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1、计算机系统第1页/共37页案例：美国案例：美国“阿波罗阿波罗”计划中的飞船和运载计划中的飞船和运载火箭是由火箭是由700700多万个零件组成。这些零件都多万个零件组成。这些零件都很普通，甚至没有一个是新研制的，为什很普通，甚至没有一个是新研制的，为什么能实现把人送上太空的功能？么能实现把人送上太空的功能？各部分按照一定的结构组成了系统，从而实现了整体的功能。第2页/共37页（1 1）系统具有整体性系统的组分（元素）是构成系统整体的前提系统的组分（元素）是构成系统整体的前提和基础，没有部分就没有整体。但系统的整和基础，没有部分就没有整体。但系统的整体功能是各组分（元素）在孤立状态下所没体功能是各
2、组分（元素）在孤立状态下所没有的。有的。整体性：系统整体性：系统最基本最基本的特性。的特性。系统的整体功能大于组成系统系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和，这就是我们的各部分的功能之和，这就是我们常说的常说的1+1 2.第3页/共37页 体育赛事中，对于团体项目而言，往往世界明星联队打不赢一支好的国家队。为什么？系统是一个整体，它不是各个系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统内部的协调要素的简单相加，系统内部的协调与配合状况，直接影响系统整体功与配合状况，直接影响系统整体功能的实现。能的实现。第4页/共37页 濉水之战 汉高祖二年四月，刘邦联合了五路诸侯，乘项羽攻齐之机。从洛阳
3、出师汉高祖二年四月，刘邦联合了五路诸侯，乘项羽攻齐之机。从洛阳出师东征。刘邦率联军东征。刘邦率联军5656万，在路上又收附了彭越的万，在路上又收附了彭越的3 3万余人，一举攻入彭城，万余人，一举攻入彭城，占领楚都。占领楚都。得胜的刘邦陶醉于一时的胜利，放松戒备，天天摆酒庆贺，恣意享乐。得胜的刘邦陶醉于一时的胜利，放松戒备，天天摆酒庆贺，恣意享乐。项羽听到彭城失陷的消息，一面分兵继续攻齐，一面自率精兵项羽听到彭城失陷的消息，一面分兵继续攻齐，一面自率精兵3 3万回救彭城。万回救彭城。项羽由鲁（今山东曲阜）出胡陵（今山东鱼台东南），进至萧县（今萧县项羽由鲁（今山东曲阜）出胡陵（今山东鱼台东南），进
4、至萧县（今萧县西北），出其不意，由西而东袭击联军的侧背。从早晨战至中午，大破联西北），出其不意，由西而东袭击联军的侧背。从早晨战至中午，大破联军，歼灭联军军，歼灭联军1010万余人。联军向西南败逃，楚军乘胜追击，在今县城北渠万余人。联军向西南败逃，楚军乘胜追击，在今县城北渠沟一带将汉军团团包围。沟一带将汉军团团包围。刘邦所率联军由五个诸侯国军队临时组成，军令不能统一，既不能相刘邦所率联军由五个诸侯国军队临时组成，军令不能统一，既不能相互配合，又矛盾重重，抵挡不住楚军凌厉的攻势。互配合，又矛盾重重，抵挡不住楚军凌厉的攻势。联军濉水被围后，刘邦联军濉水被围后，刘邦惊魂未定，还未来得及组织反攻，各路
5、诸侯军便争相逃命，慌不择路，互惊魂未定，还未来得及组织反攻，各路诸侯军便争相逃命，慌不择路，互相践踏，死者无数。楚军乘联军混乱之机发起猛攻。相践踏，死者无数。楚军乘联军混乱之机发起猛攻。3 3万精兵一阵猛杀，联万精兵一阵猛杀，联军又死伤数万人，尸首弃入濉水，军又死伤数万人，尸首弃入濉水，“濉水为之不流濉水为之不流”（史记史记项羽本记项羽本记）。恰巧此刻刮起西北大风，一时间，天昏地暗，飞沙走石，刘邦忙率）。恰巧此刻刮起西北大风，一时间，天昏地暗，飞沙走石，刘邦忙率残兵且战且退。及至突出重围逃到下邑（今砀山），身边仅有数十骑。残兵且战且退。及至突出重围逃到下邑（今砀山），身边仅有数十骑。濉水一战，
6、项羽以精兵濉水一战，项羽以精兵3 3万大败刘邦六十万军队，为后世留下了万大败刘邦六十万军队，为后世留下了“以少以少胜多胜多”的著名战例。的著名战例。第5页/共37页 任何系统都任何系统都具有某种目的具有某种目的，都要，都要实实现一定的功能现一定的功能，这也正是区别不同系，这也正是区别不同系统的标志。统的标志。设计和分析一个系统时，必须先弄清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、其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。有序的现实系统。(2)(2)系统具有目的性第6页/共37页1 1、人们为什么要发明自行车？、人们为什么要发明自行车？作为代步工具 2 2、自行车为
