高中通用技术 系统及其设计《系统的优化》 课件

3.3系统的优化第三章

系统及其设计01020304认识系统系统分析系统的优化系统的设计3.3系统的优化系统优化的意义影响系统优化的因素系统优化的一般步骤系统优化的方法战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果赢了齐王。一、系统的优化意义

（1）上马：上马中马：中马下马：下马

（2）上马：上马中马：下马下马：中马

（3）上马：中马中马：下马下马：上马

（4）上马：中马中马：上马下马：下马

（5）上马：下马中马：上马下马：中马

（6）上马：下马中马：中马下马：上马田忌VS齐王什么是系统优化：系统的优化就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。二、影响系统优化的因素千烟洲立体生态农业千烟洲地处江西省泰和县亚热带红壤丘陵地区。过去的千烟洲是一个贫穷落后的小山村，土地贫瘠，生产结构单一，只开垦了沟谷、河滩上的土地，重点生产粮食。20世纪80年代初，这一地区因地制宜，进行综合开发和治理，改变土地利用结构，调整农业生产布局。从以粮食生产为主转变为以林果为主的土地利用结构模式，形成“丘上林草丘间塘，缓坡沟谷果鱼粮”的立体农业布局。从丘上到丘下，大体布局为：用材林（阔叶林或针阔混交林）—经济林和毛竹—果园或人工草地—农田—鱼塘（图3-32）。这种山区生态农业模式，既有中、远期才有收益的林果生产，又有短期可收益的农、牧、渔业的发展。10年后，千烟洲呈现出一派生机勃勃的景象。森林覆盖率由0.43%提高到70%以上，水土流失基本得到控制；土地利用率由10.9%提高到91.5%；农业总收入由原来不到6000元，增加至100万元以上；人均收入达到2947.4元，比10年前增长了20.5倍。千烟洲地区农业生产走上了可持续发展的轨道。分析千烟洲生态情况过去的生产模式：单一现在的生产模式：立体生态模式丘上林草丘间塘，缓坡沟谷果鱼粮系统优化的目标：改善生态环境，提高农业生产经济效益，帮助农民脱贫致富。系统优化的约束条件：亚热带红壤丘陵地区的地形、气候、生物生长习性等。影响系统优化因素：直接影响生态环境和农业生产效益的因素。思考：影响千烟洲生态农业系统优化有哪些因素。通过以上案例分析，我们可以总结出系统优化三个要素：系统优化的目标要适度优化的目标01对系统优化起限制作用，不能人为调节的优化的约束条件02对系统优化产生影响，可人为调节的。系统优化的因素03二、影响系统优化的因素分组活动：看谁飞得高、飞得远实践：模型飞机的优化1、小组交流制作模型飞机的体会2、探究模型飞机飞行调整技术3、分析影响系统优化的因素飞机性能测试记录飞行次数事故记录飞行距离/m优化方法构件脱落机头着地机身翻倒其他第一次第二次第三次实践活动：模型飞机的优化

力的名称应该增加或减少的力如何增加或减少这种力主要依据的科学原理重力升力伯努利原理推力和反冲力牛顿第三定律阻力飞机飞行时所受的力系统的优化系统的优化不仅要注重系统中组成部分（要素）的优化，还要注重组成部分（要素）之间、组成部分（要素）与整体之间的协调和连接的有序性。系统优化是一个不断验证、完善的过程。思考

望江中学有两个食堂，同时可以容纳600多人就餐，学校师生2800余人。

疫情时期学校实施了半封闭管理，要求学生在食堂就餐，请同学们思考如何解决此类问题？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最经济、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、提高食堂人员工作效率14、送餐上门服务系统优化的一般步骤：①提出需要优化的问题

②选择合适的优化方法——优化的方略与筹谋

③验证、实施不断完善

明确问题选择优化方法不断验证实施拓展与应用：养殖区优化一农户计划建立一个小型猪舍，里面有两排八间总面积为80㎡的猪圈（教材图3-34，图3-35）应当怎样设计才能使围栏和隔栏的总长度最短？

1、分析优化的目标和约束条件。（1）优化目标是猪圈的围栏和隔栏总长度最短；（2）优化的约束条件猪圈总面积是80㎡。系统的优化在未能建立优化目标与影响因素的数学关系的情况下，无法得出量化的目标值，只能通过定性的分析或估计寻求较为满意的结果通过科学估算或者分析得到满意结果数学模型最优解估算、实验满意解完善‘实验系统优化的方法用数学公式，将现实中的事物原型抽象概括成数学语言，运用已有的数学方法分析求解，得出结论。现实世界的事物与数学模型的关系可表示为：运用数学模型求解现在世界的原型数学模型数学结论对原型的分析回顾课堂课本案例学生思考学生实践