32系統(tǒng)的分析

1、班級(jí)：高二（）班姓名： 教師評(píng)價(jià)：課題:3.2 （1）系統(tǒng)的分析【技能講解】（教師講解知識(shí)點(diǎn)）一、系統(tǒng)的分析及其一般步驟1、什么是系統(tǒng)分析：每個(gè)人都會(huì)面臨選擇、面臨決策。決策方法有經(jīng)驗(yàn)決策和科學(xué)決策，經(jīng)驗(yàn)決 策是人們慣用的方法，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致失誤；科學(xué)決策則可以最大限度地減少失誤。系統(tǒng)分析就 是一種科學(xué)決策的方法。例如，在人口規(guī)模很小的縣城，道路狀況簡(jiǎn)單，公共交通線路的決策也簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)者憑借經(jīng) 驗(yàn)，可以完成公交線路的設(shè)計(jì)。在上百萬(wàn)人口規(guī)模的大城市，道路狀況復(fù)雜，市民對(duì)交通的需求 趨于多樣化，這時(shí)若僅憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)劃公交線路，容易顧此失彼，出現(xiàn)失誤。如果把大城市的公共交 通看做一個(gè)系統(tǒng)，綜合考察全市的

2、道路狀況、人口密度的分布、不同區(qū)域的居民對(duì)公共交通的要 求等，運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行綜合分析和研究，就能找出城市公交線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的最佳方案。這種為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析?比較、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過(guò) 程，就是系統(tǒng)分析。系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是完整地而不是零星地處理問(wèn)題，考慮各種主要變化因 素及其相互的影響，全面地思考和解決問(wèn)題。借助于系統(tǒng)分析，可以正確地提出整體目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)剡x擇方案，科學(xué)地確定行動(dòng)的方略。案例分析：漢字激光照排系統(tǒng)20世紀(jì)70年代中期，“漢字精密照排系統(tǒng)”被列入國(guó)家 漢字2漢字

3、處理項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)，日本流行的是光學(xué)機(jī)械式二代 照排機(jī)，歐美流行的是陰極射線管式三代照排機(jī)，英國(guó)正在 研制激光照排四代機(jī)，但還沒(méi)有形成商品。而國(guó)內(nèi)從事漢字 照排系統(tǒng)研究的單位，采用二代機(jī)或三代機(jī)的模擬存儲(chǔ)方法， 但由于與西文相比，漢字字形的信息量龐大，難以解決存儲(chǔ) 和輸出等技術(shù)難題。漢字照排系統(tǒng)的研制何去何從？ 1976年， 王選教授做出了一個(gè)大膽的決策：采用跨越式發(fā)展的技術(shù)路 線，跨過(guò)第二代和第三代照排系統(tǒng)，直接研制第四代激光照 排系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)的漢字照排有三種方案可以選擇。光學(xué)機(jī)械式二代照排機(jī)采用的是機(jī)械方式選字，體積 大，功能差；陰極射線管式三代照排機(jī)對(duì)底片靈敏度要求很高，國(guó)產(chǎn)底片不容易過(guò)關(guān)；激

4、光照排 四代機(jī)，國(guó)際上正在研制之中。如果選擇前兩種方案，技術(shù)難度小，容易實(shí)現(xiàn)；如果選擇激光照 排方案，技術(shù)難度雖大，但無(wú)疑將引起我國(guó)報(bào)業(yè)、出版印刷業(yè)等媒體傳播領(lǐng)域一場(chǎng)深刻的革命。激光照排在技術(shù)上至少需要解決兩大難題：一是漢字字形信息量大，要解決字形信息量壓縮 問(wèn)題；二是漢字字形信息壓縮后存入計(jì)算機(jī)，需要將其快速還原和輸出。王選使用“輪廓描述方 法”描述漢字字形，使字形信息量壓縮為原來(lái)的1/500，達(dá)到當(dāng)時(shí)世界最高水平；同時(shí)提出了適合 硬件實(shí)現(xiàn)、失真最小的高速還原漢字字形算法，使還原速度達(dá)到每秒250字；后又設(shè)計(jì)出一種加 速字形復(fù)原的超大規(guī)模專用芯片，使復(fù)原速度上升到每秒710字，達(dá)到當(dāng)時(shí)世界上

5、漢字輸出的最 快速度。漢字激光照排使?jié)h字印刷告別了 “鉛與火”的歷史。如果沒(méi)有王選，我們的漢字印刷業(yè)將會(huì)第1頁(yè)共4頁(yè)落后很多年。事實(shí)證明，當(dāng)時(shí)的方案決策是正確的。思考：在漢字照排方案的決策中，系統(tǒng)的整體目標(biāo)是什么？你認(rèn)為王選進(jìn)行決策的依據(jù)主要有哪些？（系統(tǒng)分析不只是對(duì)系統(tǒng)觀點(diǎn)的應(yīng)用，它也是一種處理問(wèn)題的科學(xué)方法，其目的是尋 求一種解決問(wèn)題的最佳決策。因此，在系統(tǒng)分析中，需要做出多種方案，然后分析不 同的方案可能產(chǎn)生的結(jié)果，從中選擇解決問(wèn)題的最優(yōu)方案。因此，以選擇解決問(wèn)題的 最優(yōu)方案為重點(diǎn)，是系統(tǒng)分析的一個(gè)特點(diǎn)。可以說(shuō)，系統(tǒng)的分析是建立在對(duì)該事件的內(nèi)部規(guī)律、外部環(huán)境（條件實(shí)現(xiàn)功 能等的充分研究的

