第二节 系统的分析

1、第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 复习回顾复习回顾1、什么是系统？、什么是系统？2、系统的基本特性、系统的基本特性同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4你遇到过面临选择、你遇到过面临选择、面临决策的事情吗？面临决策的事情吗？想一想想一想 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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。打个比方面临决策。打个比方,放学放学回家回家,可供选择的道路比较多可供选择的道路比较多,小路较

2、近小路较近,但道路比较但道路比较窄窄;大路绕着远了点大路绕着远了点,可是路面宽阔。很多同学想也可是路面宽阔。很多同学想也不想不想,就走小路吧。近呗就走小路吧。近呗!可如果有个人他开着一辆可如果有个人他开着一辆车车,他会不会仍然做这种选择呢他会不会仍然做这种选择呢?万一小路上有什么万一小路上有什么东西堵着了东西堵着了,可就糟了。对于不同的交通工具可就糟了。对于不同的交通工具,不同不同的道路的道路,每个人的选择就不一样了。那么总该有一个每个人的选择就不一样了。那么总该有一个比较合理或者科学的选择吧。这种选择就是决策。比较合理或者科学的选择吧。这种选择就是决策。 决策方法有经验决策和科学决策，经验决

3、策是人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，有时可能会导致失误；科学决策则们惯用的方法，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。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。系统分析就是一种科学决策的方法。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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详标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程基础上拟定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

4、序，或对原有的系统提出改进方案的过程，就是过程，就是系统分析系统分析第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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、科学的方法对系统加以周祥的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程试验，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。序，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，的运行过

5、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。 完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决问题。变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决问题。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 借助于系统分析，可以借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行地选择方案，科学地确定行动的方略

6、。动的方略。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 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。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 在人口规模很小的县城，道在人口规模很小的县城，道路状况简单，公共交通线路的决路状况简单，公共交通

7、线路的决策也简单，设计者凭借经验，可策也简单，设计者凭借经验，可以完成公交线路的设计。以完成公交线路的设计。 综合考察全市的道路状况、人口密综合考察全市的道路状况、人口密度的分布、不同区域的居民对公共交通度的分布、不同区域的居民对公共交通的要求等，运用科学的方法进行综合分的要求等，运用科学的方法进行综合分析和研究，就能找出城市公交线路规划析和研究，就能找出城市公交线路规划设计的最佳方案。设计的最佳方案。 在上百万人口规模的大城市，道路在上百万人口规模的大城市，道路状况复杂，市民对交通的需求趋于多样状况复杂，市民对交通的需求趋于多样化，这时若凭经验规划公交线路，容易化，这时若凭经验规划公交线路，

8、容易顾此失彼，出现失误。顾此失彼，出现失误。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 八百多年以前，一位聪明的工匠用泥做了些小字模而流八百多年以前，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活字印刷术发明者毕昇。传千古，他就是在中国家喻户晓的活字印刷术发明者毕昇。然而，毕昇的发明并未在中国得到推广运用。毕昇的活字然而，毕昇的发明并未在中国得到推广运用。毕昇的活字印刷术，之所以在中国被束之高阁，除了封建制度的窒息印刷术，之所以在中国被束之高阁，除了封建制度的窒息和生产力落后的原因外，还有一个重要原因是中国汉字数和生产力落后的原因外，还有一个重要原因是中

9、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，加上各种大小的字体，印刷字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；而汉字有模也不过一百多个；而汉字有5万多个，一个字就需要一个万多个，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字模，且不说还有宋、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力地“捡字捡字”。这些铅字模在使用后，通常还需经过熔化，。这些铅字模在使用后，通常还需

10、经过熔化，再重新铸造成新的铅字。再重新铸造成新的铅字。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 20世纪初，国外出现了一种利用照相原理来代替铅世纪初，国外出现了一种利用照相原理来代替铅活字的排版技术，实际上是活字的排版技术，实际上是“西文打字机西文打字机”加加“照相机照相机”。70年代国外的印刷业已经发生了翻天覆地的变化，激光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的“丛林里丛林里”艰难跋涉。然而，我国自己的一项伟大发明艰难跋涉。然而，我国自己的一项伟大发明引起了一

