第三单元系统分析

1、同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 每个人都会面临选择每个人都会面临选择,面临决策。决策方法有经验决策和面临决策。决策方法有经验决策和 科学决策，经验决策是人们惯用的方法，有时可能会导致失科学决策，经验决策是人们惯用的方法，有时可能会导致失 误；科学决策则可以最大限度地减少失误。系统分析就是一误；科学决策则可以最大限度地减少失误。系统分析就是一 种科学决策的方法。种科学决策的方法。 为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方 法对系统加以周祥的考察、分析、比较、试验，并在此基法对系统加

2、以周祥的考察、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，就是出改进方案的过程，就是。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 在人口规模很小的县城，设在人口规模很小的县城，设 计者凭借经验，可以完成公交线计者凭借经验，可以完成公交线 路的设计。路的设计。 在上百万人口规模的在上百万人口规模的 大城市，道路状况复杂，大城市，道路状况复杂， 若凭经验规划公交线路，若凭经验规划公交线路， 容易顾此失彼，出现失误。容易顾此失彼，出现失误。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 八百多

3、年以前，一位聪明的工匠用泥做了些小字模而流传千古，他就是八百多年以前，一位聪明的工匠用泥做了些小字模而流传千古，他就是 在中国家喻户晓的在中国家喻户晓的活字印刷术发明者毕昇活字印刷术发明者毕昇。然而，中国汉字数量庞大，给。然而，中国汉字数量庞大，给 印刷业的自动化带来了极大的困难。西方的拼音文字只有二三十个字母，印刷业的自动化带来了极大的困难。西方的拼音文字只有二三十个字母， 加上各种大小的字体，印刷字模也不过一百多个；而汉字有加上各种大小的字体，印刷字模也不过一百多个；而汉字有5万多个，一万多个，一 个字就需要一个字模，且不说还有宋、楷、黑等不同类型的字体和大小不个字就需要一个字模，且不说还

4、有宋、楷、黑等不同类型的字体和大小不 一的字号。每印一本书，都需要由排字工人从铅字库里费力地一的字号。每印一本书，都需要由排字工人从铅字库里费力地“捡字捡字”。 20世纪初，国外出现了一种世纪初，国外出现了一种利用照相原理来代替铅活字的排版技术利用照相原理来代替铅活字的排版技术。 70年代国外的印刷业已经发生了翻天覆地的变化，激光照排机已经发展到年代国外的印刷业已经发生了翻天覆地的变化，激光照排机已经发展到 了第四代，而我们的印刷业却还在汉字的了第四代，而我们的印刷业却还在汉字的“丛林里丛林里”艰难跋涉。然而，我艰难跋涉。然而，我 国自己的一项伟大发明引起了一场技术革命，彻底改变了印刷行业的命

5、运，国自己的一项伟大发明引起了一场技术革命，彻底改变了印刷行业的命运， 这便是这便是“精密汉字照排系统精密汉字照排系统”，北京大学王选教授的惊世之作北京大学王选教授的惊世之作。他的发明。他的发明 使中文印刷业告别了使中文印刷业告别了“铅与火铅与火”，大步跨进，大步跨进“光与电光与电”的时代。他被人们的时代。他被人们 赞誉为赞誉为“当代毕昇当代毕昇”和和“汉字激光照排之父汉字激光照排之父”。 王选教授王选教授 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 明确所要研究问题的性明确所要研究问题的性 质和范围质和范围,提出所要达到提出所要达到 的目标的目标,明确约束条件明确约束条件 收集相关资料收集

6、相关资料,制定解决制定解决 问题的各种备选方案问题的各种备选方案,预预 计可能产生的各种结果计可能产生的各种结果 分析计算分析计算,评价比较评价比较 对资料和数据做必要计对资料和数据做必要计 算算,进行各子系统的分析进行各子系统的分析, 将各种方案进行评价对将各种方案进行评价对 比比,选择最佳方案选择最佳方案 检验核实检验核实,作出决策作出决策 如果对方案不够满意如果对方案不够满意,还还 可按上述程序反复进行可按上述程序反复进行, 直到获得满意的方案为直到获得满意的方案为 止止 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 齐国的大将田忌，很喜欢赛马，有一回，他和齐威王约定，齐国的大将田忌，很

7、喜欢赛马，有一回，他和齐威王约定， 要进行一场比赛。他们商量好，把各自的马分成上，中，下三等。要进行一场比赛。他们商量好，把各自的马分成上，中，下三等。 比赛的时候，要上马对上马，中马对中马，下马对下马。比赛的时候，要上马对上马，中马对中马，下马对下马。 由于齐威王每个等级的马都比田忌的马强得多，所以比赛了由于齐威王每个等级的马都比田忌的马强得多，所以比赛了 几次，田忌都失败了几次，田忌都失败了, ,孙膑告诉了田忌一个方法，田忌大获全胜。孙膑告诉了田忌一个方法，田忌大获全胜。 。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 田忌田忌齐王齐王田忌田忌齐王齐王 方案一方案一 上马上马上马上马 中