7、什么要有刹车功能？、自行车为什么要有刹车功能？停车和控制速度 第7页/共37页沙发VS床沙发（坐）床（躺）第8页/共37页受空间限制，床与沙发能否合二受空间限制，床与沙发能否合二为一？为一？第9页/共37页沙发床沙发床第10页/共37页第11页/共37页相关性是指组成系统的各要素之间或相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。互联系。如：建筑物的梁柱关系(3)(3)系统具有相关性当柱与柱之间的梁的跨度增大时，则梁的厚度要相应地加大，否则就不足以承受设计所需的重力，梁的跨度与梁的厚度之间的关系就反映了这一系统内部要素与要素之间的相关性
8、 第12页/共37页又如，合金钢材料中，碳含量的高低影响着又如，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，则硬度高，韧性差；碳磨性。碳含量高，则硬度高，韧性差；碳含量低，则硬度低、耐磨性差。碳含量与含量低，则硬度低、耐磨性差。碳含量与合金钢材料的整体性能密切相关。合金钢材料的整体性能密切相关。第13页/共37页生态系统的相关性生态系统的相关性第14页/共37页（4 4）系统具有环境适应性）系统具有环境适应性对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。例如：例如：“春捂秋冻春
9、捂秋冻”“春捂秋冻春捂秋冻”是一句卫生谚语，这是人们维是一句卫生谚语，这是人们维护身体健康的经验，有一定的科学道理。护身体健康的经验，有一定的科学道理。“春捂春捂”就是说春季，气温刚转暖，不要过早就是说春季，气温刚转暖，不要过早脱掉棉衣。脱掉棉衣。“秋冻秋冻”就是说秋季气温就是说秋季气温稍凉爽，不要过早过多稍凉爽，不要过早过多地增加衣服。地增加衣服。第15页/共37页动物保护色：保护动物的生存。绿色草中的蝈蝈北极熊冬天和夏天的雷鸟第16页/共37页第17页/共37页卧地松：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
10、伸开来。生物对环境的适应生物对环境的适应第18页/共37页(5)系统具有层次性 系统无论大小，都可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构。系统各层次具有独自的功能，他们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能。第19页/共37页分析以下例子反映系统的哪方面基本特性。分析以下例子反映系统的哪方面基本特性。1、西游记西游记中师徒四人需要中师徒四人需要齐心协力才能取得真经。齐心协力才能取得真经。3、火车铁轨每段之间需要有、火车铁轨每段之间需要有一定的缝隙，以免热胀冷缩后一定的缝隙，以免热胀冷缩后铁轨变形发生脱轨。铁轨变形发生脱轨。整体性整体性相关性相关性相关性相关性环境适应性环境适应性2
11、2、为了保护草原植被，当地政府、为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是什么道理？这是什么道理？第20页/共37页系系统统的的基基本本特特性性整体性整体性 目的性目的性 相关性相关性 环境适应性环境适应性 层次性层次性 第21页/共37页1、系统的思想：作为系统，它们都具有整体性、相关性、目的性和环境适应性等特征，这些特征归纳了我们分析、解决问题的基本原则，构成了系统的基本思想。2、系统分析的基本方法系统分析是系统思想与分析方法的结合。系统分析随对象而千变万化，但都有基本的步骤和原则。例：人力飞机的设计制造第22页/共37页阅读P72P74，想
12、一想在设计制造人力飞机时，设想1和设想2为什么会失败？而设想3又为什么会成功？第23页/共37页 设想1和设想2都没有综合考虑设计制造人力飞机这个系统里的各个因素，只是着重考虑其中的一两个因素，所以失败；设想3通过定性与定量结合，正是运用了系统分析的基本方法，分析研究了影响人力飞机飞行的各个因素，找出规律性，提出可行性方案，使人力飞机实现了“飞天”的理想目的。第24页/共37页 运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的基本方法。系统分析的基本方法：第25页/共37页明确问题,设立目标 明确所要研究问题的性质和范围,提出所要达到的目标,明确约束条件收集资料,制定方案收