6、基礎(chǔ)上的，它是一個(gè)不斷完善、不斷改進(jìn)、不斷優(yōu)化的過(guò)程。思考解答：在漢字照排方案的決策中，系統(tǒng)的整體目標(biāo)是提高漢字的信息壓縮技術(shù)和還原速 度。王選進(jìn)行決策的依據(jù)，一是我國(guó)漢字印刷業(yè)的現(xiàn)狀，二是市場(chǎng)需求，三是王選良 好的基礎(chǔ)學(xué)科和計(jì)算機(jī)知識(shí)背景以及我國(guó)具有的激光等技術(shù)基）。2、系統(tǒng)分析的一般步驟系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)是為了發(fā)揮系統(tǒng)整體功能，目的是尋求解決問(wèn)題的最佳決策，而生產(chǎn)和生 活中的一些問(wèn)題，往往存在著許多相互關(guān)聯(lián)的因素和一些不確定的因素，所以最佳決策只是在若 干方案中尋求的相對(duì)令人滿意的方案。（1）系統(tǒng)分析的一般步驟可以描述為：明確問(wèn)題，設(shè)立目標(biāo)。明確所要研究問(wèn)題的性質(zhì)和范圍，提出所要達(dá)到的目標(biāo)，

7、明確約束條件收集資料，制定方案。收集相關(guān)資料，制定解決問(wèn)題的各種備選方案，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的各種結(jié)果分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較。對(duì)資料和數(shù)據(jù)做必要計(jì)算，進(jìn)行各子系統(tǒng)的整體分析，將各種方案 進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)比，選擇最佳方案檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策。如果對(duì)方案不夠滿意，還可按上述程序反復(fù)進(jìn)行，直到獲得滿意的方案為止。案例分析：田忌賽馬戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，齊王常與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場(chǎng)各出一匹馬，分三場(chǎng)進(jìn)行比賽。齊王 的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是 田忌屢賽屢敗。一日，田忌的賓客、對(duì)軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個(gè)主意，結(jié)果田忌以二 比一贏了齊王。思考、田忌與齊王的三局賽

8、馬可以有哪幾種方案？共有6種方案：田忌齊王第一種方案：上等馬上等馬中等馬中等馬下等馬下等馬第二種方案：下等馬上等馬上等馬中等馬中等馬下等馬第三種方案：中等馬上等馬上等馬中等馬下等馬下等馬第四種方案：中等馬上等馬下等馬中等馬上等馬下等馬第五種方案:第六種方案:、孫臏所出的主意，為什么能使田忌贏了齊王？（在以上各方案中，齊王和田忌的賽馬結(jié)局有以:0贏的，也有以2： 1贏的，但 只有一種情況是田忌以2： 1取勝齊王的，孫臏正是把這種方案推薦給了田忌，這就 是上述的第二種方案）3、系統(tǒng)分析的主要原則運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問(wèn)題時(shí)要遵循整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則三個(gè)主要 原則。（1）整體性原則

9、:系統(tǒng)分析首先要著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局， 后看局部；先看全過(guò)程，再看某一個(gè)階段；先看長(zhǎng)遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。在實(shí)際生活中，常遇到對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)局部考慮得很仔細(xì)，卻忽略或較少考慮全局的事例，這 樣就很難得到良好的效果。案例分析:丁謂修復(fù)皇宮北宋真宗年間，皇城失火，宮殿燒毀，大臣丁謂主持了皇宮修復(fù)工程。他采用了這樣一套施 工方案：先在需要重建的通衢大道上就近取土燒磚，在取土后的深溝中引入汴水，形成人工河， 再由此水路運(yùn)輸建筑材料，從而加快了工程進(jìn)度。在皇宮修復(fù)后，又將碎磚廢土填入溝中，重修 通衢大道。丁謂在皇宮修復(fù)工程的建設(shè)施工中，運(yùn)用了整體的解決方案，使燒磚、運(yùn)輸建筑材料和處理

