1、第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 復習回顧復習回顧1、什么是系統？、什么是系統？2、系統的基本特性、系統的基本特性同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4你遇到過面臨選擇、你遇到過面臨選擇、面臨決策的事情嗎？面臨決策的事情嗎？想一想想一想 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4每個人都會面臨選擇每個人都會面臨選擇,面臨決策。打個比方面臨決策。打個比方,放學放學回家回家,可供選擇的道路比較多可供選擇的道路比較多,小路較

2、近小路較近,但道路比較但道路比較窄窄;大路繞著遠了點大路繞著遠了點,可是路面寬闊。很多同學想也可是路面寬闊。很多同學想也不想不想,就走小路吧。近唄就走小路吧。近唄!可如果有個人他開著一輛可如果有個人他開著一輛車車,他會不會仍然做這種選擇呢他會不會仍然做這種選擇呢?萬一小路上有什么萬一小路上有什么東西堵著了東西堵著了,可就糟了。對于不同的交通工具可就糟了。對于不同的交通工具,不同不同的道路的道路,每個人的選擇就不一樣了。那么總該有一個每個人的選擇就不一樣了。那么總該有一個比較合理或者科學的選擇吧。這種選擇就是決策。比較合理或者科學的選擇吧。這種選擇就是決策。 決策方法有經驗決策和科學決策，經驗決

3、策是人決策方法有經驗決策和科學決策，經驗決策是人們慣用的方法，有時可能會導致失誤；科學決策則們慣用的方法，有時可能會導致失誤；科學決策則可以最大限度地減少失誤。可以最大限度地減少失誤。系統分析就是一種科學決策的方法。系統分析就是一種科學決策的方法。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 為了發揮系統的功能、實現系統的目為了發揮系統的功能、實現系統的目標，運用科學的方法對系統加以周詳標，運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗，并在此的考察、分析、比較、試驗，并在此基礎上擬定一套有效的處理步驟和程基礎上擬定一套有效的處理步驟和程序，或對原有的系統提出改進方案的

4、序，或對原有的系統提出改進方案的過程，就是過程，就是系統分析系統分析第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 為了發揮系統的功能，實現系統的目標，運用為了發揮系統的功能，實現系統的目標，運用科學的方法對系統加以周祥的考察、分析、比較、科學的方法對系統加以周祥的考察、分析、比較、試驗，并在此基礎上擬訂一套有效的處理步驟和程試驗，并在此基礎上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原有的系統提出改進方案的過程。序，或對原有的系統提出改進方案的過程。 系統分析的基本方法就是把一個任務放在系統系統分析的基本方法就是把一個任務放在系統的運行過程中加以考察，運用邏輯推理和分析計算，的運行過

5、程中加以考察，運用邏輯推理和分析計算，研究分析這個任務以及任務的各個因素，找出規律研究分析這個任務以及任務的各個因素，找出規律性，提出可行性方案，使系統整體達到理想的目的。性，提出可行性方案，使系統整體達到理想的目的。 完整地而不是零星地處理問題，考慮各種主要完整地而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題。變化因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 借助于系統分析，可以借助于系統分析，可以正確地提出整體目標，恰當正確地提出整體目標，恰當地選擇方案，科學地確定行地選擇方案，科學地確定行動的方略

6、。動的方略。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 系統分析是在第二次世界大戰末期提出來的系統分析是在第二次世界大戰末期提出來的,起起初被用于武器系統的分析研究，后來又被用于國初被用于武器系統的分析研究，后來又被用于國防戰略及國家安全政策的制定。上世紀防戰略及國家安全政策的制定。上世紀60年代才年代才逐步被行政及企業單位采用。逐步被行政及企業單位采用。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 在人口規模很小的縣城，道在人口規模很小的縣城，道路狀況簡單，公共交通線路的決路狀況簡單，公共交通

7、線路的決策也簡單，設計者憑借經驗，可策也簡單，設計者憑借經驗，可以完成公交線路的設計。以完成公交線路的設計。 綜合考察全市的道路狀況、人口密綜合考察全市的道路狀況、人口密度的分布、不同區域的居民對公共交通度的分布、不同區域的居民對公共交通的要求等，運用科學的方法進行綜合分的要求等，運用科學的方法進行綜合分析和研究，就能找出城市公交線路規劃析和研究，就能找出城市公交線路規劃設計的最佳方案。設計的最佳方案。 在上百萬人口規模的大城市，道路在上百萬人口規模的大城市，道路狀況復雜，市民對交通的需求趨于多樣狀況復雜，市民對交通的需求趨于多樣化，這時若憑經驗規劃公交線路，容易化，這時若憑經驗規劃公交線路，