8、马中马中马中马 下马下马下马下马 方案二方案二 上马上马上马上马 下马下马中马中马 中马中马下马下马 方案三方案三 中马中马上马上马 上马上马中马中马 下马下马下马下马 方案四方案四 中马中马上马上马 下马下马中马中马 上马上马下马下马 方案五方案五 下马下马上马上马 上马上马中马中马 中马中马下马下马 方案六方案六 下马下马上马上马 中马中马中马中马 上马上马下马下马 0：3 1：2 1：2 1：2 2：1 1：2 2：1 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 运用系统分析的方法处理具体问题时，主要要遵运用系统分析的方法处理具体问题时，主要要遵 循三大原则：循三大原则： 整体性原则、

9、科学性原则、综合性原则。整体性原则、科学性原则、综合性原则。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 分析系统首先要着眼于系统整体：分析系统首先要着眼于系统整体： 先分析整体，再分析部分先分析整体，再分析部分 先看全局，后看局部先看全局，后看局部 先看全过程，再看某一个阶段先看全过程，再看某一个阶段 先看长远，再看当前先看长远，再看当前 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉； 第二，要运来大批木材和石料；第二，要运来大批木材和石料； 第三，需要大量新土烧砖。第三，需要大量新土烧砖。 宋真宗在位时，皇宫曾起火。一夜

10、之间，大片的宫室楼宋真宗在位时，皇宫曾起火。一夜之间，大片的宫室楼 台殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿，宋真宗派当时台殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿，宋真宗派当时 的晋国公丁谓主持修缮工程。的晋国公丁谓主持修缮工程。 当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大问题：当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大问题： 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 首先，在通衢大道上挖了若干首先，在通衢大道上挖了若干 条大深沟，把挖出来的土作为条大深沟，把挖出来的土作为 烧砖和施工需要的新土备用，烧砖和施工需要的新土备用， 于是就解决了新土问题。于是就解决了新土问题。 第二步，从城外把

11、汴水引入所第二步，从城外把汴水引入所 挖的大沟中，于是就可以利用挖的大沟中，于是就可以利用 木排及船只运送木材石料，解木排及船只运送木材石料，解 决了木材石料的运输问题。决了木材石料的运输问题。 最后，等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排掉，把最后，等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排掉，把 工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为平地。工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为平地。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 赵明同学家所在街道的人行道在一年内赵明同学家所在街道的人行道在一年内 进行了三次施工，分别是电信部门铺设通进行了三次施工，分别是电信部门铺设通 讯线路、煤气公司预埋煤气管

12、道、市政部讯线路、煤气公司预埋煤气管道、市政部 门维修下水管道，结果重复施工，造成了门维修下水管道，结果重复施工，造成了 人力和财力资源的浪费，同时也给市民带人力和财力资源的浪费，同时也给市民带 来了不便。来了不便。 请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？ 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统分析一方面要有严格的工作步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，使方法和数学工具进行定量分析，使 决

13、策的过程和结构更具说服力。决策的过程和结构更具说服力。 例如，在比较种稻是一年三季合例如，在比较种稻是一年三季合 算还是一年两季合算时，有人就算还是一年两季合算时，有人就 提出提出“三三进九不如二五一十三三进九不如二五一十”， 这就是最简单而且也是最实用的这就是最简单而且也是最实用的 定量分析。当然，在处理复杂系定量分析。当然，在处理复杂系 统的分析和优化问题时，往往需统的分析和优化问题时，往往需 要使用比较复杂的数学工具。要使用比较复杂的数学工具。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法有优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法

14、有 很多，如黄金分割法、分数法、对分法等，这里只介绍黄金很多，如黄金分割法、分数法、对分法等，这里只介绍黄金 分割法。分割法。 黄金分割法也称黄金分割法也称0.618法，它是优选法的一种。以技术试验为法，它是优选法的一种。以技术试验为 例，先把整个试验范围看做例，先把整个试验范围看做1，然后在整个试验范围的，然后在整个试验范围的0.618 处选点做第一次试验，再在倒过来的处选点做第一次试验，再在倒过来的0.618处选点做第二次试处选点做第二次试 验，比较两次试验的结果，去掉效验，比较两次试验的结果，去掉效 果差的那个点以外的试验范围部分；果差的那个点以外的试验范围部分； 再在余下的范围内继续采

