通用技术课件：系统的优化.ppt

系统的分析,第二节 系统的优化,温故知新,什么叫系统分析？ 系统分析的一般步骤是什么？ 系统分析的原则有哪些？,1、什么是系统分析？ 为了发挥系统功能，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，并在此基础上拟订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。,2、系统分析的一般步骤 明确问题设立目标 收集资料拟定方案 分析计算评价比较 检验核实作出决策,2、系统分析主要原则 整体性原则、科学性原则、综合性原则,案例分析：农作物种植系统的优化农业间作与套种,问题： （1）、何为间作？何为套种？ （2）、本案例中采取了哪些措施来实现目标？,（3）、你认为你所在的地区有哪些农作物，如何让农作物产量提高？,甘蔗玉米套种,香蕉花生套种,玉米大豆套种,玉米香蕉套种,元阳县是农业大县，农作物间套种历史悠久。截止5月22日，全县推广农作物间套种11.73万亩，其中大豆间套种玉米6.07万亩，新植香蕉间套种玉米2.58万亩，新植甘蔗间套种玉米0.76万亩，薯类间套种玉米2.32万亩。预计间套种技术增加粮食3707万公斤，其中大豆间套种玉米按每亩增收粮食340公斤计，共增收粮食2064万公斤；新植香蕉间套种玉米按每亩增收粮食320公斤计，共增收粮食826万公斤；新植甘蔗间套种玉米按每亩增收粮食220公斤计，共增收粮食167万公斤；薯类间套种玉米按每亩增收粮食280公斤计，共增收粮食650万公斤。粮食作物间套种技术的推广为我县粮食安全生产奠定艰实的基础。,1、系统优化的概念,在给定的条件（或约束条件）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化（或最小化）。这就叫系统的优化。,注意：不同的目标对应着不同的优化结果。,目标与目标函数： 约束条件： 影响因素：,目标与收益总和之间的关系,对目标函数起限制作用，不能人为调节,产生影响，可人为调节。,进行系统优化应考虑的三个要素,案例分析：利润问题,目标：家具销售获取最大利润 约束条件：材料、劳动力、合同 影响因素：椅子数量x1、桌子数量x2 。（决策变量）,目标函数：Smax=50x1+60 x2 约束条件：4x1+6 x2600（材料） 20 x1+18 x2400（工时） x18 ， x25（合同） 最优方案：,三个要素,建立关系：,用数学公式或图表等描述客观事物的特征模型，称为数学模型。,举例说明数学模型,2、数学模型：,3、最优化方法：,（1）运用数学模型求解。 能够通过优化建立数学模型的，得到的解就是最优解,（2）通过科学的估算、试验实现 不能够确切描述目标函数的，通过推算或推断得到满意解,注意：无论什么方法都需要经过若干次完善和验证,案例分析：装修施工组织优化,影响因素：施工时间、装修队数 量、设备数量、管理能力,目标：对资源的利用是最为合理,约束条件：水电、木工、油漆 依次序装修,你还能想到什么方案？ 综合分析各种方案，你认为最合理的方案是哪一种？,在江边一侧有A、B两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两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？,分析： 根据要求可画出上图，在江边DE上求一点C，使C到A、B两厂的距离之和为最短。,课堂探究：码头位置选择,数学模型为： Smin=AC+BC,最佳方案： 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。,本节小结,在给定的条件（或约束条件）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化（或最小化）。这就叫系统的优化。,1、系统优化的概念,2、数学模型：,用数学公式或图表等描述客观事物的特征模型，称为数