系统分析的原则
系统分析及其一般步骤
系统化的方法要求我们用综合的思维方式来认识事 物。既要· · · · · · 又要· · · · · ·
综合性原则
小 结
系统分析的目的是：寻求解决问题的最佳决策。 运用系统分析的方法处理具体问题时，应该遵循哪些原则呢？
整体性原则：在着眼于系统整体，在看某一阶段。
科学性原则：运用科学方法和数学工具进行定量分析。 “定性分析”是指用“语言”来描述一件事物的特性。 “定量分析”是指用“数字”来描述一件事物的特性。
系统分析的一般步骤 诊 断
明确问题 设立目标
收集资料 制定方案
分析计算，评价比较
开 方
检验核实，作出决策
系统分析的一般步骤
案例 田忌赛马
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
赢得赛马
6种比赛方案
第3方案
第3方案
1田上马------王上马 田中马------王中马 2田上马------王下马 田中马------王上马 3田上马------王中马 田中马------王下马
通用技术课程（苏教版）教学课件
更开中学 郑邦龙
第三章 系统及其设计
第二节 系统的分析
系统分析及其一般步骤
人生充满了抉择
决策的方法
经验决策：决策者完全凭借所积累的经验和
解决问题的惯性思维方式所进行
的决策。
科学决策：决策者凭借科学思维，利用科学 手段和科学技术所进行的决策。 系统分析就是一种科学决策的方法。
综合性原则：为实现系统目标服务。当存在 若干目标时，应排出优先次序，在尽可能不 损害第一个目标的前提下完成下一个目标。
The end ！
所谓问题，是现实情况与计划目标或理想状态之 间的差距。 系统分析的核心内容有两个：其一是进行“诊 断”，即找出问题是及其原因；其二是“开处方”， 即提出解决问题的最可行方案。 所谓明确问题，就是要明确问题的本质或特性、 问题存在范围和影响程度、问题产生的时间和环境、 问题的症状和原因等。 限定问题是系统分析中关键的一步，因为如果 “诊断”出错，以后开的“处方”就不可能对症下药。 在限定问题时，要注意区别症状和问题，探讨问 题原因不能先入为主，同时要判别哪些是局部问题， 哪些是整体问题，问题的最后确定应该在调查研究之 后。
系统分析 主要原则 优化 设计(共34张PPT)
湖北省的孝襄高速公路总投资额达72亿元人民币，是“十五” 期间该省投资规模最大、建设里程最长的一条高速公路 。
按照设计方案，孝襄高速公路要穿越占地面积达19km2的 “洛阳银杏保护区”，2万多棵树龄在百年以上的古银杏树将面临 毁灭性的破坏。银杏树的成长周期特别长，移栽成活率极低，一 旦被毁损，势必破坏当地的生物多样性。
二、系统设计应考虑的主要问题
1、系统设计的目的与要求 系统设计要从整体出发，以系统整
体功能的最优为目的 2、系统各部分之间的相互联系与相互
作用 系统设计要运用系统的思想综合考
虑和部分之间的关联、冲突问题，注 重各部分的横向、纵向联系。
二、系统设计应考虑的主要问题
3、系统设计方案的优化 首先从系统整体考虑优化，统
在实际生活中，常遇到对系统中各个局部考虑得 很仔细，却忽略或减少考虑全局的事例，这样就很难 得到良好的效果。
丁谓修复皇宫
宋真宗在位时，皇宫曾起火。一夜之间，大片的宫室楼台 殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿，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，面临着三个大问题：
筹兼顾，再在此基础上完善各部 分的设计。
唉！没有车位了， 又白进一趟！
请同学们思考能否自己设计出这个 车位指示系统？
三、系统设计的一般步骤
主要包括：将系统设计分解为若 干子系统，确定各子系统的目标、功 能及其相互关系，对子系统进行技术 和评价，对系统进行总体技术设计和 车评位价指等示。系统分解为哪几个子系统呢？
约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不 能人为调节的因素。
【学生活动】 讨论：影响系统优化的因素是什么？
阅读：数学模型
用数学公式、图表等描述客观事物的特征模 型，称为数学模型。 现实世界的事物与数学模型的关系可表示为：
系统分析 主要原则 优化 设计(共34张PPT)精品通用技术公开课
【学生活动】 讨论：影响系统优化的因素是什么？
阅读：数学模型
用数学公式、图表等描述客观事物的特征模 型，称为数学模型。 现实世界的事物与数学模型的关系可表示为：
现实世界 的原型
分析
抽象 数学模型 分析 数学结论 对原型的分析 解释
最优化方法解决问题的一般步骤
