必修2 第三章 《系統與設計》學習資料
學習目標：
⒈掌握系統的概念、系統的特性。
⒉能用系統分析的方法解決實際問題。
⒊知道系統優化的意義，掌握系統優化的一般性步驟。
⒋知道系統設計的基本原則，學會簡單系統設計的基本方法。
⒌學做簡單系統的方案設計。
學習材料：
同學們都知道，神舟六號飛船已經把聶海勝費俊龍送上太空，載人航天工程是乙個很大的系統。它包括七大子系統：航天員系統、飛船應用系統、載人飛船系統、運載火箭系統、發射場系統、測控通訊系統、著陸場系統。
人體是高階、精密的系統，主要有八大子系統：消化系統、呼吸系統、迴圈系統、運動系統、內分泌系統、泌尿系統和生殖系統。
一、系統概述
（一）系統的含義與分類
1.什麼是系統
系統是由相互依存的若干個部分組成的，具有特定功能的有機整體。或者說，此貼視由相互依存、相互作用的若干元素構成的，並完成特定功能的統一體。
例：課本中的塑料大棚是系統，智慧型大樓是系統，一本書是系統，大到浩瀚的銀河系，小到原子它們都是系統。
2.系統的分類
（1）自然系統和人造系統：人體系統是自然系統；人造地球衛星，橋梁（不包括天生橋）房舍等，屬於人造系統。
由自然系統與人造系統復合的系統稱為復合系統。如：城市系統、村落系統。
（2）實體系統和抽象系統。
（3）靜態系統和動態系統：相對的
（4）開放系統和封閉系統
（5）系統的其他分類：簡單系統與複雜系統黑色系統與白色系統。
由此可知構成系統的三要素：
（1）至少要有兩個或兩個以上的要素（或部分）；
（2）各要素之間互相聯絡、互相作用有一定的結構。
（3）系統的功能是組成要素所不具備的。
（二）系統的基本特性
1.整體性:系統的整體性也稱為集合性，是系統的最基本屬性。系統是乙個整體，即具有整體的特性功能，目標和作用的有機整體。系統不是各元素的簡單集合，也不是簡單的數量相加。
系統要求它的區域性服從整體，強調整體觀點，整體目標和整體利益。
2.相關性：系統的相關性也稱為關聯性。構成系統的各元素之間是相互聯絡、相互作用、相互依賴、相互影響的關係，是彼此相關的。
3.目的性：系統的目的性也稱為功能性，每個系統都具有特殊的功能。這是區別不同系統的主要標誌。
4.系統適應性：
系統都存在於一定的環境之中，並不斷的與外界環境進行物質的能量的和資訊的交換，系統必須適應外部環境的變化。
5.動態性：物質都是不斷變化，因此系統是乙個動態的系統，處在運動變化和發展之中。
（三）典型系統的認識
1.棚室環境系統5.載人航天系統
2.智慧型化大樓系統6.教室系統
3.人體系統7.洗衣機系統
4.龍賽艇系統
二、系統的分析
⒈系統的思想
作為系統，它們都具有整體性、相關性、目的性和環境適應性。系統的這些基本特性就構成了系統的基本思想。
在前面典型系統中，就體現了運用系統的思想來分析處理問題。
⒉系統分析及其一般步驟
⑴什麼是系統分析
⑵系統分析的基本方法
運用系統的思想和定性定量相結合的方法，對系統進行分析就是系統分析的基本方法。該方法包括以下三個階段：
①闡明問題：分析的物件（系統）、系統的整體功能、系統的組成
②分析研究：系統內部機理，如洗衣機採用波輪方法旋轉激起水流；系統內部各子系統的關聯、配合；系統與其外部環境的關係；基本的定量分析。
③評價比較：系統效能、品質評價、系統執行效果評價、同類系統間比較。找出優劣。
⑶系統分析的一般步驟
⑷系統分析的主要原則
①整體性原則系統分析首先要著眼於子系統整體，要先分析整體，再分析部分；先看全域性，後看區域性；先看全過程，再看某一階段；先看長遠，再看當前。
②科學性原則：系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具用說服力。
③綜合性原則：
系統分析時還要注重總和性原則，要總和分析，統籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
⒊學寫簡單的系統分析報告
簡單的系統分析報告的內容包括：系統的分析過程，如功能、構成、特性的定性、定量分析說明；依據，如系統的內部關係，系統與外部環境關係的挖掘；結論和建議。如評價與小結。
報告的形式不拘一格。
三、系統的優化
1.影響系統優化的因素：
首先，優化追求的目標適度。目標選得低，達不到優化。目標選得太高，脫離實際，實現不了，等於沒優化。如修築致富路，路的級別不能定的太高。
其次，實施系統優化，總要有付出，或稱投入。希望取得效果（如經濟效益）達到最大，而投入（如經費）最小。二看三比，稱為效/耗（即效率/耗費）比。
顯然，效/耗比越大，就越接近或達到最優化。以修路例項而言，如效/耗比趨於最大，那麼，修路就達到最優化。對此，在不同場合有不同提法，如性/耗（即效能/耗費）比、性/價（即效能/**）比等。
再次，系統優化是離不開條件的。比如，修築致富路，實測中心必須要勘測，調查，準備資料資料，使修出的路符合技術規範；要預算，校驗，是為了準備修路所需要的人力、物力、財力等資源條件，條件欠缺的，要創造條件。條件是否具備直接影響優化。
最後，還應注意的是，某些不確定性的或不可預見的因素也會影響系統優化。因此在優化實施過程中，要及時調整計畫與方法，回到優化之路。
2、最優化原則和步驟
⑴最優化原則：
要定性和定量分析相結合的方法使系統最優化。這就是說，不僅要對系統進行科學的定性分析和決策，還要對系統進行準確的定量分析，並且將二者結合起來交替進行，使系統最優化。例如：
