系统与设计1、系统的基本特征

的问题。 （2）选择合适的优化方法 决策修路，以改善本村与外界的交通联系， 这是正确的优化方略。 （3）验证与实施 条件校验→实施与调整
2、影响系统优化的因素
首先，优化追求的目标要适度。 其次，实施系统优化，总要有付出，尽量
取得最大的性/价比。 再次，系统优化是离不开条件的，条件是 否具备直接影响优化。 最后，某些不确定因素或不可预见的因素 可能也会影响系统的优化。
区别的主要标志。
“一堆沙子、钢筋、水泥等材料散放在
一起，没什么意义。但如果将它们按照 一定的结构形式造成一座桥梁，就具有 了交通的功能。”
4. 动态性：系统处于运动变化和发展之中。
为什么旧汽车年检时更易发现安全质量问题，更需要维 护，甚至淘汰？
汽车用了一段时间，零件开始磨损、老化，整个系统得状 况发生了变化，安全性能大大降低，容易出事故。
主题
考试内容
考试要求 I II I I II I I
系 统 与 设 计
系统的含义 系统的基本特性 系统分析的一般步骤 系统分析的主要原则 简单系统设计方案 系统优化的意义 影响系统优化的因素
一、系统的含义
系统是由相互依存的若干个部分组
成，具有特定功能的有机整体。 或者说系统是由相互依存、相互作 用的若干个元素构成的，并完成特 定功能的统一体。
1、整体性
系统的整体性也称为集合性，是系统
的最基本属性。 系统是一个整体，即具有整体的特性、 功能、目标和作用的有机整体。系统 不是各元素的简单集合，也不是简单 的数量相加。 要求局部服从整体，强调整体观点、 整体目标和整体利益。
2、相关性
系统的相关性也称关联性，是说构成系统
的各元素之间，是相互联系、相互作用、 相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关 的。
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的而不是孤立存 在的，因此，单个网眼就没有整个网 所有的捕雀功能。
可见系统是一个整体，它不是各元素(部
分)的简单相加。 系统的整体功能是各元素(部分)在孤立状 态下所没有的。 系统的功能大于组成系统的各元素(部分) 的功能之和。
二、构成系统要具备三条件
1、至少要有两个或两个以上的元
素(部分)才能组成系统。 2、各元素(部分)之间相互联系、 相互作用，按照一定方式形成一 个统一整体。 3、这个整体具有单个元素(部分) 所不具有的特定功能。
三、系统的范围
系统的范围有大有小，大到整个宇
宙，小到一个分子、一个原子都可 以看成一个系统。
3、最优化方法
为了使系统达到最优化的目标所提出的各
种解决方法，称为最优化方法。 最优化方法是系统学中的一个重要方法。 它通常是指在一定人力、物力和财力资源 的条件下，使取得的效果达到最大，而投 入最小的一种方法。
最优化的原则和步骤
1、原则： ①要用定性和定量分析相结合的方法使系统最优化。 ②坚持系统整体的最优化。 ③不间断地寻求系统最优化。 2、步骤： ①提出需要最优化的问题，收集有关资料和数据。 ② 确定变量，建立计算方程和有关约束条件 ③ 选择合适的最优化方法 ④解方程，校验解的最优性 ⑤实施
第四节 简单系统设计的基本方法
一、简单的系统设计案例分析 1、教室平面设计的分析 2、保温设计的分析 二、简单系统设计的基本方法
三、系统设计的基本原则
1、以实现系统基本功能，为首要原则。
2、利用子系统间的关联关系，合理解决
子系统的冲突，综合处理的原则。 3、追求效益的最大化及优化是系统设计 追求的永恒目标的原则。 4、可实现动态调整的原则。 5、人性化设计的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ则 6、具备战略性的思考，即设计应有相对 的稳定性和适应可持续发展性的原则。
思考：怎样对一个系统进行优 化？
假如你是村长，村里人力兴旺，资源充足，
但不富裕。经分析发现，由于交通闭塞， 本地区的资源优势不能输出利用，外地的 新技术、新物流也难以输入本村，严重影 响本村经济发展。作为村长，你怎样带领 本村群众，优化系统，尽快脱贫致富。
1、系统优化的一般性步骤
（1）分析需要进行优化的问题 交通闭塞，就是本村系统需要要进行优化
