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系统与设计 海宁三中 朱沈中 系统的含义 系 统 与 设 计 系统的结构 b 系统的分类 a 系统的基本特性 b 基本方法和一般步骤 c 系统的分析 系统分析的主要原则 a 分析影响系统优化的因素 c 系统的设计 简单系统设计的方法 系统的设计 c c 系统的含义 系统 = 要素1 + 要素2 + …… 系统 = 部分1 + 部分2 + …… 构成系统的三个条件： 1、要素或部分至少两个 2、相互联系、相互作用 3、整体具有新功能 系 统 子系统1 子系统2 …… b 1、下列不属于构成电饭锅系统的 条件是（ C ） A.电饭锅由锅盖、内锅、锅体和按 键等部分组成 B.电饭锅的各要素相互联系、相互 作用 C.电饭锅整体设计安全美观 D.电饭锅的功能是各部件所没有的 2、 下列说法不能成为我们判断“电 脑构成一个系统”依据的是（ ） D A．电脑由显示器、主板、机箱、键盘、 鼠标、音响等部件组成 B．显示器、主板、机箱、键盘、鼠标、 音响等部件相互联系、相互作用 C． 电脑的功能是单个部件所没有的 D． 电脑具有办公和娱乐的功能 3、水（H2O）是由氢和氧两种元素构成， 但当你口喝需要喝水时，分别吸入氢气和 氧气并不能为你解渴，这说明（ C ） A．至少要有两个或两个以上的要素才 能构成系统 B．各要素（部分）之间相互联系、相 互作用，按照一定的方式形成整体 C．系统整体所具有的功能是各个要素 （部分）的功能中没有的 D．系统包含子系统，它又是更大系统 的子系统 4、下面关于系统的叙述，错误的是 （ B ） A．系统是一个整体，即是具有整体的 特性功能、目标和作用的有机整体 B．在一个系统中，子系统之间各自独 立工作，互不相干 C．系统有时必须适应外部环境的变化 D．系统的目的性是指每个系统都具有 各自特殊的功能 系统的分类 系 统 自然系统 系 统 实体系统 人造系统 抽象系统 系 统 静态系统 系 统 开放系统 a 动态系统 封闭系统 系统论创立者：贝塔朗菲（生物学家） 1、下列各项中，属于自然系统的 是（ B ） A、塑料大棚 B、森林 C、智能大楼 D、飞机 2、下列属于抽象系统的是（ A．一棵树 D B．机械系统 C．生态系统 D．windows 操作系统 ） 3、我们生活在学校大家庭中，学 校的正常运转需要我们的参与，那 学校属于（ C ） A．自然系统 B．封闭系统 C．实体系统 D．抽象系统 4、操作系统是计算机的灵魂。而我国这 一市场长期被国外产品所占领,2006年， 具有自主知识产权的“银河麒麟”操作系 统的研制成功,是我国实施863计划的一项 重大成果,标志着我国操作系统研发水平 迈上了一个新台阶。“银河麒麟”操作系 BD 统属于（ ）。 Ａ.自然系统 Ｂ.人造系统 Ｃ.实体系统 Ｄ.抽象系统 系统的基本特性 b 整体性 最基本的特性，着眼于整体与要素 （部分）之间的作用、联系 相关性 着眼于要素（部分）之间的作用、联系 目的性 系统的标志，实现一定的功能、目标 动态性 系统的运动、变化、发展（时间） 环境适应性 适者生存，不适者淘汰（环境） 1、系统的的基本特性是指（ B ） Ａ．整体性、目的性、相关性、环境 适应性、定时性 Ｂ．动态性、整体性、目的性、相关 性、环境适应性 Ｃ．整体性、目的性、相关性、环境 适应性、同一性 Ｄ．相关性、环境适应性、定时性、 整体性、目的性 2、一堆沙子、钢筋、水泥等材料散 放在一起没什么意义，但是如果将它 们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 系统最基本的特性是（ ）C A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、适应性 3、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 4、“碳含量高，则合金钢的硬度 高、韧性差；碳含量低，则合金 钢硬度低、耐磨性差。”