通用技术系统的分析课件

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1、 在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策经验决策经验决策和和科学决策科学决策系统分析系统分析就是一种科学决策的方法。就是一种科学决策的方法。那么决策方法有那些呢？那么决策方法有那些呢？1通用技术系统的分析通用技术系统的分析3.2 3.2 系统的分析系统的分析( (上上) )第三单元第三单元 系统与设计系统与设计 经全国中小学教材审定委员会经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过年初审通过 普通高中课程标准实验教材书普通高中课程标准实验教材书 通用技术通用技术 必修必修2技术技术与与设计设计2GENERAL TECHNOLOGY总第总第17课时课

2、时第三模块第三模块 系统设计系统设计 通用技术通用技术一、系统分析的含义一、系统分析的含义二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤三、系统分析的主要原则三、系统分析的主要原则四、系统的优化四、系统的优化2通用技术系统的分析通用技术系统的分析一、什么是系统分析（一、什么是系统分析（p76p76） 为了发挥系统的为了发挥系统的功能功能、实现系统的、实现系统的目标目标，运用科学的方法对系统加以周详的运用科学的方法对系统加以周详的考察、考察、分析、比较、试验分析、比较、试验，并在此基础上拟定一，并在此基础上拟定一套有效的套有效的处理步骤和程序处理步骤和程序，或对原有的系，或对原有的系统统提出改进方

3、案提出改进方案的过程，的过程，就是系统分析就是系统分析。 系统分析的系统分析的显著特点显著特点：完整地完整地而不是零星而不是零星地处理问题，地处理问题，考虑各种考虑各种主要变化因素及其主要变化因素及其相互的影响，相互的影响，全面地全面地思考和解决问题。思考和解决问题。3通用技术系统的分析通用技术系统的分析一、什么是系统分析（一、什么是系统分析（p76p76） 系统分析的意义：系统分析的意义： 正确地提出整体目标正确地提出整体目标 恰当有效地选择方案恰当有效地选择方案 科学地确定行动方略科学地确定行动方略4通用技术系统的分析通用技术系统的分析案例分析案例分析汉字激光照排系统汉字激光照排系统王选（

4、王选（19371937年年2 2月月20062006年年2 2月月1313日）中国科学院院士，中国工程院日）中国科学院院士，中国工程院院士。全国政协副主席，北京大学计算机研究所所长，方正控股有院士。全国政协副主席，北京大学计算机研究所所长，方正控股有限公司董事局主席，限公司董事局主席，20012001年获国家最高科学技术奖。年获国家最高科学技术奖。一、什么是系统分析（一、什么是系统分析（p76p76） 5通用技术系统的分析通用技术系统的分析一、什么是系统分析（一、什么是系统分析（p76p76） 思考：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？你认为王选进行决策的依据主要有哪些？依据如下：依

5、据如下：在详细调查研究的基础上，看到国外优势的同时，也看到国内技术储备（已经有在研制第二、三代机的基础）及第四代机的市场前景技术难关，只要努力还是可以克服的使我国的报业排版不再依赖国外的技术使我国的报业排版不再依赖国外的技术目标：目标：6通用技术系统的分析通用技术系统的分析系统分析的一般步骤如下：系统分析的一般步骤如下：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二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤 系统分析的出发点为了发挥系统的整体功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相对最佳决策。那能，目的是寻求解决问题的相对最佳决策。那如何找出这个最佳

6、决策呢？如何找出这个最佳决策呢？7通用技术系统的分析通用技术系统的分析明确问题，设立目标明确问题，设立目标：明确要研究问题的性质和范围，明确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。提出所要达到的目标，明确约束条件。收集资料，制定方案收集资料，制定方案：收集相关资料，制定解决问题的收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果。各种备选方案，预计可能产生的各种结果。检验核实，作出决策检验核实，作出决策：如果对制定的方案不满意，还可如果对制定的方案不满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止。按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止。分析计算，评价比