8、容易顧此失彼，出現失誤。顧此失彼，出現失誤。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 八百多年以前，一位聰明的工匠用泥做了些小字模而流八百多年以前，一位聰明的工匠用泥做了些小字模而流傳千古，他就是在中國家喻戶曉的活字印刷術發明者畢昇。傳千古，他就是在中國家喻戶曉的活字印刷術發明者畢昇。然而，畢昇的發明并未在中國得到推廣運用。畢昇的活字然而，畢昇的發明并未在中國得到推廣運用。畢昇的活字印刷術，之所以在中國被束之高閣，除了封建制度的窒息印刷術，之所以在中國被束之高閣，除了封建制度的窒息和生產力落后的原因外，還有一個重要原因是中國漢字數和生產力落后的原因外，還有一個重要原因是中

9、國漢字數量龐大，給印刷業的自動化帶來了極大的困難。西方的拼量龐大，給印刷業的自動化帶來了極大的困難。西方的拼音文字只有二三十個字母，加上各種大小的字體，印刷字音文字只有二三十個字母，加上各種大小的字體，印刷字模也不過一百多個；而漢字有模也不過一百多個；而漢字有5萬多個，一個字就需要一個萬多個，一個字就需要一個字模，且不說還有宋、楷、黑等不同類型的字體和大小不字模，且不說還有宋、楷、黑等不同類型的字體和大小不一的字號。每印一本書，都需要由排字工人從鉛字庫里費一的字號。每印一本書，都需要由排字工人從鉛字庫里費力地力地“撿字撿字”。這些鉛字模在使用后，通常還需經過熔化，。這些鉛字模在使用后，通常還需

10、經過熔化，再重新鑄造成新的鉛字。再重新鑄造成新的鉛字。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 20世紀初，國外出現了一種利用照相原理來代替鉛世紀初，國外出現了一種利用照相原理來代替鉛活字的排版技術，實際上是活字的排版技術，實際上是“西文打字機西文打字機”加加“照相機照相機”。70年代國外的印刷業已經發生了翻天覆地的變化，激光年代國外的印刷業已經發生了翻天覆地的變化，激光照排機已經發展到了第四代，而我們的印刷業卻還在漢字照排機已經發展到了第四代，而我們的印刷業卻還在漢字的的“叢林里叢林里”艱難跋涉。然而，我國自己的一項偉大發明艱難跋涉。然而，我國自己的一項偉大發明引起了一

11、場技術革命，徹底改變了印刷行業的命運，這便引起了一場技術革命，徹底改變了印刷行業的命運，這便是是“精密漢字照排系統精密漢字照排系統”，北京大學王選教授的驚世之作。，北京大學王選教授的驚世之作。他的發明使中文印刷業告別了他的發明使中文印刷業告別了“鉛與火鉛與火”，大步跨進，大步跨進“光光與電與電”的時代。他被公認是對中國印刷出版業的現代化作的時代。他被公認是對中國印刷出版業的現代化作出最大貢獻者之一，被人們贊譽為出最大貢獻者之一，被人們贊譽為“當代畢昇當代畢昇”和和“漢字漢字激光照排之父激光照排之父”。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4王選教授王選教授激光照排機第三單

12、元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4答答:一是我國漢字印刷業的現狀，二是市場的需求，一是我國漢字印刷業的現狀，二是市場的需求，三是王選本人良好的基礎學科和計算機知識、背景三是王選本人良好的基礎學科和計算機知識、背景以及我國具有的激光等技術基礎以及我國具有的激光等技術基礎答：提高漢字的信息壓縮技術和還原速度，使得我國答：提高漢字的信息壓縮技術和還原速度，使得我國的報業排版不再依賴國外技術。的報業排版不再依賴國外技術。 在選題和確定技術途徑時候、要注意中國國情，要在選題和確定技術途徑時候、要注意中國國情，要仔細研究哪

13、些事情應該做而且可能做好，哪些事在中仔細研究哪些事情應該做而且可能做好，哪些事在中國不應該做或不能做：如果只欣賞和堅持局部創新，國不應該做或不能做：如果只欣賞和堅持局部創新，而忽略整體上的大方向，有時會產生災難性的后果。而忽略整體上的大方向，有時會產生災難性的后果。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 在系統分析中，需要做出多在系統分析中，需要做出多種方案，然后分析不同的方案可種方案，然后分析不同的方案可能產生的結果，從中選擇解決問能產生的結果，從中選擇解決問題的最優方案。因此，系統分析題的最優方案。因此，系統分析的的就是尋求一種解決問題的就是尋求一種解決問題的最佳決

14、策最佳決策第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 關鍵是要把握好從整體目標出發進行關鍵是要把握好從整體目標出發進行系統分析，系統分析， 理清內部各種要素之間以及要素和整理清內部各種要素之間以及要素和整體之間的相互關系，體之間的相互關系， 設計出多種可選擇的方案，再從各種設計出多種可選擇的方案，再從各種方案中尋求比較滿意的方案，加以改進方案中尋求比較滿意的方案，加以改進 闡明問題、分析研究、評價比較闡明問題、分析研究、評價比較第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 經過特殊改造的車尾裝有