11、场技术革命，彻底改变了印刷行业的命运，这便引起了一场技术革命，彻底改变了印刷行业的命运，这便是是“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。他的发明使中文印刷业告别了他的发明使中文印刷业告别了“铅与火铅与火”，大步跨进，大步跨进“光光与电与电”的时代。他被公认是对中国印刷出版业的现代化作的时代。他被公认是对中国印刷出版业的现代化作出最大贡献者之一，被人们赞誉为出最大贡献者之一，被人们赞誉为“当代毕昇当代毕昇”和和“汉字汉字激光照排之父激光照排之父”。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4王选教授王选教授激光照排机第三单

12、元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4答答:一是我国汉字印刷业的现状，二是市场的需求，一是我国汉字印刷业的现状，二是市场的需求，三是王选本人良好的基础学科和计算机知识、背景三是王选本人良好的基础学科和计算机知识、背景以及我国具有的激光等技术基础以及我国具有的激光等技术基础答：提高汉字的信息压缩技术和还原速度，使得我国答：提高汉字的信息压缩技术和还原速度，使得我国的报业排版不再依赖国外技术。的报业排版不再依赖国外技术。 在选题和确定技术途径时候、要注意中国国情，要在选题和确定技术途径时候、要注意中国国情，要仔细研究哪

13、些事情应该做而且可能做好，哪些事在中仔细研究哪些事情应该做而且可能做好，哪些事在中国不应该做或不能做：如果只欣赏和坚持局部创新，国不应该做或不能做：如果只欣赏和坚持局部创新，而忽略整体上的大方向，有时会产生灾难性的后果。而忽略整体上的大方向，有时会产生灾难性的后果。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 在系统分析中，需要做出多在系统分析中，需要做出多种方案，然后分析不同的方案可种方案，然后分析不同的方案可能产生的结果，从中选择解决问能产生的结果，从中选择解决问题的最优方案。因此，系统分析题的最优方案。因此，系统分析的的就是寻求一种解决问题的就是寻求一种解决问题的最佳决

14、策最佳决策第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 关键是要把握好从整体目标出发进行关键是要把握好从整体目标出发进行系统分析，系统分析， 理清内部各种要素之间以及要素和整理清内部各种要素之间以及要素和整体之间的相互关系，体之间的相互关系， 设计出多种可选择的方案，再从各种设计出多种可选择的方案，再从各种方案中寻求比较满意的方案，加以改进方案中寻求比较满意的方案，加以改进 阐明问题、分析研究、评价比较阐明问题、分析研究、评价比较第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 经过特殊改造的车尾装有

15、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”。 第三单元 系统与设计同享益众

16、同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4系统分析的一般步骤可以描述为：系统分析的一般步骤可以描述为：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第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 明确所要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 搜集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计各种产生的各种结果第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4

17、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，选择最佳方案第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 如果对方案不够满意，还按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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

18、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第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4齐国的大将田忌，很

19、喜欢赛马，有一回，他和齐威王约定，齐国的大将田忌，很喜欢赛马，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。田忌觉得很扫兴，比赛还没有结束，几次，田忌都失败了。田忌觉得很扫兴，比赛还没有结束，就垂头丧气地离开赛马场。就垂头丧气地离开赛马场。 这时，人群中有人招呼田忌过来。田忌抬头

20、一看，原来是自这时，人群中有人招呼田忌过来。田忌抬头一看，原来是自己的好朋友孙膑。孙膑拍着他的肩膀说：己的好朋友孙膑。孙膑拍着他的肩膀说：“我刚才看了赛马，威我刚才看了赛马，威王的马比你的马快不了多少呀。王的马比你的马快不了多少呀。”孙膑还没有说完，田忌瞪了他孙膑还没有说完，田忌瞪了他一眼：一眼：“想不到你也来挖苦我！想不到你也来挖苦我！”孙膑说：孙膑说：“我不是挖苦你，我我不是挖苦你，我是说你再同他赛一次，我有办法准能让你赢了他。是说你再同他赛一次，我有办法准能让你赢了他。”田忌疑惑地田忌疑惑地看着孙膑：看着孙膑：“你是说另换一匹你是说另换一匹马来？马来？” ” 孙膑摇摇头说：孙膑摇摇头说：