七、系统分析的方法
1、分析系统的组成与功能 2、分析各组成部分之间的关系 3、分析系统与外界环境之间的关系 4、对系统进行整体的评价 5、构建数学模型进行定量分析
总之，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。
八、学写简单的系统分析报告
“陆战坦克不能到水里作战，战舰很难
在陆地上行驶”等
合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的强度、硬 度和韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度 高、韧性差；碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这 反应了系统的什么基本特性（ A ） A、相关性 B、环境适应性 C、动态性 D、整体性
“春捂秋冻”是北方天气变化，人们穿衣变 化的一种写照，它能够体现系统的哪一种性 质（ D ） A．整体性 B. 相关性 C. 目的性 D.环境 适应性
“辅车相依,唇亡齿寒”
木桶理论
一个由若干木板构成的木桶，其容量
取决于最短的那块木板；对一个系统 而言，构成系统的各个要素类似于一 个木桶的若干木板，而系统的能力又 如木桶的容量，取决于系统中最弱的 要素。
铁链的强度取决于最弱的一环
3、目的性
系统的目的性，也称为功能性。 每个系统都具有特殊的功能，这是系统
四、系统的分类
（1）按系统组成元素的性质： 自然系统和人造系统 （2）按照系统元素存在的形态 实体系统和抽象（概念）系统 （3）按照系统的运动状态 静态系统和动态系统 （4）从系统与外部环境的关系 开放系统和封闭系统
五、系统的基本特性
《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？”
主要内容： 1、系统的分析过程，如功能、构成、
特性的定性、定量分析说明。 2、依据，如系统的内部关系，系统 与外部环境关系的挖掘。 3、结论和建议，如评价与小结。
第三节 系统的优化
问题1 ：
在现代生活中噪声污染已严重地威胁着 人们的生活，城市居民所患的神经性疾 病中，相当部分是由于噪声污染造成的。 香港地少人多，楼宇密度极高，噪音问 题特别严重。请从系统优化的角度提出 减少噪音的方法？
[总结]太阳每天都是新的。这说明任何 事物都是在不断变化的。任何一个系统 都是一个动态的系统，处在运动变化和 发展之中。运用系统的动态观点，有助 于使我们不仅看到系统的现状，而且看 到系统的变化和发展，从而预测系统的 将来，掌握系统的发展规律。
4、环境适应性
任何系统都存在于一定的环境中，并不
断地与环境进行物质、能量和信息的交 换，所以系统必须适应相应的环境。
下图所示，是香港两处减少噪 声污染的建筑。
香港吐露港公路傍大廈局部
香港青山公路的巴士站局部
2、从图中看出减少噪音的方法是建隔音墙 。
3、建隔音墙应该考虑的问题?
建隔音墙的作用本质是改变噪音的传播途径，
以达到改善污染的目的。 那么，隔音墙需要建多高、多长？采用什么 样的几何形状？使用什么材料？
模型自行车制作要求
1.材料：结构与设计2组件。 2.制作要与实际相符。 3.体现系统的基本特征。 4.制作应有相对的稳定性，体现人性化。 5.制作美观，具有工艺性。
6.每组独立完成，团结合作，勇于创新。
4、对于隔音墙的实施，应考虑以下要求： （1）墙体结构与材料； （2）美观； （3）效果。
思考：修建隔音墙有什么意义？
5、系统优化的意义 修建隔音墙，以较小的投入，获得了好的
治理噪音污染的效益，使社会环境大系统 的整体得以优化。 系统被改善了，就是系统优化了。获取系 统的最佳效益或最佳功能，就是系统优化 的意义。
六、系统的思想
系统的思想就是从系统的角度来
分析处理问题，它强调系统的整 体性、相关性、目的性和环境适 应性。
请用系统的思想来评价以下问题？ 1、三个臭皮匠顶个诸葛亮。 2、一着不慎，全盘皆输。 3、“头痛医头，脚痛医脚”。
4、“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三
个和尚没水吃”