7、较分析计算，评价比较：对资料和数据做必要的计算，进对资料和数据做必要的计算，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。行评价对比，选择最佳方案。二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤8通用技术系统的分析通用技术系统的分析案例分析：田忌赛马案例分析：田忌赛马二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤1 1：明确问题，设立目标：明确问题，设立目标问题：跑马比赛，问题：跑马比赛，目标：取得比赛胜利，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。约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。2

8、 2：收集资料，制定方案：收集资料，制定方案资料：齐王的马整体占优，三个等级，每个等级都资料：齐王的马整体占优，三个等级，每个等级都比田忌好。比田忌好。各种方案如下：各种方案如下：9通用技术系统的分析通用技术系统的分析上上上上中中中中下下下下上上上上中中下下下下中中上上中中中中上上下下下下上上中中中中下下下下上上上上下下中中上上下下中中上上下下中中中中下下上上输输输输输输0:30:3输输输输赢赢1:21:2输输赢赢输输1:21:2输输输输赢赢1:21:2输输赢赢赢赢2:12:1输输输输赢赢1:21:2二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤10通用技术系统的分析通用技术系统的分析4 4：检

9、验核实，作出决策：检验核实，作出决策选择第五种方案，理顺出场顺序。选择第五种方案，理顺出场顺序。3 3：分析计算，评价比较：分析计算，评价比较各种方案的比赛结果：六种方案，三种结果各种方案的比赛结果：六种方案，三种结果 0:3 1:2 2:10:3 1:2 2:1上上下下中中上上下下中中输输赢赢赢赢2:12:1二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤11通用技术系统的分析通用技术系统的分析系统分析几乎运用到各个领域系统分析几乎运用到各个领域思考：哪些事需要系统分析的方思考：哪些事需要系统分析的方法去解决？法去解决？ 运用系统分析的方法可以处理具体问题，那么具体使用系统理论分析问题的时候，需

10、要遵循哪些主要原则呢？二、系统分析的一般步骤二、系统分析的一般步骤12通用技术系统的分析通用技术系统的分析3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则整体性原则科学性原则综合性原则13通用技术系统的分析通用技术系统的分析1 1）整体性原则）整体性原则3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则 系统分析首先着眼于系统整体，要先分系统分析首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。看长远，再看当前。14通用技术系统的分析通用技术系统的分析案例分析 丁谓修复皇宫丁

11、谓修复皇宫3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则15通用技术系统的分析通用技术系统的分析3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则P79请分析这一事件的问题所在，请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？你认为怎样处理更为合理？本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓运用本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，要先了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。把烧全过程，再看某一阶段；先看长远，再

12、看当前。把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间,一举三得。一举三得。16通用技术系统的分析通用技术系统的分析2）科学性原则3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则 指系统分析一方面要有严格的工作步骤，指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进行定量

13、分析，使决策的过程和结果更具说服力。具说服力。17通用技术系统的分析通用技术系统的分析 人类很早就想实现人类很早就想实现“上天上天”的梦想，人们于是模仿鸟的外型和的梦想，人们于是模仿鸟的外型和飞行动作进行尝试，但不管装上翅膀还是以人力驱动扑翼飞机，飞行动作进行尝试，但不管装上翅膀还是以人力驱动扑翼飞机，结果都以失败告终。吸取经验后，海斯勒和维林吉尔在别人的基结果都以失败告终。吸取经验后，海斯勒和维林吉尔在别人的基础上采用科学的方法进行设计，取得了成功。他们抓住了人力飞础上采用科学的方法进行设计，取得了成功。他们抓住了人力飞机是依靠人做动力的关键，进行了分析计算。他们知道，一个强机是依靠人做动力

14、的关键，进行了分析计算。他们知道，一个强键的运动员连续做功的功率只能达到键的运动员连续做功的功率只能达到250W250W左右，同时他们还知道：左右，同时他们还知道： P=K P=K1 1V V3 3 S=K S=K2 2/V/V2 2 由此，得出以下结论：飞机的速度应很低，机翼面积应该很由此，得出以下结论：飞机的速度应很低，机翼面积应该很大；而且由于飞行速度低，即使飞机的结构稍大，也不会增加太大；而且由于飞行速度低，即使飞机的结构稍大，也不会增加太大的阻力。于是，他们参考了自行车车轮的构造原理，利用中央大的阻力。于是，他们参考了自行车车轮的构造原理，利用中央垂直管和牵引钢丝组成的机翼支撑结构，

