高中通用技术 3-2-2 系统的优化课件 苏教版必修2
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农作物种植系统的优化——农业间作套 农业间作套 农作物种植系统的优化 种 目标：实现增产、增收、 目标：实现增产、增收、提高土地的利用 率： 条件：农作物的生长特性、天气、气候。 条件。 农作物的生长特性、天气、气候。 手段：利用农作物生长的季节差、时间差。 手段：利用农作物生长的季节差、时间差。 约束条件：农作物的生长特征、天气、 约束条件：农作物的生长特征、天气、气 候等 因素对农作物套种起着限制作用， 因素对农作物套种起着限制作用， 套种技术的水平田间管理病虫害防治 套种技术的水平田间管理病虫害防治 是不能人为调节的。 是不能人为调节的。 对产 量有直接影响，并可以人为调节。所以， 量有直接影响，并可以人为调节。所以，
课堂小结
系统优化的含义 数学模型 最优化方法 系统优化的意义 系统优化的实现
The end !
系统优化
是指在给定的条件（或约束条件） 是指在给定的条件（或约束条件） 根据系统的优化目标， 下，根据系统的优化目标，采取一定 的 手段和方法， 手段和方法，使系统的目标值达到最 大 或最小化）。 化（或最小化）。 不同的目标， 不同的目标，对应着不同的优化 结 果。
教材第81 81页 案例分析（教材第81页）
通用技术课程（苏教版） 通用技术课程（苏教版）教学课件
第三章 系统及其设计
第二节 系统的分析
系统的优化
知识回顾
• 系统的含义
相互联系、相互作用、 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。 功能的有机整体。
• 系统的基本特性
整体性、相关性、目的性、 整体性、相关性、目的性、动态性 和环境适应性。 和环境适应性。
案例分析
阿拉斯加原油输送方 任务： 任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田 案 向美 国本土运输油田。 国本土运输油田。 环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰 环境：油田处于北极圈内， 封状 方案1：由海路用油船运输。50℃。 方案 ：由海路用油船运输。50℃。 陆地最低气温达态，陆地最低气温达方案2： 方案 ：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 10％－20％ 方案 ：把含10％－20％Nacl的海水加到原油 方案4： 方案 ：天然气转化为甲醇加到原油中 。 中。 反思：分析人员运用其专业知识， 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， 气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了 成
系统优化应考虑的三个要素
目标与目标函数：目标与收益总和之间的关 目标与目标函数 目标与收益总和之间的关 系。 约束条件：对目标函数起限制作用， 约束条件：对目标函数起限制作用，不能 人为 调节。 调节。 影响因素：产生影响，可人为调节。 影响因素：产生影响，可人为调节。 数学模型： 数学模型：用数学公式或图表等描述客观 事物 特征模型。 的特征模型。
教材第81 81页 案例分析（教材第81页）
三个要 素 目标——家具销售获取最大利润。 目标——家具销售获取最大利润。
约束条件——材料、劳动力、合同。 约束条件——材料、劳动力、合同。 ——材料 影响因素——椅子数量× ——椅子数量 影响因素——椅子数量×1、桌子数量 ×2 。 利润问 题
建立关 系 目标函数——Smax=50×1+60× ——Smax=50 目标函数——Smax=50×1+60×2
约束条件——4 1+6×2≤600（材料） 约束条件——4×1+6×2≤600（材料） —— 20×1+18×2≤400（工时） 20×1+18×2≤400（工时）
最优化方法
为使系统达到最优的目标而提 出的 求解方法。 求解方法。
系统优化的意义
实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下， 实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下， 取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、 取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达 到最小。 到最小。
教材第83页 案例分析（教材第 页）
装修施工的组织优化
三个要 目来自百度文库——对资源的利用是最为合理。 目标——对资源的利用是最为合理。 素
约束条件——水电 木工、 约束条件——水电、木工、油漆依次序装 ——水电、 修。 ——施工时间 影响因素——施工时间、装修队数量、 影响因素——施工时间、装修队数量、设 备数 管理能力。 量、管理能力。 你还能想到什么方案？ 你还能想到什么方案？ 综合分析各种方案， 综合分析各种方案，你 认为 最合理的方案是哪一种？ 最合理的方案是哪一种？
课堂小结
系统优化的含义 数学模型 最优化方法 系统优化的意义 系统优化的实现
The end !
系统优化
是指在给定的条件（或约束条件） 是指在给定的条件（或约束条件） 根据系统的优化目标， 下，根据系统的优化目标，采取一定 的 手段和方法， 手段和方法，使系统的目标值达到最 大 或最小化）。 化（或最小化）。 不同的目标， 不同的目标，对应着不同的优化 结 果。
教材第81 81页 案例分析（教材第81页）
通用技术课程（苏教版） 通用技术课程（苏教版）教学课件
第三章 系统及其设计
第二节 系统的分析
系统的优化
知识回顾
• 系统的含义
相互联系、相互作用、 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。 功能的有机整体。
• 系统的基本特性
整体性、相关性、目的性、 整体性、相关性、目的性、动态性 和环境适应性。 和环境适应性。
案例分析
阿拉斯加原油输送方 任务： 任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田 案 向美 国本土运输油田。 国本土运输油田。 环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰 环境：油田处于北极圈内， 封状 方案1：由海路用油船运输。50℃。 方案 ：由海路用油船运输。50℃。 陆地最低气温达态，陆地最低气温达方案2： 方案 ：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 10％－20％ 方案 ：把含10％－20％Nacl的海水加到原油 方案4： 方案 ：天然气转化为甲醇加到原油中 。 中。 反思：分析人员运用其专业知识， 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， 气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了 成
系统优化应考虑的三个要素
目标与目标函数：目标与收益总和之间的关 目标与目标函数 目标与收益总和之间的关 系。 约束条件：对目标函数起限制作用， 约束条件：对目标函数起限制作用，不能 人为 调节。 调节。 影响因素：产生影响，可人为调节。 影响因素：产生影响，可人为调节。 数学模型： 数学模型：用数学公式或图表等描述客观 事物 特征模型。 的特征模型。
教材第81 81页 案例分析（教材第81页）
三个要 素 目标——家具销售获取最大利润。 目标——家具销售获取最大利润。
约束条件——材料、劳动力、合同。 约束条件——材料、劳动力、合同。 ——材料 影响因素——椅子数量× ——椅子数量 影响因素——椅子数量×1、桌子数量 ×2 。 利润问 题
建立关 系 目标函数——Smax=50×1+60× ——Smax=50 目标函数——Smax=50×1+60×2
约束条件——4 1+6×2≤600（材料） 约束条件——4×1+6×2≤600（材料） —— 20×1+18×2≤400（工时） 20×1+18×2≤400（工时）
最优化方法
为使系统达到最优的目标而提 出的 求解方法。 求解方法。
系统优化的意义
实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下， 实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下， 取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、 取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达 到最小。 到最小。
教材第83页 案例分析（教材第 页）
装修施工的组织优化
三个要 目来自百度文库——对资源的利用是最为合理。 目标——对资源的利用是最为合理。 素
约束条件——水电 木工、 约束条件——水电、木工、油漆依次序装 ——水电、 修。 ——施工时间 影响因素——施工时间、装修队数量、 影响因素——施工时间、装修队数量、设 备数 管理能力。 量、管理能力。 你还能想到什么方案？ 你还能想到什么方案？ 综合分析各种方案， 综合分析各种方案，你 认为 最合理的方案是哪一种？ 最合理的方案是哪一种？