3.3系统的优化(定)

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临沂一中 高二通用技术组
温故知新(回顾上节内容):
一、系统的基本特性
哲学 观点
(1)整体性 (2)相关性 (3)目的性 (4)环境适应 (5)动态性
整体的角度 联系的观点
发展的眼光
二、系统分析的基本方法
1、系统的思想(要有整体的思想,从整体角度去考虑。) 2、系统分析的基本方法: (定性、定量相结合)
改善学校周边环境
周边环境的情景特征
• 1、学校附近有车道,噪音污染较严重。 • 2、学校周围的无证摊贩多,占道经营。 • 3、交通设施不完善
⑴ (无公交站、缺红绿灯、斑马线) ⑵乱停车(接送学生车辆,社会车辆) • 4、校园面积小,开展活动不方便。
分组讨论:
根据我校实际, 提出改善的方案
• 思考与练习:
是生态系统基本特性中的(D )
A.整体性 B.目的性
C.动态性 D.环境适应性
• 4.(2008模拟)当神舟七号飞船在太空飞 行时,整体系统为:( C )
• ①抽象系统 ②实体系统 ③动态系统 ④静 态系统
• ⑤自然系统 ⑥人造系统 ⑦复合系统
• A.①③⑤⑦ B.②④⑥ D.①④⑦
C.②③⑥
5.台式计算机的CPU上安装的小风扇有时转
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。
• 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, 优化后的方案,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?
国 家 体 育 馆 鸟 巢 原 设 计 方 案
鸟巢图片欣赏
影响附近人群健康,消除或减轻噪音污染成为优化学 校等大环境系统的重要课题。
选择合适的优化方法
讨论: 怎样改善噪音的污染,优化学 校或者村民所处环境(系统) ?
选择合适的优化方法
• 减小噪音原则: 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。
• 我们学校只有一个学生食堂,近两年,随 着学校办学规模的扩大,就餐人数随之增
加,每到中午就餐时间,学生们排着长队 等待就餐。如何减少学生就餐排队时间?

请提出解决这一问题的几种方案,运
用系统分析方法选择一种经济、最有效可
行、最容易实现的办法。
从中选择方案,制定最适宜方案
• 1:增加窗口和食堂人员 2:分时段就餐 3:增加一个食堂 4:增加食堂的面积 5:提前分发好饭菜 6:提倡学生回家吃 7:增加就餐座位 8:提供饭盒打包 9:学生两人一组,分工合作 10:分批到两个食堂就餐 11:外卖服务 12:限制就餐时间(15分钟) 13:提高食堂人员素质 14:送餐上门服务
三个小皮匠构成一个整体,整体的功能大 于部分功能之和.
一着不慎,全盘皆 在一个系统中,局部对整体的制约,部分的

变化会影响整体的变化,甚至还会对全局
产生决定性的影响.
丢卒保车
为了整体的利益,要敢于舍弃局部利益.
分析以下例子反映系统的哪方面基本特性。
1、《西游记》中师徒四人需要 整体性
齐心协力才能取得真经。
高速公路隔音墙
高架路上的隔音墙
日本的隔音墙
二、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,就是系统被优化了。获得 系统的最佳效益或最佳功能,就是系统优 化的意义。
身边的例子:
改善学校周边环境
思考:临沂一中南北两校周边环 境现状是什么?有没有需要改进 的地方?
行分析和控制。
目标:以实现更佳的整体目标。
系统优化的基本原则
• (1):定性定量分析相结合,系统的优化不仅要 实现系统中每个元素和子系统的优化,还要达到 系统整体的优化。
• (2):必须注意系统各组成部分之间、部分与整 体之间的联系,加强协调,才能提高系统的有序 性和整体的运行效果。
• (3):系统的优化要遵循系统的动态观点,它是 一个不断验证、完善的过程。例:农作物种植间 作套种、利润问题