三个聪明海盗抢夺了100枚金币，在如何分配上发生 了争议。于是定下规矩，三个人先后说一套分配方案， 得到其余半数人的同意就通过，否则会被喂鲨鱼。
如果你第一个说，你会定怎样的方案？
系统分析是一种科学的决策方法
第四章 发现与明确问题
§3.2 系统的分析
运用系统分析的方法处理具体问题时，主要要遵循 三大原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则。
请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？
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 构更具说服力。
例如，在比较种稻是一年三季合算还是一年两季合算时， 有人就提出“三三进九不如二五一十”，这就是最简单而且也 是最实用的定量分析。当然，在处理复杂系统的分析和优化问 题时，往往需要使用比较复杂的数学工具。
优点： （1）工期____ （2）需要水电、木工和油漆各____个装修队同时 工作。 (3)相对于平行施工的方式,这种方式在施工时间内投 入的人力、施工设备、材料____。 在这一优化的案例中，影响优化的主要因素有哪些？
阅读：
系统工程
系统工程是指在系统思 想的指导下，综合应用自然 科学和社会科学中有关的先 进思想、理论、方法和工具， 对系统的结构、功能、要素、 信息和反馈等进行分析、处 理，解决实际问题，以达到 最优规划、最优设计、最优 管理和最优控制的目的。
系统分析与系统优化
装修施工进度（周）
6 9 12 15 18 21 24 27
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方案比较
施工特点 工期 施工队 设备、材料 现场管理
方案一 依此施工 27周
1
投入少
简单
方案二 平行施工 9周
3
投一条高速公路。按照设计方案，孝
目襄 1标9高k1m速：2的公保“路护洛要珍阳穿稀银越名杏占贵保地护的面区积银”达杏，林2 。 目万标多孝2棵：襄树控高龄制速在工公百程路年投抱以资上着额的洛古度阳银、银杏坚杏树持园绕了个圈，好处 原有物将 长 一设多：周旦面计样一临期被不性是毁特毁变；有灭 别 损。二利性 长 ，是于的 ， 势破移必在保坏栽破当护。成坏前我银活当国国杏率地内珍树极的外稀的低生心物，物成 血种管银疾杏病树呈，增实加现趋生 势多，样治性疗。心如血果管更改疾最病初的的中设药计银方杏案，供不应求的情况下， 有绕利避于保保护护区和1.4开k发m，银工杏程的指药挥物部资就源；三是保住了当 地要百为姓此的增致加富投资资4源20。0万元。
水电 3 ■
A 木工 3
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油漆 3
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水电 3
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B 木工 3
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油漆 3
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水电 3
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C 木工 3
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油漆 3
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方案二
装修 工 楼 过程 期
装修施工进度（周） 3 6 9 12 15 18 21 24 27
水电 3 ■
A 木工 3
■
油漆 3
系统分析与评价
（4）模型。系统对本质的描述，是方案的表达形 式。借助模型可对不同方案进行分析、计算和模 拟，以获得各种方案的性能、数据和其他信息。
（5）效果。系统达到目标所取得的成果即效果， 衡量效果的尺度是效益和有效性，必须用同一种
方法估计他们，这样才能进行直接的比较。
（6）准则。准则是目标的具体化，是系统价值的度量， 用以评价各种可行方案的优劣。准则必须定的恰当，而 且便于度量。
系统分析与评价
一、系统分析
一般说来，系统分析就是从系统总体出发，对需 要改进的已有系统和准备创建的新系统使用科学的方 法和工具，对系统目标、功能、环境、费用效益进行 调查研究，并收集、分析和处理有关资料和数据，据 此建立若干备用方案和必要的模型，进行模拟、仿真 实验，把实验、分析、计算的各种结果进行比较和评 价，并对系统的环境和发展作出预测，在若干选定的 目标和准则下，为选择对系统整体效益最佳的决策提 供理论和实验。
