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第三章 系统及其设计
第二节 系统分析
教学内容
学习目标
从技术应用的角度理解系统的含义和基本构成。
通过对简单技术系统的分析，理解系统的主要特性。
通过系统案例分析，学习运用系统的思想方法。
结合实例进行系统分析，学会系统分析的基本方法。
理解系统优化的意义，通过技术探究，分析影响系统优化的因素。
初步学会简单系统设计的基本方法。
增强系统思考和工程思维的能力。
引入
传统方法
1+2
前面的结果+3
……
前面的结果+100
系统方法
将100个数字，当做一个整体。
发现数字之间的关联。
问题：高斯遇到的问题，从1加到100的和是多少？
分析系统的特征，100个数字组成的系统，具备整体性、功能性、相关性，从而找到高效的解决方案。
丁谓修复皇宫
宋朝真宗年间，京城失火，皇宫烧成废墟。火灾后，真宗皇帝命丁谓主持皇宫修复工程。
修复工程主要的需求：
建筑材料“砖”
“木材”及其他建筑材料
建筑垃圾处理
不使用系统的思想方法，将主要的三个需求，看作三件独立的事情，分别完成，效率低下。
如何将三件事看作一个系统？
一、系统的思想方法
丁谓修复皇宫
通过沟渠将三件事情构成系统，用整体性的思想分析系统。
取土烧砖（挖沟取土）
运输建材（水沟引水运输）
建筑垃圾清理（填埋沟渠）
一、系统的思想方法
无线摄像头
家里安装摄像头，增加无线的功能，便于在需要的地方按照。
增加网络功能，通过手机可以随时查看家里的视频。
一、系统的思想方法
通过研究使用中功能的需求，用功能性的思想分析系统。
思考：为什么早期的自行车，前轮非常大？
从相关性分析系统，前后轮尺寸最好一致，并且尺寸不宜过大。脚踏板最好不直接安装在车轮上。
脚踏转一圈，前轮转一圈。为了自行车行驶速度更快，前轮只能越来越大。自行车行驶速度与前轮尺寸相关。
前轮越大不宜控制自行车，两个轮子转速不宜差异过大。前轮尺寸与自行车控制相关。
一、系统的思想方法
系统分析是系统思想与分析方法的结合
把要解决的问题作为一个系统加以详尽地考察，并采用科学合理的方法对系统进行综合分析、试验和比较，从而提出可行性方案，使系统发挥整体功能，达到理想的总体目标。
案例分析：城市交通
某城市城市规模的不断扩大，人流、物流、车流急剧膨胀，交通供需矛盾加剧。
二、系统分析的基本方法
城市交通系统分析：
系统问题的主要表现，系统运行的约束条件是什么。
系统要达到的总体目标是什么？
方案一：加大公共汽车投入，增开公交专用道。
方案二：修建地铁。
方案三：建设快速公交系统（BRT）。
二、系统分析的基本方法
实践活动：三种方案的利弊分析。
你认为优先采用哪一种方案比较适合？
分析角度 方案一： 公共汽车 方案二： 地铁 方案三：
快速公交系统（BRT）
（1）乘客的需求：费用、便捷性。
（2）对城市环境影响：噪声、废气排放等。
（3）社会、经济条件的约束：资金、建设周期等。
（4）其他：运载量、运营速度、准点率、能耗、受路面干扰（车辆、行人）程度等
二、系统分析的基本方法
快速公交系统（Bus Rapid Transit，BRT）是一种介于快速轨道与常规公交之间的中运量新型公共客运系统。
系统分析基本方法的主要步骤：
二、系统分析的基本方法
城市交通系统分析的基本原则：
具体问题的分析 应用的系统分析的基本原则
为什么公共汽车便宜、便捷，但不一定是优化公共交通结构的首选？（从公共交通与城市交通的关系考虑） 系统局部与整体相结合
为什么公共交通专用道造价比较低廉，该市还要考虑采用其他交通方式？（考虑增开公交专用道的制约条件） 系统内部组成与外部环境相结合
为什么地铁造价昂贵，许多大城市却加快地铁建设？（考虑地铁建设对加快城市化进程的意义） 当前目标与长远目标相结合
如果专家们不掌握充分的资料数据，能找出该市交通拥堵的症结吗？ 定性分析与定量分析相结合
二、系统分析的基本方法
拓展与应用：
从A城运送一批货物到Z城，两城之间有多个站点，各站点之间有公路相连，连线上的数字表示距离。
如果用枚举法找出一条最短的路径，计算量将会很大。若我们使用阶段决策的方法，就可以比较简单快速地选择出最佳的运输路径。
用一个站点较少的例子介绍这种方法。
二、系统分析的基本方法
系统分析的主要步骤：
阐明问题、确定目标
分析研究、制订方案
评价比较、确定最佳方案
系统分析的基本原则：
内部组成与外部条件相结合
局部与整体相结合
当前目标与长远目标相结合
定性分析与定量分析相结合
总结
习题
确定系统设计的目标
制订系统设计方案
确定系统最佳方案
制作系统实物模型
通过分析发现问题并提供解决方案
通过对比多个方案确定最佳方案
为了测试系统的功能
为了确保系统方案为最优方案
2．系统分析是系统设计的重要过程，其主要目的是（　　）
1．以下步骤不属于系统分析的一般过程的是（　　）
D
Ａ
习题
内部组成与外部条件相结合
局部与整体相结合
当前目标与长远目标相结合
定性分析与定量分析相结合
内部组成与外部条件相结合
局部与整体相结合
当前目标与长远目标相结合
定性分析与定量分析相结合
4．道路设计要研究很多问题，包括地形、气候、土质、排水等多种问题，这体现了系统分析的（　　）
3．在道路建设的时候，同步进行通讯光纤的施工，避免了日后需要时，对路面进行再开挖，这种设计体现了（　　）
C
A
总结
谢谢!

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