3.3系统的优化

由中国钢铁业的发展可以看出：系统的优化 中，受一定条件影响和约束，会造成系统与环境、 系统组分之间的矛盾冲突，只有合理解决这些矛 盾冲突，才能实现系统的优化。没有解决好这些 矛盾是会付出代价的。
假如你是村长：怎样为本村筑好一条致富路？
二、系统优化的实现
3、必须注意系统各组分之间、组分与整体 之间的连接状况，加强协调，才能提高系统的有 序性和整体的运行效果。
案例一：鸟巢设计的优化 2008奥运会的主会场“鸟巢”，“鸟巢”采 用是什么结构？ 鸟巢使用的主要材料是？
鸟巢采用是大跨度重型钢结构体系，它在设计过程 中也在不断的优化调整，其中有一项调整是取消了 可开启屋盖、扩大了屋顶开孔，优化后方案，减少 用钢量1.2万吨，造价减少了约4亿元。
鸟巢去盖后，在哪方面得到改善？
系统优化的意义：
在一定的资源条件下，取得最佳功能， 而投入的人力、物力、财力达到最小。即： 以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳 功能。
二、系统优化的实现
1、系统的优化不仅要实现系统中的每个元 素和子系统的优化，还要达到系统整体的优化， 强调提高系统的整体效益或功能。
要提高班级的学习水平，不但 要提高每一个同学的每一科成 绩，还要抓好班级纪律，优化 环境，改进学习方法，扶优补 差，共同进步。
噪声的类型
Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。 Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商 业中心区 Ⅲ类标准适用于工业区。 Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域。
1、问题——车道附近车流污染严重
影响附近人群健康，消除或减轻噪音污染成为优化社 区、学校等大环境系统的重要课题。
选择合适的优化方法 讨论：
第三节
系统的优化
案例分析：
战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马， 双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。 齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有 上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同 等的马，于是田忌屡赛屡输。 一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的 孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢 了齐王。
选择合适的筑路方法和计划（根据本村的人力、物力、财力）
⑶验证与实施
条件校验 实施与调整 校验人力、物力、财力是否具备。合理分配，节 约资源，促使优化指标和约束条件得以满足。 及时调整，计划与施工，再进入优化进程。
四、影响系统优化的因素：
①优化追求的目标要适度。 ②系统优化离不开条件，条件是否具备直接影响优化。
③某些不确定的或不可预见的因素也会影响系统的优化。 ④希望投入最小，而取得的效益最大。
【案例分析】：浙江天台县高速噪音超标80% ，66户村民告上法庭
“6年来，他们最大的愿望就是睡个安稳觉”； 高速公路越来越忙，就是声音大得受不了；天台66户 村民状告上三高速；新的问题需要我们智慧的回应和 解答。 核心事件：上三高速建成通车已有6年，6年来车 流日增，在接近高速天台出口处，距离高速公路10米 左右就有一排民房，这就是天台县桥下村。村民说， 高速上车来车往的声音太大了，这几年来他们最大的 愿望是能睡个安稳觉。于是，他们将高速公路公司告 上法庭。天台县桥下村位于上三高速天台出口处，一 共有250户人家，房子多是80年代造的。 2000年底， 上三高速公路通车，刚好在桥下村旁边经过。
怎样改善噪音的污染，优化村 民所处环境（系统）？
选择合适的优化方法
传播噪音的途径： 声源处产生、介质传播、 接收处 减小噪音方法： 一、 声源处减弱 二、传播过程中减弱 三、接收处减弱
选择合适的优化方法
1、密闭声源，在声源处建造隔声墙，防止噪 声直接向外传播。 2、给机器上足润滑油，即防止产生噪音，又 能保护机器。 3、加强绿化，在繁杂的公路两旁植树造林， 形成屏障。 4、给添置隔音设施。 5、在耳朵处加塞隔音装置，如好的耳塞。