15、用这种方再在余下的范围内继续采用这种方 法，再比较试验结果，这样逐渐缩小法，再比较试验结果，这样逐渐缩小 试验范围，迅速找到试验目标。试验范围，迅速找到试验目标。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 湖北省的孝襄高速公路总投资额达湖北省的孝襄高速公路总投资额达7272亿元人民币，是亿元人民币，是“十十 五五”期间该省投资规模最大、建设里程最长的一条高速公路期间该省投资规模最大、建设里程最长的一条高速公路 。 如果更改最初的设计方案，绕避保护区如果更改最初的设计方案，绕避保护区 1.4km1.4km，工程指挥部就要为此增加投资，工程指挥部就要为此增加投资42004200 万元。万元。

16、根据以上内容，你认为孝襄高速公路的根据以上内容，你认为孝襄高速公路的 设计应该综合考虑哪些目标？设计应该综合考虑哪些目标？ 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 孝襄高速公路抱着洛阳银杏园孝襄高速公路抱着洛阳银杏园 绕了个圈，好处有：绕了个圈，好处有： 一是有利于保护我国珍稀物种一是有利于保护我国珍稀物种 银杏树，实现生物多样性。银杏树，实现生物多样性。 二是在当前国内外心血管疾病二是在当前国内外心血管疾病 呈增加趋势，治疗心血管疾病的中呈增加趋势，治疗心血管疾病的中 药银杏供不应求的情况下，有利于药银杏供不应求的情况下，有利于 保护和开发银杏的药物资源。保护和开发银杏的药物资源。 三

17、是保住了当地百姓的致富资三是保住了当地百姓的致富资 源。源。 湖北省随州市洛阳镇 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 作为一个系统，通常会有这样或那样的问题。如：效果不作为一个系统，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。不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 某家具厂要安排一周的生产计划，产品是桌子和椅子。某家具厂要安排一周的生产计划，产品是桌子和

18、椅子。 制作一张桌子需制作一张桌子需4m4m2 2木板及时性木板及时性2020小时的工时，制作小时的工时，制作 一只椅子需一只椅子需6m6m2 2木板及木板及1818小时的工时，每周能拥有的小时的工时，每周能拥有的 木板是木板是600m600m2 2，可利用的工时是，可利用的工时是400400小时；每张桌子小时；每张桌子 的利润是的利润是5050元，每只椅子的利润是元，每只椅子的利润是6060元。按合同每周元。按合同每周 至少要交付至少要交付8 8张桌子和张桌子和5 5只椅子，并假定所有产品都能只椅子，并假定所有产品都能 够销售出去。够销售出去。 问：该厂每周生产桌子和椅子的数量分别是多少时，

19、问：该厂每周生产桌子和椅子的数量分别是多少时， 能获得最大利润？能获得最大利润？ 目标函数目标函数 约束条件约束条件 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 用数学公式、图表等描述客观事物的用数学公式、图表等描述客观事物的 特征模型，称为数学模型。特征模型，称为数学模型。 现实世界的事物与数学模型的关系可表现实世界的事物与数学模型的关系可表 示为：示为： 抽象抽象 现实世界 的原型 对原型的分析 数学结论数学模型 分析分析解释解释 分析分析 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 1. 进行系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功进行系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功 能，目的是

20、（）能，目的是（） A. 了解系统结构了解系统结构 B. 明白系统的原理明白系统的原理 C. 熟悉系统的运行过程熟悉系统的运行过程 D. 寻求最佳决策寻求最佳决策 【答案答案】 D 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 2. 下列关于系统分析的一般步骤顺序排列正确的下列关于系统分析的一般步骤顺序排列正确的 是（）是（） 收集资料，制定方案；明确问题，设立目标；收集资料，制定方案；明确问题，设立目标； 分析计算，评价比较；检验核实，做出决策分析计算，评价比较；检验核实，做出决策 【答案】【答案】 B A B C D 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 如图所示的登山杖由手柄、可

21、调节杖杆、杖尖、照如图所示的登山杖由手柄、可调节杖杆、杖尖、照 明灯等组成。请回答明灯等组成。请回答3 34 4 题。题。 3. 若对该登山杖的照明子系统进行若对该登山杖的照明子系统进行 优化，使照明灯在相同充电时间的优化，使照明灯在相同充电时间的 情况下，照明时间更长。以下四个情况下，照明时间更长。以下四个 方法中最合理的是（方法中最合理的是（ ） 优化充电器，使充电速度更快优化充电器，使充电速度更快; 优化电池，使之蓄电量更大充电优化电池，使之蓄电量更大充电 速度更快；速度更快； 将灯头改为耗电量更低的将灯头改为耗电量更低的LED； 优化旋转开关，使旋转时阻力更小优化旋转开关，使旋转时阻力