15、一個由電風扇風葉改裝的經過特殊改造的車尾裝有一個由電風扇風葉改裝的螺旋槳；其后輪兩側還安著兩個裝有小輪的支架，以螺旋槳；其后輪兩側還安著兩個裝有小輪的支架，以確保其平衡；自行車后輪鋼圈的右內側布滿了規則的確保其平衡；自行車后輪鋼圈的右內側布滿了規則的齒輪；車后座上還安有由木頭和塑料薄膜包裝好的升齒輪；車后座上還安有由木頭和塑料薄膜包裝好的升降舵、方向舵，車座的正上方則支起了一個呈三角形降舵、方向舵，車座的正上方則支起了一個呈三角形的支架，支起寬約的支架，支起寬約8米的機翼，而自行車車頭也就成米的機翼，而自行車車頭也就成了人力了人力“飛機飛機”的的“操縱間操縱間”。 第三單元 系統與設計同享益眾

16、同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4系統分析的一般步驟可以描述為：系統分析的一般步驟可以描述為：明確問題設立目標收集資料制定方案分析計算評價比較檢驗核實作出決策第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 明確所要研究問題的性質和范圍，提出所要達到的目標，明確約束條件。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 搜集相關資料，制定解決問題的各種備選方案，預計各種產生的各種結果第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4

17、對資料和數據做必要計算，進行各子系統的分析，再進行系統的整體分析，將各種方案進行評價對比，選擇最佳方案第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 如果對方案不夠滿意，還按上述程序反復進行，直到獲得滿意的方案為止第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4明確所要研究問題的性明確所要研究問題的性質和范圍質和范圍,提出所要達到提出所要達到的目標的目標,明確約束條件明確約束條件收集相關資料收集相關資料,制定解決制定解決問題的各種備選方案問題的各種備選方案,預預計可能產生的各種結果計可能產生的各種結果分析計算分析計算,評價比較評價比較對資料和數據做必要計對資料和數

18、據做必要計算算,進行各子系統的分析進行各子系統的分析,將各種方案進行評價對將各種方案進行評價對比比,選擇最佳方案選擇最佳方案檢驗核實檢驗核實,作出決策作出決策如果對方案不夠滿意如果對方案不夠滿意,還還可按上述程序反復進行可按上述程序反復進行,直到獲得滿意的方案為直到獲得滿意的方案為止止第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4確定目標確定目標收集資料收集資料建立模型建立模型比較各方案的性能指標比較各方案的性能指標確定最優方案確定最優方案是否滿意？是否滿意？建議實施最優方案建議實施最優方案否否是是第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4齊國的大將田忌，很

19、喜歡賽馬，有一回，他和齊威王約定，齊國的大將田忌，很喜歡賽馬，有一回，他和齊威王約定，要進行一場比賽。他們商量好，把各自的馬分成上，中，下三等。要進行一場比賽。他們商量好，把各自的馬分成上，中，下三等。比賽的時候，要上馬對上馬，中馬對中馬，下馬對下馬。比賽的時候，要上馬對上馬，中馬對中馬，下馬對下馬。 由于齊威王每個等級的馬都比田忌的馬強得多，所以比賽了由于齊威王每個等級的馬都比田忌的馬強得多，所以比賽了幾次，田忌都失敗了。田忌覺得很掃興，比賽還沒有結束，幾次，田忌都失敗了。田忌覺得很掃興，比賽還沒有結束，就垂頭喪氣地離開賽馬場。就垂頭喪氣地離開賽馬場。 這時，人群中有人招呼田忌過來。田忌抬頭

20、一看，原來是自這時，人群中有人招呼田忌過來。田忌抬頭一看，原來是自己的好朋友孫臏。孫臏拍著他的肩膀說：己的好朋友孫臏。孫臏拍著他的肩膀說：“我剛才看了賽馬，威我剛才看了賽馬，威王的馬比你的馬快不了多少呀。王的馬比你的馬快不了多少呀。”孫臏還沒有說完，田忌瞪了他孫臏還沒有說完，田忌瞪了他一眼：一眼：“想不到你也來挖苦我！想不到你也來挖苦我！”孫臏說：孫臏說：“我不是挖苦你，我我不是挖苦你，我是說你再同他賽一次，我有辦法準能讓你贏了他。是說你再同他賽一次，我有辦法準能讓你贏了他。”田忌疑惑地田忌疑惑地看著孫臏：看著孫臏：“你是說另換一匹你是說另換一匹馬來？馬來？” ” 孫臏搖搖頭說：孫臏搖搖頭說：

