3.2系统的分析ppt

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通用技术第三章第二节系统的基本特性

通用技术第三章第二节系统的基本特性

“盲人摸象”这个成语,现在通常用来形容什么 现象?
盲人摸象现象
“盲人摸象”这个成语通常用来形容对事物观 察不全面,知了解一部分情况没有从系统的整体性 把握。
巴拉扎克雕像好像 少了点什么?
请问1+1在什么情况下不等于2?
一堆沙子、钢材、水泥和绳索散放在一起成就没 有意义。如造成一座悬索桥就具有了交通的功能。
3.2 系统的基本特性分析
一、系统的基本特性
1、整体性:(集合性) 2、相关性:(关联性) 3、功能性:(目的性) 4、环境适应性: 5、动态性:
系统的基本特性
(探究一)系统的整体性
整体性是系统基本属性,系统不是元素或部分的简 单集合相加,而是一个的有机整体 系统强调整体效应,各组成部分要服从于整体功 能和效益的需要。 没有部分就没有整体,但系统的整体功能是 各组分(元素)在孤立状态下所没有的。
于该悬挂系统,下列说法恰当的是( AC ) 复选题
A.可以作为汽车系统的一个子系统
B.具有支撑功能,体现了系统的动态性
C.能使汽车更好地适应多种路况
D.不利于提高汽车的整体性能
解析:B汽车的悬挂系统具有支撑功能,体现了系统的功能性而不是动态性。 D该悬挂系统提高了汽车行驶的平稳性,防颠簸也提高了汽车的整体性能。
2.“太阳每天都是新的”体现了系统的相关性。( B)
A正确
B错误
系统的整体性理解1:
在用系统论分析问题的情况下, (1+1>2)整体的功能大于部分功能之和.
木桶理论
“木桶理论”认为,木 桶的盛水量取决于最短 的那一块木板的长度。
(木桶的短板效应) 部分影响整体。
组成木桶的木板如果长短不齐,那么木桶的 盛水量不是取决于最长的那一块木板,而是 取决于最短的那一块木板。构成组织的各个 部分往往是优劣不齐的,而劣势部分往往决 定整个组织的水平。

3.2系统的结构ppt

3.2系统的结构ppt
系统与设计
--系统的设计
华甫中学通用技术备课组
网络搜索引擎对“系统”一词的搜索结果 google
约有21,300,000项查询结果 找到相关网页约14,900,000篇 共找到30,002,406项
共找到 结果 15819032 个
系统的分类
(1)自然系统和人造系统 (2)实体系统和抽象系统 (3)静态系统和动态系统 (4)开放系统和封闭系统 (5)简单系统和复杂系统 (6)黑色系统和白色系统
系统的基本特性
整体性:非各个要素的简单相加 例:一支球队
日常生活中,常听人说: 1、 “一个和尚挑水吃,二个和尚抬水吃, 三个和尚没水吃” 2、 “三个臭皮匠等于一个诸葛亮” 3、“丢卒保车” 4、 “一着不慎,全盘皆输”
请根据系统的整体性特 征,分别解释之。
巴尔扎克的雕塑
罗丹雕塑
相关性:各要素之间相互作用 相互联系 例:厨房装修
目的性:实现一定的功能 例:企业管理系统 动态性:系统处于运动变化之中 例:生病、看病 环境适应性:对环境变化的适应能力
谢谢
sina
《申鉴•时事》
某人在林中看到别人布了一张捕雀 的大网,捕到的麻雀都是钻进一个个网 眼的。于是,他回家用一截截短绳结成 许多互不相连的小绳圈,也去捕雀,有 人问:“这绳圈做什么用?”他说: “网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼, 我这种绳圈岂不比一张大网省事?”
自然,此人是一只麻雀也不会捕到的。他 的可笑之处在于没有意识到网中的每个网 眼是互相联系而不是孤立存在的,因此, 单个网眼就没有整个网所有的捕雀功能。 在我们的生活中,如果不用整体的、相互 联系的系统的观点解决问题,就会犯与此 人同样的错误。
1、系统的含义:
由相互联系、相互作用、相互依赖和 相互制约的若干要素或部分组成的具 有特定功能的有机整体。

3.2系统的分析

3.2系统的分析

系统分析的显著特点是完整地而不是零星地处理问 题,考虑各种主要变化的因素及其相互的影响, 全面地思考和解决问题。 借助于系统分析,可以正确地提出整体目标,恰当 地选择方案,科学地确定行动的方略。
系统分析的出发点还是为 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 多相互关联的因素和 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。
☆ 什么是系统分析 每个人都会面临选择、面临决策。决策方法有 经验决策和科学决策,经验决策是人们惯用的方法, 有时可能会导致失误;科学决策则可以最大限度地 减少失误。系统分析就是一种科学决策的方法。
在人口规模很小的县城,道路状况简单,公共交通线路的 决策也简单,设计者凭借经验,可以完成公交线路的设计。 在上百万人口规模的大城市,道路状况复杂,市民对交通 的需求趋于多样化,这时若凭经验规划公交线路,容易顾此失 彼,出现失误。
参阅P79
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,这里只介绍黄金分割法。 黄金分割法也称0.618法,它是优选法的一种。以技术试验为 例,先把整个试验范围看做1,然后在整个试验范围的0.618 处选点做第一次试验,再在倒过来的0.618处选点做第二次 试验,比较两次试验的结果,去掉效果差的那个点以外的试 验范围部分; 再在余下的范围内继续采用这种方 法,再比较试验结果,这样逐渐 缩小试验范围,迅速找到试验目 标。
综合考察全市的道路状况、人口密度的分布、不同区域 的居民对公共交通的要求等,运用科学的方法进行综合分析 和研究,就能找出城市公交线路规划设计的最佳方案。 这种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的处理步骤和程序,或对原有的系统提 出改进方案的过程,就是系统分析。