21、“连连一匹马也不需要更换。一匹马也不需要更换。” ” 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4齐威王屡战屡胜，正在得意洋洋地夸耀自己马匹的时候，齐威王屡战屡胜，正在得意洋洋地夸耀自己马匹的时候，看见田忌陪着孙膑迎面走来，便站起来讥讽地说：看见田忌陪着孙膑迎面走来，便站起来讥讽地说： “怎么，莫非你还不服气？怎么，莫非你还不服气？” ” 田忌说：田忌说：“当然不服气，咱们再赛一次！当然不服气，咱们再赛一次！”说着，说着，“哗啦哗啦”一声，把一大堆银钱倒在桌子上，作为他下的赌钱。一声，把一大堆银钱倒在桌子上，作为他下的赌钱。 齐威王一看，心里暗暗好笑，于是吩咐手下，把前几次赢

22、齐威王一看，心里暗暗好笑，于是吩咐手下，把前几次赢得的银钱全部抬来，另外又加了一千两黄金，也放在桌子上。得的银钱全部抬来，另外又加了一千两黄金，也放在桌子上。齐威王轻蔑地说：齐威王轻蔑地说：“那就开始吧！那就开始吧！” ” 一声锣响，比赛开始了。一声锣响，比赛开始了。 比赛的结果是三局两胜，比赛的结果是三局两胜，当然是田忌赢了齐威王。当然是田忌赢了齐威王。 还是同样的马匹，由于还是同样的马匹，由于调换一下比赛的出场顺序，调换一下比赛的出场顺序，就得到转败为胜的结果。就得到转败为胜的结果。 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐田忌

23、赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威王这四个因素有关，他们是缺一不可的。威王这四个因素有关，他们是缺一不可的。 但主要是由于孙膑的原因。但主要是由于孙膑的原因。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.41 11 12 22 23 33 31 11 12 23 33 32 21 12 22 21 13 33 31 12 22 23 33 31 11 13 32 21 13 32 21 13 32 22 23 31 1输输输输输输3 3：0 0输输输输赢赢2 2：1 1输输赢赢输输2 2：1 1输输输输赢赢2 2：1 1输输赢赢赢赢1 1：2 2输输输输赢赢2 2：1 1第三单

24、元 系统与设计同享益众同享益众 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0：31：21：21：22：11：22：1第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4明确问题设立目标收集资料

25、制定方案分析计算评价比较检验核实作出决策赢得赛马6种比赛方案1田上马田上马-王上马王上马 田中马田中马-王中马王中马 田下马田下马-王下马王下马 0 ：33田上马田上马-王中马王中马 田中马田中马-王下马王下马 田下马田下马-王上马王上马 2 ：12田上马田上马-王下马王下马 田中马田中马-王上马王上马 田下马田下马-王中马王中马 1 ：24第3方案第3方案第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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：题时，主要要遵循三大原则：科学性原

26、则科学性原则整体性原则整体性原则综合性原则综合性原则第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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： 先看全局，后看局部先看全局，后看局部 先分析整体，再分析部分先分析整体，再分析部分 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，再看当前第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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

27、三，需要大量新土。第三，需要大量新土。 宋真宗在位时，皇宫曾起火。一夜之间，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：第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4首先，在通衙大道上挖了若干首先，在通衙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

28、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。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而且按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而

29、且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施工太大的使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响，因而确实是很科学的施工方案。影响，因而确实是很科学的施工方案。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 决策者先看修复工程（系统）的全决策者先看修复工程（系统）的全过程（整体），再看各部分工程，制定过程（整体），再看各部分工程，制定出施工方案，从而将各部分工程较好地出施工方案，从而将各部分工程较好地协调起来。协调起来。 本案例系统分析的本案例系统分析的 整体性原则主要体现在：整体性原则主要体现在：第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 赵

30、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？第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4

31、另一方面：尽可能地运用科学另一方面：尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析方法和数学工具进行定量分析 一方面：要有严格的工作步骤一方面：要有严格的工作步骤第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4例如，在比较种稻是一年例如，在比较种稻是一年三季合算还是一年两季合三季合算还是一年两季合算时，有人就提出算时，有人就提出“三三三三进九不如二五一十进九不如二五一十”，这，这就是最简单而且也是最就是最简单而且也是最实用的定量分析。当然，实用的定量分析。当然，在处理复杂系统的分析在处理复杂系统的分析和优化问题时，往往需和优化问题时，往往需要使用比较复杂的数学要使用比较复杂的数学工具

