系统分析的一般步骤.ppt

系统的分析,第一节：系统分析的一般步骤,教学目标,(1)了解系统分析对于选择与决策的重要性.(2)明确系统分析的基本概念、特点.(3)通过体验案例分析的过程，掌握系统分析的一般步骤和主要原则.(4)体验系统分析的重要意义并将系统分析的思想逐渐应用于日常生活和学习之中.,1、什么是系统？,2、系统的基本特性是什么？,由相互联系、相互作用、相互依赖、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，称为系统（system）。,温故知新,整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性,公交线路的规划,案例分析:,经验决策：有时会失误,科学决策：最大程度的减少失误,一、什么是系统分析,建立新系统,对原有系统,田忌赛马,案例分析,（1）、田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案？,（2）、孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？,思考问题,分析计算，评价比较对资料和数据做必要计算，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,明确问题，设立目标明确所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,二、系统分析的一般步骤,1、整体性原则,2、科学性原则,3、综合性原则,三、系统分析的基本原则,思考,赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了三次施工，先是电信部门铺设通讯线路、后煤气公司预留煤气管道、市政部门维修下水管道.这样做的结果是重复施工,造成人力和财力资源的浪费.也给市民带来了生活的不便.该案例中,造成资源浪费的原因是_如果让你对道路改造系统提出改进方案,你会怎么分析._你在系统分析过程中应用了_原则,三家共同协商，一次性解决问题,没有统一协调，造成各自封闭,整体性,丁谓所采用的方案为什么能一举三得？,系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整体，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。,1、整体性原则及应用实例,挖沟（取土）引水入沟（水道运输）填沟（处理垃圾）,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，使决策的过程和结果更具说服力。,2、科学性原则及应用实例,优选法简介及其应用实例,寻找最佳加入量试验范围：每吨加入量为10002000g每隔5g试验一次：需要做200次每隔10g试验一次：需要做100次0.618法：只需做11次,关键词：优选法、黄金分割、0.618,查阅：华罗庚与优选法,应用举例,1、“两面针”牙膏：采用优选法科学生产大幅度降低铝材消耗，每年节约铝材几吨；结果打了3年漂亮仗.2、著名数学家华罗庚教授在他晚年时，在全国讲学，介绍他的优选法。当时广东有5个水泥厂，经过优选法的改良，生产出6个水泥厂的产量，少建1个水泥厂，这个贡献就很大。这就是说知识、健康带来的财富，可以估算的和不可估算的都是很巨大的。3、优选法使得新西兰培育出世界上最好的肉牛和奶牛。为了发展羊毛和肉类生产，新西兰采用先进的培育技术，改进当地羊只的品种，使其具有国外引进种群的特殊优点.,优选法简介及其应用实例,3、综合性原则及应用实例,当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。这就需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。,兼顾,案例：孝襄高速公路湖北省的孝襄高速公路总投资额达72亿元人民币，是“十五”计划期间该省投资最大，建设里程最长的高速公路，按照设计方案，孝襄公路要穿越占地面积19km的“洛阳银杏保护区”，2万多棵古银杏将面临毁灭的破坏。银杏的成长周期很长，成活率低，一旦破坏，势必破坏大地的生物多样性。如果更改最初的设计方案，绕避保护区14km,工程要增加4200万元。,思考:分析孝囊高速公路的设计应该综合考虑哪些目标？,分析:应该对自然环境、资金、长远影响等因素进行综合分析，如果破坏银杏林的话，势必对生态造成影响，这是增加再多资金所也无法挽回。方案改进:工程指挥部最后决定增加资金绕路，孝襄公路以于2005年9月30日正式全线开通。结论:可见系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。,本节小结,一、系统分析的概念、特点,二、系统分析的一般步骤,三、系统分析的主要原则,整体性原则、科学性原则、综合性原则,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,课外实践,结合期中考试，对个人前段时间的学习情况做一个系统分析，找出问题，制定改进方案，以提高学习效率。每到用餐的时候，学校食堂售饭口处总是显得比较混乱，浪费了同学们的宝贵时间，请进行实地考察，提出改进方案。,第二节：系统的优化,系统的优化是指在给定的条件(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).农作物产量提高的约束条件有哪些？,二、系统的优化,农作物种植系统的优化农业间作套种,甘蔗套种大豆,棉花草莓套种,粮棉双丰收,二、系统的优化,农作物种植系统的优化农业间作套种,农作物间种套作能有效地提高光能利用率和土地产出率。合理地搭配，才能实现增产增收。1)高杆与矮杆作物搭配这种方法可有效地改善田间通风条件，充分利用空间，对两种作物都有利。如小麦为主间作大蒜；以甘薯为主，套作玉米，都是行之有效的科学搭配方法。2)喜光与耐荫作物搭配这种方法可缓和作物相互争光的矛盾，创造更有利于农作物生长的环境。如喜光的玉米与喜凉的土豆间作，玉米可获得充分的光照，同时又遮荫降低了土温，二者相辅相成，促进了土地生长，有利于土豆块茎膨大，增产丰收。,3)豆科与非豆科作物搭配这种方法有利于提高土壤肥力，提高土壤肥力的利用率。如大豆与玉米间套，大豆固氮可为玉米提供氮素营养，而大豆主要需磷钾大量元素，可平衡营养元素的吸收。小麦与草木樨等豆科绿肥套作，可为下茬提供氮素营养和有机质，提高土壤肥力。4)深根与浅根作物搭配这种方法能充分利用土壤地力，提高土壤地力的利用率。如深根的玉米与浅根的土豆类作物间套混作，能使土壤中不同层次的养分、气体和水分等得到充分地利用。5)圆叶和尖叶作物搭配这种方法能充分提高光能利用率。这是因为作物的叶形不同，吸收和反射日光的角度也不同。如小麦与花生间套就能发挥这一优势，从而促进两种作物的生长。,优化的目标是增产增收和提高土地利用率,这一目标与土地的单位面积农作物收益和之间的关系在技术中我们称为目标函数；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。农作物的生长特性，天气，气候等因素对作物套种起着限制作用，并且是不能人为调节的，称为约束条件。,二、系统的优化,利润问题,某家具厂要安排一周的计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子。假定所有产品都能销售，那么该每周生产桌子和椅子分别为多少时，利润最大？,约束条件,它是真实系统的一种抽象。,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。,完善、验证,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。,【案例分析7】装修施工的组织优化【学生活动】分析：根据装修的施工流程、资源利用、空间等要求进行分析，可以得到依次施工和平行施工两种方案，思考各自的特点。,教学设计,（1）明确问题，设立目标,施工项目：教学楼装修,施工内容：教学楼A、B、C栋，需要水电、木工、油漆三个施工过程，每个施工过程需要3周时间,目标：组织装修，使装修工期和资源