22、更小。 B. C. D. 【答案】【答案】 C 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 4. 若要把该登山杖改装成更好的野营用品生产出若要把该登山杖改装成更好的野营用品生产出 售，有以下四种优化方案：售，有以下四种优化方案：配上指南针；配上指南针；配配 上弹簧减震，减少对手的冲击；上弹簧减震，减少对手的冲击；把原开关改为把原开关改为 遥控开关；遥控开关；杖身长度可调节适应不同身高的使杖身长度可调节适应不同身高的使 用者。其中合理的是（用者。其中合理的是（ ） 【答案】【答案】 A 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 5. 尽管杭州的道路建设一直在进行，但是尽管杭州的道路建设一直

23、在进行，但是 随着私家车的不断增加，杭州的道路反而变得越随着私家车的不断增加，杭州的道路反而变得越 来越拥挤了。市政府对整个交通系统进行分析后，来越拥挤了。市政府对整个交通系统进行分析后， 决定建设地铁交通以及实施早晚高峰限行措施。下决定建设地铁交通以及实施早晚高峰限行措施。下 列说法正确的是（）列说法正确的是（） A. 错峰限行是最优化的优化方案错峰限行是最优化的优化方案 B. 有了错峰限行措施就能对交通系统实现优化有了错峰限行措施就能对交通系统实现优化 C. 因为地铁在地下运行，所以才实现对交通系统的优化因为地铁在地下运行，所以才实现对交通系统的优化 D. 地铁交通必须与其他交通工具及基础

24、设施配套，才能地铁交通必须与其他交通工具及基础设施配套，才能 实现优化实现优化 【答案】【答案】 D 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 6. 某包装公司为某一个产品设计纸箱，在决定纸箱某包装公司为某一个产品设计纸箱，在决定纸箱 的大小、厚度、材质时，需研究各个方面的因素：的大小、厚度、材质时，需研究各个方面的因素： 产品的自重与外形特征，产品的湿度及抗压性要产品的自重与外形特征，产品的湿度及抗压性要 求，产品的存放、搬运要求，集装箱空间的适配，求，产品的存放、搬运要求，集装箱空间的适配， 产品的制造特点，成本及国家的一些技术规范，产品的制造特点，成本及国家的一些技术规范， 等等。如

25、果我们把设计纸箱作为一个系统工程，等等。如果我们把设计纸箱作为一个系统工程， 那么这个研究过程称为（）那么这个研究过程称为（） A. 系统的认识系统的认识B. 系统的优化系统的优化 C. 系统的分析系统的分析D. 系统的设计系统的设计 【答案】【答案】 C 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 【答案】【答案】 D 7. “二战二战”期间，美军的运输船要通过日军控制的海期间，美军的运输船要通过日军控制的海 域，有被日本空军击沉的危险。如果在运输船上装域，有被日本空军击沉的危险。如果在运输船上装 高射炮，可以使日军的飞机不敢低空飞行，从而有效高射炮，可以使日军的飞机不敢低空飞行，从而有效

26、 降低被击沉的可能性，但由于加装高炮后会使每艘船降低被击沉的可能性，但由于加装高炮后会使每艘船 的运输量减少，客观上运输船通过该海域的频次不得的运输量减少，客观上运输船通过该海域的频次不得 不增多，这又将增加被击沉的可能性。这个事例可以不增多，这又将增加被击沉的可能性。这个事例可以 说明，系统优化的实现需要（）说明，系统优化的实现需要（） A. 减少约束条件减少约束条件 B. 降低目标函数降低目标函数 C. 降低影响因素降低影响因素 D. 综合各种因素综合各种因素 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 8. 山西是产煤大省，煤给我们经济发展提供动力的同山西是产煤大省，煤给我们经济发展提

27、供动力的同 时，也造成了土地塌陷，农民可利用耕地面积减少时，也造成了土地塌陷，农民可利用耕地面积减少 和耕地质量下降等问题。某地发现了一大型煤矿，和耕地质量下降等问题。某地发现了一大型煤矿， 且易开采，当地政府综合考虑了多位专家的意见，且易开采，当地政府综合考虑了多位专家的意见， 决定近期内不予开采。请分析，当地政府不予开采决定近期内不予开采。请分析，当地政府不予开采 是运用了系统分析的（），先考虑长远再考虑是运用了系统分析的（），先考虑长远再考虑 当前。当前。 A. 整体性原则整体性原则 B. 科学性原则科学性原则 C. 综合性原则综合性原则 D. 可行性原则可行性原则 【答案】【答案】 A

