根據(jù)以上內(nèi)容，你認(rèn)為孝襄高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合考慮哪些目標(biāo)？考慮哪些目標(biāo)？案例分析4 孝襄高速公路湖北省的孝襄高速公路總投資額達(dá)7223孝襄高速公路孝襄高速公路1 1：保護(hù)珍稀的銀杏名貴樹木。：保護(hù)珍稀的銀杏名貴樹木。2 2：控制工程投資額度、堅(jiān)持原設(shè)計(jì)不變。：控制工程投資額度、堅(jiān)持原設(shè)計(jì)不變。孝襄高速公路抱著洛陽銀杏園繞了個(gè)圈，好處有：孝襄高速公路抱著洛陽銀杏園繞了個(gè)圈，好處有：一是有利于保護(hù)我國珍稀物種銀杏樹，實(shí)現(xiàn)生物多樣性。一是有利于保
25、護(hù)我國珍稀物種銀杏樹，實(shí)現(xiàn)生物多樣性。二是在當(dāng)前國內(nèi)外心血管疾病呈增加趨勢(shì)，治療心血管二是在當(dāng)前國內(nèi)外心血管疾病呈增加趨勢(shì)，治療心血管疾病的中藥銀杏供不應(yīng)求的情況下，有利于保護(hù)和開發(fā)銀杏疾病的中藥銀杏供不應(yīng)求的情況下，有利于保護(hù)和開發(fā)銀杏的藥物資源。的藥物資源。三是保住了當(dāng)?shù)匕傩盏闹赂毁Y源。三是保住了當(dāng)?shù)匕傩盏闹赂毁Y源。孝襄高速公路1：保護(hù)珍稀的銀杏名貴樹木。孝襄高速公路24二、系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化：系統(tǒng)優(yōu)化：目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)約束條件約束條件 約束條件是對(duì)系統(tǒng)的功能起著限制作用、并且是不能人為調(diào)約束條件是對(duì)系統(tǒng)的功能起著限制作用、并且是不能人為調(diào)節(jié)的因素。節(jié)的因素。是在給定的條件下，根
26、據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段是在給定的條件下，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(dá)到最大（或最?。?。和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大（或最?。?。目標(biāo)函數(shù)是系統(tǒng)目標(biāo)與系統(tǒng)中的某些元素之間的關(guān)系。目標(biāo)函數(shù)是系統(tǒng)目標(biāo)與系統(tǒng)中的某些元素之間的關(guān)系。影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素 對(duì)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。對(duì)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。農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化-農(nóng)業(yè)間作套種農(nóng)業(yè)間作套種二、系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化：目標(biāo)函數(shù)約束條件 約束條件是對(duì)25四、優(yōu)化方法優(yōu)化方法是為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法。優(yōu)化
27、方法是為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多種多樣的，但不論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多種多樣的，但不論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法，都需要經(jīng)過若干次的完善和驗(yàn)證，才能得到最優(yōu)解或方法，都需要經(jīng)過若干次的完善和驗(yàn)證，才能得到最優(yōu)解或滿意解。滿意解。求解過程：求解過程：數(shù)學(xué)模型估算、試驗(yàn)最優(yōu)解滿意解完善、驗(yàn)證四、優(yōu)化方法優(yōu)化方法是為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法26農(nóng)業(yè)間作套種農(nóng)業(yè)間作套種約束條件約束條件 農(nóng)作物的生長周期、氣候等因素。農(nóng)作物的生長周期、氣候等因素。提高土地利用率和土地單位面積農(nóng)作物收益總和之間的關(guān)提高土地利用率和土地單位面積農(nóng)作物收益總和之間的關(guān)系。系。影響
28、系統(tǒng)優(yōu)化的因素影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素 套種的模式、套種的技術(shù)水平、套種的田間管理、病蟲套種的模式、套種的技術(shù)水平、套種的田間管理、病蟲害防治等等。害防治等等。目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)農(nóng)業(yè)間作套種約束條件 農(nóng)作物的生長周期、氣候等因素。27裝修施工的組織優(yōu)化（裝修施工的組織優(yōu)化（1）一、明確問題，設(shè)立目標(biāo)一、明確問題，設(shè)立目標(biāo)施工項(xiàng)目：教學(xué)樓裝修施工項(xiàng)目：教學(xué)樓裝修施工內(nèi)容：教學(xué)樓施工內(nèi)容：教學(xué)樓A、B、C棟，需要水電、木工、油漆棟，需要水電、木工、油漆三個(gè)施工過程，每個(gè)施工過程需要三個(gè)施工過程，每個(gè)施工過程需要3周時(shí)間周時(shí)間目標(biāo)：組織裝修，使裝修工期和資源利用最為合理。目標(biāo)：組織裝修，使裝修工期和資源利用