浙教版(2019)高中信息技术必修二3.2信息系统安全与防护(第1课时)课件(15PPT)

浙教版(2019)高中信息技术必修二3.2信息系统安全与防护(第1课时)课件(15PPT)

凯撒将明文中的字母位置 通过一定的规则重新排列,最简单的换位就是逆序法,即 将明文中的字母倒过来输出。例如
明文:How are you? 密文:?uoy era woH
③简单异或。异或运算,是一种逻辑运算,其数学符号为 “⊕”。运算时要求把参与运算的数转换为二进制数再进行 按位运算。如果两个值不相同,那么异或结果为1。如果两 个值相同,那么异或结果为0。异或运算具有如下特点:
信息安全与防护 第1课时
数据加密与安全
人们享受着信息系统带来的便利,同时也面临着相应的风险。信息系统随时 可能因为硬件损坏、软件故障、病毒感染、黑客人侵、信息泄露等受到侵害 ,造成重要数据的丢失,从而影响人们的工作与生活。信息系统的安全问题 是动态的、变化的,新的攻击技术和手段不断出现,人们必须时刻注意安全 防范。
对称与非对称密码体制
• 若一种加密方法Ke=Kd,则称为对称密码体制或单钥密码 体制。在对称密码体制中,著名的加密算法是IBM公司研 制成功的DES(Data Encryption Standard,数据加密标 准)分组算法。
• 若一种加密方法Ke≠Kd,则称为非对称密码体制或双钥密码 体制。在这种方法中,加密使用的密钥和解密使用的密钥不 相同。在非对称密码体制中,著名的加密算法是RSA算法。
0⊕0=0,0⊕1=1,1⊕0=1,1⊕1=0 简单异或加密,就是将明文与密钥进行异或运算,解密则是 对密文用同一密钥进行异或运算。
对称与非对称密码体制
• 密码体制,是指明文、密文、密钥以及实现加密和解密算法的一 套软件和硬件机制。
• 根据加密密钥(通常记为Ke)和解密密钥(通常记为Kd)的关系,密 码体制可以分为对称密码体制(Symmertric Cryptosystem)和非 对称密码体制(Asymmetric Cryptosystem)。

3.2 系统的基本特性分析

3.2 系统的基本特性分析
,以及成本、安全性
等,确定第4种方案为最终方案。
反思:如果仅仅在前面3个方案上优化,
无论如何都得不到方案4的巨大效益。分析
人员运用其专业知识,将石油中的原油和 天然气的运输作为一个整体进行系统分析, 获得了成功,体现了系统分析的实际价值。
3、学写简单的系统分析报告
系统的这些基本特性,就构成了系统的基本 思想。 即:从系统的整体、部分、功能、环境等各 个方面综合分析一个系统


2、系统分析的基本方法

运用 系统的思想 和 定性、定量相结合 的方 法,对系统进行分析,就是系统分析的基 本方法。
该方法主要分三个阶段: (1)阐明问题:分析的对象(系统)、系统 的整体功能、系统的组成。 (2)分析研究:系统内部机理;系统内部各 子系统的关联、配合;系统与其外部环境 的关系;基本的定量分析。
传说宋真宗在位时,开封皇宫曾失火。一夜之间, 大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。宋真宗派当时 的晋国公丁谓主持修缮工程。当时,要完成这项重大 的建筑工程,面临着三个大问题: 第一,需要把大量的废墟垃圾清理掉; 第二,要运来大批木材和石料; 第三,需要大量新土。 不论是运走垃圾还是运来建筑材料和新土,都涉 及到大量的运输问题。如果安排不当,施工现场会杂 乱无章,正常的交通和生活秩序都会受到严重影响。
一、波轮式全自动洗衣机系统分析
定性分析
1、组成与功能 2、洗衣机内部各组成部分之间的关系 3、洗衣机和外界环境之间的关系 4、洗衣机系统的评价与小结
二、龙舟赛艇系统分析P80
定量分析
1、龙舟赛艇系统的功能与构成 2、比赛取胜要素 3、赛艇的 [定量描述] 分析 4、龙舟赛艇系统的评价与小结
F=ma V=V0+at

第3章结构化系统分析2

第3章结构化系统分析2
由以上两例可见,决策表将比较复杂的决策问题简洁、明确、一目了 然地描述出来。决策表是描述条件比较多的决策问题的有效工具。
第3章 结构化系统分析(2)
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第3章 结构化系统分析(2)
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八、其他工具 我们应该注意:
在实际的系统分析工作时,所采用方法的类型宜少不宜多,以免造成混乱。
除了结构化工具之外,也常采用一些不属于结构化方法的图形工具如:
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3.3 系统分析阶段各项活动的内容 一、系统的初步调查
1.目标 系统的初步调查是系统分析阶段的第一项活动,也是整个系统开发的 第一项活动。
系统开发工作一般是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案进行的。在系 统规划段已经根据当时所做的战略规划、组织信息需求分析和资源及应用环境 的约束,将整个信息系统的建设分成若干项目,分期分批进行开发。 系统规划阶段的工作是面向整个组织,着重于系统的总体目标、总体功能和发 展方向,对每个开发项目的目标、规模和内容并未做详细的分析。
初步调查阶段的主要目标就是:
从系统分析人员和管理人员的角度看新项目开发有无必要和可能。
第3章 结构化系统分析(2)
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2.内容 (1)调查内容
系统分析人员要调查:
有关组织的整体信息 有关人员的信息 有关工作的信息
只了解做了什么,有什么问题。 包括主要输入、主要输出、主要处理功能以及与其他系统的关系。
(4)经济可行性分析 包括建设费用、运行费用、经济效益及社会效益。
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第3章 结构化系统分析(2)
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七、决策表(Decision Table) 决策表(Decision Table)又称判断表,为描述判断的条件较多,各条件 又相互组合,相应的决策方案较多的加工逻辑提供了表达清晰、简洁 的手段。