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
1、问题——车道附近车流污染严重
相关性
2、某大桥使用后发生垮塌, 经调查事故原因是建筑水泥的 标号没有达到国家标准。
相关性
3、火车铁轨每段之间需要有 一定的缝隙,以免热胀冷缩后 铁轨变形发生脱轨。
环境适应性
当堂检测:
1、飞机在空中飞行时,时常受到大气对流 的影响而产生颠簸,当飞机的检测装置接 收到这一信号后,经过控制器的调节,能 在很短的时间内调整好飞行状态,克服大 气对流对飞机飞行的影响,保持平稳飞行。 这个现象说明了系统的什么基本特性?
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。
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?
案例一: 利润问题
某家具厂要安排一周的生产计划,产品是桌子和 椅子。制作一张桌子需4m2木板及时性20小时的 工时,制作一只椅子需6m2木板及18小时的工时, 每周能拥有的木板是600m2,可利用的工时是 400小时;每张桌子的利润是50元,每只椅子的 利润是60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5 只椅子,并假定所有的产品都能够销售出去。
• 系统分析的一般步骤
明确问 题,
设立目 标
收集资 料,
制定方 案
分析计 算,
评价比 较
检验核 实,
作出决 策
根据系统的整体性特征,解释表中所列的现象.
现象
原因
一个和尚挑水吃, 两个和尚抬水吃, 三个和尚没水吃.
三个小皮匠顶个 诸葛亮
三个人共同构成一个系统,每个人都是其组 成要素之一,如果三人之间的协作关系处理 得不好,反而办不好事情.
系统的优化
问题的提出:(系统优化的必要 性?)
我们做任何事情都希望达到最优的效果。作 为一个系统,通常会有这样或那样的问题。如: 效果不佳;或是投入的人力、物力、财力不是 最小;或是某种性能不理想等等。因此系统需 要改善,需要优化。
思考:系统的优化有什么意义呢? 系统优化的意义就是以最小的投入,
三、影响系统优化的因素
• 影响系统优化的因素有哪些呢?
二、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
1、系统优化的一般性步骤
⑴需要进行优化的问题 交通闭塞
⑵选择合适的优化方法——优化方略与筹谋 修路
勘测
确定路线
预算
确定土石方量、器材种类与数量、人力、经费
选择合适的筑路方法和计划(根据本村的人力、物力、财力)
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)。
3、建隔音墙的技术要点 ⑴具体测量噪音程度。 ⑵建立隔音墙防噪音的数学模型及墙体参数关 系条件,求其数学解。 ⑶要做到投入最小、效果最好。 ⑷验证试验。如计算机仿真 4、实施优化 ⑴墙体结构与材料,与上面的定量计算相关。 ⑵美观。 ⑶效果。
的快,有时转的慢,这个现象说明了系统
的( C )
A.整体性
B.相关性
C.环境适应性 D.动态性
新课:第三节 系统的优化
• 内容提要: • 1、什么是系统优化? • 2、系统优化的意义是什么? • 3、影响系统优化的因素有哪些? • 4、怎么才能进行系统优化?
• 案例一:鸟巢
• 我们再来看2008奥运会的主会场“鸟巢”, “鸟巢”采用是什么结构?
获取系统的最佳效益或最佳功能。
1、什么是系统的优化
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)。
车流滚滚,噪音 污染严重!
【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。
最优化方法解决问题的一般步骤
1、提出需要优化的问题和目标,收集有关资料 和数据。
2、分析影响系统优化的各种因素,确定变量, 建立有关约束条件,建立求解最优化问题的 有关数学模型,分析模型。
3、选择合适的最优化方法。 4、分析求解。 5、最优解的验证和实施。
• 2、系统优化的方法 基础:分析影响系统优化的因素。 过程: 一定的条件下,对系统特性进
( c)
A、整体性 B、相关性 C、环境适应性 D、动态性
2、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散 放在一起没什么意义,但是如果将它们 按照一定的结构形式造成一座桥梁,就 具有了交通的功能,wenku.baidu.com个案例说明系统
最基本的特性是:( c)
A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、 适应性
3.在大自然中,鹿、兔奔跑速度快,能逃 避猛兽追捕;刺猬身上长尖刺,使猛兽无 从下口;黄鼬遇敌时突放臭气,扰乱猛兽 神智,影响其情绪,在其迟疑间跑掉。这
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
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。
影响系统优化的因素:(P92)
是指对系统的目标产生显著影响, 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 。
(1)阐明问题; (2)分析研究; (3)评价比较。 3、学写简单的分析报告: (一般包括以下内容) (1)系统的分析过程;(如:功能、构成,特性的定性定量分 析) (2)依据; (3)结论和建议。
三、系统分析方法的步骤
1、阐明问题 2、分析研究 3、评价比较
注意:要学会写系统分析报告!
系统的分析
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。
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。
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。
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