28、 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 9. 铁路局最初对粤海铁铁路局最初对粤海铁4号渡轮的设计要求是：渡号渡轮的设计要求是：渡 轮共分三层；吃水约轮共分三层；吃水约5.6米，载重量米，载重量6500吨，最吨，最 大载客量大载客量1360人；航速约人；航速约17节。造船公司施工时节。造船公司施工时 为了保证质量、缩短工期，需要对工程进行优化。为了保证质量、缩短工期，需要对工程进行优化。 下列属于造船公司系统优化的影响因素是（）下列属于造船公司系统优化的影响因素是（） 【答案】【答案】 D A. 最大载客量最大载客量 B. 吃水深度吃水深度 C. 航速航速 D. 引进先进制造设备引进先进

29、制造设备 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 10.目前城市高层建筑日益增多，与传统建筑相比，高层建筑大量采用质量更目前城市高层建筑日益增多，与传统建筑相比，高层建筑大量采用质量更 轻的玻璃幕墙，一方面可以改善轻的玻璃幕墙，一方面可以改善 建筑的采光，另一方面可减轻主体结构的负载。但也建筑的采光，另一方面可减轻主体结构的负载。但也 存在大量反光造成光污染，保存在大量反光造成光污染，保 温性能差等缺陷。为克服这些温性能差等缺陷。为克服这些 缺点，专家对其进行系统的优缺点，专家对其进行系统的优 化，采用反光性小或散光的双化，采用反光性小或散光的双 层真空玻璃。从混凝土到双层层真空玻璃。从

30、混凝土到双层 真空玻璃幕墙的优化，其主要真空玻璃幕墙的优化，其主要 目的是（）目的是（） A. 降低成本，获取最大经济效益降低成本，获取最大经济效益 B. 减少系统的影响因素减少系统的影响因素 C. 降低建筑重量，提高建筑性能降低建筑重量，提高建筑性能 D. 改变系统特征改变系统特征 【答案】【答案】 C 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 如图所示是一款带自动加水功能的微电脑控温电茶壶 。该电茶壶由自动加水子系统和煮水子系统组成。采用多 级消声减震处理技术，静音效果佳。 采用微电脑控制，轻松实现加水操 作。根据茶艺煮水特点，优化智能 煮水程序，拥有“自动”与“手动”泡茶 功能可供选

31、择，泡茶煮水更随心； 具有节能自动煮水功能，采用微电 脑测温、控温技术，采用电热式加 热器，节能更省电。阅读上述材料， 完成第1112题。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 11. 从系统的角度分析，下列选项中说法不正确的是（从系统的角度分析，下列选项中说法不正确的是（ ） A. 该电茶壶系统有自动加水子系统和煮水子系统组成该电茶壶系统有自动加水子系统和煮水子系统组成 B. 该电茶壶系统拥有该电茶壶系统拥有“自动自动”与与“手动手动”泡茶功能，体泡茶功能，体 现了系统的目的性现了系统的目的性 C. 该电茶壶系统各方面都已经达到最佳，不需要再进行该电茶壶系统各方面都已经达到最佳，不需

32、要再进行 系统优化系统优化 D. 电热式加热器是构成煮水子系统的一个要素电热式加热器是构成煮水子系统的一个要素 【答案】【答案】 C 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 12. 与传统的电茶壶相比，该产品进行了多方面的系统优与传统的电茶壶相比，该产品进行了多方面的系统优 化。下列选项中不属于煮水子系统系统优化的是（化。下列选项中不属于煮水子系统系统优化的是（ ） A. 采用微电脑控制，轻松实现加水操作采用微电脑控制，轻松实现加水操作 B. 根据茶艺煮水特点，优化智能煮水程序根据茶艺煮水特点，优化智能煮水程序 C. 采用电热式加热器，节能更省电采用电热式加热器，节能更省电 D. 采用微

33、电脑测温、控温技术采用微电脑测温、控温技术 【答案】【答案】 A 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 产品需木料需工时利润计划产量 桌子42050 椅子61860 受约束因素约束内容 木料最多600 工时最多400个 桌子至少8张 椅子至少5把 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 在江边一侧有在江边一侧有A A、B B两个厂，它们到江两个厂，它们到江 边的距离分别是边的距离分别是2km2km和和3km3km，设两厂沿江，设两厂沿江 方向的

34、距离是方向的距离是3.5km3.5km，现在要在江边修建，现在要在江边修建 一个码头，使得两厂的产品能够顺利过一个码头，使得两厂的产品能够顺利过 江，问码头应建在什么位置，才能使运江，问码头应建在什么位置，才能使运 输路线最短？输路线最短？ 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 求解过程：求解过程： 根据要求可画出上图，在江边根据要求可画出上图，在江边DEDE上求一点上求一点C C，使，使C C 到到A A、B B两厂的距离之和为最短。两厂的距离之和为最短。 数学模型为：数学模型为： S Smin min=AC+BC =AC+BC 过过A A点作关于直线点作关于直线DEDE的对称点的对