29、最為合理。二、收集資料，制定方案二、收集資料，制定方案方案一：按照施工要求，從方案一：按照施工要求，從A到到B到到C，依此進(jìn)行施工，依此進(jìn)行施工方案二：按照施工要求，方案二：按照施工要求，A、B、C棟同時(shí)進(jìn)行施工棟同時(shí)進(jìn)行施工方案三：按照施工要求，方案三：按照施工要求，A、B、C棟進(jìn)行流水施工棟進(jìn)行流水施工三、檢驗(yàn)核實(shí)，確定方案三、檢驗(yàn)核實(shí)，確定方案根據(jù)分析，確定按照方案三進(jìn)行施工。根據(jù)分析，確定按照方案三進(jìn)行施工。四、分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較四、分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較各種方案比較。各種方案比較。選擇出最佳方案：方案三選擇出最佳方案：方案三裝修施工的組織優(yōu)化（1）一、明確問題，設(shè)立目標(biāo)施工項(xiàng)目：教學(xué)28
30、方案一方案一樓樓裝修裝修過程過程工工期期裝修施工進(jìn)度（周）裝修施工進(jìn)度（周）369121518212427A水電水電3木工木工3油漆油漆3B水電水電3木工木工3油漆油漆3C水電水電3木工木工3油漆油漆3 方案一裝修工期裝修施工進(jìn)度（周）3691215182124229方案二方案二樓樓裝修裝修過程過程工工期期裝修施工進(jìn)度（周）裝修施工進(jìn)度（周）369121518212427A水電水電3木工木工3油漆油漆3B水電水電3木工木工3油漆油漆3C水電水電3木工木工3油漆油漆3 方案二裝修工期裝修施工進(jìn)度（周）3691215182124230方案三方案三樓樓裝修裝修過程過程工工期期裝修施工進(jìn)度（周）裝修施
31、工進(jìn)度（周）369121518212427A水電水電3木工木工3油漆油漆3B水電水電3木工木工3油漆油漆3C水電水電3木工木工3油漆油漆3 方案三裝修工期裝修施工進(jìn)度（周）3691215182124231方案比較施工特點(diǎn)施工特點(diǎn)工期工期施工隊(duì)施工隊(duì)設(shè)備、材料設(shè)備、材料 現(xiàn)場(chǎng)管理現(xiàn)場(chǎng)管理方案一方案一方案二方案二方案三方案三依此施工依此施工27周周1投入少投入少簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單平行施工平行施工 9周周3投入多投入多復(fù)雜復(fù)雜流水施工流水施工15周周1較多較多較簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單方案比較施工特點(diǎn)工期施工隊(duì)設(shè)備、材料現(xiàn)場(chǎng)管理依此施工27周132生產(chǎn)利潤問題（生產(chǎn)利潤問題（1）產(chǎn)品需木料需工時(shí)利潤計(jì)劃產(chǎn)量桌子42050椅
32、子61860受約束因素約束內(nèi)容木料最多600工時(shí)最多400個(gè)桌子至少6張椅子至少5把生產(chǎn)利潤問題（1）產(chǎn)品需木料需工時(shí)利潤計(jì)劃產(chǎn)量桌子4205033生產(chǎn)利潤問題（生產(chǎn)利潤問題（2）優(yōu)化的目標(biāo)是：獲得最大的利潤優(yōu)化的目標(biāo)是：獲得最大的利潤目標(biāo)函數(shù)：目標(biāo)函數(shù)：（設(shè)（設(shè) x1 為為 每周生產(chǎn)桌子數(shù)，每周生產(chǎn)桌子數(shù)，x2 為為 每周生產(chǎn)桌子數(shù)）每周生產(chǎn)桌子數(shù)）Smax=50X1+60X2約束條件約束條件（1）4X1+6X2 600（2）20X1+18X2 400（3）X1 8（4）X2 5我們列出了一個(gè)目標(biāo)函數(shù)和四個(gè)約束條件，實(shí)際上我們已經(jīng)我們列出了一個(gè)目標(biāo)函數(shù)和四個(gè)約束條件，實(shí)際上我們已經(jīng)建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型。建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型。生產(chǎn)利潤問題（2）優(yōu)化的目標(biāo)是：獲得最大的利潤目標(biāo)函數(shù)：（設(shè)34生產(chǎn)利潤問題（生產(chǎn)利潤問題（3）我們通過數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出的目標(biāo)值是每周獲取的最大我們通過數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出的目標(biāo)值是每周獲取的最大利潤，所得到的就是最優(yōu)解：每周生產(chǎn)桌子數(shù)量是利潤，所得到的就是最優(yōu)解：每周生產(chǎn)桌子數(shù)量是X1、生產(chǎn)椅子的數(shù)量是生產(chǎn)椅子的數(shù)量是X2）。）。生產(chǎn)利潤問題（3）我們通過數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出的目標(biāo)值是每周獲取35
《系統(tǒng)的分析》教學(xué)ppt課件