21、“連連一匹馬也不需要更換。一匹馬也不需要更換。” ” 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4齊威王屢戰屢勝，正在得意洋洋地夸耀自己馬匹的時候，齊威王屢戰屢勝，正在得意洋洋地夸耀自己馬匹的時候，看見田忌陪著孫臏迎面走來，便站起來譏諷地說：看見田忌陪著孫臏迎面走來，便站起來譏諷地說： “怎么，莫非你還不服氣？怎么，莫非你還不服氣？” ” 田忌說：田忌說：“當然不服氣，咱們再賽一次！當然不服氣，咱們再賽一次！”說著，說著，“嘩啦嘩啦”一聲，把一大堆銀錢倒在桌子上，作為他下的賭錢。一聲，把一大堆銀錢倒在桌子上，作為他下的賭錢。 齊威王一看，心里暗暗好笑，于是吩咐手下，把前幾次贏

22、齊威王一看，心里暗暗好笑，于是吩咐手下，把前幾次贏得的銀錢全部抬來，另外又加了一千兩黃金，也放在桌子上。得的銀錢全部抬來，另外又加了一千兩黃金，也放在桌子上。齊威王輕蔑地說：齊威王輕蔑地說：“那就開始吧！那就開始吧！” ” 一聲鑼響，比賽開始了。一聲鑼響，比賽開始了。 比賽的結果是三局兩勝，比賽的結果是三局兩勝，當然是田忌贏了齊威王。當然是田忌贏了齊威王。 還是同樣的馬匹，由于還是同樣的馬匹，由于調換一下比賽的出場順序，調換一下比賽的出場順序，就得到轉敗為勝的結果。就得到轉敗為勝的結果。 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 田忌賽馬能轉敗為勝與馬、孫臏、田忌、齊田忌

23、賽馬能轉敗為勝與馬、孫臏、田忌、齊威王這四個因素有關，他們是缺一不可的。威王這四個因素有關，他們是缺一不可的。 但主要是由于孫臏的原因。但主要是由于孫臏的原因。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐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輸輸輸輸輸輸3 3：0 0輸輸輸輸贏贏2 2：1 1輸輸贏贏輸輸2 2：1 1輸輸輸輸贏贏2 2：1 1輸輸贏贏贏贏1 1：2 2輸輸輸輸贏贏2 2：1 1第三單

24、元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4田忌田忌齊王齊王田忌田忌齊王齊王方案一方案一上馬上馬上馬上馬 中馬中馬中馬中馬 下馬下馬下馬下馬方案二方案二上馬上馬上馬上馬 下馬下馬中馬中馬 中馬中馬下馬下馬方案三方案三中馬中馬上馬上馬 上馬上馬中馬中馬 下馬下馬下馬下馬方案四方案四中馬中馬上馬上馬 下馬下馬中馬中馬 上馬上馬下馬下馬方案五方案五下馬下馬上馬上馬 上馬上馬中馬中馬 中馬中馬下馬下馬方案六方案六下馬下馬上馬上馬 中馬中馬中馬中馬 上馬上馬下馬下馬0：31：21：21：22：11：22：1第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4明確問題設立目標收集資料

25、制定方案分析計算評價比較檢驗核實作出決策贏得賽馬6種比賽方案1田上馬田上馬-王上馬王上馬 田中馬田中馬-王中馬王中馬 田下馬田下馬-王下馬王下馬 0 ：33田上馬田上馬-王中馬王中馬 田中馬田中馬-王下馬王下馬 田下馬田下馬-王上馬王上馬 2 ：12田上馬田上馬-王下馬王下馬 田中馬田中馬-王上馬王上馬 田下馬田下馬-王中馬王中馬 1 ：24第3方案第3方案第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4運用系統分析的方法處理具體問運用系統分析的方法處理具體問題時，主要要遵循三大原則：題時，主要要遵循三大原則：科學性原

26、則科學性原則整體性原則整體性原則綜合性原則綜合性原則第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4分析系統首先要著眼于系統整體：分析系統首先要著眼于系統整體： 先看全局，后看局部先看全局，后看局部 先分析整體，再分析部分先分析整體，再分析部分 先看全過程，再看某一個階段先看全過程，再看某一個階段 先看長遠，再看當前先看長遠，再看當前第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；第二，要運來大批木材和石料；第二，要運來大批木材和石料；第

27、三，需要大量新土。第三，需要大量新土。 宋真宗在位時，皇宮曾起火。一夜之間，大片的宮室樓宋真宗在位時，皇宮曾起火。一夜之間，大片的宮室樓臺殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復這些宮殿，宋真宗派當時臺殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復這些宮殿，宋真宗派當時的晉國公丁謂主持修繕工程。的晉國公丁謂主持修繕工程。當時，要完成這項重大的建筑工程，面臨著三個大問題：當時，要完成這項重大的建筑工程，面臨著三個大問題：第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐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條大深溝，把挖出來的土作為條大深溝，把挖出來的土作為燒磚和施工需要的新土備用，燒磚和施工需要的

