系統(tǒng)與設(shè)計_課件[1]

1、第三單元第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計系統(tǒng)與設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 認(rèn)識系統(tǒng)認(rèn)識系統(tǒng)汽車的傳動系統(tǒng)汽車的傳動系統(tǒng)太陽系呼吸系統(tǒng)車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、車閘等主要部件組成。控制車的方向。將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上。將動力機的運動和動力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置。當(dāng)腳踩腳蹬時,帶動中軸,使大鏈輪轉(zhuǎn)動起來經(jīng)鏈條傳動傳給小鏈輪,再傳到后輪,使其轉(zhuǎn)動起來與地面產(chǎn)生摩擦,從而實現(xiàn)前進,而前輪在這時還起到導(dǎo)向作用, 還可以起到防振,及地面對輪子的直接影響,又提高了舒適度。利用摩擦力使得自行車減速或停止。剎車不靈方向把不準(zhǔn)無法行進受力不均容易引起車圈變形子系統(tǒng)（subsystem）：是相對于大系統(tǒng)而言的，它是大系

2、統(tǒng)中相對獨立且具有一定功能的組成部分。要 素：指構(gòu)成系統(tǒng)的最主要的元素。傳動（動力）子系統(tǒng)：制動子系統(tǒng)： 承重子系統(tǒng)：方向控制子系統(tǒng)：行駛子系統(tǒng)：附設(shè)子系統(tǒng)：地球生態(tài)系統(tǒng)：地球生態(tài)系統(tǒng)：海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等子系統(tǒng)。交通系統(tǒng)：交通系統(tǒng)：航空運輸系統(tǒng)、鐵路運輸系統(tǒng)、公路運輸系統(tǒng)等子系統(tǒng)。管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)：生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。任何系統(tǒng)又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。任何系統(tǒng)又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。系統(tǒng)有大有小，有復(fù)雜有簡單。對于較大型的系統(tǒng)有大有小，有復(fù)雜有簡單。對于較大型的系統(tǒng)和比較復(fù)雜的系統(tǒng)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃系統(tǒng)和比較復(fù)雜的系統(tǒng)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若

3、干子系統(tǒng)（分為若干子系統(tǒng)（subsystemsubsystem）：）：構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個條件：構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個條件：請指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素（部分）組成，請指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素（部分）組成，并說出相互之間有怎樣的聯(lián)系。并說出相互之間有怎樣的聯(lián)系。系統(tǒng)的名稱組成要素（部分）臺燈學(xué)校多媒體教室手表縫紉機馬上行動：馬上行動： 燈座、燈座、 燈泡、燈泡、 燈罩、燈罩、 電線、電線、 開關(guān)等開關(guān)等實物展示臺、投影機、電動屏幕、展臺、實物展示臺、投影機、電動屏幕、展臺、音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。表殼、表帶、表芯等。表殼、表帶、表芯等。機頭、機座、傳

4、動和附件機頭、機座、傳動和附件2、系統(tǒng)的類型小型系統(tǒng)、中型系統(tǒng)、大型系統(tǒng)和巨型系統(tǒng).1)按系統(tǒng)的規(guī)模分：按系統(tǒng)的規(guī)模分：2)按組成要素的性質(zhì)（按人類干預(yù)的情況）分：按組成要素的性質(zhì)（按人類干預(yù)的情況）分：復(fù)合系統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)既包含人造系統(tǒng)又包含自然系統(tǒng)。既包含人造系統(tǒng)又包含自然系統(tǒng)。自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)。自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)。自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如天原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如天體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等。又如呼吸系統(tǒng)、消化體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等。又如呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。人造系統(tǒng)人造系統(tǒng)如人造衛(wèi)星、海運船只、機械設(shè)如人造衛(wèi)

5、星、海運船只、機械設(shè)備等。又如：交通系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、備等。又如：交通系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、文藝系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、社會系統(tǒng)等等。文藝系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、社會系統(tǒng)等等。3)按系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系分：開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)按系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系分：開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)。和孤立系統(tǒng)。開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)是指在系統(tǒng)邊界上與環(huán)境有信息、是指在系統(tǒng)邊界上與環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互作用的系統(tǒng)。例如商業(yè)系統(tǒng)、物質(zhì)和能量交互作用的系統(tǒng)。例如商業(yè)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)，這些都是開放系統(tǒng)。在生產(chǎn)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)，這些都是開放系統(tǒng)。在環(huán)境

