资源简介

高考复习——系统与设计
系统的含义 Ⅰ
系统的基本特性 Ⅱ
系统分析的一般步骤 Ⅰ
系统分析的主要原则 Ⅰ
简单系统的设计方案 Ⅱ
系统优化的意义 Ⅰ
影响系统优化的因素 Ⅰ
知识点
系统的含义：
系统是由相互联系、相互作用、相互以来和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
构成系统必须具备的三个条件：
（1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）；
（2）要素（部分）之间互相联系、互相作用，按照一定方式形成一个整体；
（3）整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
例：自行车的结构
系统的基本特性 p67
(1) （全局、集合）：——侧重于“部分影响整体”。
是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
系统的任何一个要素（部分）发生变化或出现故障时，都会影响其他要素（部分）或整体的功能的发挥。
系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。
③不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分。
例：弃卒保车、“阿波罗”登月飞船上的零件、“木桶理论”、一招不慎全盘皆输、-巴尔扎克的塑像
(2) （匹配、关联）：——侧重于“部分与部分之间的关联”
构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。
例：古代建筑的“梁柱结构”、合金钢材料各种性能的相互影响、家庭装修工程
(3) （功能）：
任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的主要标志。
(4) （更新）：
物质都是不断变化，因此系统是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。
(5) （自适应）：
系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环境进行物质、能量和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化。
例：“春捂秋冻”、电冰箱不能紧贴墙放置
系统分析的一般步骤 p78
系统分析是一种科学决策的方法。系统分析的显著特点是全面思考和解决问题。借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行动的方略。
系统分析的主要原则 p78
整体性原则
例：田忌赛马、丁谓修复皇宫、街道各部门施工
（2）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用说服力。
例：种稻“三三进九不如二五一十”
（3）综合性原则
例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水坝
简单系统的设计方案
(1)含义：系统设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它包含对某个系统进行技术设计，同时需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
(2)系统设计应考虑的主要问题：
①
要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。
②
运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。
③
先从整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分的设计。
(3)系统设计的一般步骤
(4)简单系统的设计：了解系统设计应解决的主要问题和基本的设计过程，写出系统设计或系统优化设计的书面方案，包括必要的设计草图以及量化数据
举例：手电筒照明供电部分的设计。(p87)
系统优化的意义 p81
(1)含义：
(2)意义：实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
7．影响系统优化的因素 p81
约束条件：对系统起限制作用的，并且是不可人为调节的。
影响因素：是指对系统的目标产生显著影响，并且可以人为调节的因素。
例：农作物种植系统的优化——农业间作套种、利润问题
练习：
一、选择题：
1、2008年冬青岛奥林匹克帆船中心首次采用海水源热泵空调系统取暖，该系统充分利用当地的海水作为热泵系统的冷热源，较普通空调系统节能减排近30%。这个事例说明了（ b ）。
A、该系统各要素之间相互独立，互不干扰
B、该系统的设计综合考虑当地资源的有效利用和环境保护
C、该系统的设计应主要考虑海水源这个局部要素，对全局可以不考虑