28、新土備用，于是就解決了新土問題。于是就解決了新土問題。第二步，從城外把汴水引入所第二步，從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可以利用挖的大溝中，于是就可以利用木排及船只運送木材石料，解木排及船只運送木材石料，解決了木材石料的運輸問題。決了木材石料的運輸問題。最后，等到材料運輸任務完成之后，再把溝中的水排掉，把最后，等到材料運輸任務完成之后，再把溝中的水排掉，把工地上的垃圾填入溝內，使溝重新變為平地。工地上的垃圾填入溝內，使溝重新變為平地。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 按照這個施工方案，不僅節約了許多時間和經費，而且按照這個施工方案，不僅節約了許多時間和經費，而

29、且使工地秩序井然，使城內的交通和生活秩序不受施工太大的使工地秩序井然，使城內的交通和生活秩序不受施工太大的影響，因而確實是很科學的施工方案。影響，因而確實是很科學的施工方案。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 決策者先看修復工程（系統）的全決策者先看修復工程（系統）的全過程（整體），再看各部分工程，制定過程（整體），再看各部分工程，制定出施工方案，從而將各部分工程較好地出施工方案，從而將各部分工程較好地協調起來。協調起來。 本案例系統分析的本案例系統分析的 整體性原則主要體現在：整體性原則主要體現在：第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 趙

30、明同學家所在街道的人行道在一年內趙明同學家所在街道的人行道在一年內進行了三次施工，分別是電信部門鋪設通進行了三次施工，分別是電信部門鋪設通訊線路、煤氣公司預埋煤氣管道、市政部訊線路、煤氣公司預埋煤氣管道、市政部門維修下水管道，結果重復施工，造成了門維修下水管道，結果重復施工，造成了人力和財力資源的浪費，同時也給市民帶人力和財力資源的浪費，同時也給市民帶來了不便。來了不便。請分析這一事件的問題所在，你認為怎樣處理更為合理？請分析這一事件的問題所在，你認為怎樣處理更為合理？第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4

31、另一方面：盡可能地運用科學另一方面：盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析方法和數學工具進行定量分析 一方面：要有嚴格的工作步驟一方面：要有嚴格的工作步驟第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4例如，在比較種稻是一年例如，在比較種稻是一年三季合算還是一年兩季合三季合算還是一年兩季合算時，有人就提出算時，有人就提出“三三三三進九不如二五一十進九不如二五一十”，這，這就是最簡單而且也是最就是最簡單而且也是最實用的定量分析。當然，實用的定量分析。當然，在處理復雜系統的分析在處理復雜系統的分析和優化問題時，往往需和優化問題時，往往需要使用比較復雜的數學要使用比較復雜的數學工具

32、。工具。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4愛愛第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 常見到不少食客在大排檔吃田螺、石螺，一飽口福。可是，也常見到不少食客在大排檔吃田螺、石螺，一飽口福。可是，也有人邊細嚼美味的螺肉，邊有人邊細嚼美味的螺肉，邊“吐吐吐吐吐吐”地把吃進嘴巴里的泥巴、螺地把吃進嘴巴里的泥巴、螺崽吐出來，埋怨螺肚泥巴螺崽多。客觀地說，食客缺乏吃螺技巧固崽吐出來，埋怨螺肚泥巴螺崽多。客觀地說，食客缺乏吃螺技巧固然有之，廚師未盡責任也是原因之一。然有之，廚師未盡責任也是原因之

33、一。有個流傳很久的民間辦法。先將田螺石螺放進盛滿清水的盆子有個流傳很久的民間辦法。先將田螺石螺放進盛滿清水的盆子里，再把菜刀、鍋鏟等非不銹鋼鐵器插進螺堆。第二天就可以發現里，再把菜刀、鍋鏟等非不銹鋼鐵器插進螺堆。第二天就可以發現這些鐵器上爬滿了螺，不僅盆底沉下一層螺吐出來的泥巴，母螺還這些鐵器上爬滿了螺，不僅盆底沉下一層螺吐出來的泥巴，母螺還產下很多螺崽。如果清理干凈后再重復處理，螺就繼續吐泥下崽。產下很多螺崽。如果清理干凈后再重復處理，螺就繼續吐泥下崽。這樣，螺的肚子里便干凈多了。為何鐵器能催螺吐泥產崽，原因尚這樣，螺的肚子里便干凈多了。為何鐵器能催螺吐泥產崽，原因尚不清楚，但我知道這個辦法