6、發(fā)生變化時，開放系統(tǒng)通過系統(tǒng)中要環(huán)境發(fā)生變化時，開放系統(tǒng)通過系統(tǒng)中要 素素與環(huán)境的交互作用以及系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)作用，與環(huán)境的交互作用以及系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)作用，使系統(tǒng)達到某一穩(wěn)定狀態(tài)。因此，開放系統(tǒng)常使系統(tǒng)達到某一穩(wěn)定狀態(tài)。因此，開放系統(tǒng)常是自調(diào)整或自適應(yīng)的系統(tǒng)。是自調(diào)整或自適應(yīng)的系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)是一個與外界無明顯聯(lián)系的系統(tǒng)，是一個與外界無明顯聯(lián)系的系統(tǒng)，環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個邊界，不管外部環(huán)境環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個邊界，不管外部環(huán)境有什么變化，封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內(nèi)部穩(wěn)定的均有什么變化，封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內(nèi)部穩(wěn)定的均衡特性。封閉系統(tǒng)衡特性。封閉系統(tǒng)的一個實例就是密閉罐中的一個實例就是密閉罐

7、中的化學(xué)反應(yīng)，在一定初始條件下，不同反應(yīng)物在的化學(xué)反應(yīng)，在一定初始條件下，不同反應(yīng)物在罐中經(jīng)化學(xué)反應(yīng)達到一個平衡態(tài)。注意物理上講，罐中經(jīng)化學(xué)反應(yīng)達到一個平衡態(tài)。注意物理上講，還有嚴(yán)格劃分，往往僅把沒有物質(zhì)來往的系統(tǒng)稱還有嚴(yán)格劃分，往往僅把沒有物質(zhì)來往的系統(tǒng)稱封閉系統(tǒng)；而把沒有物質(zhì)、能量和信息來往的稱封閉系統(tǒng)；而把沒有物質(zhì)、能量和信息來往的稱為孤立系統(tǒng)。為孤立系統(tǒng)。自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)和思維系統(tǒng)自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)和思維系統(tǒng)5)按組成元素劃分則有實體系統(tǒng)、概念系統(tǒng)；按組成元素劃分則有實體系統(tǒng)、概念系統(tǒng)；6）按狀態(tài)劃分：）按狀態(tài)劃分： 有靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)；穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和非穩(wěn)有靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)；穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)

8、和非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)；態(tài)系統(tǒng)；馬上行動：馬上行動：請分別列舉以下系統(tǒng)的請分別列舉以下系統(tǒng)的2323個實例。個實例。工業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng)：工業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng)： 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、光纖工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、光纖工業(yè)電視系統(tǒng)、工業(yè)除塵系統(tǒng)、工業(yè)排風(fēng)系統(tǒng)、影工業(yè)電視系統(tǒng)、工業(yè)除塵系統(tǒng)、工業(yè)排風(fēng)系統(tǒng)、影子系統(tǒng)、清除系統(tǒng)垃圾。子系統(tǒng)、清除系統(tǒng)垃圾。 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)銀行系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)銀行系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)率系統(tǒng)。生產(chǎn)率系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng)：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng)：軍事方面的系統(tǒng)：軍事方面的系統(tǒng)： 導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)、防衛(wèi)系統(tǒng)。導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)、防衛(wèi)系統(tǒng)。系統(tǒng)的基

9、本特性有：系統(tǒng)的基本特性有：第二節(jié) 系統(tǒng)分析的基本方法整體性整體性目的性目的性相關(guān)性相關(guān)性環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性層次性層次性例如：自行車條輻的調(diào)整，動一條整個車輪例如：自行車條輻的調(diào)整，動一條整個車輪都發(fā)生改變。都發(fā)生改變。 羅丹的作品巴爾扎克羅丹這樣做的目的何在，雕塑家的這一行為羅丹這樣做的目的何在，雕塑家的這一行為給你以怎樣的啟示？給你以怎樣的啟示？ 讓人們看到其它的美所在。不能離開整體去分析任何讓人們看到其它的美所在。不能離開整體去分析任何一個組分，一個系統(tǒng)組織的好不好，就看它的整體功能實一個組分，一個系統(tǒng)組織的好不好，就看它的整體功能實現(xiàn)的怎樣。羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們注意雕像現(xiàn)