D、只要有充足的海水源，该系统就可以正常运行
2、现代手机从传统的只有通话等简单功能发展到有摄像头、录音、播放MP3等功能，这种变化属于（ b ）
A、系统的优化 B、系统的增加 C、系统的改变 D、系统的破坏
3、任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损,为了保持系统的性能,必须定期给零件添加润滑剂或更换零件.这反映了系统的(　 c 　)
Ａ、整体性　　Ｂ、目的性　　Ｃ、动态性　　Ｄ、环境适应性
4、据日本媒体报道，5月27日上午，全日空航空公司的国内航班发生系统故障，导致该公司在日本全国各机场的订票、出票和登机手续出现混乱。此例说明系统具有（ A ）
A、相关性 B、整体性 C、目的性 D动态性
5、“春捂秋冻”是北方天气变化，人们穿衣变化的一种写照，它能够体现系统的哪一种性质
A、整体性 　B、相关性 　C、 目的性 　D、环境适应性 d
6、下列不属于系统分析方法的步骤是（ b ）
A、推理归纳 B、阐明问题 C、分析研究 D、评价比较
7、城市公交系统既要强化公共交通的安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效益双丰收。上述例子利用了系统分析中的（　a　）
Ａ、综合性原则 Ｂ、科学性原则　Ｃ、整体性原则　 Ｄ、定量分析方法
下列关于系统分析的一般步骤顺序排列正确的是：（ c ）
①收集资料，制定方案；②明确问题，设立目标；③分析计算，评价比较；④检验核实，做出决策
A、①②③④ B、②①③④ C、②①④③ D、③①②④
9、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：（ c ）A、专业化带来的优化 B、联合、 协作产生的优化
C、创新、革新产生的优化 D、新的投入产生优化
10、下列说法错误的是（ b ）
A、系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优化为目的
B、系统是一个整体，它是各个要素（部分）的简单相加
C、系统分析的显著特点是完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决问题。
11、黑色系统是指（ d ）
A、全部由黑色的材料组成的系统 B、信息完全明确的系统
C、在夜晚生产制造出的系统 D、信息不完全明确的系统
12、从系统的优化来看，下列说法错误的是：（ d ）
A、系统的优化就是在一定条件下，使系统达到更理想、更佳效果的过程；
B、系统的优化必须从系统分析的角度出发；
C、在对影响空调系统优化因素分析的基础上，人们研制出了各种各样的空调；
D、从家里到车站，可以坐公共汽车或出租车。为了省钱，即使时间非常紧迫，也要坐公共汽车，这是一种系统的优化。
13、从系统设计分析的角度看，不属于在建立核电站时同时建立配套工程抽水蓄能电站的原因是：（ d ）
A、遵守系统设计特有的两条原则之一，即设计好系统中的每一个元素或子系统以及它们之间的协调关系；
B、抽水蓄能电站是为了核电站安全、经济运行而配套建设的；
C、抽水蓄能电站担负着电网的调峰填谷和事故备用的任务，保障电网正常运行；
D、建立雄伟壮观的工程，吸引游客，增加旅游业收入。
14、影响系统优化的因素是指（ d ）
A、对系统起着限制作用，并且不能人为调节的因素。
B、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。
C、对系统起着限制作用，并且可以人为调节的因素。
D、对系统的目标函数产生显著影响，并且不能人为调节的因素。
15、2003年10月我国自行研制的载人飞船“神舟五号”飞入太空。飞船和运载火箭共有几百万个零部位，这些零部件本身都很一般，但是它们按照一定的结构组合在一起就构成了性能优异的航天飞船，从而体现了系统的（ c ）
A、动态性 B、目的性 C、整体性 D、相关性
16、某花农拟建一间养花温室，该温室的环境调节系统应能根据不同的花种和生长期对环境的要求，灵活地调节室内环境以满足其生长发育的需求。这个事例说明了（　c　）。
A、组成温室的各个部件必须都是高科技产品，否则就实现不了整体功能
B、温室是一个封闭系统，不需要和外界进行信息、物质和能量的交换
C、温室系统的设计，首先要明确其目的，否则就无法形成一个良好、有序的系统
D、温室系统的设计要更多地考虑局部，对全局可以考虑得少一些
17、过度发展畜牧业，会导致绿洲变成沙漠。这体现了系统的（b ）
A、环境适应性 B、动态性 C、目的性 D、相关性
18、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？（ c ）
A、整体性 B、相关性 C、环境适应性 D、动态性
19、以下事例不属于系统优化的是（ c ）
A、农作物套间增产 B、施工从依次施工变为平行施工
C、电脑操作系统升级 D、普通台灯变为调光台灯
20、系统优化的意义（ a ）
A、获取系统的最佳效益或最佳功能 B、改善系统的环境
C、调整系统的结构 D、改变系统的特征