34、有效，畢竟已流傳幾代人了。不清楚，但我知道這個辦法有效，畢竟已流傳幾代人了。這種做法不見得麻煩，只是略為拖延一點資金回收時間罷了。這種做法不見得麻煩，只是略為拖延一點資金回收時間罷了。我細細一想，我細細一想，三三得九，不如二五一十三三得九，不如二五一十。假設不作吐泥加工的炒螺。假設不作吐泥加工的炒螺每碟售三元，賣了三蝶也只得九元收入，還未必得寵；但已作吐泥每碟售三元，賣了三蝶也只得九元收入，還未必得寵；但已作吐泥加工的售五元一蝶，賣兩蝶就有十元收入，顧客還吃得既放心又開加工的售五元一蝶，賣兩蝶就有十元收入，顧客還吃得既放心又開心。如此這般，何樂而不為呢？心。如此這般，何樂而不為呢？ 第三單元

35、系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 優選法是快速尋找最佳方案的科學方法。具體的優選法有優選法是快速尋找最佳方案的科學方法。具體的優選法有很多，如黃金分割法、分數法、對分法等，這里只介紹黃金很多，如黃金分割法、分數法、對分法等，這里只介紹黃金分割法。分割法。 黃金分割法也稱黃金分割法也稱0.618法，它是優選法的一種。以技術試驗為法，它是優選法的一種。以技術試驗為例，先把整個試驗范圍看做例，先把整個試驗范圍看做1，然后在整個試驗范圍的，然后在整個試驗范圍的0.618處選點做第一次試驗，再在倒過來的處選點做第一次試驗，再在倒過來的0.618處選點做第二次試處選點做第二次試驗，比較

36、兩次試驗的結果，去掉效驗，比較兩次試驗的結果，去掉效果差的那個點以外的試驗范圍部分；果差的那個點以外的試驗范圍部分； 再在余下的范圍內繼續采用這種方再在余下的范圍內繼續采用這種方法，再比較試驗結果，這樣逐漸縮小法，再比較試驗結果，這樣逐漸縮小試驗范圍，迅速找到試驗目標。試驗范圍，迅速找到試驗目標。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強度，假設試例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強度，假設試驗范圍是每噸加入量為驗范圍是每噸加入量為10002000g，那么究竟應加入多少？，那么究竟應加入多少？若用一般試驗方法，每隔若用一般

37、試驗方法，每隔5g試驗一次需要做試驗一次需要做200次，每隔次，每隔10g試驗一次需要做試驗一次需要做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。 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 當系統存在若干個目標時，當系統存在若干個目標時，應將目標排出優先次序，首先應將目標排出優先次序，首先選取最優先的目標，然后盡可選取最優先的目標，然后盡可能在不損害前一個目標的前提能在不損害前一個目標的前提下完成下一個目標下完成下一個目標 即：統籌兼顧，不可顧此即：統籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大失彼，因小失大第三單元

38、系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4例如，工業生產既要求產量大，又要求質量好、例如，工業生產既要求產量大，又要求質量好、成本低，如果片面強調一方面就會產生偏差；成本低，如果片面強調一方面就會產生偏差；城市公交系統既要強化公共交通的安全，又要城市公交系統既要強化公共交通的安全，又要縮短車輛行駛的時間，實現社會效益和經濟效縮短車輛行駛的時間，實現社會效益和經濟效益雙豐收。益雙豐收。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4系統分析還需要考慮設計方案出臺所帶來的后果。有的工廠在系統分析還需要考慮設計方案出臺所帶來的后果。有的工廠在生產產品的同時，也向周圍環境排放出

39、生產產品的同時，也向周圍環境排放出“三廢三廢”，造成污染；，造成污染；毀林開荒雖然能收獲農產品，但造成水土流失，貽害很大毀林開荒雖然能收獲農產品，但造成水土流失，貽害很大某些情況下，綜合若干方案的優點，會取得意外效果。現代醫某些情況下，綜合若干方案的優點，會取得意外效果。現代醫學采用中西醫結合的方法攻克了很多疑難雜癥；農業為了保水，學采用中西醫結合的方法攻克了很多疑難雜癥；農業為了保水，可以配合地面水庫、地下水庫、土壤水庫、綠色水庫（山區造可以配合地面水庫、地下水庫、土壤水庫、綠色水庫（山區造林種草，每畝地可蓄水林種草，每畝地可蓄水20M20M3 3）等不同的方案綜合進行。）等不同的方案綜合進

40、行。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 湖北省的孝襄高速公路總投資額達湖北省的孝襄高速公路總投資額達7272億元人民幣，是億元人民幣，是“十十五五”期間該省投資規模最大、建設里程最長的一條高速公路期間該省投資規模最大、建設里程最長的一條高速公路 。 如果更改最初的設計方案，繞避保護區如果更改最初的設計方案，繞避保護區1.4km1.4km，工程指揮部就要為此增加投資，工程指揮部就要為此增加投資42004200萬元。萬元。 根據以上內容，你認為孝襄高速公路的根據以上內容，你認為孝襄高速公路的設計應該綜合考慮哪些目標？設計應該綜合考慮哪些目標？第三單元 系統與設計同享益眾