10、的怎樣。羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們注意雕像的整體，而不僅僅是注意這雙手。的整體，而不僅僅是注意這雙手?！鞠到y(tǒng)思路系統(tǒng)思路】做任何事情都要重視整體效應(yīng)，做任何事情都要重視整體效應(yīng)，必要的時候要舍得拋棄部分而保留整體。必要的時候要舍得拋棄部分而保留整體。（3）【系統(tǒng)思路系統(tǒng)思路】系統(tǒng)不是各個元素（組分）的系統(tǒng)不是各個元素（組分）的簡單相加。如果將它們之間的相互聯(lián)系和相簡單相加。如果將它們之間的相互聯(lián)系和相互作用協(xié)調(diào)好，就能得到互作用協(xié)調(diào)好，就能得到“1+12” 的效果。的效果。反之亦然。反之亦然。2.根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，解釋右表中所列的根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，解釋右表中所列的現(xiàn)象：現(xiàn)象：現(xiàn)現(xiàn)

11、 象象原原 因因“一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃。 ” 三個臭皮匠頂個諸葛亮 一著不慎、全盤皆輸 “棄卒保車” 不符合整體性的原則、各組分之間，不符合整體性的原則、各組分之間，組分與整體之間協(xié)調(diào)的不好，不能組分與整體之間協(xié)調(diào)的不好，不能形成良好的功能。形成良好的功能。各組分之間，組分與整體之間協(xié)調(diào)的各組分之間，組分與整體之間協(xié)調(diào)的好，形成良好的功能。好，形成良好的功能。各組分之間相互聯(lián)系、相互作用，任何一個元素或各組分之間相互聯(lián)系、相互作用，任何一個元素或組分的變化都會影響其他元素和組分實現(xiàn)其功能。組分的變化都會影響其他元素和組分實現(xiàn)其功能。系統(tǒng)有很多的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間有一

12、定的層次系統(tǒng)有很多的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間有一定的層次性，首先要保證主要組分，再考慮次要的。性，首先要保證主要組分，再考慮次要的。辯論：在一個系統(tǒng)中，各要素好，則整體性辯論：在一個系統(tǒng)中，各要素好，則整體性能是否好？能是否好？某球隊有的是球星，但他們各打各的，最終這個某球隊有的是球星，但他們各打各的，最終這個球隊打不贏一支普通的球隊。說明了什么？球隊打不贏一支普通的球隊。說明了什么？某校畢業(yè)班學(xué)生學(xué)習(xí)很緊張，有一位教師為了提某校畢業(yè)班學(xué)生學(xué)習(xí)很緊張，有一位教師為了提高自己所教學(xué)科的成績，他充分利用自習(xí)、晚修等高自己所教學(xué)科的成績，他充分利用自習(xí)、晚修等時間給學(xué)生補課。請你談?wù)勊淖龇ㄊ欠裾_？為

13、時間給學(xué)生補課。請你談?wù)勊淖龇ㄊ欠裾_？為什么？什么？2 2）目的性）目的性（1）人們?yōu)槭裁匆l(fā)明自行車？）人們?yōu)槭裁匆l(fā)明自行車？自行車的由來：自行車的由來：世界上第一輛自行車出現(xiàn)于1790年，由法國人希布拉克用木材制成，沒有腳蹬，靠雙腳交替踏地前進。1801年，俄國人阿爾塔莫諾夫發(fā)明了一輛輪子前后掛著的小車。這些發(fā)明家把它作為禮物獻給了俄國沙皇。1831年，德國人德列斯發(fā)明了車把，可以方便地轉(zhuǎn)彎。 1839年，英國人麥克米倫發(fā)明了腳踏，裝于前輪上。 1880年，法國人基爾梅發(fā)明了鏈條，用它帶動后輪旋轉(zhuǎn)。 1888年，英國人鄧?yán)掌瞻l(fā)明了充氣車胎。 任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能

14、。任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能。（2）自行車為什么要有剎車功能？自行車的作用是提）自行車為什么要有剎車功能？自行車的作用是提高速度，使人們可以更快地到達目的地，而剎車的作用高速度，使人們可以更快地到達目的地，而剎車的作用卻是減速，兩者相矛盾。為什么還要剎車呢？卻是減速，兩者相矛盾。為什么還要剎車呢？在某些情況下（如下陡坡），行車速度和安全要求這兩個具體目標(biāo)產(chǎn)生了矛盾，就得通過剎車來減速，進行協(xié)調(diào)，從而保證自行車更好地到達目的地。【系統(tǒng)思路系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的具體目標(biāo)之間有矛盾時，要從系統(tǒng)的具體目標(biāo)之間有矛盾時，要從系統(tǒng)的目的出發(fā)，進行協(xié)調(diào)。系統(tǒng)的目的出發(fā)，進行協(xié)調(diào)。3)相關(guān)性 (1)