（7）结论。结论是系统分析得到的结果，有着具体的报 告、建议和意见等。结论应该阐述问题实质所在，并在 提出处理问题的建议，但一般不进行决策。
2.矿山系统分析的原则
整体性原则
在进行矿山分析时，首先确定所给定系统的边界 范围，把它从周围的系统中划分出来，同时逐级 递阶分解这个系统的各个组成部分，并规定他们 之间的基本相互关系。
3.矿山系统分析步骤
例一：
某发电厂环境工程的系统分析。
⑴ 问题：
根据发电厂的技术参数，模拟分析一个发电厂烟囱排放的烟尘与SO2在大 气中的扩散及污染情况，并提出污染治理方案。
⑵ 确定模拟分析流程 ,见下图。
பைடு நூலகம்
⑶ 基本数据调查。发电厂的技术参数如下。
① 机组：2×1200kW。
系统分析的一般步骤
思考:分析孝囊高速公路的 设计应该综合考虑哪些目 标？
分析: 应该对自然环境、资金、长远影响等因素进行综合 分析，如果破坏银杏林的话，势必对生态造成影响， 这是增加再多资金所也无法挽回。
方案改进: 工程指挥部最后决定增加资金绕路，孝襄公路以于 2005年9月30日正式全线开通。
结论: 可见系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析， 统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
3、综合性原则及应用实例
当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次 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。
兼顾
案例：孝襄高速公路 湖北省的孝襄高速公路 总投资额达72亿元人民币， 是“十五”计划期间该省投 资最大，建设里程最长的高 速公路，按照设计方案，孝 襄公路要穿越占地面积 19km的“洛阳银杏保护 区”，2万多棵古银杏将面 临毁灭的破坏。银杏的成长 周期很长，成活率低，一旦 破坏，势必破坏大地的生物 多样性。如果更改最初的设 计方案，绕避保护区 1．4km,工程要增加4200万 元。
合理地搭配，才能实现增产增收。
1)高杆与矮杆作物搭配 这种方法可有效地改善田间通风条件，充分利用空 间，对两种作物都有利。如小麦为主间作大蒜；以甘薯 为主，套作玉米，都是行之有效的科学搭配方法。 2)喜光与耐荫作物搭配 这种方法可缓和作物相互争光的矛盾，创造更有利 于农作物生长的环境。如喜光的玉米与喜凉的土豆间作， 玉米可获得充分的光照，同时又遮荫降低了土温，二者 相辅相成，促进了土地生长，有利于土豆块茎膨大，增 产丰收。
案例分析
（1）、田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案？
（2）、孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？
系统建模与系统分析
第三章系统建模与系统分析( System Modeling & System Analysis )1、系统建模及其方法2、系统分析及其方法目的：了解系统模型及建模方法掌握系统分析的基本方法3.1 系统模型第三章系统建模与系统分一、系统模型的定义与特性1.定义系统模型是对一个系统以某种确定形式( 文字、符号、图表、实物、数学公式等)进行描述、模仿和抽象，它反映系统的物理本质与主要特征。
..同一个系统根据不同的研究目的，可以建立不同的系统模型..同一个模型可以描述不同的系统。
2.特征..它是现实系统的抽象或模仿..它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；..它集中体现了这些主要因素之间的关系。
例3-1 ：耐用消费品新旧更替模型研究国家某类耐用消费品(冰箱、洗衣机等)拥有情况。
假设家庭购买新冰箱并一直使用到其损坏或者报废。
故任一时刻，全国有一个用了不同时间的冰箱拥有量的分布。
.假定以一年为单位考察不同使用年限的冰箱的拥有量。
.任何已使用了i年的冰箱至少还能使用一年的概率为仇.假设冰箱的最长寿命为n 年.第k 年新购买的冰箱数目为u(k).、为什么要用系统模型..经济、方便、快速、安全..可以对“思想”或“政策”试验..可以导致对科学规律、理论、原理的发现。