41、同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 孝襄高速公路抱著洛陽銀杏園孝襄高速公路抱著洛陽銀杏園繞了個圈，好處有：繞了個圈，好處有： 一是有利于保護我國珍稀物種一是有利于保護我國珍稀物種銀杏樹，實現生物多樣性。銀杏樹，實現生物多樣性。 二是在當前國內外心血管疾病二是在當前國內外心血管疾病呈增加趨勢，治療心血管疾病的中呈增加趨勢，治療心血管疾病的中藥銀杏供不應求的情況下，有利于藥銀杏供不應求的情況下，有利于保護和開發銀杏的藥物資源。保護和開發銀杏的藥物資源。 三是保住了當地百姓的致富資三是保住了當地百姓的致富資源。源。湖北省隨州市洛陽鎮第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 1、

42、闡明問題、闡明問題任務：由阿拉斯加東北部的普拉德霍任務：由阿拉斯加東北部的普拉德霍灣油田向美國本土運輸油田。灣油田向美國本土運輸油田。2、分析研究、分析研究環境：油田處于北極圈內，海灣常年環境：油田處于北極圈內，海灣常年處于冰封狀態，陸地最低氣溫達處于冰封狀態，陸地最低氣溫達-50 C。當前采用的一般方案：當前采用的一般方案：方案方案1由海路用油船運輸由海路用油船運輸方案方案2用帶加溫系統的油管輸送用帶加溫系統的油管輸送 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 處理策略：考慮到安全和供油的穩定性，暫時把處理策略：考慮到安全和供油的穩定性，暫時把方案方案2作為參考方案作進

43、一步的細致研究。同時作為參考方案作進一步的細致研究。同時繼續考慮新的方案。繼續考慮新的方案。提出方案提出方案3：把含：把含1020氯化鈉的海水氯化鈉的海水加到原油中去，使在低溫下的原油成乳狀液，仍加到原油中去，使在低溫下的原油成乳狀液，仍能暢流，這樣就可以用普通的輸油管道運送了。能暢流，這樣就可以用普通的輸油管道運送了。提出方案提出方案4：將地下石油蘊涵的天然氣轉化：將地下石油蘊涵的天然氣轉化為甲醇加到原油中，降低原油的熔點，增加流動為甲醇加到原油中，降低原油的熔點，增加流動性，從而用普通的管道就可以同時輸送原油和天性，從而用普通的管道就可以同時輸送原油和天然氣，僅管道鋪設費就可以節省近然氣，

44、僅管道鋪設費就可以節省近60億美金。億美金。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 3、分析計算，評價比較、分析計算，評價比較綜合各方案優、缺點，以及成本、安全性綜合各方案優、缺點，以及成本、安全性等，確定第等，確定第4種方案為最終方案。種方案為最終方案。反思：如果僅僅在前面反思：如果僅僅在前面3個方案上優化，個方案上優化，無論如何都得不到方案無論如何都得不到方案4的巨大效益。分析的巨大效益。分析人員運用其專業知識，將石油中的原油和天人員運用其專業知識，將石油中的原油和天然氣的運輸作為一個整體進行系統分析，獲然氣的運輸作為一個整體進行系統分析，獲得了成功，體現了系統分析

45、的實際價值。得了成功，體現了系統分析的實際價值。4、檢驗核實，作出決策、檢驗核實，作出決策第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4統籌方法，是一種安排工作進程的數學方法。它的實用范圍極廣泛統籌方法，是一種安排工作進程的數學方法。它的實用范圍極廣泛，在企業管理和基本建設中，以及關系復雜的科研項目的組織與管理，在企業管理和基本建設中，以及關系復雜的科研項目的組織與管理中，都可以應用。中，都可以應用。 怎樣應用呢？主要是把工序安排好。怎樣應用呢？主要是把工

46、序安排好。 比如，想泡壺茶喝。當時的情況是：開水沒有；水壺要洗，茶壺茶比如，想泡壺茶喝。當時的情況是：開水沒有；水壺要洗，茶壺茶杯要洗；火生了，茶葉也有了。怎么辦？杯要洗；火生了，茶葉也有了。怎么辦？ 辦法甲：洗好水壺，灌上涼水，放在火上；在等待水開的時間里，辦法甲：洗好水壺，灌上涼水，放在火上；在等待水開的時間里，洗茶壺、洗茶杯、拿茶葉；等水開了，泡茶喝。洗茶壺、洗茶杯、拿茶葉；等水開了，泡茶喝。 辦法乙：先做好一些準備工作，洗水壺，洗茶壺茶杯，拿茶葉；一辦法乙：先做好一些準備工作，洗水壺，洗茶壺茶杯，拿茶葉；一切就緒，灌水燒水；坐待水開了泡茶喝。切就緒，灌水燒水；坐待水開了泡茶喝。 辦法丙