二、非选择题：
1、说出下列谚语或实例中体现系统的什么特性。
①要经常给机械手表上发条
②春捂秋冻
③舍车保帅
④竹子开花，大量熊猫死亡
⑤地球包含于太阳系，太阳系又包含于银河系
2、陈鸣同学家进行家居装修时，他根据所学的系统设计知识，对家用电路的设计提出了几点要求，请将这些要求和各自体现的系统基本特性连接起来。
6、“木桶理论”认为，木桶的盛水量取决于最短的那一块木板的长度。试分析
（1）这一问题反应了系统的什么基本特性？ （2）请用系统的关点解释这一理论。
（3）这一理论对我们的现实生活有何指导意义？
7、请看故事：猴子和鹿比本领，看谁先摘到小河对岸那棵大树上的桃子。比赛开始，小鹿顺利地过了河，可来到大树下，却怎么也够不到桃子，在那里干着急。而小猴也因为不会游泳只能在河边打转。最后，还是小猴想出了办法，他对小鹿说：“兄弟，现在咱们谁都无法摘到桃子，就不用比赛了，不过你回来驮我过河，让我去摘桃子吧。”后来两人依照猴子的方法共同完成了摘桃子的任务。
上面的故事可以用系统的观点加以说明，请你分析上面的故事。
8、某家具厂要安排一周的生产计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4㎡木板及20小时，制作一只椅子需6㎡木板几及18小时的工时，每周能拥有的木材板料是600㎡，可利用的工时是400小时；每张桌子的利润是50元，每只椅子的利润是60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5只椅子，并假定所有产品都能够销售出去。那么，该厂每周生产桌子和椅子的数量分别为多少时获得的利润最大？
9、国家体育场——“鸟巢”是一个复杂系统，它的许多细节都体现了设计者的智慧： “鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起，将很多附属设施置于地形下面，这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资，而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落，依势筑成热身场地的2000个露天座席，与周围环境有机融合，并节省了投资。“鸟巢”在设计建设中，还在场地和空间的多功能上下了很大功夫，运动员通道的长度、运动员休息室的衣柜，观众厕所坑位的男女比例，媒体工作间里的引水点分布等等问题也都经过相关部门的仔细研究和计算。为了提高场馆利用效率，除能够承担开幕、闭幕和体育比赛外，还将满足健身、商务、展览、演出等多种需求，为成功实施“后奥运开发”奠定坚实基础。
请结合材料说明系统分析的原则。
参考解答：
6、（1）这一问题反应了系统的整体性。
（2）木桶由若干块木板组合而成，若把木桶看做一个整体，每块木板就是部分，“木桶理论”实际上反映了系统的部分与整体的关系，部分影响整体。
（3）“木桶理论”可以启发我们思考许多问题，比如班级团队精神建设的重要性。在一个班级里，决定这个班级战斗力强弱的不是那个能力最强、表现最好的人，而恰恰是那个能力最弱、表现最差的落后者。因为，最短的木板在对最长的木板起着限制和制约作用，决定了这个班级的战斗力，影响了这个班级的综合实力。也就是说，要想方设法让短板子达到长板子的高度或者让所有的板子维持“足够高”的相等高度，才能完全发挥班级作用，充分体现班级精神。
7、猴子和鹿在各自独立的状态下都没有摘桃子的能力，当它们相互配合构成一个整体成为一个系统之后，却能够形成摘桃子的能力。这里可以用系统的整体性来解释：系统的各个要素由于相互的联系、作用、配合、甚至制约形成一个整体，同时整体产生了要素不具备的新功能
8、①整体性原则：先从整体着眼，统筹规划体育场场外地形与附属设施和露天座席，使体育场与环境有机融合，并节省了投资。
②科学性原则：运用科学方法和数学工具进行定量分析，运动员通道的长度、运动员休息室的衣柜，观众厕所坑位的男女比例，媒体工作间里的引水点分布等等问题都经过相关部门的仔细研究和计算。
③综合性原则：体育场有多个目标，不仅可以满足体育赛事的要求，还满足健身、商务、展览、演出等多种需求，第一目标是满足体育赛事需要，在不损害此目标的前提下，可以完成其他目标。
9、系统分析：
1、明确问题、设立目标：解决上下班交通拥挤，要求经济、容易实现、有可行性。
2、收集资料、制定方案：1）新建一座大桥。
2）停用私家车，采用公交车上下班。
3）采用活动栏杆，早晨上班A岛到B岛加宽到三车道，B岛到A岛缩小为一车道，晚上下班时相反。
3、分析计算、评价比较：
方案一：新建一座大桥，投资大、工期长、不可行。
方案二：采用公交车上下班，能解决交通拥挤，但停用私家车不现实，也不可行。
方案三：采用活动栏杆，无需投资，并保持原有交通方式，又能解决交通拥挤，方案可行。
4、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，行之有效，最终采用。

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