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1、三、系统与设计三、系统与设计系统的含义系统的含义 u系统是指由系统是指由相互联系相互联系、相互作用相互作用、相互依赖相互依赖和和相互制约相互制约的若干要素或部分组成的的若干要素或部分组成的具有特定功能具有特定功能的有机整体。的有机整体。 地地球球太太 阳阳 系系海洋生态系统海洋生态系统草草原原生生态态系系统统鸟鸟 巢巢呼呼吸吸系系统统至少要有至少要有两个或两个以上的要素两个或两个以上的要素（部分）才能组成（部分）才能组成系统；系统；要素（部分）之间相互联系、相互作用要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定，按照一定方式形成一个整体；方式形成一个整体；整体整体具有的具有的功能功能是各个要素（
2、部分）的功能中所没是各个要素（部分）的功能中所没有的。有的。u构成系统的条件构成系统的条件水（水（H H2 2O O）由氢和氧两种元素组成，喝水能解渴，）由氢和氧两种元素组成，喝水能解渴，但分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴，这说明但分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴，这说明（ ）A A、至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统、至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统B B、各要素（部分）之间相互联系、相互作用，按、各要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定的方式形成整体照一定的方式形成整体C C、系统整体所具有的功能是各个要素（部分）的、系统整体所具有的功能是各个要素（部分）的功能中没有的
3、功能中没有的D D、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统Cu系统的类型系统的类型自然系统自然系统（如生态系统如生态系统）人造系统人造系统（如计算机系统如计算机系统）实体系统实体系统（如生态系统如生态系统）抽象系统抽象系统（如哲学系统如哲学系统）u系统与系统与子系统子系统生生物物圈圈陆地生态系统陆地生态系统海洋生态系统海洋生态系统森林生态系统森林生态系统草原生态系统草原生态系统系统根据一定的标准可划分为若干个子系统系统的基本特性系统的基本特性 系统最基本的特性系统最基本的特性系统的整体性理解系统的整体性理解1:1:任何一个要素发生变化或出现故障，都任何一
4、个要素发生变化或出现故障，都会影响整体功能的发挥。会影响整体功能的发挥。划划龙龙舟舟木木桶桶理理论论系统的整体性理解系统的整体性理解2 2：系统的整体功能大于各部分功能之和。系统的整体功能大于各部分功能之和。（ ）系统的整体性理解系统的整体性理解3:3:不能离开整体去分析不能离开整体去分析系统中的任何一个组系统中的任何一个组成部分。成部分。“阿波罗登月计划阿波罗登月计划”总负责人韦伯博士认总负责人韦伯博士认为，我们没有使用一项别人没有的技术。为，我们没有使用一项别人没有的技术。阿波罗登月飞船的每件东西都是原来已阿波罗登月飞船的每件东西都是原来已有的科学技术短程的物化，都有其特殊有的科学技术短程
5、的物化，都有其特殊的功能，但就其单项技术来说，它的任的功能，但就其单项技术来说，它的任何一个部件都不具有上天的功能，然而何一个部件都不具有上天的功能，然而登月飞船却具有了宇宙飞行的功能。登月飞船却具有了宇宙飞行的功能。请请你根据所学的系统知识，谈谈你对这段你根据所学的系统知识，谈谈你对这段话的理解。话的理解。 组成系统的组成系统的各要素之间各要素之间的相互作用、的相互作用、相互联系。相互联系。任何系统都具有某种任何系统都具有某种目的目的， 都要实现一定的都要实现一定的功能功能。设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统
6、。否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。设计这个钟表的目的是为了满足人们对计时功能的需要 任何系统都是一个动态的系统，任何系统都是一个动态的系统，处在运动处在运动变化变化和和发展发展之中。之中。n一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统只有具有对环境的适应能力，才能保持系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性，发挥自身作用，实和恢复系统原有的特性，发挥自身作用，实现可持续发展。现可
7、持续发展。卧地松：卧地松：生活在高山上，由于风雪等阻力而无法向上生长，只得沿地面扩张。 水中的红树林：水中的红树林：众多的气根，像章鱼爪一样延伸开来。 自然界的动物的环境适应性自然界的动物的环境适应性鹿，兔跑的快，逃避猛兽的追捕鹿，兔跑的快，逃避猛兽的追捕刺猬身上长刺，使猛兽无从下口刺猬身上长刺，使猛兽无从下口系统的基本特性系统的基本特性 u整体性整体性和和相关性相关性的区别的区别要素要素整体整体影响影响要素要素要素要素影响影响整体性整体性相关性相关性u动态性动态性和和环境适应性环境适应性的区别的区别动态性动态性强调系统强调系统自身自身运动变化，运动变化，系统本身系统本身 是引起系统变化的主要
8、原因。是引起系统变化的主要原因。环境适应性环境适应性强调强调外部环境外部环境对系统的影响，系对系统的影响，系 统统被动被动地适应着周围环境的变化。地适应着周围环境的变化。 “一招不慎，全盘皆输一招不慎，全盘皆输”是我们日常生活是我们日常生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中的（）性中的（） A.整体性整体性 B. 相关性相关性合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的强度、硬合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的强度、硬度和韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度度和韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度高、韧性差；碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这