13、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分析计算,评价比较 对资料和数据做必要计算,进行各子系统的分析,将各种方案进行评价对比,选择最佳方案检验核实,作出决策 如果对方案不够满意,还可按上述程序反复进行,直到获得满意的方案为止系统分析的一般步骤第26页/共37页 系统分析的基本原则：（1）内部条件和外部条件相结合；（2）局部和整体相结合；（3）定量分析和定性分析相结合；（4）当前目标和长远目标相结合。第27页/共37页当堂检测：当堂检测：1 1、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接的影响而产生颠簸，当飞
14、机的检测装置接收到这一信号后，经过控制器的调节，能收到这一信号后，经过控制器的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态，克服大在很短的时间内调整好飞行状态，克服大气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明了系统的什么基本特性？（这个现象说明了系统的什么基本特性？（）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、层次性、层次性c第28页/共37页当堂检测：当堂检测：2 2、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结
15、构形式造成一座桥梁，就按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能，这个案例说明系统具有了交通的功能，这个案例说明系统最基本的特性是：（最基本的特性是：（）A A、目的性、目的性 B B、相关性、相关性 C C、整体性、整体性 D D、适应性适应性c第29页/共37页当堂检测：当堂检测：3 3、赵明同学家所在街道的人行道路在一、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统设计的（符合系统设计
16、的（）原则）原则A A 整体性原则整体性原则 B B 相关性原则相关性原则 C C 综合处理的原则综合处理的原则 D D人性化设计的原则人性化设计的原则A第30页/共37页4.4.在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（是生态系统基本特性中的（）A.A.整体性整体性 B.B.目的性目的性 C.C.层次性层次性 D.D.环境适应性环
17、境适应性D当堂检测：第31页/共37页5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（）A相关性 B环境适应性 C层次性 D整体性A第32页/共37页 课堂小结1、系统的基本特性：整体性 目的性 相关性 环境适应性 层次性 2、系统分析的基本方法（1）系统的思想（2）系统分析的基本方法（3）系统分析的原则 第33页/共37页 传说宋真宗在位时，开封皇宫曾失火。一夜之间，大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程。当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三
18、个大问题：第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第二，要运来大批木材和石料；第三，需要大量新土。不论是运走垃圾还是运来建筑材料和新土，都涉及到大量的运输问题。如果安排不当，施工现场会杂乱无章，正常的交通和生活秩序都会受到严重影响。丁谓修复皇宫丁谓修复皇宫案例分析第34页/共37页第二步，从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的运输问题。最后，等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为大街。按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响。丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案：首先，把皇宫前的一条大街挖成大深沟，把挖出来的土作为施工需要的新土备用，于是就解决了新土问题。第35页/共37页丁谓的方案丁谓的方案 丁谓所采用的方案为什么能一举三得？丁谓在皇宫修复工程的建设施工中，运用了整体的解决方案，使烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务协调起来，在总体上得到了最佳解决，一举三得，节省了大量劳力、费用和时间。第36页/共37页感谢您的观看。第37页/共37页