这主要 体现了系统的 （C ） A．整体性 B．目的性 C．相关性 D．动态性 5、“木桶理论”认为，木桶的盛 水量取决于最短的那块木板的长度。 这个例子反应系统基本特性中的哪 个特性 （A ） A．整体性 B．目的性 C．相关性 D．动态性 6、计算机的CPU上安装的小风扇有 时转的快，有时转的慢，这个现象 说明了系统的什么基本特性（ ） A．整体性 D B．相关性 C．环境适应性 D．动态性 7、计算机的CPU上安装的小风扇当 CPU温度教高时转的快，CPU温度较 低时转的慢，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 8、下列事例用系统的相关性来解 释的是 （ C ） A．三个小皮匠顶个诸葛亮 B．下棋时，一着不慎，满盘皆输 C．装修房子时，要考虑油烟机与 预留的位置距离远近 D．春捂秋冻 9、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 10、 在夏天和冬天使用鼠标的时候，手会出汗 或感觉寒冷。邓智恒同学发明了冷暖鼠标。天 热时，控制开关拨到第一级，小风扇通电，把 凉爽吹送到手上；天冷时，控制天关拨到第二 级，电热丝通电，把温暖传递到手上。当拨动 开关到第三级时，鼠标上的吹风和发热两个功 能都被切断，鼠标作普通鼠标使用。这个发明 体现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 11、2008年北京奥运会比赛视频转 播利用计算机技术来实现数字信号 的传输，如果一个小程序的错误将 会影响相关程序的正常运行，这主 要体现了系统的什么特征：（ D ） A．整体性 B．动态性 C．环境适应性 D．相关性 12、奥运火炬燃烧系统可抵抗11级大 风和数倍于每小时50毫米的大雨，火 焰可达到30厘米高，形态饱满，而且 造型美观，火焰明亮。这说明此燃烧 系统具有哪一基本特性( D ） A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．环境适应性 13、大约六千年前出现了“日晷”，四 千年前“漏刻”问世，十三世纪中叶以 后钟表才出现。 20世纪六十年代出现了 第一块石英电子手表，日误差缩小到零 点二秒以内，70年代发明了数字显示手 表。记时器的发展史体现了（ ） D A.系统不断适应环境 B.整体性需要多要素的配合 C.系统的不断优化 D.系统是具有动态性的 14、人们往往希望汽车跑得又快又 省油，但车速过快会格快耗油，有 个折中的最适当的速度叫经济速度， 最省油，这体现了系统的什么特性？ （ ） B A、整体性 B、相关性 C、目的性 D、环境适应性。 15、“泰坦尼克”号游轮，在当时看 来，使用的各项技术大都是当时世界 最先进的。但是在处女航中却触冰沉 没了。请从系统的角度理解，它的沉 没主要反映了系统基本特性的那个方 面：（ D ） A、整体性 B、相关性 C、目的性 D、环境适应性 16、“泰坦尼克”号游轮有两层船底，由带自动 水密门的15道水密隔墙分为16个水密隔舱，跨越 全船。16个水密(不进水的)隔舱防止她沉没。即 使四个隔舱灌满了水，也可以保持漂浮状态。但 是在触冰后却沉没了。原因在于当时的炼钢技术 并不十分成熟，炼出的钢铁以现代的标准来衡量 根本不能用于造船。泰坦尼克号上所使用的钢板 含有许多化学杂质硫化锌，加上长期浸泡在冰冷 的海水中，使得钢板变的很脆，一触即溃。