47、：洗凈水壺，灌上涼水，放在火上，坐待水開；水開了之后辦法丙：洗凈水壺，灌上涼水，放在火上，坐待水開；水開了之后，急急忙忙找茶葉，洗茶壺茶杯，泡茶喝。，急急忙忙找茶葉，洗茶壺茶杯，泡茶喝。 哪一種辦法省時間？我們能一眼看出第一種辦法好，后兩種辦法都哪一種辦法省時間？我們能一眼看出第一種辦法好，后兩種辦法都窩了工。窩了工。 這是小事，但由此可以引出生產管理等方面的有用的方法來。這是小事，但由此可以引出生產管理等方面的有用的方法來。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 作為一個作為一個系統系統，通常會有這樣或那樣的問題。，通常會有這樣或那樣的問題。如：效果不佳；或是投入的人

48、力、物力、財力如：效果不佳；或是投入的人力、物力、財力不是最小；或是某種性能不理想等等。因此系不是最小；或是某種性能不理想等等。因此系統需要統需要改善改善，需要，需要優化優化。 我們做任何事情都希望達到我們做任何事情都希望達到最優最優的效果的效果。如希望以最小的成本獲取最大的利潤，以。如希望以最小的成本獲取最大的利潤，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，以最少的能耗生產更多的產品，在單位面積上盡可能提耗生產更多的產品，在單位面積上盡可能提高農業產量等。高農業產量等。 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 是指在給定的條件（或約是指在給定

49、的條件（或約束條件）下，根據系統的優化束條件）下，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標什達到最大化使系統的目標什達到最大化（或最小化）（或最小化）第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 是指對系統的目標函數產是指對系統的目標函數產生顯著影響，并且可以人為調生顯著影響，并且可以人為調節的因素。節的因素。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4【討論：】影響增產增收有哪些因素？【討論：】影響增產增收有哪些因素？ 套種的模式、套種的技術水平、套種的

50、模式、套種的技術水平、套種的田間管理、病蟲害防治等等。套種的田間管理、病蟲害防治等等。以上就是影響系統優化的因素以上就是影響系統優化的因素可采取哪些提高農作物產量的措施？可采取哪些提高農作物產量的措施？第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4農作物的生長周期、氣候等因素。農作物的生長周期、氣候等因素。 提高土地利用率與土地單位面積農作物收益總和提高土地利用率與土地單位面積農作物收益總和之間的關系。之間的關系。第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 某家具廠要安排一周的生產計劃，產品是桌子

51、和椅子。某家具廠要安排一周的生產計劃，產品是桌子和椅子。制作一張桌子需制作一張桌子需4m4m2 2木板及時性木板及時性2020小時的工時，制作小時的工時，制作一只椅子需一只椅子需6m6m2 2木板及木板及1818小時的工時，每周能擁有的小時的工時，每周能擁有的木板是木板是600m600m2 2，可利用的工時是，可利用的工時是400400小時；每張桌子小時；每張桌子的利潤是的利潤是5050元，每只椅子的利潤是元，每只椅子的利潤是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張桌子和張桌子和5 5只椅子，并假定所有產品都能只椅子，并假定所有產品都能夠銷售出去。夠銷售出去。 問：該廠

52、每周生產桌子和椅子的數量分別是多少時，問：該廠每周生產桌子和椅子的數量分別是多少時，能獲得最大利潤？能獲得最大利潤？目標函數目標函數約束條件約束條件第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 用數學公式、圖表等描述客觀事物的用數學公式、圖表等描述客觀事物的特征模型，稱為數學模型。特征模型，稱為數學模型。 現實世界的事物與數學模型的關系可表現實世界的事物與數學模型的關系可表示為：示為：抽象抽象現實世界的原型對原型的分析數學結論數學模型分析分析解釋解釋分析分析第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4產品需木料需工時利潤計劃產量桌子42050椅子61860受

53、約束因素約束內容木料最多600工時最多400個桌子至少8張椅子至少5把第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 在江邊一側有在江邊一側有A A、B B兩個廠，它們到江兩個廠，它們到江邊的距離分別是邊的距離分別是2km2km和和3km3km，設兩廠沿江，設兩廠沿江方向的距離是方向的距離是3.5km3.5km，現在要在江邊修建，現在要在江邊修建一個碼頭，使得兩廠的產品能夠順利過一個碼頭，使得兩廠的產品能夠順利過江，問碼頭應建在什么位置，才能使運江，問碼頭應建在什么位置，才能使運輸路線最短？輸路線最短？ 第三單元 系統與設計同享益眾同享益眾 沈云豐沈云豐2008.4 求解過程：求解過程： 根據要求可畫出上圖，在江邊根據要求可畫出上圖，在江邊DEDE上求一點上求一點C C，使，使C C到到A A、B B兩廠的距離之和為最短。兩廠的