15、為了保護草原植被，當(dāng)?shù)卣C布了禁止大量捕殺為了保護草原植被，當(dāng)?shù)卣C布了禁止大量捕殺野狼的法令，這是什么道理？野狼的法令，這是什么道理？狼捕殺羊、野兔等食草性動物，使其數(shù)量減少，從而狼捕殺羊、野兔等食草性動物，使其數(shù)量減少，從而起到保護植被的作用。起到保護植被的作用。 相同的道理，為了使野生動物園的羚羊更有活相同的道理，為了使野生動物園的羚羊更有活力、生命力更強，可以引進狼或豹子等肉食動物。力、生命力更強，可以引進狼或豹子等肉食動物?！鞠到y(tǒng)思路系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的各個元素、組分的變化會對其他系統(tǒng)的各個元素、組分的變化會對其他的元素、組分起影響。的元素、組分起影響。(2)如何理解如何理解“一著不

16、慎，滿盤皆輸一著不慎，滿盤皆輸”？ 不管什么棋類比賽，關(guān)鍵的一著下錯，都很有可不管什么棋類比賽，關(guān)鍵的一著下錯，都很有可能輸?shù)粽P棋。能輸?shù)粽P棋?！鞠到y(tǒng)思路系統(tǒng)思路】要重視關(guān)鍵因素。在一個系統(tǒng)中要重視關(guān)鍵因素。在一個系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的變化，甚至?xí)θ之a(chǎn)生決定性的關(guān)鍵部分的變化，甚至?xí)θ之a(chǎn)生決定性的影響。影響。(1)家用電冰箱不能緊貼墻壁放置，汽車在雪地行走輪胎要加鏈條，這是都為什么？ 冰箱放置與墻保持距離，目的是有一個適當(dāng)?shù)纳峥臻g，從而保持正常工作。 一般汽車在雪地上會因為打滑而無法正常行走，因此在輪胎上加鏈條是起防滑作用。【系統(tǒng)思路系統(tǒng)思路】系統(tǒng)只有在一定的環(huán)境條件下才能保系統(tǒng)只有在

17、一定的環(huán)境條件下才能保持（或恢復(fù)）其原有的特性。持（或恢復(fù)）其原有的特性。馬上行動馬上行動1.談?wù)劇按何媲飪觥?的含義： 這是環(huán)境適應(yīng)性的體現(xiàn):由于人自身就是一個系統(tǒng)，春天多穿一些是對冬天的一種適應(yīng)和銜接，秋天穿少一些是對夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病。（隨著外界氣候的變化，人們必須能適應(yīng)周圍的環(huán)境，借助物質(zhì)資料，才能保持和恢復(fù)人的活動。）系統(tǒng)分析的顯著特點：系統(tǒng)分析的顯著特點： 是完整地而不是零星地處是完整地而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思素及其相互的影響，全面地思考和

18、解決完問題?？己徒鉀Q完問題。管理學(xué)中的管理學(xué)中的“木桶理論木桶理論”是指：是指： 人的能力大小是由他身上最劣質(zhì)的素養(yǎng)決定的，人的能力大小是由他身上最劣質(zhì)的素養(yǎng)決定的，一個企業(yè)成功的概率大小也是由這個企業(yè)的最薄弱一個企業(yè)成功的概率大小也是由這個企業(yè)的最薄弱的環(huán)節(jié)決定的，就像木桶的容水多少是由木桶最短的環(huán)節(jié)決定的，就像木桶的容水多少是由木桶最短的一塊木板決定的一樣。的一塊木板決定的一樣。木桶理論的外延還可以擴大到：木桶理論的外延還可以擴大到：1）木桶容水的多少還要由木桶的直徑?jīng)Q定。）木桶容水的多少還要由木桶的直徑?jīng)Q定。 對于個人，如果你的能力只有那么大，對于個人，如果你的能力只有那么大，你必須學(xué)習(xí)，不斷地增加自己的知識直徑。企你必須學(xué)習(xí)，不斷地增加自己的知識直徑。企業(yè)亦然