高二通用技術(shù) 系統(tǒng)的優(yōu)化課件

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)1 1、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義2 2、能分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素、能分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素3 3、初步掌握系統(tǒng)最優(yōu)化的方法、初步掌握系統(tǒng)最優(yōu)化的方法4 4、運(yùn)用系統(tǒng)的分析方法來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)、運(yùn)用系統(tǒng)的分析方法來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)化的意義？探究一探究一：系統(tǒng)優(yōu)化的意義？ 以以最小的投入最小的投入，獲取系統(tǒng)的，獲取系統(tǒng)的最佳效益最佳效益或或最佳功能最佳功能。探究二探究二：優(yōu)化系統(tǒng)的方法？案例案例1：風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)力發(fā)電明確問(wèn)題明確問(wèn)題設(shè)定目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)制定方案制定方案最滿意解最滿意解推理推理 試驗(yàn)試驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)施驗(yàn)證實(shí)施 系統(tǒng)的優(yōu)化是指在系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件給定的條件( (或約束或約束

2、) )下，根據(jù)系統(tǒng)的下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化優(yōu)化目標(biāo)目標(biāo)，采取一定的，采取一定的手手段和方法段和方法，使系統(tǒng)的，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到目標(biāo)值達(dá)到最大化最大化( (或或最小化最小化) )。系系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)優(yōu)化化過(guò)過(guò)程程約束條件約束條件不能人為調(diào)不能人為調(diào)節(jié)節(jié)科學(xué)的估算、試驗(yàn)科學(xué)的估算、試驗(yàn)優(yōu)化系統(tǒng)的方法？方法一：案例 某家具廠要安排一周的計(jì)劃，產(chǎn)品是桌某家具廠要安排一周的計(jì)劃，產(chǎn)品是桌子和椅子。制作一張桌子需子和椅子。制作一張桌子需4 4平方木板及平方木板及2020小時(shí)工時(shí)，制作一張椅子需小時(shí)工時(shí)，制作一張椅子需6 6平方木板及平方木板及1818小時(shí)工時(shí)；每周擁有木材板料小時(shí)工時(shí)；每周擁有木材板料600600平

3、方，可平方，可用工時(shí)用工時(shí)400400小時(shí)；每張桌子利潤(rùn)小時(shí)；每張桌子利潤(rùn)5050元，每只元，每只椅子利潤(rùn)椅子利潤(rùn)6060元。按合同每周至少要交付元。按合同每周至少要交付8 8張張桌子和桌子和5 5張椅子，假定所有產(chǎn)品都能銷售。張椅子，假定所有產(chǎn)品都能銷售。問(wèn)：該廠每周生產(chǎn)桌子和椅子的數(shù)量分別是多少問(wèn)：該廠每周生產(chǎn)桌子和椅子的數(shù)量分別是多少時(shí)，能獲得最大利潤(rùn)？時(shí)，能獲得最大利潤(rùn)？利潤(rùn)最大值用利潤(rùn)最大值用表示，桌子數(shù)用表示，桌子數(shù)用 表示表示, ,椅子數(shù)用椅子數(shù)用 約束條件約束條件獲得最大利潤(rùn)獲得最大利潤(rùn)明確問(wèn)題明確問(wèn)題設(shè)定目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)列方程列方程求解（最優(yōu)解）求解（最優(yōu)解）驗(yàn)證實(shí)施驗(yàn)證實(shí)施影響

4、優(yōu)化的因素：影響優(yōu)化的因素：1x2x能人為調(diào)節(jié)的能人為調(diào)節(jié)的（材料）（材料）（工時(shí)）（工時(shí)）最優(yōu)的配送路線？ 案例：某配送中心位于案例：某配送中心位于A A點(diǎn)，現(xiàn)在將一批電視點(diǎn)，現(xiàn)在將一批電視機(jī)等家用電器配送到機(jī)等家用電器配送到B B、C C、D D處的處的3 3家商場(chǎng)，運(yùn)貨家商場(chǎng)，運(yùn)貨車從車從A A點(diǎn)出發(fā)，送完貨后返回，配送路線如圖，圖點(diǎn)出發(fā)，送完貨后返回，配送路線如圖，圖中帶箭頭的線分別表示兩地往返的方向，無(wú)箭頭中帶箭頭的線分別表示兩地往返的方向，無(wú)箭頭的線表示可以往返的線路。的線表示可以往返的線路。配送路線的方案與路程配送路線的方案與路程方案方案路線路線路程（路程（Km）1ABCDA51

5、2ABDCA463ACBDA594ACDBA475ADCBA516ADBCA58運(yùn)用數(shù)學(xué)模型求解運(yùn)用數(shù)學(xué)模型求解優(yōu)化系統(tǒng)的方法？方法二：方法二： 為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多樣的，但無(wú)論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法，都需要樣的，但無(wú)論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法，都需要經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)若干次完善和驗(yàn)證若干次完善和驗(yàn)證，才能得出最優(yōu)解或，才能得出最優(yōu)解或滿意解。滿意解。系統(tǒng)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型估算、試驗(yàn)最優(yōu)解滿意解完善、驗(yàn)證實(shí)踐探究：優(yōu)化小學(xué)門前的交通 小學(xué)小學(xué)海連路海連路北北通通灌灌路路海海昌昌路路單行線單行線單

6、行線單行線人行過(guò)街人行過(guò)街斑馬線斑馬線小片斷 ；明確問(wèn)題明確問(wèn)題設(shè)定目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)制定方案制定方案最滿意解最滿意解推理推理 試驗(yàn)試驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)施驗(yàn)證實(shí)施系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析約束條件約束條件學(xué)校門前的交通通暢學(xué)校門前的交通通暢1.1.分時(shí)段放學(xué)分時(shí)段放學(xué)2.2.增加值勤的交警增加值勤的交警3.3.多開(kāi)校門多開(kāi)校門小結(jié) 最優(yōu)化方法是系統(tǒng)學(xué)中的一個(gè)重要方法，它最優(yōu)化方法是系統(tǒng)學(xué)中的一個(gè)重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和財(cái)力資源的條件通常是指在一定的人力、物力和財(cái)力資源的條件下，使取得的效果（如生產(chǎn)產(chǎn)值、利潤(rùn)、效益等）下，使取得的效果（如生產(chǎn)產(chǎn)值、利潤(rùn)、效益等）達(dá)到最大，而投入（如能源、資金、人力、時(shí)間達(dá)到最大，而投入（如能源、資金、人力、時(shí)間等）達(dá)到最小的一種方法。等）達(dá)到最小的一種方法。要用定性和定量分析相結(jié)合的方法使系統(tǒng)要用定性和定量分析相結(jié)合的方法使系統(tǒng)最優(yōu)化最優(yōu)化堅(jiān)持系統(tǒng)整體的最優(yōu)化。運(yùn)用好權(quán)衡理念，堅(jiān)持系統(tǒng)整體的最優(yōu)化。運(yùn)用好權(quán)衡理念，舍卒保車，棄車保帥，這是為了保證對(duì)弈的最終舍卒保車，棄車保帥，這是為了保證對(duì)弈的最終勝利。勝利。不間斷