35、称点A1A1，连接，连接A1BA1B 与与DEDE相交于相交于C C，这一点既为所求的码头的地点。，这一点既为所求的码头的地点。 根据相似三角形原理，求得根据相似三角形原理，求得 DC=1.4kmDC=1.4km，码，码 头建在与头建在与A A厂到江边垂直距离位置相距厂到江边垂直距离位置相距1.4km1.4km处，处， 运输路线最短。运输路线最短。 从这个例子可以看从这个例子可以看 出：优化仅仅靠定性出：优化仅仅靠定性 的分析是远远不够的，的分析是远远不够的， 还需要更多的定量计还需要更多的定量计 算才行。算才行。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 一、明确问题，设立目标一、明确问

36、题，设立目标 施工项目：教学楼装修施工项目：教学楼装修 施工内容：教学楼施工内容：教学楼A、B、C栋，需要水电、木工、油漆栋，需要水电、木工、油漆 三个施工过程，每个施工过程需要三个施工过程，每个施工过程需要3周时间周时间 目标：组织装修，使装修工期和资源利用最为合理。目标：组织装修，使装修工期和资源利用最为合理。 二、收集资料，制定方案二、收集资料，制定方案 方案一：按照施工要求，从方案一：按照施工要求，从A到到B到到C，依此进行施工，依此进行施工 方案二：按照施工要求，方案二：按照施工要求，A、B、C栋同时进行施工栋同时进行施工 方案三：按照施工要求，方案三：按照施工要求，A、B、C栋进行

37、流水施工栋进行流水施工 三、检验核实，确定方案三、检验核实，确定方案 根据分析，确定按照方案三进行施工。根据分析，确定按照方案三进行施工。 四、分析计算，评价比较四、分析计算，评价比较各种方案比较。各种方案比较。 选择出最佳方案：方案三选择出最佳方案：方案三 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 楼楼 装修装修 过程过程 工工 期期 装修施工进度（周）装修施工进度（周） 369121518212427 A 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 B 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 C 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 楼楼 装修装修 过程

38、过程 工工 期期 装修施工进度（周）装修施工进度（周） 369121518212427 A 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 B 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 C 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 楼楼 装修装修 过程过程 工工 期期 装修施工进度（周）装修施工进度（周） 369121518212427 A 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 B 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 C 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 楼 装修装修 过程过程 工工 期期 装修施工进度（周）装修施工进度（周）

39、 369121518212427 A 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 B 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 C 水电水电3 木工木工3 油漆油漆3 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 施工特点施工特点 方案三方案三 方案二方案二 方案一方案一 现场管理现场管理设备、材料设备、材料施工队施工队工期工期 依此施工依此施工27周周1投入少投入少简单简单 平行施工平行施工 9周周3投入多投入多复杂复杂 流水施工流水施工15周周1较多较多较简单较简单 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统工程是指在系统系统工程是指在系统 思想的指

40、导下，综合应思想的指导下，综合应 用自然科学和社会科学用自然科学和社会科学 中有关的先进思想、理中有关的先进思想、理 论、方法和工具，对系论、方法和工具，对系 统的结构、功能、要素、统的结构、功能、要素、 信息和反馈等进行分析、信息和反馈等进行分析、 处理，解决实际问题，处理，解决实际问题， 以达到最优规划、最优以达到最优规划、最优 设计、最优管理和最优设计、最优管理和最优 控制的目的。控制的目的。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 “6年来，他

41、们最大的愿望就是睡个安稳觉年来，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；高速公路越来越忙，就是声音大得受不 了；天台了；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。记者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。记者 肖菁肖菁 摄影摄影 周涛关键人物：天台县桥下村周涛关键人物：天台县桥下村66户村民户村民 核心事件：上三高速建成通车已有核心事件：上三高速建成通车已有6年，年，6年来车流日增，在接近高速天台出口处，距年来车流日增，在接近高速天台出口处，距 离高速公路离高速公路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

42、的声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，房子多是户人家，房子多是80年代造的。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。年底，上三高速公路通车，刚好在桥下村旁边经过。 去年上任的村委会主任陈立广一直在忙乎一件大事：去年上任的村委会主任陈立广一直在忙乎一件大事：“反映和解决高速公路