..系统模型的作用是局限的实际系统模型模型化实验、分析比较现实意义解释结论三、系统模型的分类1. 按模型的形式分类实体、比例、模拟模型解析、逻网络、图物理模型概念模型数学模型任务书、说明书技术报告物理模型数学模型物理模型数学模型概念模型网络模型图表模型逻辑模型解析模型比例模型模拟模型实体模型系统增加研究的速度现实性减修改的方便性建模时抽象性建模费2. 按其它方式分类按相似程度分同构模型同态模型按结构特性分形象模型模拟模型符号模型数学模型启发式模型按对对象的了解程度分白箱模型黑箱模型灰箱模型四、数学模型的优势数学模型——使用最广泛的模型..定量分析的基础；..它是系统预测和决策的工具..它可变性好，适应性强，分析问题速度快、省时、省钱，便于计算机处理。
3.1系统的结构——系统的基本特性
相关性
• 蝴蝶效应：一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中蝴蝶， 偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国德克萨斯 州的一场龙卷风。” 其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导 致其身边的空气系统发生变化，并产 生微弱的气流，而微弱的气流的产生 又会引起四周空气或其他系统产生相 应的变化，由此引起一个连锁反应， 最终导致其他系统的极大变化
目的性
汽车车速过快或过慢都会格外耗油，两者之间有 个最适当的速度，即经济速度（巡航速度）。你能 解释其中的道理吗？
目的性
系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别 这一系统与那一个系统的标志。 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。系统 的多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要 协调，寻求平衡或折衷的办法，从而更好地实现其 目的。
提高效率
提高经济效益
流程设计
节省时间
节省资源 安全
提高质量
系统的特性
• 整体性
• 相关性
• 目标性
• 动态性 • 环境适应性 系统的整体功能大于各部分的功能之和。（即1+1>2）
整体性
• 系统是一个整体，没有部分就没有整体，但系统 的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没 有的。(1+1>2)
• • • • 例如：一支球队 一个巧皮匠，没张好鞋样； 两个笨皮匠，彼此有商量； 三个臭皮匠，胜过诸葛亮。
整体性
• 系统不是各个要素的简单相加，系统内部的协 调和配合状况，直接影响系统整体功能的实现。 • 例如：自行车的磨合期 • 例如：木桶原理
最 长 板 最 短 板
相关性
过度发展畜牧业，导致绿洲变成荒漠。 这种变化说明什么？
一般汽车在雪地上会因为打滑而无法正 常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑作用， 使汽车环境适应性增强。
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系统分析的原则
(1)整体性原则。
系统分析的一个基本思想，就是把所要研究的对象看作一个有机的整体，以整体效益为日标。
整体性原则要求人们在认识和改造系统时，必须从整体出发，从组成系统的各要素间的相互关系巾探求系统整体的本质和规律。
目前，工业发达国家都在探索实现物流一体化、发挥物流综合功能的途径，这就需要依照整体性原则
进行系统分析，才能发挥物流综合功能，实现物流活动整体优化。
(2)层次性原则。
任何一个系统都是由定要素组成的整体。
一方面，这些要素是由其下一层要素组成的子系统；另一方面，该系统又是更大系统中的构成要素。
如此相互包含的关系就构成了系统的层次性。
运用系统分析方法研究物流问题，要注意整体与层次、层次与层次间的相互制约关系。
(3)结构性原则。
组成系统的要素间都有一种相互结合的存在方式，这种要素间的相互结合的状态，构成了系统赖以存在和运行的结构系统。
探讨物流系统目标最优化时，必须注意组成物流系统各要素之间的结构方式以及这种结构方式对物流系统整体的作用和影响，并根据物流系统的整体功能要求进行物流活动诸要素的结构设计，以便有效地满足物流系统的整体要求。
(4)相关性原则。
系统和系统之问、系统各要素之间、系统和要素之间是相互联系、相互作用的，具有相关性特点。
在运用系统分析方法研究物流系统时，一定要注意这种相关性。
例如，整个国民经济和物流系统的相互联系和相互作用，不仅是研究物流系统时首先遇到的问题，而且．也是物流系统发展的真正的最终原因。
(5)目的性原则。
人们建立系统总是出于某种需要，是为了达到预期的目的。
因此在进行系统分析时，应把物流系统看作是具有一定发展规律和趋势的系统，并在尊重客观规律的前提下确定物流系统应达到的目标。