15、使面积很大的机翼并不垂直管和牵引钢丝组成的机翼支撑结构，使面积很大的机翼并不太重。此外，他们还对飞机设计进行了许多细节的改进。太重。此外，他们还对飞机设计进行了许多细节的改进。19361936年，年，他们的飞机飞到他们的飞机飞到5 5米的高度，航行了米的高度，航行了4545米，空中飞行时间达到米，空中飞行时间达到2020秒，终于实现了依靠人力秒，终于实现了依靠人力“飞天飞天”的梦想。的梦想。 通过运用科学的方法海斯勒他们取得了成功。通过运用科学的方法海斯勒他们取得了成功。案例：人力飞机案例：人力飞机18通用技术系统的分析通用技术系统的分析 优选法优选法是快速寻找最是快速寻找最佳方案的科学方法。

16、具佳方案的科学方法。具体的优选法有很多，如体的优选法有很多，如黄金分割法、分数法、黄金分割法、分数法、对分法等。黄金分割法对分法等。黄金分割法也称也称0.6180.618法。法。 该方法于该方法于7070年代在我国年代在我国得以推广，并取得了很得以推广，并取得了很大的成就。我国著名数大的成就。我国著名数学家华罗庚在应用优选学家华罗庚在应用优选法方面做出了杰出贡献。法方面做出了杰出贡献。3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则阅读：优选法阅读：优选法19通用技术系统的分析通用技术系统的分析 如在炼钢时需加入某种元素来增加钢如在炼钢时需加入某种元素来增加钢材强度，若将试验点取在这一元素用量区材

17、强度，若将试验点取在这一元素用量区间的间的0.6180.618处，获得理想用量的试验次数将处，获得理想用量的试验次数将大大减少。实验证明，用优选法做大大减少。实验证明，用优选法做1616次试次试验，就可达到验，就可达到“对分法对分法”做做20002000余次试验余次试验的效果。的效果。3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则20通用技术系统的分析通用技术系统的分析 1、“两面针”牙膏：采用优选法科学生产大幅度降低铝材消耗，每年节约铝材几吨；结果打了3年漂亮仗 2、著名数学家华罗庚教授在他晚年时，在全国讲学，介绍他的优选法。当时广东有5个水泥厂，经过优选法的改良，生产出6个水泥厂的产量。 3

18、、优选法使得新西兰培育出世界上最好的肉牛和奶牛。为了发展羊毛和肉类生产，新西兰采用先进的培育技术，改进当地羊只的品种，使其具有国外引进种群的特殊优点。 3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则21通用技术系统的分析通用技术系统的分析 制定系统目标方面:系统分析总是为实系统分析总是为实现系统目标服务的，应将目标排出优先次现系统目标服务的，应将目标排出优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一目标的前提下完成下一个目在不损害第一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、不可标，这就需要综合分析、统筹兼顾、不可顾此失彼。顾此失彼。3

19、3）综合性原则）综合性原则3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则22通用技术系统的分析通用技术系统的分析 系统设计方案的后果方面:系统分系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。（例建厂后带来的环境污染、生态果。（例建厂后带来的环境污染、生态平衡破坏、水土流失）平衡破坏、水土流失）3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则23通用技术系统的分析通用技术系统的分析方案的综合性考虑方案的综合性考虑: :某些情况下，综合某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果。若干方案的优点，会取得意外效果。（例中西医结合治疗了许多疑难杂症）（例中西医结合治疗了许多疑难杂症）3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则24通用技术系统的分析通用技术系统的分析案例分析案例分析：p080p080 根据以上内容，你认为孝襄高速公路根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑那些目标？的设计应该综合考虑那些目标？1 1）当地的生态多样性。）当地的生态多样性。2 2）减少投资。）减少投资。3.3.系统分析的主要原则系统分析的主要原则25通用技术系统的分析通用技术系统的分析