高中通用技术《3.2 系统分析及优化》课件

高中通用技术《3.2 系统分析及优化》课件

码头?
根据要求可画出下图,在江边DE上求一点C,使 C到A、B两厂的距离之和为最短。
数学模型为: Smin=AC+BC
过A点作关于直线DE的对称点A1,连接A1B与DE相交 于C,这一点既为所求的码头的地点。 根据相似三角形原理,求得 DC=1.4km,码头建在与 A厂到江边垂直距离位置相距1.4km处,运输路线最短。
数学模型
估算、试验
最优解
完善、验证 满意解
线性规划
目标函数 是系统目标与系统中的某些元素 之间的关系。
约束条件 是对系统的功能起着限制作用、并 且是不能人为调节的因素。
案例分析
利润问题
约 束 条 件
【案例分析3】
在江边一侧有A、B两个工厂,它们到江边 的距离分别是2km和3km,设两工厂沿江方向的距 离是3.5km,现在要在江边修建一个码头,使得两 厂的产品能够顺利过江,问码头应建在什么位置, 才能使运输路线最短?
隔音墙作用的本质是改变噪音的传 播途径,以达到改善污染的目的。 又如: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。
系统优化的意义就是以最小的投入, 获取系统的最佳效益或最佳功能。
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。
从“为江边码头选址”这个例子,可以看出 优化仅仅靠定性的分析是远远不够的,还需要更 多的定量计算才行。
二、影响系统优化的因素
是指对系统的目标函数产生显著影响, 并且可以人为调节的因素。 ①优化追求的目标要适度。 ②希望投入最小,而取得的效益最大 ③系统优化离不开条件,条件是否具备直接影 响优化。 ④某些不确定的或不可预见的因素也会影响系 统的优化。

自动控制原理课件:线性系统的稳定性和稳态特性分析

自动控制原理课件:线性系统的稳定性和稳态特性分析
设系统处于某一平衡状态,若此系统在干 扰作用下离开了原来的平衡状态,那么,在扰 动消失后,系统能否回到原来的平衡状态,这 就是系统的稳定性问题。
上述系统在干扰作用消失后,能够恢复到 原始的平衡状态,或者说系统的零输入响应具 有收敛性质,则系统为稳定的。
由此可得到线性系统稳定的充分必要条件: 系统特征方程的所有根(系统的所有闭环极点),均位于复数s平面的左半部.
系统给定误差传递函数为
Er (s) R(s)
1 1 G(s)
1
1 K (0.5s 1)
s(s 1)(3s 1)
Er
(s)
s(s
s(s 1)(3s 1) 1)(3s 1) K (0.5s
1)
R(s)
esr
lim
s0
sEr
(s)
lim s
s0
s(s 1)(3s 1)
1
s(s 1)(3s 1) K(0.5s 1) s
3.3 劳斯稳定判据 线性系统稳定与否,取决于特征根的实部是否均为负值(复数s平面
的左半部).但是求解高阶系统的特征方程是相当困难的.而劳斯判据,
避免解特征方程,只需对特征方程的系数进行代数运算,就可以判断系统
的稳定性,因此这种数据又称为代数稳定判据.
1.劳斯判据 将系统的特征方程写成如下标准形式
下面要讨论系统跟踪输入信号的精确度或抑制干扰信号的能 力.
这里讨论的稳态误差仅限于由系统结构、参数及输入信号的不 同而导致的稳态误差,不包含由于具体元件的灵敏性、温湿度影响所 带来的误差问题。
控制系统的输入包含给定输入和扰动量, 对应的控制系统的稳态误差也分为两类:
给定稳态误差
扰动稳态误差
Er (s) R(s) B(s) R(s) Er (s)Gc (s)Go (s)H(s)

3.2 系统目标功能价值分析

3.2 系统目标功能价值分析




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(一)对要素进行重新组合。按照新的原则对要 对要素进行重新组合。 素重新组合。 素重新组合。 (二)变换各要素的排列顺序 (三)调整要素之间的关系。改变要素间联系的 调整要素之间的关系。 性质,扩大或减少这种联系。 性质,扩大或减少这种联系。 (四)转换结构类型。既包括要素的重新组合、 转换结构类型。既包括要素的重新组合、 序列的易位,也包括关系的调整, 序列的易位,也包括关系的调整,用一种新 型结构取代原有结构。 型结构取代原有结构。
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波音737-800客机 波音737-800客机
787梦想飞机效果图 787梦想飞机效果图


飞行中的A 340大型客机 飞行中的A-340大型客机
“协和”式喷气客机出现后,因为价格昂 8 贵和令人头疼的噪音问题受到冷落

结果: 结果: “协和”机虽然技术上达到了设计的各项 协和” 指标,但由于选定的目标不正确,高速、 指标,但由于选定的目标不正确,高速、 大型、豪华不受欢迎,反而因其噪音大、 大型、豪华不受欢迎,反而因其噪音大、 耗油多、价格昂贵而无人问津。 耗油多、价格昂贵而无人问津。 “波音”飞机由于测准了未来的发展趋势, 波音”飞机由于测准了未来的发展趋势, 选择了正确的目标, 选择了正确的目标,结果以一系列优点占 领了大部分的世界民航市场。 领了大部分的世界民航市场。