五六十户村民的家，与高速公路的距离在 50米以内，最近的距离才10米。车辆增多产 生的噪音让大家越来越无法忍受。陈立广家 是一栋2层小楼，最外面的窗户距高速公路10 米左右。
噪音的危害
190分贝 导致死亡 140分贝 欧盟界定的导致听力完全损害的最高临界点 139分贝 卡卡、梅西球迷的呐喊声 130分贝 火箭发射的声音 125分贝 喷气式飞机起飞的声音 120分贝 在这种环境下呆超过一分钟即会产生暂时耳聋 110分贝 螺旋浆飞机起飞声音、摇滚音乐会的声音 105分贝 永久损听觉 100分贝 气压钻机声音、压缩铁锤捶打重物的声音 90分贝 嘈杂酒吧环境声音、电动锯锯木头的声音 85分贝及以下 不会破坏耳蜗内的毛细胞 80分贝 嘈杂的办公室、高速公路上的声音 75分贝 人体耳朵舒适度上限 70分贝 街道环境声音 50分贝 正常交谈声音 20分贝 窃窃私语
系统的优化： （ P87）
在给定的条件下，通过一定的手段和方法， 使系统获得更佳的功能或更佳效益的过程。
系统优化的意义：
在一定的资源条件下，取得最佳功能， 而投入的人力、物力、财力达到最小。即： 以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳 功能。
鸟巢设计的优化
国 家 体 育 馆 鸟 巢 原 设 计 方 案
1、隔音墙的高度、长度如何考虑？
而长度方面，不能跟受体的宽度刚刚好， 必须与最近受体的垂直距离为准，向左右 两边延伸4倍距离的长度，才能防止声音从 两端流进受体。
隔音墙的墙体结构、外形怎么考虑？
单侧直板式； 双侧直板式： 带折檐式：屏障内侧加衬吸声结构。隔声效果好，保护的 范围比直板式的大； 全封闭式：用于向空间发展的居民区穿越高层建筑群的公 路上，隔声效果>25dB，保护面积可以覆盖整个居民区， 但造价较高。 生态隔音墙：传统的声障墙常用的材料有金属板、玻璃板、 混凝土板、木板和塑料板等。这类刚性的、表面平滑的声 障墙，隔音效率一般都较差，只2～5分贝。为了提高其隔 音效率，常用的方法是将其表面加糙(如将表面加工成 “破碎形状”)，或采用粗糙的“木材混凝土”等措施。 采取这些改进措施之后, 声障墙的效率可提高30%～50%， 即隔音效率可达7分贝左右。
二、系统优化的实现
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4、系统的优化是一个不断验证、完善的过程。
比如：计算机操作系统的发展经历了DOS、win95/win98、 win2000/winxp、win7/win8等，每一个版本的系统都经历了在用 户使用过程中，不断发现问题，不断改进的过程。
三、系统优化的一般性步骤
⑴确定需要进行优化的问题
近几年，中国钢铁工业取得了多项世界第一：产量第一、出口 量第一、消费量第一，并一跃成为全球钢铁生产大国。中国钢铁产 量占全球总产量30%以上，在推动世界钢铁工业发展中所起的作用 越来越突出，为我国经济的持续快速发展也作出了重大贡献。多年 来，正是得益于钢铁工业提供的各类钢铁产品，才确保了国内机械、 交通运输、建筑、国防等基础行业的大发展。 但是，产量的辉煌掩盖不了钢铁业的内在危机，一是能耗大， 每生产一吨钢所用的矿石、煤炭、电力等资源远远高于发达国家， 甚至世界平均水平。二是产品结构不合理，低附加值的长型钢材 占了60%以上，而汽车、机床、家电等行业所需的高档钢材要大 量进口。 究其深层次的原因则在于钢铁企业规模太小，达不到规模经 济所要求的产量水平，也不具备创新能力。所以，钢铁业发展的 结果是进口大量矿石，加工成低档钢材之后又大量出口，我们消 耗了宝贵的资源，造成煤电的全面紧张，留下了污染，只赚到了 微不足道的利润。 钢铁业的这种超常规发展不符合我国实现持续 增长，建立节约型经济的总方向。我们对于钢铁业的发展规划， 还在为断的优化进行中。
二、系统优化的实现
1958年8月17日，中共中央在北戴河召开政治局扩大会议，通过《全党全民 为生产1070万吨钢而奋斗》的 决议，从此掀起轰轰烈烈的全民大炼钢铁运动。毛 泽东曾提出要在15年左右时间在钢铁等主要工业品的产量方面赶上和超过英国的 口号。在“ 以钢为纲，全面跃进”的口号下，钢铁生产指标越提越高。北戴河会 议正式决定并公开宣布1958年钢产量为1070万吨 ，比1957年翻一番，号召全党全 民为此奋斗，开展空前规模的大炼钢铁运动。 经突击蛮干，1958年12月19日宣布，提前12天完成钢产量翻番任务，钢产 量为11 08万吨，生铁产量为1369万吨。实际上合格的钢只有800万吨，所炼300 多万吨土钢、416万吨土铁根本不能用 。估计炼钢铁在全国约损失200亿元。全民 大炼钢铁运动造成人力、物力、财力的极大浪费，严重削弱了农业，冲击了轻工 业和其他事业，造成国民经济比例失调，严重影响了人民生活，挫伤了群众的积 极性。
