系统分析及优化 课件

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第三单元系统分析及优化目录1.系统分析2.系统优化1.系统分析一、什么是系统分析?把要解决的问题当作一个系统。以系统的思路去分析、解决问题。特点:不是零星地、片面地处理问题;而是考虑各种主要变化因素及相互影响,全面地思考和解决问题。系统分析出发点:为了发挥系统的整体功能。二、系统分析的步骤1、明确问题,设立目标;2、收集资料,制定方案;4、检验核实,作出决策。3、分析计算,评价比较;系统分析----建立模型模型是对真实系统的抽象与合理简化。利用模型对系统进行研究和试验,是系统科学的基本方法。三、系统分析的方法常用的模型数学模型框图模型系统分析主要原则含义整体性原则系统分析要着眼于系统整体,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前科学性原则系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应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说服力综合性原则当系统存在若干个目标时,应将目标排出优先次序,首先实现最优先的目标,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。这就需要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大系统分析四、三个主要原则北宋丁谓修复皇宫时,将挖河、运材、填坑三项工程统筹,一举三得,节省大量人力物力丁谓修复皇宫“一举三得”整体性原则整体性先整体,再部分;先全局,再局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前。系统分析节省大量人力物力主要原则含义整体性原则系统分析要着眼于系统整体,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前科学性原则系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应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说服力综合性原则当系统存在若干个目标时,应将目标排出优先次序,首先实现最优先的目标,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。这就需要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大系统分析四、三个主要原则医生为矫正驼背而踩踏病人,忽视科学方法,导致悲剧科学性原则《庸人治驼》只要驼背能直管你生死乎?有一位医生能治一切驼背,方法很独特,手术的简便举世无双。一位驼背的患者备厚礼求治。医生说:“包你背直”。就让驼背伏在地上,他在驼背上放一门板,蹦上去就是几下,那驼背杀猪般嚎叫:你要踩死我呀?系统分析尽可能地运用科学方法、数学工具、运算、建模进行定量分析,使决策的过程和结果更具说服力。系统分析主要原则含义整体性原则系统分析要着眼于系统整体,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前科学性原则系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应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说服力综合性原则当系统存在若干个目标时,应将目标排出优先次序,首先实现最优先的目标,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。这就需要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大系统分析四、三个主要原则当系统存在若干个目标时,就需要综合分析、统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大。综合性原则种植果蔬要产量大、质量好、成本低系统分析例:某住宅电气线路系统,主要由照明线路、空调线路、插座线路等系统构成。(1)电气线路设计中先预测计算住户的用电负荷,再确定电线的规格。体现了系统分析的原则;(2)照明线路布置应先考虑住宅照明效果,再考虑每个房间个人喜好,体现系统的原则;(3)电气线路设计中既要考虑住户的用电负荷,又要考虑成本,还要考虑施工的难度。体现了系统分析的原则;科学性整体性综合性小试牛刀系统分析1.辨析系统分析的主要原则。注意:系统分析三原则的主体是人,系统自身能通过计算、分析实现某种功能不属于系统分析的科学性原则。系统分析的主要原则整体性原则综合性原则科学性原则关键词先整体再局部多目标统筹兼顾定量分析辨析立足整体统筹,以期获得最大的效益考虑兼顾多个目标的实现倾向于对数据处理、分析的方法上,而非原始数据系统分析2.辨析系统的整体性、系统分析的整体性原则。系统的整体性系统分析的整体性原则属性系统(最)基本的特性系统分析的主要原则之一区别(1)部分影响整体功能实现(2)部分构成整体(1)先整体,再局部(2)先长远,再眼前(3)先主要,再次要总分关系,先总后分系统分析3.辨析技术的综合性和系统分析的综合性原则。技术的综合性系统分析的综合性原则属性技术的性质之一系统分析的主要原则之一含义具有跨学科的性质;技术(产品)的研发运用多种学科、多种知识、多种技术(关键词:学科、知识)综合分析,统筹兼顾;综合若干方案的优点,会取得意外的效果(关键点:多目标统筹兼顾)区别技术的综合性是内因,系统分析的综合性原则是结果系统分析1.“空中巴士”有轨交通项目包含多个子系统,在建设之前,相关部门要进行详细测算,体现了系统分析的科学性原则。(  )2.可铺在地上取暖的电热毯在设计时,需要统筹兼顾电热效应、电磁效应、安全性、成本、底层隔热性能等诸多目标,体现了系统分析的整体性原则。(  )3.学校要新建停车场,既要考虑学生安全,又要考虑教职工停车取车方便,还不能影响家长车辆通行,体现了系统分析的综合性原则。(  )4.丁谓修复皇宫,运用了整体的解决方案,使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,体现了系统分析的整体性原则。(  )5.语音开门控制系统可以对输入的声音进行分析,体现了系统分析的科学性原则。(  )√×√√×练习系统分析三个主要原则:1、整体性原则2、科学性原则3、综合性原则重点内容2.系统优化1.系统设计方案的优化(1)系统的优化。系统的优化是指在给定的条件(或约束条件)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大化(或最小化)。不同的目标对应着不同的优化结果。(2)系统优化的因素。目标函数目标值与变量之间的函数关系约束条件对系统优化起着限制作用,并且不能人为调节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,并且可以人为调节的因素系统设计的优化辨析约束条件与影响系统优化的因素。侧重点实例约束条件对系统优化起着限制作用,且不能人为调节(1)自然条件:农作物的生长特性、天气、气候等因素对农作物套种起着限制作用(2)客观因素:在设计的一般过程“明确问题”中,要求明确各类限制因素,包括来自设计产品本身(各种标准、设计要求等)和设计者(能力、资金等),这些对于一个项目来说,往往是不可更改的(3)题干中明确给出的条件:签订的合同中的工程款总额、委托人提出的大楼功能划分需求等影响系统优化的因素对系统的目标函数产生显著影响,且可以人为调节(1)套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等对套种的产量产值有直接影响,这些是增产增收的影响因素,可以人为调节、可优化(2)调配大楼建设的施工人员(3)充电桩系统电路性能、充电桩的检查维护(4)工程项目的管理水平系统设计的优化1.系统优化的约束条件对系统的优化起着限制作用,且可以人为调节。(  )2.系统的优化就是各子系统的优化。(  )3.对小区人脸识别系统进行优化时,进入人员的人脸特征是影响该系统优化的因素。(  )4.农作物种植系统的优化中,农作物的生长特性、天气、气候等因素属于约束条件。(  )5.有线、无线、GPS的传输精度属于农田智能灌溉系统的约束条件。(  )6.某变频恒压供水系统主要由PLC控制单元、变频器、泵组电机、供水管网、水池和压力传感器等组成,其中水泵的性能是影响该系统优化的因素。(  )7.可以通过提高传感器灵敏度来提高液位控制系统的控制精度,达到优化系统的目的。(  )8.影响系统优化的因素是对目标函数产生影响的因素,并且不可以人为调节。(  )9.机械臂运动限位系统中,设计团队的人员分工是系统优化的影响因素。(  )10.企业为了提高印刷质量,采用库存的力传感器、伺服电机等将原本机械式的控制系统改装成自动化控制系统,提升控制精度,其中库存的力传感器的灵敏度是该系统优化的约束条件。(  )×××√×√√√√×练习系统设计的优化:1.目标函数2.约束条件(不能人为调节) 3.影响系统优化的因素(可以人为调节)小结系统分析:1、整体性原则2、科学性原则3、综合性原则感谢观看

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