4

系统分析
一、系统分析概述 二、系统分析的基本要素与步骤 三、系统的环境分析 四、系统的目标分析 五、系统的功能分析 六、系统的价值分析



5

(一)目标分析的意义

3.2 一阶系统性能分析

3.2 一阶系统性能分析

c(t)=t-T+Te-t/T
可知: 系统输入信号导数的输出响应, 可知 系统输入信号导数的输出响应 , 等 于该输入信号输出响应的导数; 于该输入信号输出响应的导数 ; 根据一种 典型信号的响应,就可推知于其它。 典型信号的响应,就可推知于其它。
第二节 一阶系统性能分析
一阶系统的结构如图, 例3-1 一阶系统的结构如图,试求系统的 调节时间t ± 调节时间 s (±5%),如果要求 t s= 0.1s,求 如果要求 , 反馈系数。 反馈系数。 R(s) E(s) Kk C(s) s Kk= 100 KH= 0.1 KH 解: 闭环传递函数 1 Kk K 100 × 得: t s=3T=3×0.1 H s C(s) Ф(s)= 100K =s Ф(s)= R(s) = H K0.01 =0.3 1+ s 1+ kKH s+1 K s H 若要求: 若要求 t s=3×0.01/KH=0.1 100 = 10 则: =× s+10 0.1s+1 t s=0.1 s KH =0.3
第二节 一阶系统性能分析
例 试分析液位控制系统参数与系统性能 例3-2 单位阶跃响应 h(t) ∆H(s) H(s) b 之间的关系。 之间的关系。 pb 曲线 p 1Abs+ess 1 ∞ t→∞ h(∞)=1+pb bp 解:闭环传递函数 1+pb 系统的稳态误差: 系统的稳态误差: pb pb pb 1+pb H(s) Abs+1 = 0 4T e (s)= ∞ pb Abs+1+pb = Ab s+1 t Hrss=hr(t)-h( ) 1+ Abs+1 1+pb pb = 1 系统的调节时间: =1-1+pb 1+pb pb 系统的调节时间: K Ab = Ts+1 K= 1+pb T=1+pb 4Ab t s=4T =1+pb 系统的单位阶跃响应: 系统的单位阶跃响应: 1+pb -t/T ) = pb (1-e- Ab t ) h(t)=K(1-e 1+pb

高一必修一生物课件:3.2细胞器—系统内的分工合作 (共38张PPT)

高一必修一生物课件:3.2细胞器—系统内的分工合作 (共38张PPT)
部分原核生物(如蓝藻、硝化细菌等)虽然细胞 中没有线粒体,但也能进行有氧呼吸。
二.细胞器之间的分工 P45
叶绿体 含少量DNA和RNA,半自主性细胞器
膜的层数:双层,外膜和内膜
结构:外膜、内膜、基质(含少量 DNA和有关酶)、类囊体、 基粒
功能:光合作用的主要场所、细
胞的“养料制造车间”、
“能量转换站”
与能量转换有关:线粒体、叶绿体 与脂质合成有关的细胞器:内质网 蛋白质的合成场所:核糖体 动植物细胞中都有,但功能不同的细胞器:高尔基体
(4)依据成分归类
含色素: 叶绿体,液泡 含DNA和RNA的细胞器:叶绿体,线粒体
含RNA而无DNA的细胞器: 核糖体
请说出下列细胞结构的名称:
中心体 核糖体 内质网
功能: ①调节植物细胞的内部环境, 有利于细胞渗透吸水②充盈的 液泡可以使植物细胞保持坚挺
存在于成熟的植物细胞中,如根尖分生区细胞没有液泡
二.细胞器之间的分工 P45
中心体
膜的层数:无膜
结构:两个互相垂直排列的中心 粒及周围物质组成
功能:与细胞有丝分裂有关
中心粒
分布:动物和某些低等植物细胞
藻类、菌类、地衣
细胞骨架?
的微结构或微器官 溶酶体
破坏细胞膜(形成由各种细胞器 和细胞中其他物质组成的匀浆)
将匀浆放入离心管
用高速离心机在不同的转 速下进行离心
将各种细胞器分离开
二.细胞器之间的分工 P45
线粒体 含少量DNA和RNA,称为半自主性细胞器
膜的层数: 双层,外膜和内膜
结构: 外膜、内膜(折叠成嵴)、 基质
二.细胞器的分类归纳 (1)依据结构归类 线粒体、叶绿体、液泡、高尔基体、

通用技术粤教版必修2第三章3.2系统分析的基本方法

通用技术粤教版必修2第三章3.2系统分析的基本方法

广东实验中学蔡文俊新课导入☐挂在墙壁上的钟算一个系统吗?手机是一个系统吗?☐怎样才算是一个系统?——系统有什么特性?中国女排夺取五连冠后,世界排联抽取各国女排中的最强队员,组成国际明星队与中国女排较量,可是被中国女排打败。