请从 系统的结构这一角度理解，它的沉没主要反映了 系统基本特性的那个方面： （A ） A、整体性 B、相关性 C、目的性 D、环境适应性 17、数码照相机在与被拍摄物体相 距较远和较近的情况下都能拍摄出 清楚的数码照片，数码相机的这一 功能说明数码相机具有系统的 （ A ） A．环境适应性 B．动态性 C．目的性 D．相关性 18、区别数码摄相机和数码照相机 最大的标志是系统的( B ) A．整体性 B．目的性 C．动态性 D. 环境适应性 19、我国用火箭发射神舟飞船后， 为确定飞船飞行的是否正常，所以 要用雷达天线二十四小时转动来跟 踪飞船，这表明系统具有（ B ） A．环境适应性 B．动态性 C．相关性 D．整体性 20、任正非所领导的华为集团在集 团发展初期就制定了长远规划，经 过集团内部自身的完善，并积极拓 展海外市场，在最近几年发展迅猛， 成为中国乃至全球的知名企业，请 问这体现了系统的（ ） C A．整体性 B．相关性 C．目的性 D．环境适应性 21、时装设计师在对模特进行设计 时，需要从头到脚全方位的进行考 虑，这体现了系统的（ B ） A．相关性 B．整体性 C．环境适应性 D．动态性 22、据京华时报报道：“高中新课 程启动后，应试教育将向素质教育 转变，这为真正意义上的高考改革 提供了一条更为合理、可行的变革 渠道…”以上说明教育系统的（C ） A． 功能性 B． 环境适应性 C． 动态性 D． 整体性 23、高二（3）班篮球队参加校篮 球赛，程东因脚扭伤换替补队员进 场比赛，最终未能取得满意成绩。 这事例说明高二（3）班篮球队具 有系统的（ A ）特性。 A．整体性 B．相关性 C. 动态性 D．环境适应性 24、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 25、陈鸣同学家进行家居装修时，他对家用 电路的设计提出了几点要求，试用系统的基 本特性加以分析 ① 要把电路设计与气路、水管、厨房电气位 置等因素相协调，统筹安排。 整体性 ② 墙壁插座既要考虑现在的用场，还得留有 余地，适应电器位置的变化。 动态性 ③ 在元件的选择上，要能适应市电电压的变 化，并要考虑防雷电的要求。 环境适应性 ④ 要把空调线路、照明线路、墙壁插座线路 分别安排，避免相互干扰。 相关性 ⑤ 要做到安全、方便和实用。目的性 系统分析的基本方法和一般步骤 决 策 经验决策 科学决策（系统分析） 系统分析 一 般 步 骤 1、概念：（P76页） 2、特点：完整、全面 1、明确问题、设立目标 2、收集资料、制定方案 3、分析计算、评价比较 4、检验核实、作出决策 c 1、系统分析的目的是：（ D ） A．为了减少系统内子系统的要素 B．为了减少设计过程的不确定因素 C．为了减少实验的失败 D．为了减少设计决策的风险 2、什么是系统分析？它属于哪一种 决策？ 答：1、系统分析是为了发挥系统 的功能，实现系统的目标，运用科 学的方法对系统加以周详考察、分 析、比较、试验，并在此基础上拟 定一套有效的处理步骤和程序，或 对原有系统提出改进方案的过程。 2、系统分析属于科学决策 系统分析的主要原则 整体性原则 科学性原则 综合性原则 a 部分或要素之间是 平行关系 定量分析 目标之间有优先次序 1、下列不属于系统分析 的主要原则是（ D ） A.整体性原则 B.科学性原则 C.综合性原则 D.目的性原则 2、市政部门对城市公共设施进行 改造时要集中道路、水电、煤气、 建设等相关部门一起来来讨论，进 行统筹规划，这体现了系统分析的 哪个原则？（ A ） A．整体性原则 B．科学性原则 C．综合性原则 D．相关性原则 3、某些情况下，综合若干方案的 优点，会取得意外效果．