3.2系统的分析.ppt

1、系统分析的步骤,什么是系统分析,系统分析的主要原则,一、系统分析及其一般步骤,3.2系统的分析,决策的方法 每个人都会面临选择、面临决策。 决策方法有经验决策和科学决策； 系统分析是一种科学决策的方法。,案例分析1 公交线路的设立,在人口规模很小的县城，道路状况简单，公共交通线路的决策也简单，设计者凭借经验，可以完成公交线路的设计。,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设计的最佳方案。,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化，这时若凭经验规划公交线路，容易顾此失彼，出现失

2、误。,路口控制系统,车辆和行人都少的情况：司机自己控制行或停。,车辆和人都多的情况：红绿灯控制车辆和人的行或停。,问题：有时会出现在一条道路上行驶时，总是遇到红灯。司机常常会说 “一步赶不上，步步赶不上”。,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此亮。,一、系统分析及其一般步骤,1、什么是系统分析 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正方案的过程。 特点： 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

3、面地思考和解决问题。,案例分析汉字激光照排系统,激光照排机,王选教授,2、系统分析的一般步骤：,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,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寻求的相对令人满意的方案。,例1：P78案例分析田忌赛马,思考： 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，为什么能使田忌赢得胜利？,0：3,1：2,1：2,1：2,1：2,2：1,上马上马 中马中马 下马下马,上马上马 下马中

4、马 中马下马,中马上马 上马中马 下马下马,中马上马 下马中马 上马下马,下马上马 上马中马 中马下马,下马上马 中马中马 上马下马,2：1,系统分析的一般步骤,1：明确问题，设立目标,问题：跑马比赛， 目标：取得比赛胜利， 约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。,2：收集资料，制定方案,各种方案：,4：检验核实，作出决策,选择合适顺序，进行比赛。,3：分析计算，评价比较,各种方案的比赛结果：,3、系统分析的主要原则,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： 整体性原则、科学性原则、综合性原则。,（1）、整体性原则：,系统分析首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分； 先

5、看全局，后看局部； 先看全过程，再看某一阶段； 先看长远，再看当前。,丢卒保车,案例分析丁谓修复皇宫,在通衢大道上挖沟取土烧砖,引汴水进深沟,通过水路运输建材,碎砖废土填入沟中,丁谓在修复皇宫工程中，运用了整体的解决方案，使取土、运输材料、处理垃圾三项繁重的任务协调起来，在总体上得到了最佳解决。,马 上 行 动 1,这一事件的原因在于三家没有统一协调。各部门只根据自己的时间进行施工，没有从全局着眼，缺少整体统筹的观念。,处理方法：三家共同协商，一次性地解决问题。,问：系统分析的整体性原则，与系统基本特性中的整体性，如何区分？,整体性：是系统本身的一种属性，是对系统本身所具备的一些特点的归纳。,

6、整体性原则: (是一种分析问题的方法。) 整体性原则要求我们用整体的而不是孤立的观点去看问题，分析事物的各种关系，目的是追求良好的整体效果。,系统分析一方面要有严格的工作步骤，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，使决策的过程和结果更具说服力。,（2）、科学性原则,例1：水稻是一年三季合算还是一年两季合算？,三三进九不如二五一十,例2：火药的成分的配比。,火药爆炸是一种化学反应，服从化学反应的规律。,例3：爱迪生不放弃试验。,除了他本人的决心和毅力之外，更重要的是“灯泡通电发光”这一现象完全符合科学原理。,阅 读 优选法,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

7、围是每吨加入量为10002000g，那么究竟应加入多少？,若用一般试验方法，每隔5g试验一次需要做200次，每隔10g试验一次需要做100次。若用0.618法，只需做11次，就可以找到最佳加入量了。,系统分析总是为实现系统目标服务的。当存在多个目标时，需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。,（3）、综合性原则,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。,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“三废”，造成污

8、染；毁林开荒虽然能收获农产品，但造成水土流失，贻害很大,例1：埃及阿斯旺大坝,带来廉价的电力的同时，也破坏了尼罗河流域的生态系统，造成无法挽回的损失。,例2：案例分析孝襄高速公路,你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑哪些目标？,孝襄高速公路,1.保护珍稀的银杏名贵树木。 2.控制工程投资额度、坚持原设计不变。,孝襄公路的设计中，我们应该对自然环境、资金、长远影响等因素进行综合分析，如果破坏银杏树的话，势必对生态造成影响，这是增加再多资金也无法挽回的。工程指挥部最后决定增加资金绕路。,孝襄高速公路抱着洛阳银杏园绕了个圈，好处有： 一是有利于保护我国珍稀物种银杏树，实现生物多样性。 二是在当前国内

9、外心血管疾病呈增加趋势，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源。,三、系统的优化,是从系统的目标出发，寻求最佳解决方案的过程。,例1：P81案例分析农作物种植系统的优化,烟草、番薯间作,大蒜套种甜瓜,问：间作套种是种植优化措施，它的优化目的是什么？,实现增产增收、提高土地利用率,是指在给定的条件下，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）,系统的优化：,目标函数,约束条件,约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不能人为调节的因素。,目标函数是系统目标与系统中的某些元素之间的关系。,影响系

10、统优化的因素,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。,农业间作套种,约束条件,农作物的生长周期、气候等因素。,提高土地利用率和土地单位面积农作物收益总和之间的关系。,影响系统优化的因素,套种的模式、套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等等。,目标函数,例：P81 案例分析利润问题,每周生产桌子和椅子的数目,问1：影响利润大小的可调因素有哪些？,问2：有些条件是规定死的，我们不能改变，即问题求解的约束条件，此案例中有哪些约束条件？,1、每周材料600m2 2、每周工时400h 3、至少完成8桌、5椅,生产利润问题,优化的目标是：获得最大的利润,目标函数：,（设 x1 为 每

11、周生产桌子数， x2 为 每周生产桌子数）,Smax=50X1+60X2,约束条件,（1）4X1+6X2 600,（2）20X1+18X2 400,（3）X1 8,（4）X2 5,我们列出了一个目标函数和四个约束条件，实际上我们已经建立了一个数学模型。,装修施工的组织优化,一、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，使装修工期和资源利用最为合理。,二、收集资料，制定方案,方案一：按照施工要求，从A到B到C，依此进行施工,方案二：按照施工要求，A、B、C栋同时进行施工,方案三：按照施工要求

12、，A、B、C栋进行流水施工,四、检验核实，确定方案,根据分析，确定按照方案三进行施工。,三、分析计算，评价比较,选择出最佳方案：方案三,方案一, ,方案二, ,方案三, ,方案比较,依此施工,27周,1,投入少,简单,平行施工,9周,3,投入多,复杂,流水施工,15周,1,较少,较简单,P85、1,方案1：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员,方案2:不同年级学生的下课时间错开20min,方案3：加强工作人员的培训，提高工作效率,方案4：新建一个食堂,系统分析过程：（1）明确问题，设立目标 系统存在的问题是食堂小、学生多，出现中午就餐学生排长队的现象。因此，改进目标是减少学生就餐排队时间,（2）寻找各种解决方案,（3）比较、权衡方案 经过分析，方案1由于场地面积有限，窗口和工作人员不能过多增加；方案2在年级少的学校易实行，年级多的学校，会对管理带来很大影响；方案3工作效率不能无限提高；方案4虽需经费和