田忌的赛马共有6种方案——
田忌 齐王 田忌 齐王
（1） （3） （5）
上马 ： 上马 （2） 中马 ： 中马 下马 ： 下马 上马 ： 中马 （4） 中马 ： 下马 下马 ： 上马 上马 ： 下马 （6） 中马 ： 上马 下马 ： 中马
上马 ： 上马 中马 ： 下马 下马 ： 中马 上马 ： 中马 中马 ： 上马 下马 ： 下马 上马 ： 下马 中马 ： 中马 下马 ： 上马
3、隔音墙墙体选用何种材料？
声屏障的地上部分即屏蔽层可采用砖墙、 薄钢板、铝合金、玻璃钢、聚碳酸脂塑料 等耐老化，抗腐蚀材料；声屏障的地下部 分即基础则以混凝土及钢材为主。 为了有效的阻止噪声穿过隔音墙，声屏障 的材料必须坚硬且具有一定的密度（最少 20公斤/平方米）。
⑵收集有关资料和数据，选择合适的优化方法——优化 方略与筹谋 ⑶验证与实施 条件校验 实施与调整
假如你是村长：怎样为本村筑好一条致富路
——影响系统优化的因素
系统优化的一般性步骤
⑴确定需要进行优化的问题 交通闭塞
⑵收集资料、选择合适的优化方法——优化方略与筹谋 勘测 预算 修路
确定路线
确定土石方量、器材种类与数量、人力、经费
建造隔音墙
问题： 1、隔音墙的高度、长度如何考虑？ 2、隔音墙的墙体结构、外形怎么考虑？ 3、隔音墙墙体选用何种材料？ 4、隔音墙改善噪音效果如何评价？
1、隔音墙的高度、长度如何考虑？
隔音墙的隔音效果，高度与长度是两个关 键，隔音墙只要能阻隔道路和受体的视线， 至少就能减少5分贝的音量，而且每增加1 米，能减少1.5分贝。
在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有 以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一 种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正 是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案 （3）。
一、系统优化及其意义
日常生活中为了达到目的，有个优化抉择的 问题，达到最理想的效果。 例（1）从家到学校：可以坐公交车、走路、 坐私家车、坐出租车等，根据不同的条件和要求选 用不同的方案。 例（2）学校篮球赛出场安排
案例分析：
某城市为了改善交通状况，新购进200台公共汽 车，结果使本来已经繁忙的交通道路更加的拥挤，出 现了更多的交通堵塞现象。后来请专家，对全市的交 通道路及车辆光流向等方面进行了全面分析，提出了 整改措施。
1、新建外环路，调整内环路进出口，增加10个，调整6个进出 口，使之更加合理。 2、新开28条公共交通线路，延长30公交线路，使上下班职工 的换乘次数减少。 3、在交通导向方面，作了56处调整。把一些地方的双向通车改 为了单向通行。 4、错开各单位职工的上下班时间，有效缓解交通高峰期压力。 5、主要路口安装监视录像装置，不太复杂路口设置红绿灯定时 转换装置。 结果，落实上述措施后，全市交通堵塞情况得到有效缓解。
二、系统优化的实现
2、系统的优化中，受一定条件影响和约束， 会造成系统与环境、系统组分之间的矛盾冲突， 只有合理解决这些矛盾冲突，才能实现系统的优 化。 比如：城市交通 压力增大，很多地方 提倡出行骑自行车， 是不是能真正解决问 题呢？
二、系统优化的实现
2、系统的优化中，受一定条件影响和约束， 会造成系统与环境、系统组分之间的矛盾冲突， 只有合理解决这些矛盾冲突，才能实现系统的优 化。
案例二：飞人刘翔 提到奥运会的主会馆，就想到飞人刘翔在08年奥运会 因为脚腱受伤遗憾退出赛场的情景，全运会刘翔再次 证明了自己。到今天，他的状态恢复得越来越好。
刘翔创造了亚洲田径的的奇迹，除了和他本身 的身体条件和天赋外，还和孙海平教练的 训练方法是分不开的，孙海平对刘翔的训 练方法在不断的优化调整，孙海平教练说 “思索出刘翔训练的新思路，这比什么都 有意义”。