32、。工具。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4爱爱第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 常见到不少食客在大排档吃田螺、石螺，一饱口福。可是，也常见到不少食客在大排档吃田螺、石螺，一饱口福。可是，也有人边细嚼美味的螺肉，边有人边细嚼美味的螺肉，边“吐吐吐吐吐吐”地把吃进嘴巴里的泥巴、螺地把吃进嘴巴里的泥巴、螺崽吐出来，埋怨螺肚泥巴螺崽多。客观地说，食客缺乏吃螺技巧固崽吐出来，埋怨螺肚泥巴螺崽多。客观地说，食客缺乏吃螺技巧固然有之，厨师未尽责任也是原因之一。然有之，厨师未尽责任也是原因之

33、一。有个流传很久的民间办法。先将田螺石螺放进盛满清水的盆子有个流传很久的民间办法。先将田螺石螺放进盛满清水的盆子里，再把菜刀、锅铲等非不锈钢铁器插进螺堆。第二天就可以发现里，再把菜刀、锅铲等非不锈钢铁器插进螺堆。第二天就可以发现这些铁器上爬满了螺，不仅盆底沉下一层螺吐出来的泥巴，母螺还这些铁器上爬满了螺，不仅盆底沉下一层螺吐出来的泥巴，母螺还产下很多螺崽。如果清理干净后再重复处理，螺就继续吐泥下崽。产下很多螺崽。如果清理干净后再重复处理，螺就继续吐泥下崽。这样，螺的肚子里便干净多了。为何铁器能催螺吐泥产崽，原因尚这样，螺的肚子里便干净多了。为何铁器能催螺吐泥产崽，原因尚不清楚，但我知道这个办法

34、有效，毕竟已流传几代人了。不清楚，但我知道这个办法有效，毕竟已流传几代人了。这种做法不见得麻烦，只是略为拖延一点资金回收时间罢了。这种做法不见得麻烦，只是略为拖延一点资金回收时间罢了。我细细一想，我细细一想，三三得九，不如二五一十三三得九，不如二五一十。假设不作吐泥加工的炒螺。假设不作吐泥加工的炒螺每碟售三元，卖了三蝶也只得九元收入，还未必得宠；但已作吐泥每碟售三元，卖了三蝶也只得九元收入，还未必得宠；但已作吐泥加工的售五元一蝶，卖两蝶就有十元收入，顾客还吃得既放心又开加工的售五元一蝶，卖两蝶就有十元收入，顾客还吃得既放心又开心。如此这般，何乐而不为呢？心。如此这般，何乐而不为呢？ 第三单元

35、系统与设计同享益众同享益众 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

36、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。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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

37、试验方法，每隔5g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。 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 当系统存在若干个目标时，当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先应将目标排出优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可选取最优先的目标，然后尽可能在不损害前一个目标的前提能在不损害前一个目标的前提下完成下一个目标下完成下一个目标 即：统筹兼顾，不可顾此即：统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大失彼，因小失大第三单元

38、系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4例如，工业生产既要求产量大，又要求质量好、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；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通的安全，又要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。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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

39、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；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

40、行。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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。 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？第三单元 系统与设计同享益众

41、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第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 1、

42、阐明问题、阐明问题任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输油田。湾油田向美国本土运输油田。2、分析研究、分析研究环境：油田处于北极圈内，海湾常年环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封状态，陆地最低气温达处于冰封状态，陆地最低气温达-50 C。当前采用的一般方案：当前采用的一般方案：方案方案1由海路用油船运输由海路用油船运输方案方案2用带加温系统的油管输送用带加温系统的油管输送 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 处理策略：考虑到安全和供油的稳定性，暂时把处理策略：考虑到安全和供油的稳定性，暂时把方案方案2作为参考方案作进

43、一步的细致研究。同时作为参考方案作进一步的细致研究。同时继续考虑新的方案。继续考虑新的方案。提出方案提出方案3：把含：把含1020氯化钠的海水氯化钠的海水加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。提出方案提出方案4：将地下石油蕴涵的天然气转化：将地下石油蕴涵的天然气转化为甲醇加到原油中，降低原油的熔点，增加流动为甲醇加到原油中，降低原油的熔点，增加流动性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天然气，仅管道铺设费就可以节省近然气，