9、高、韧性差；碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这反应了系统的什么基本特性（反应了系统的什么基本特性（ ）A A、相关性、相关性 B B、环境适应性、环境适应性 C C、动态性、动态性 D D、整体性、整体性AA台式计算机的台式计算机的CPUCPU上安装的小风扇有时转的快，上安装的小风扇有时转的快，有时转的慢，这个现象说明了系统的什么基本特有时转的慢，这个现象说明了系统的什么基本特性（性（ ） A A、整体性、整体性 B B、相关性、相关性 C C、环境适应性、环境适应性 D D、动态性、动态性D“春捂秋冻春捂秋冻”是北方天气变化，人们穿衣变化的是北方天气变化，人们穿衣变化的一种写照，它能够体现系
10、统的哪一种性质（一种写照，它能够体现系统的哪一种性质（ ）A A整体性整体性 B. B. 相关性相关性 C. C. 目的性目的性 D. D.环境适应性环境适应性D系统分析的一般步骤系统分析的一般步骤 u系统分析的基本方法系统分析的基本方法完整完整地而不是零星地处理问题地而不是零星地处理问题, ,考虑各种主要变考虑各种主要变化因素及其相互的影响化因素及其相互的影响, ,全面全面地思考和解决问题。地思考和解决问题。系统分析系统分析是一种是一种科学决策科学决策的方法。的方法。u系统分析的一般步骤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主要原则系统分
11、析的主要原则 科学性科学性原则原则系统分析一方面要有系统分析一方面要有严格的工作步骤严格的工作步骤，另一，另一方面应尽可能地运用方面应尽可能地运用科学方法科学方法和和数学工具数学工具进行定进行定量分析，使决策的过程和结构更具说服力。量分析，使决策的过程和结构更具说服力。综合性综合性原则原则当系统存在若干个目标时，应将目标排除优先次序，当系统存在若干个目标时，应将目标排除优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一个目标首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。这就需要的前提下完成下一个目标。这就需要综合分析综合分析，统筹兼顾统筹兼顾，不可顾此失彼不可顾
12、此失彼，因小失大。，因小失大。 AC 现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多难题，现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多难题，他采用系统中的原则是（他采用系统中的原则是（ ）A A、整体性原则、整体性原则 B B、科学性原则、科学性原则 C C、综合性原则、综合性原则丁谓修复皇宫，把烧砖、运输建筑材料和处理废丁谓修复皇宫，把烧砖、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，从而找到获得最佳效果的方分，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、费用和时间案，节省了大量劳力、费用和时间, ,一举三得。丁一
13、举三得。丁谓实际上是运用了：（谓实际上是运用了：（ ）A A、系统分析的基本方法、系统分析的基本方法 B B、系统设计的基本方法、系统设计的基本方法C C、收集资料的方法、收集资料的方法 D D、调查研究的方法、调查研究的方法系统优化的意义系统优化的意义 系统优化系统优化 是在给定的条件下，根据系统的优化目标，是在给定的条件下，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采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大（或最小）。大（或最小）。影响系统优化的因素影响系统优化的因素 目标函数目标函数 系统目标与系统中的某些元素之间的关系。系统目标与系统中的某些元素之间的关系。约束条
14、件约束条件约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是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不能人为调节的因素。的因素。影响系统优化的因素影响系统优化的因素 对系统的目标函数产生显著影响，并且可以对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调人为调节节的因素。的因素。数学模型数学模型估算、试验估算、试验最优解最优解满意解满意解完善、验证完善、验证系统优化的方法系统优化的方法在我们的生活中，人们经常需要对很多技术产品不在我们的生活中，人们经常需要对很多技术产品不断进行改进，以满足不同人群的需要，那么空调器从断进行改进，以满足不同人群的需要，那么空调器从普通的定频空调发展到节能和制冷快
15、的变频空调，属普通的定频空调发展到节能和制冷快的变频空调，属于下列优化原因的什么优化（于下列优化原因的什么优化（ ）A A、专业化带来的优化、专业化带来的优化 B B、联合、联合、 协作产生的优化协作产生的优化C C、创新、革新产生的优化、创新、革新产生的优化 D D、新的投入产生优化、新的投入产生优化C简单系统设计方案简单系统设计方案 u系统设计的含义系统设计的含义系统设计是在系统设计是在系统分析基础系统分析基础上上, ,设计出满足预定设计出满足预定目标的系统的过程。目标的系统的过程。将系统分解为若干个小系统将系统分解为若干个小系统确定各子系统的目标、功能及相互关系确定各子系统的目标、功能及相互关系对子系统进行技术设计和评价对子系统进行技术设计和评价对系统进行总体技术设计和评价对系统进行总体技术设计和评价u系统设计的一般步骤系统设计的一般步骤例：手电筒的设计（例：手电筒的设计（P87)P87)