在修築致富路例項中，預算、校驗都需要進行定量計算和分析。
堅持系統整體的最優化。這就是說在處理優化過程中，在做優化決策時，要用好權衡的理念，權衡得與失，權衡當前與長遠，權衡區域性與整體。如捨卒保車，棄車保帥，正是為了對弈時的最終勝利。
又如，在築路工程中，通過增加少量的經費多投入一些人工從而獲得修路的質量較大的提高或少佔耕地。這樣做，可以保證「致富」這個「整體」。
不間斷的尋求系統最優化。系統的發展具有階段性，系統的最優化是相對的。例：
由於受當前的需求和條件的約束，修出一條等級不太高的公路，就已經算是最優化了；待到真正富裕了原來修路不再能滿足需求時，那麼，我們在更高的路，以實現更高層次的最優化。新的系統不斷替代舊的系統，新的優化不斷出現。因此，在最優化的同時，要遵循系統的動態，觀點，推動系統不斷進步。
⑵最優化一般步驟：
提出需要最優化的問題，收集有關資料和資料；
確定變數，建立定量計算方程（有關數字模型如用線性規劃解決問題）和有關約束條件；
選擇合適的最優化方法；
解方程，校驗解的最優性；
實施。四、系統的設計
⒈系統的設計
⑴系統設計應考慮的主要問題
①系統設計的目的與要求。系統設計要從整體出發，以系統整體功能的最優化為目的。
②系統各部分之間的相互聯絡與相互作用。系統設計要運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、衝突問題，注意各部分的橫向、縱向聯絡。依據系統的動態性、環境適應性，既要考慮當前，也要考慮長遠。
③系統設計方案的優化。首先從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。
⑵系統設計的一般步驟
系統設計的步驟主要包括：將系統分解為若干子系統，確定各子系統的目標、功能及相互關聯，對子系統進行技術設計和評價，對系統進行總體技術設計和評價等。
五、本章練習題
1.「丟卒保車」「一招不慎，全盤皆輸」是我們日常生活中的常用語言，它們說明了系統基本特性的（ ）
a.整體性 b.相關性 c.動態性 d.目的性
2.自行車是由若干主要部件組成的，這些部件相互聯絡，相互作用，形成了自行車，可以代步的功能。其中任何乙個主要部件出現問題，都有可能導致自行車無法正常工作。
這說明了系統的什麼特性？試說明車把、車蹬，鏈輪和鏈條，前後車輪，車閘等的作用？
（提示：說明自行車是由幾大部分組成，幾大部分相互聯絡、相互作用、相互依賴和相互制約，自行車是乙個具有特定功能的有機整體。
車把：控制自行車的方向。腳蹬：
將人腳踩的力傳遞到鏈條上。鏈輪和鏈條：將動力傳遞到後輪，驅動自行車行走。
前後車輪：車輪的滾動帶動自行車整體行進，承受人和車的重力。車閘：
控制自行車的速度。）
3．自行車在下列情況下，可能導致什麼後果？
（1）車閘與車圈結合部位的橡皮筋松了。（容易導致剎車不靈）
（2）車把的固定螺釘松了。（可能使自行車的方向把不准，釀成事故）
（3）鏈條斷了。（使自行車無法行進）
（4）車輪的輻條斷了幾根。（容易使車圈受力不均而變形，增大摩擦阻力）
4．一堆沙子、鋼筋、水泥等材料散放在一起沒什麼意義，但是如果將它們按照一定的結構形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個案例說明系統最基本的特性是（ ）
a．目的性 b．動態性 c．整體性 d．適應性
5．下列說法錯誤的是（ ）
a．系統設計要從整體出發，以系統整體功能的最優化為目的
b．系統是乙個整體，它是各個要素（部分）的簡單相加
c．系統分析的顯著特點是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
6．飛機在空中飛行時，時常看到大氣對流的影響而產生顛簸，當飛機的檢測裝置接收到這一訊號後，經過控制器的調節，能在很短的時間內調整好飛行狀態，克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平衡飛行。這個現象說明了系統的什麼基本特徵？（ ）
a．整體性b．相關性c．環境適應性d．動態性
系統與設計
一 選擇題 1 下面關於系統的敘述，錯誤的是 a 系統是乙個整體，即具有整體的特性功能 目標和作用的有機整體 b 系統的目的性是指每個系統都具有各自特殊的功能 c 在乙個系統中，子系統之間各自獨立工作，互不相干 d 系統有時必須適應外部環境的變化 2 水 h20 是由氫和氧兩種元素構成，但當你口渴需...
學習與培訓管理系統
目錄一 總則 2 二 學習與培訓各角色的配合與職責 3 三 學習與培訓體系 4 五 學習與培訓規劃 8 六 學習與培訓實施 10 七 學習與培訓評估 14 八 講師管理 15 九 學習與培訓紀律 17 十 學習與培訓經費 17 十一 學習與培訓的考核 18 十二 附則 18 1 目的 為了配合本公司...
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執行單位 執行首席 執行總監 xx 執行顧問 xx 執行期限 2002年9月 2005年9月 執行代號 提公升 2002 目錄一 總則3 二 學習與培訓各角色的配合與職責5 三 學習與培訓體系7 四 學習與培訓需求診斷12 五 學習與培訓規劃14 六 學習與培訓實施17 七 學習與培訓評估23 八 ...