现代医学 采用中西医结合的方法攻克了许多 疑难杂症．上述例子利用了系统分 析中的（ C ） Ａ．整体性原则 Ｂ．科学性原则 Ｃ．综合性原则 Ｄ．定量分析方法 4、在比较水稻一年种两季还是三 季产量才会高时，有人说“三三进 九不如二五一十”，这体现了系统 的（ D ）分析方法。 A、目标分析 B、任务分析 C、定性分析 D、定量分析 5、在比较种植水稻是一年三季合 算还是一年二季合算的问题上，往 往采用“三三进九不如二五一十” 的数学方法。此方法符合系统分析 的（ B ）。 A.整体性原则 B.科学性原则 C.综合性原则 D.常理性原则 6、杭州市在对旧城的道路改造过程 中碰到了一些问题，由于古树较多， 在找到最优路线的同时，往往有些古 树需要移动，但是树木移动以后成活 率很低，我们在规划时要考虑系统分 析的( C ) A．整体性原则 B．科学性原则 C．综合性原则 D．相关性原则 7、一些金属加入到钢材中可以提 高钢的硬度，但具体加多少量是很 难确定的，工厂里一般都用黄金分 割法进行试验，以确定具体的量。 这种定量分析的方法遵从了系统分 析的（ D ）原则。 A．整体性 B．综合性 C. 定量性 D．科学性 分析影响系统优化的因素 c 系统的优化：概念（P81页） 优化目标 目标函数 影响因素：影响目标函数，且可以人为调节的因素 约束条件：影响目标函数，且不能人为调节的因素 系统优 化方法 数学模型 完善、验证 最优解 估算、试验 完善、验证 满意解 1、从手摇洗衣机发展到全自动滚 筒洗衣机，这主要符合生产系统中 的哪一优化（ D ） A．专业化产生优化 B．新的投入产生优化 C．联合、协作产生优化 D．创新、革新产生优化 2、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。 3、网箱养鱼是一种科学养鱼方法。它是利用网 片装配成一定形状的箱体，设置在较大的水体中， 通过网眼进行网箱内外水体交换，使网箱内形成 一个适宜鱼类生活的活水环境。利用网箱养鱼， 不仅提高了水面的利用率，而且提高了鱼产量。 根据这个案例，选择恰当的答案（ ） C A．增加系统的要素，就能使系统得到优化 B．增加了网箱，其实是增加了系统的约束条件 C．采用网箱养殖，系统的目标函数产生了显著 的影响 D．网箱养殖，是系统优化的必然选择 简单系统设计的方法 系统设计：概念（P86页） 考虑的问题 1、目的与要求 2、相互联系、作用 3、方案的优化 一般步骤：（P87页） c 1、系统设计的步骤主要有：①确 定各子系统的目标、功能及相互关 系；②将系统分解为若干子系统； ③对系统进行总体技术设计和评价 ④对子系统进行技术设计和评价， 其正确的顺序应为 （ B ） A．①②③④ B．②①④③ C．②③①④ D．①④②③ 2、小强买了一套两室两厅 一厨一卫的房子，接下来 他准备装修，右面是他房 子的平面结构图。 （1）根据你的理解，请你 帮小强初步设计一下，下 面数字编号可以设计成什 么功能的区域①厨房② 餐厅 ③ 客厅 ④ 客卧 ⑤ 主卧 ⑥卫生间 （2）请你指出这套房子设 计两处不合理的地方 4客卧中开门应开到墙那边 4客卧中没设置窗 （3）为了装修好这套房子，小强制定了一个 装修计划表: 水电工 装修所用时间 工人数 工程队的工作总量 t1 n1 C1 水泥工 木工 油漆工 t2 n2 C2 t3 n3 C3 t4 n4 C4 小强希望在90天内把这套房子装修好，但是 他也发现一个问题，当地的工人师傅很难叫， 请问小强该怎么办？才能使工人师傅叫得最 少，请帮他列出目标函数和约束条件。 目标函数： N nin n1 n2 n3 n4 约束条件： t1 t 2 t 3 t 4 90 n1t1 C1、n2t2 C2、n3t3 C3、n4t4 C4