本来,从单个运动员情况看,明星队的球员实际水平都在中国女排之上,但为什么会落败?其奥秘何在?整体性整体性非各个要素的简单相加,例:一支球队。

“一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃”。

整体性汽车车速过快或过慢都会格外耗油,两者之间有个最适当的速度,即经济速度。

你能解释其中的道理吗?目的性过度发展畜牧业,导致绿洲变成荒漠。

这种变化说明什么?相关性雷鸟是一种寒带鸟类,它栖息的地方没有天然的隐蔽场所。

冬季和夏季之前,它会完全更换新羽,与大地的装束一致。

这又是为什么?适应性银河系——太阳系——地球——月亮这说明系统具备什么特性?层次性系统的基本特性目的性适应性整体性层次性相关性☐德国大数学家高斯在小学读书的时候,老师在课堂上出了一道数学题:1+2+3+4+……100=?☐高斯很快就说出答案“5050”,为什么他能够这么快?人力飞机的设计创作过程鸟儿在天空自由自在地飞翔,引起了人们美好的幻想,人们希望也能像鸟儿一样展翅高飞……人类飞天梦的实现——第一步:人们模仿鸟类的外形和飞行动作,进行了“飞天”的尝试。

《圣经》中人类的美好愿望达芬奇设计的扑翼飞机人们综合研究了鸟儿飞翔的条件,发现鸟儿除了有一对翅膀外,还有非常适合飞行的体形。

于是,人们就把研究集中到飞机的重量、结构上。

海斯勒和维林吉尔两位德国人,在前人的基础上,进一步采用了定量分析和定性分析相结合的方法。

他们抓住了人力飞机是依靠人做动力的关键,进行了分析计算。

海斯勒、维林吉尔制造的“自行车”人力飞机系统分析的基本方法运用系统的思想和定性定量相结合的方法,对系统进行分析,就是系统分析的基本方法实践运用1:丁渭修复皇宫宋朝年间,京城发生一场大火,皇宫被烧成一片废墟。

3.2.2系统的优化(通用技术必修2)

3.2.2系统的优化(通用技术必修2)

木工
油漆 B 水电 木工 油漆 C 水电 木工 油漆 组织方式 工期(周)

▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ 流水施工 15
案例分析
阿拉斯加原油输送方案 任务:由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田 向美国本土运输油田。
环境:油田处于北极圈内,海湾常年处于冰 封状态,陆地最低气温达-50℃。 方案1:由海路用油船运输。 方案2:用带加温系统的油管输送 。 方案3:把含10%-20%Nacl的海水加到原油中。 方案4:天然气转化为甲醇加到原油中 。 反思:分析人员运用其专业知识,将石油中的原油 和天然气的运输作为一个整体进行系统分析,获得 了成功,体现了系统分析的实际价值。
11
最优的配送 路线?
13
B 18 15

10
14
12 D 9

配送路线的方案与路程
方案 1 2 3 4 5 6 路线 ABCDA ABDCA ACBDA ACDBA ADCBA ADBCA
路程(Km)
51 46 59 47 51 58
优化系统的方法?
方法二: 运用数学模型求解
系统的优化
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。
3.2.2 系统的优化
学习目标
1、理解系统优化的意义
2、能分析影响系统优化的因素 3、初步掌握系统最优化的方法 4、运用系统的分析方法来优化系统
P081系统的优化
系统的优化是指在给定的条件 (或约束下),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)。 影响系统优化的因素是指对系 统的目标函数产生显著影响,并且 可以认为调节的因素。

3.2 自然推理系统P

3.2 自然推理系统P

(9)析取三段论规则:(A∨B)∧┐BA (10)构造性二难推理规则: (A→B)∧(C→D)∧(A∨C)(B∨D) (11)破坏性二难推理规则: (A→B)∧(C→D)∧(┐B∨┐D) (┐A∨┐C) (12)合取引入规则:若证明的公式序列中出现过 A和B,则A∧B是A和B的有效结论。
推理规则(12个)
在推理过程中,如果命题变项较多,则采用 真值表法,等值演算法,主析取范式法这三种方 法来判断推理的形式结构的公式类型都不方便。 解推理问题的构造证明法。 构造证明是一个描述推理过程的命题公式的 序列,其中每个公式或者是已知前提,或者是由 某些前提应用推理规则得到的结论。
构造证明法的证明形式 前提:p∨q,q→r,p→s,┐s 结论:r∧(p∨q) 证明: ① p→s 前提引入 ② ┐s 前提引入 ③ ┐p ①②拒取式 ④ p∨q 前提引入 ⑤ q ③④析取三段论 ⑥ q→r 前提引入 ⑦ r ⑤⑥假言推理 ⑧ r∧(p∨q) ⑦④合取引入
使用构造证明法进行推理时的证明技巧 (1)附加前提证明法 有时要证明的结论以蕴涵式的形式出现,即推理 的形式结构为 (A1∧A2∧…∧Ak)→(A→B) 对该式进行等值演算: (A1∧A2∧…∧Ak)→(A→B) ★ ┐(A1∧A2∧…∧Ak)∨(┐A∨B) (┐(A1∧A2∧…∧Ak)∨┐A)∨B ┐(A1∧A2∧…∧Ak ∧A)∨B (A1∧A2∧…∧Ak ∧A)→B ★★ 可见,如果能证明★★是重言式,则★也是重言式。 在★★中,原来的结论中的前件A已经变成前提了,称A为 附加前提。称这种将结论中的前件作为前提的证明方法为 附加前提法。
证明方法二:直接证明
前提:(p∧q)→r,┐s∨p,q 结论: s→r 证明: ① ┐s∨p ② s→p ③ (p∧q)→r ④ p→r ⑤ s→r 前提引入 ①置换 前提引入 ③化简 ②④假言三段论