43、给村民带反映和解决高速公路给村民带 来的噪音问题来的噪音问题”。五六十户村民的家，与高速公路的距离在。五六十户村民的家，与高速公路的距离在50米以内，最近的距离才米以内，最近的距离才10米米 。车辆增多产生的噪音让大家越来越无法忍受。陈立广家是一栋。车辆增多产生的噪音让大家越来越无法忍受。陈立广家是一栋2层小楼，最外面的窗户层小楼，最外面的窗户 距高速公路距高速公路10米左右。陈立广说，到了晚上，屋里根本没法睡人，四周一安静，高速上一米左右。陈立广说，到了晚上，屋里根本没法睡人，四周一安静，高速上一 辆接一辆的车辆飞驰而过，声音大得让人根本无法入睡。辆接一辆的车辆飞驰而过，声音大得让人根本无法

44、入睡。 与桥下村相邻的是上三高速的南往北车道，台州路桥等地塑料市场发达，上高速奔走与桥下村相邻的是上三高速的南往北车道，台州路桥等地塑料市场发达，上高速奔走 的也以十几吨的大货车为主，装满了产品通过上三高速运往杭州上海。还有一些大的集装的也以十几吨的大货车为主，装满了产品通过上三高速运往杭州上海。还有一些大的集装 箱车是开往宁波港的。现在还有不少福建的车辆也经此而过。尤其到了夏天，大货车怕白箱车是开往宁波港的。现在还有不少福建的车辆也经此而过。尤其到了夏天，大货车怕白 天赶路轮胎温度太高易爆，大多数都选择晚上赶路。这让桥下村人睡个好觉都成了奢望天赶路轮胎温度太高易爆，大多数都选择晚上赶路。这让

45、桥下村人睡个好觉都成了奢望。 一些有钱的村民在县城里买了房子全家迁去县城住，家里有读书的孩子的一般都争取一些有钱的村民在县城里买了房子全家迁去县城住，家里有读书的孩子的一般都争取 尽早住校。出外打工的年轻人也难得回这里来住，只留下一些老人还有孩子，跟记者说整尽早住校。出外打工的年轻人也难得回这里来住，只留下一些老人还有孩子，跟记者说整 夜整夜都是迷迷糊糊，天亮了就头痛。夜整夜都是迷迷糊糊，天亮了就头痛。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 隔音墙作用的本质是改变噪音的传播途径，以达到改善污隔音墙作用的本质是改变噪音的传播途径，以达到改善污 染的目的。染的目的。 系统被改善了，但对于类

46、似于香港城市高楼林立的情况，系统被改善了，但对于类似于香港城市高楼林立的情况， 在高速公路两侧如果修建隔音墙必须修得很高才可以，如果墙在高速公路两侧如果修建隔音墙必须修得很高才可以，如果墙 修得太高，那么抗风暴的能力就会大大减弱，为增加抗风暴能修得太高，那么抗风暴的能力就会大大减弱，为增加抗风暴能 力，选材时就会大大提高成本，这样修建隔音墙就不是合适的力，选材时就会大大提高成本，这样修建隔音墙就不是合适的 优化方法。优化方法。 系统优化的意义就是以最小的投入，获取系统的最佳效益系统优化的意义就是以最小的投入，获取系统的最佳效益 或最佳功能。或最佳功能。 又如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以

47、往建筑物的又如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的 墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔 音效果的同时，节省了材料。音效果的同时，节省了材料。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统分析的步骤系统分析的步骤 系统分析系统分析 系统优化的实例系统优化的实例 系统的优化方法系统的优化方法 系统分析的原则系统分析的原则 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科 学的方法对系统加以周祥的考察、分析、比较、试学的方法对系统

48、加以周祥的考察、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，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。或对原有的系统提出改进方案的过程。 系统分析的基本方法就是把一个任务放在系统的系统分析的基本方法就是把一个任务放在系统的 运行过程中加以考察，运用逻辑推理和分析计算，运行过程中加以考察，运用逻辑推理和分析计算， 研究分析这个任务以及任务的各个因素，找出规律研究分析这个任务以及任务的各个因素，找出规律 性，提出可行性方案，使系统整体达到理想的目的。性，提出可行性方案，使系统整体达到理想的目的。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4

49、 系统分析是在第二次世界大战末期提出来的系统分析是在第二次世界大战末期提出来的,起起 初被用于武器系统的分析研究，后来又被用于国初被用于武器系统的分析研究，后来又被用于国 防战略及国家安全政策的制定。上世纪防战略及国家安全政策的制定。上世纪60年代才年代才 逐步被行政及企业单位采用。逐步被行政及企业单位采用。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统分析的显著特点是完整地而不是零星地处理问系统分析的显著特点是完整地而不是零星地处理问 题，考虑各种主要变化的因素及其相互的影响，全面题，考虑各种主要变化的因素及其相互的影响，全面 地思考和解决问题。地思考和解决问题。 借助于系统分析，可以