44、仅管道铺设费就可以节省近60亿美金。亿美金。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 3、分析计算，评价比较、分析计算，评价比较综合各方案优、缺点，以及成本、安全性综合各方案优、缺点，以及成本、安全性等，确定第等，确定第4种方案为最终方案。种方案为最终方案。反思：如果仅仅在前面反思：如果仅仅在前面3个方案上优化，个方案上优化，无论如何都得不到方案无论如何都得不到方案4的巨大效益。分析的巨大效益。分析人员运用其专业知识，将石油中的原油和天人员运用其专业知识，将石油中的原油和天然气的运输作为一个整体进行系统分析，获然气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了成功，体现了系统分析

45、的实际价值。得了成功，体现了系统分析的实际价值。4、检验核实，作出决策、检验核实，作出决策第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4统筹方法，是一种安排工作进程的数学方法。它的实用范围极广泛统筹方法，是一种安排工作进程的数学方法。它的实用范围极广泛，在企业管理和基本建设中，以及关系复杂的科研项目的组织与管理，在企业管理和基本建设中，以及关系复杂的科研项目的组织与管理中，都可以应用。中，都可以应用。 怎样应用呢？主要是把工序安排好。怎样应用呢？主要是把工

46、序安排好。 比如，想泡壶茶喝。当时的情况是：开水没有；水壶要洗，茶壶茶比如，想泡壶茶喝。当时的情况是：开水没有；水壶要洗，茶壶茶杯要洗；火生了，茶叶也有了。怎么办？杯要洗；火生了，茶叶也有了。怎么办？ 办法甲：洗好水壶，灌上凉水，放在火上；在等待水开的时间里，办法甲：洗好水壶，灌上凉水，放在火上；在等待水开的时间里，洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶；等水开了，泡茶喝。洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶；等水开了，泡茶喝。 办法乙：先做好一些准备工作，洗水壶，洗茶壶茶杯，拿茶叶；一办法乙：先做好一些准备工作，洗水壶，洗茶壶茶杯，拿茶叶；一切就绪，灌水烧水；坐待水开了泡茶喝。切就绪，灌水烧水；坐待水开了泡茶喝。 办法丙

47、：洗净水壶，灌上凉水，放在火上，坐待水开；水开了之后办法丙：洗净水壶，灌上凉水，放在火上，坐待水开；水开了之后，急急忙忙找茶叶，洗茶壶茶杯，泡茶喝。，急急忙忙找茶叶，洗茶壶茶杯，泡茶喝。 哪一种办法省时间？我们能一眼看出第一种办法好，后两种办法都哪一种办法省时间？我们能一眼看出第一种办法好，后两种办法都窝了工。窝了工。 这是小事，但由此可以引出生产管理等方面的有用的方法来。这是小事，但由此可以引出生产管理等方面的有用的方法来。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 作为一个作为一个系统系统，通常会有这样或那样的问题。，通常会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人

48、力、物力、财力如：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。因此系不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要统需要改善改善，需要，需要优化优化。 我们做任何事情都希望达到我们做任何事情都希望达到最优最优的效果的效果。如希望以最小的成本获取最大的利润，以。如希望以最小的成本获取最大的利润，以最短的工期完成更多的工程量，以最少的能最短的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生产更多的产品，在单位面积上尽可能提耗生产更多的产品，在单位面积上尽可能提高农业产量等。高农业产量等。 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 是指在给定的条件（或约是指在给定

49、的条件（或约束条件）下，根据系统的优化束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标什达到最大化使系统的目标什达到最大化（或最小化）（或最小化）第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4 是指对系统的目标函数产是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调生显著影响，并且可以人为调节的因素。节的因素。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4【讨论：】影响增产增收有哪些因素？【讨论：】影响增产增收有哪些因素？ 套种的模式、套种的技术水平、套种的

50、模式、套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等等。套种的田间管理、病虫害防治等等。以上就是影响系统优化的因素以上就是影响系统优化的因素可采取哪些提高农作物产量的措施？可采取哪些提高农作物产量的措施？第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4农作物的生长周期、气候等因素。农作物的生长周期、气候等因素。 提高土地利用率与土地单位面积农作物收益总和提高土地利用率与土地单位面积农作物收益总和之间的关系。之间的关系。第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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

51、和椅子。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

52、每周生产桌子和椅子的数量分别是多少时，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第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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

53、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把第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 沈云丰沈云丰2008.4第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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？ 第三单元 系统与设计同享益众同享益众 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