3.2 电力系统最优潮流解析

3.2 电力系统最优潮流解析

2.最优潮流模型
(5)各节点电压幅值上下限约束; (6)各支路通过的最大功率约束; (7)线路两端节点电压相角差约束等。
• 从数学观点来看,(6)为变量函数约束,若在数学模型中 节点电压则采用直角坐标形式,(5)也属于变量函数约束, 其余都属于简单变量约束; • 从约束的物理特性而言,(1)-(4)称为控制变量约束(硬约 束),(5)-(7)称为状态变量约束(软约束)。 • 可以将上述的不等式约束条件统一表示为
内点法有三种:投影尺度法、仿射变换法、路径跟踪法。
该方法收敛迅速,鲁棒性强, 对初值的选择不敏感,是目 前研究最多的内点算法。
3.最优潮流的算法
6.人工智能方法
近几年随着计算机和人工智能等技术的发展,不断有新的方 法出现,模拟进化规划方法、模糊集理论、模拟退火算法等 人工智能方法先后用于电力系统最优潮流问题。
h(u, x) 0
2.最优潮流模型
• 最优潮流最常用的目标函数:
1.系统运行成本最小 该目标函数一般表示为火电组燃料费用最小,其中机组成本耗费曲 线是模型的关键问题。通常机组燃料费用函数常用其有功出力的多项式 表示,最高阶一般不大于3。 2.有功传输损耗最小 无功优化潮流通常是以有功损耗最小为目标函数,它在减少系统有 功损耗的同时,还能改善电压质量。
控制变量:是可以控制的自变量,通常包括: (1)各火电(核电)机组有功出力、各发电机/同步补偿机无功出 力(或机端电压); (2)移相器抽头位置、可调变压器抽头位置、并联电抗器/电容器 容量; (3)在某些紧急情况下,水电机组快速启动,某些负荷的卸载也可 以作为控制的手段。 状态变量:是控制变量的因变量,通常包括各节点电压和各支路功 率等。
2.最优潮流模型
• 最优潮流问题在数学上可以描述为:在网络结构和参数以及系统负荷 给定的条件下,确定系统的控制变量,满足各种等式、不等式约束, 使得描述系统运行效益的某个给定目标函数取极值。

《系统工程方法论》PPT课件

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第三章 系统工程方法论
§3.1 处理复杂系统问题的基本观点 §3.2 系统论方法 §3.3 霍尔的系统工程方法论 §3.4 切克兰德的系统工程方法论 §3.5 物理-事理-人理方法论 §3.6 螺旋式推进原则 §3.7 系统工程的构思原则 §3.8 综合集成工程方法论
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1
§3.1处理复杂系统问题的基本观点
把系统与环境看成一个整体,从更高的角度来分析系统 与环境的关系,在策划系统最优时,必须考虑环境的制 约作用,必须使环境受益,在万不得已的情况下,力图 使环境所受损失最小,决不允许环境受到不能接受的损 失。
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3
综合观点
由于系统内部要素之间存在着相互依存、相互 制约的关系,当人们对系统某些问题进行决策 时,尤其是遇到多目标、多因素、纵行交错、 千变万化的系统时,应对目标、因素进行综合 分析或评价,分清主次,对目标、因素进行综 合。切忌只凭一时、一事、一地、一人进行决 策。作好系统内各要素之间的协调工作,实现 全系统的综合平衡
系统工程师对复杂系统问题进行研究,首 先要有正确的指导思想,有辨证唯物主义 的思想,矛盾论、实践5个观点是处理复 杂系统问题的基本观点:
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2
整体观点
把系统内部所有要素看成一个整体,在策划最优时,子 系统最优与系统最优发生矛盾时,子系统要服从整个系 统,这就是人们常说的:“局部服从整体,地方服从中 央,个人服从集体”。反之,整个系统要对所有的子系 统之间的关系进行协调,充分发挥各子系统的能动作用
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9
还原论与整体论相结合
整体论(holism)强调整体地把握对象。还原论 (reductionism)主张把整体分解为部分去研究 。 古代的整体论是朴素的、直观的,没有把对整体 的把握建立在对部分的精细了解之上。还原论相 信客观世界是既定的,存在一个由所谓“宇宙之 砖”构成的基本层次,只要把研究对象还原到那 个层次,搞清楚最小组分即“宇宙之砖”的性质,

系统分析的要素

系统分析的要素

手段
二级目的
手段
三级目的
手段
目标-手段系统图
出现与原来目标相偏离的情况时
分析原因
横向分析
纵向分析
• 从许多错综复杂的因素中找 出主要因素。 • 在复杂的情况下,一种现象 的产生可能同时与多种因素 有关,但其中必有一些是主 要的。
• 从表面的原因入手,通 过各个层次找出根本原 因。 • 然后,纠正偏差,确保 预定目标的顺利实现。
备选方案
◆ 拟定供选择用的各种可行方案可以说是 系统分析的基础。 ◆ 多数情况下需成立常设的咨询系统,专门 拟定和设计各种可行方案
如何设计备选方案
★ 简单问题 可以很快地设想出几个备选方案, 其内容一般比较简单。 ★ 复杂问题 一般很难立即设计出包括细节在内 的备选方案,需要分成两个步骤:
打破框框,大胆 创新。 撒开细节,减少 对创新、设 想的束缚。
评 价 模型 准 费用 则
结论 (方案排序) Ai、Aj…
系 统 分 析 结 构 概 念 图