50、正确地提出整体目标，恰当借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当 地选择方案，科学地确定行动的方略。地选择方案，科学地确定行动的方略。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 路口控制系统的改进：在一些主干道路上，实现一路绿灯。路口控制系统的改进：在一些主干道路上，实现一路绿灯。 方法：主干道路上的绿灯按一定的时间顺序依次亮。方法：主干道路上的绿灯按一定的时间顺序依次亮。 设置红绿灯控制车辆的行或停。设置红绿灯控制车辆的行或停。 设置红绿灯控制人的行或停。设置红绿灯控制人的行或停。 设置智能路口控制系统。设置智能路口控制系统。 同享益众同

51、享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统分析的出发点为了发挥系系统分析的出发点为了发挥系 统的整体功能，目的是寻求解决统的整体功能，目的是寻求解决 问题的最佳决策，而生产和生活问题的最佳决策，而生产和生活 中的一些问题，往往存在着许多中的一些问题，往往存在着许多 相互关联和一些不确定的因素，相互关联和一些不确定的因素， 所以最佳决策只是在若干方案中所以最佳决策只是在若干方案中 寻求的相对令人满意的方案。寻求的相对令人满意的方案。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 经过特殊改造的车尾装有一个由电风扇风叶改装的经过特殊改造的车尾装有一个由电

52、风扇风叶改装的 螺旋桨；其后轮两侧还安着两个装有小轮的支架，以螺旋桨；其后轮两侧还安着两个装有小轮的支架，以 确保其平衡；自行车后轮钢圈的右内侧布满了规则的确保其平衡；自行车后轮钢圈的右内侧布满了规则的 齿轮；车后座上还安有由木头和塑料薄膜包装好的升齿轮；车后座上还安有由木头和塑料薄膜包装好的升 降舵、方向舵，车座的正上方则支起了一个呈三角形降舵、方向舵，车座的正上方则支起了一个呈三角形 的支架，支起宽约的支架，支起宽约8米的机翼，而自行车车头也就成米的机翼，而自行车车头也就成 了人力了人力“飞机飞机”的的“操纵间操纵间”。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云

53、丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 确定目标确定目标 收集资料收集资料 建立模型建立模型 比较各方案的性能指标比较各方案的性能指标 确定最优方案确定最优方案 是否满意？是否满意？ 建议实施最优方案建议实施最优方案 否否 是是 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 如：房子布线的例子中，首先要了解用电器的种类，规格， 摆放位置，以后的扩展等信息，以及用户的要求 其次，要知道线路设计的方法，设计规范等信息，并且在此 基础上指定多个备选方案。 如上例中，要征求用户的意见，对不满意的地方进行修改， 直到用户满意为止。 接着，需要按照电器的功率计算电线的粗细，对

54、线路的连接 方案进行比较，选出最佳方案 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。有的工厂在系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。有的工厂在 生产产品的同时，也向周围环境排放出生产产品的同时，也向周围环境排放出“三废三废”，造成污染；，造成污染； 毁林开荒虽然能收获农产品，但造成水土流失，贻害很大毁林开荒虽然能收获农产品，但造成水土流失，贻害很大 某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果。现代医某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果。现代医 学采用中西医结合的方法攻克了很多疑难杂症

55、；农业为了保水，学采用中西医结合的方法攻克了很多疑难杂症；农业为了保水， 可以配合地面水库、地下水库、土壤水库、绿色水库（山区造可以配合地面水库、地下水库、土壤水库、绿色水库（山区造 林种草，每亩地可蓄水林种草，每亩地可蓄水20M20M3 3）等不同的方案综合进行。）等不同的方案综合进行。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 例如，要在某种合金钢中加入某元素以提高它的强度，假设试例如，要在某种合金钢中加入某元素以提高它的强度，假设试 验范围是每吨加入量为验范围是每吨加入量为10002000g，那么究竟应加入多少？，那么究竟应加入多少？ 若用一般试验方法，每隔若用一般试验方法，每隔5g

56、试验一次需要做试验一次需要做200次，每隔次，每隔 10g试验一次需要做试验一次需要做100次。若用次。若用0.618法，只需做法，只需做11次，就次，就 可以找到最佳加入量了。可以找到最佳加入量了。 同享益众同享益众 沈云丰沈云丰 2008.4 系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目 标时，应将目标排除优先次序，首先选取最优先的目标，然标时，应将目标排除优先次序，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。就需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。 例如，工业生产既要求产量大，又要求质量好、成本低，如果例如，工业生产既要求产量大，又要求质量好、成本低，如果 片面强调一方面就会产生偏差；城市公交系统既要强化公共交片面强调一方面就会产生偏差；城市公交系统既要强化公共交 通的安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效通的安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效 益双丰收。益双丰收。 同享益众同享益众 沈