A1 A1 A3 A4 A5 A2
模型 费用 效果
A2 A3 A4 A5
可行方案
评价标准
仅作一项分析往往不够,需经一连续的循环。
问题构成
目标确定
资料收集
拟定可行 性方案
模型建立
引进 新方案
重新考虑 新目标
通过预测得出,其准 确性取决于经验 和资料,以及采 用的预测技术。
轮廓设想
精心设计
费用
用于方案实施的实际支出,或者说 各备选方案实现系统目的所需投 入或消耗的全部资源折算成货币 的形式。
系统达到目的所取得的效益或有效 性,可统一折算成货币尺度 。
效益
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湖北省的孝襄高速公路总投资额达72亿元人民币,是“十五” 期间该省投资规模最大、建设里程最长的一条高速公路 。
按照设计方案,孝襄高速公路要穿越占地面积达19km2的“洛 阳银杏保护区”,2万多棵树龄在百年以上的古银杏树将 面临毁灭性的破坏。银杏树的成长周期特别长,移栽成活 率极低,一旦被毁损,势必破坏当地的生物多样性。
三是保住了当地百姓的致富资源。
二、系统的优化
系统优化:
是在给定的条件下,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(或最小)。
目标函数
目标函数是系统目标与系统中的某些元素之间的关系。
约束条件
约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不能人为调 节的因素。
影响系统优化的因素
农作物种植系统的优化----农业间作套种
综合性原则
系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。有的 工厂在生产产品的同时,也向周围环境排放出“三废”, 造成污染;毁林开荒虽然能收获农产品,但造成水土流 失,贻害很大 某些情况下,综合若干方案的优点,会取得意外效果。 现代医学采用中西医结合的方法攻克了很多疑难杂症; 农业为了保水,可以配合地面水库、地下水库、土壤 水库、绿色水库(山区造林种草,每亩地可蓄水20m3) 等不同的方案综合进行。
系统分析的目的是:寻求解决问题的最佳决策。
系统分析的显著特点是完整地而不是零星 地处理问题,考虑各种主要变化的因素及其相 互的影响,全面地思考和解决问题。 借助于系统分析,可以正确地提出整体目 标,恰当地选择方案,科学地确定行动的方略。
系统分析的步骤
明确问题,设立目标 :明确要研究问题的性质和范围, 提出所要达到的目标,明确约束条件。 收集资料,制定方案 :收集相关资料,制定解决问题 的各种备选方案,预计可能产生的各种结果。 检验核实,作出决策 :如果对制定的方案不满意,还 可按上述程序反复进行,直到获的满意为止。 分析计算,评价比较 :对资料和数据做必要的计算, 进行各子系统的分析,再进行系统的整体分析,将各种方案 进行评价对比,选择最佳方案。
田忌赛马(2)
齐威王屡战屡胜,正在得意洋洋地夸耀自己马匹的时候, 看见田忌陪着孙膑迎面走来,便站起来讥讽地说: “怎么,莫非你还不服气?” 田忌说:“当然不服气,咱们再赛一次!”说着,“哗啦” 一声,把一大堆银钱倒在桌子上,作为他下的赌钱。 齐威王一看,心里暗暗好笑,于是吩咐手下,把前几次赢 得的银钱全部抬来,另外又加了一千两黄金,也放在桌子上。 齐威王轻蔑地说: “那就开始吧!” 一声锣响,比赛开始了。 比赛的结果是三局两胜,当然是田忌赢了齐威王。 还是同样的马匹,由于调换一下比赛的出场顺序,就得到 转败为胜的结果。
2、掌握系统分析的一般步骤。
3、理解系统优化的意义,能结合实例分析影响
系统优化的因素。
☆ 系统分析方法的产生
系统分析是在第二次世界大战末期提出来的,起
初被用于武器系统的分析研究,后来又被用于国防 战略及国家安全政策的制定。上世纪60年代才逐步 被行政及企业单位采用。
☆ 什么是系统分析
每个人都会面临选择、面临决策。决策方
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,这里只介绍黄金分割法。 黄金分割法也称0.618法,它是优选法的一种。以技术试验为 例,先把整个试验范围看做1,然后在整个试验范围的 0.618处选点做第一次试验,再在倒过来的0.618处选点做 第二次试验,比较两次试验的结果,去掉效果差的那个点以 外的试验范围部分; 再在余下的范围内继续采用这种方 法,再比较试验结果,这样逐渐 缩小试验范围,迅速找到试验目 标。
法有经验决策和科学决策,经验决策是人们惯用的
方法,有时可能会导致失误;科学决策则可以最大
限度地减少失误。系统分析就是一种科学决策的方
法。
在人口规模很小的县城,道路状况简单,公共交通线 路的决策也简单,设计者凭借经验,可以完成公交线路的设 计。 在上百万人口规模的大城市,道路状况复杂,市民对交 通的需求趋于多样化,这时若凭经验规划公交线路,容易顾此 失彼,出现失误。 综合考察全市的道路状况、人口密度的分布、不同 区域的居民对公共交通的要求等,运用科学的方法进行综合 分析和研究,就能找出城市公交线路规划设计的最佳方案。 这种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的处理步骤和程序,或对原有的系 统提出改进方案的过程,就是系统分析。
路口控制系统的改进:
在一些主干道路上,实现一路绿灯。 方法:主干道路上的绿灯按一定的时间顺序依此亮。
系统分析的定义
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 上拟定一套有效的处理步骤和程序,或对原有的系统提出改 进方案,这个过程就是分析。 设置红绿灯控制车辆的行或停。 设置红绿灯控制人的行或停。 设置智能路口控制。 系统分析的出发点是:为了发挥系统的整体功能。
通用技术—技术与设计2
第三单元 系统与设计
系统的分析
华甫中学通用技术备课组
一、系统的结构
二、系统的分析 1、系统分析及其一般步骤 2、系统的优化
三、系统的设计
系统分析
系统分析 系统的优化
系统优化的实例
系统的优化方法
一、系统分析
什么是系统分析
系统分析的步骤
系统分析的主要原则
1、初步掌握系统分析的基本方法。
丁谓在修复皇宫工程中,运用了整体的解决方案,使取 土、运输材料、处理垃圾三项繁重的任务协调起来,在总体 上得到了最佳解决。
赵明同学家所在街道的人行道在一年内进行了三次施工, 分别是电信部门铺设通讯线路、煤气公司预埋煤气管道、 市政部门维修下水管道,结果重复施工,造成了人力和财 力资源的浪费,同时也给市民带来了不便。 请分析这一事件的问题所在,你认为 怎样处理更为合理?
科学性原则
系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应尽可能 地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程 和结构更具说服力。 例如,在比较种稻是一年三季合算还是一年两季合算时, 有人就提出“三三进九不如二五一十”,这就是最简单而 且也是最实用的定量分析。当然,在处理复杂系统的分析 和优化问题时,往往需要使用比较复杂的数学工具。
田忌赛马(1)
齐国的大将田忌,很喜欢赛马,有一回,他和齐威王约定,要进行一场 比赛。 他们商量好,把各自的马分成上,中,下三等。比赛的时候,要上马对 上马,中马对中马,下马对下马。由于齐威王每个等级的马都比田忌的马强 得多,所以比赛了几次,田忌都失败了。 田忌觉得很扫兴,比赛还没有结束,就垂头丧气地离开赛马场。这时, 田忌抬头一看,人群中有个人,原来是自己的好朋友孙膑。孙膑招呼田忌过 来,拍着他的肩膀说: “我刚才看了赛马,威王的马比你的马快不了多少呀。” 孙膑还没有说完,田忌瞪了他一眼: “想不到你也来挖苦我!” 孙膑说:“我不是挖苦你,我是说你再同他赛一次,我有办法准能让你 赢了他。” 田忌疑惑地看着孙膑: “你是说另换一匹马来?” 孙膑摇摇头说: “连一匹马也不需要更换。
田忌赛马战术分析(2)
3:检验核实,作出决策 选择合适的马的出场顺序。
1 2
3 输 1 赢
4:分析计算,评价比较
3
2 赢
1:2
各种方案的比赛结果:
田忌赛马战术分析(3)
1 2 1 输 1 2 1 输 1 2 2 输
2 输
3 输
3:0
3 输
2 赢
2:1
1 赢
3 输
2:1
3
3
3
1 2 3
2 输 3 输 1 赢
2:1
1 2 3
3 输 1 赢 2 赢
1:2
1 2 3
3 输 2 输 1 赢
2:1
运用系统分析的方法处理具体问题时,主要要遵 循三大原则: 整体性原则、科学性原则、综合性原则。
整体性原则
分析系统首先要着眼于系统整体:
先分析整体,再分析部分
先看全局,后看局部
先看全过程,再看某一个阶段 先看长远,再看当前
如果更挥部就 要为此增加投资4200万元。
根据以上内容,你认为孝襄高速公路的设计应该综合 考虑哪些目标?
孝襄高速公路
1:保护珍稀的银杏名贵树木。 2:控制工程投资额度、坚持原设计不变。
湖北省随州市洛阳镇
孝襄高速公路抱着洛阳银杏园绕了个圈,好处有: 一是有利于保护我国珍稀物种银杏树,实现生物多样性。 二是在当前国内外心血管疾病呈增加趋势,治疗心血管 疾病的中药银杏供不应求的情况下,有利于保护和开发银杏 的药物资源。
田忌赛马(3)
田忌赛马能转败为胜的主要原因:
田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威王这四 个因素有关,他们是缺一不可的。 但主要是由于孙膑的原因。
田忌赛马战术分析(1)
1:明确问题,设立目标 问题:跑马比赛, 目标:取得比赛胜利, 约束条件:三匹马参加比赛,每匹马比赛一次。 2:收集资料,制定方案 各种方案:
螺的处理
田螺石螺,家喻户晓。午夜时分常常见到不少食客相约三五知己在 大排档吃夜宵,桌上一盘炒螺,几瓶啤酒,一聊就是半天。 可是,也有人边细嚼美味的螺肉,边“吐吐吐”地把吃进嘴巴里的 泥巴、螺崽吐出来,埋怨螺肚泥巴螺崽多。客观地说,食客缺乏吃螺技 巧固然有之,厨师未尽责任也是原因之一。 有一个流传很久的民间办法。先将田螺石螺放进盛满清水的盆子里, 再把菜刀、锅铲等非不锈钢铁器插进螺堆。第二天就可以发现这些铁器 上爬满了螺,不仅盆底沉下一层螺吐出来的泥巴,母螺还产下很多螺崽。 如果清理干净后再重复处理,螺就继续吐泥下崽。这样,螺的肚子里便 干净多了。为何铁器能催螺吐泥产崽,个中原因我也说不清楚,但我知 道这个办法有效,毕竟已流传几代人了。 其实这种做法也不见得麻烦,只是略为拖延一点资金回收时间罢了。 我细细一想,三三得九,不如二五一十。假设不作吐泥加工的炒螺每碟 售三元,卖了三蝶也只得九元收入,还未必得宠;但已作吐泥加工的售 五元一蝶,卖两蝶就有十元收入,顾客还吃得既放心又开心。如此这般, 何乐而不为呢?
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