10、 廢墟三項(xiàng)繁重的工程任務(wù)協(xié)調(diào)起來(lái)，在總體上得到了最佳解決，一舉三得，節(jié)省了大量勞力、費(fèi) 用和時(shí)間。丁謂所采用的方案為什么能一舉三得？馬上行動(dòng)：趙明同學(xué)家所在街道的人行道路在一年內(nèi)進(jìn)行了三次施工，分別是電信部門(mén)鋪設(shè) 通訊線路、煤氣公司預(yù)埋煤氣管道、市政部門(mén)維修下水道，結(jié)果重復(fù)施工，造成了人力和財(cái)力資 源的浪費(fèi)，同時(shí)也給市民帶來(lái)了不便。請(qǐng)分析這一事件的問(wèn)題所在，你認(rèn)為怎樣處理更為合理？（這一事件的原因在于，電信部門(mén)、煤氣公司、市政部門(mén)三家沒(méi)有統(tǒng)一協(xié)調(diào)，造成了 各自封閉的局面。各部門(mén)只根據(jù)自己的時(shí)間進(jìn)行施工，沒(méi)有從全局著眼，缺少整體統(tǒng) 籌的觀念，給市民帶來(lái)了不便。好的處理辦法是，三家共同協(xié)商，一次性

11、地解決問(wèn)題）（2）科學(xué)性原則：系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和 數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過(guò)程和結(jié)果更具說(shuō)服力。例如，在比較種稻是一年三季合算還 是一年兩季合算時(shí)，有人就提出“三三進(jìn)九不如二五一十”這就是最簡(jiǎn)單而且也是最實(shí)用的定量 分析。當(dāng)然，在處理復(fù)雜系統(tǒng)的分析與優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，往往需要使用比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具。閱讀：優(yōu)選法優(yōu)選法是快速尋找最佳方案的科學(xué)方法。具體的優(yōu)選法有很多，如黃金分割法、分?jǐn)?shù)法、對(duì) 分法等，這里只介紹黃金分割法。黃金分割法也稱0.618法，它是優(yōu)選法的一種。以技術(shù)試驗(yàn)為 例，先把整個(gè)試驗(yàn)范圍看做1，然后在整個(gè)試驗(yàn)范圍的0.618處選點(diǎn)做第

12、一次試驗(yàn)，再在這個(gè)點(diǎn)的 對(duì)稱點(diǎn)也就是倒過(guò)來(lái)的0.618處選點(diǎn)做第二次試驗(yàn)，比較兩次試驗(yàn)的結(jié)果，去掉效果差的那個(gè)點(diǎn) 以外的試驗(yàn)范圍部分；再在余下的范圍內(nèi)繼續(xù)采用這種方法，再比較試驗(yàn)結(jié)果，這樣逐漸縮小試 驗(yàn)范圍，迅速找到試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強(qiáng)度，假設(shè)試驗(yàn)范 圍是每噸加入量為10002000g，那么究竟應(yīng)加入多少？若用一般試驗(yàn)方法，每隔5g試驗(yàn)一次需 要做200次，每隔10g試驗(yàn)一次需要做100次。若用0.618法，只需做11次，就可以找到最佳加 入量了。（3）綜合性原則：系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將目標(biāo)排 出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)先

13、的目標(biāo)，然后盡可能在不損害第一個(gè)目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo)。 這就需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。例如，工業(yè)生產(chǎn)既要求產(chǎn)量大，又要 求質(zhì)量好、成本低，如果片面強(qiáng)調(diào)一方面就會(huì)產(chǎn)生偏差；城市公交系統(tǒng)既要強(qiáng)化公共交通的安全， 又要縮短車(chē)輛行駛的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺(tái)所帶來(lái)的后果。有的工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)，也向周?chē)h(huán) 境排放出“三廢”，造成污染；毀林開(kāi)荒雖然能收獲農(nóng)產(chǎn)品，但造成水土流失，貽害很大。某些情況下，綜合若干方案的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)取得意外效果?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用中西醫(yī)結(jié)合的方法攻克 了許多疑難雜癥；農(nóng)業(yè)為了保水，可以配合地面水庫(kù)、地下水庫(kù)、土壤水庫(kù)

14、、綠色水庫(kù)（山區(qū)造 林種草，每畝地可蓄水20m3）等不同的方案綜合進(jìn)行。案例分析：孝襄高速公路湖北省的孝襄高速公路總投資額達(dá)72億元人民幣，是“十五”期間該省投資規(guī)模最大、建設(shè) 里程最長(zhǎng)的一條高速公路。按照設(shè)計(jì)方案，孝襄高速公路要穿越占地面積達(dá)19km2的“洛陽(yáng)銀杏保 護(hù)區(qū)”，2萬(wàn)多棵樹(shù)齡在百年以上的古銀杏樹(shù)將面臨毀滅性的破壞。銀杏樹(shù)的成長(zhǎng)周期特別長(zhǎng)，移 栽成活率極低，一旦被毀損，勢(shì)必破壞當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有浴Ｈ绻淖畛醯脑O(shè)計(jì)方案，繞避保護(hù) 區(qū)1.4km，工程指揮部就要為此增加投資4200萬(wàn)元。根據(jù)以上內(nèi)容，你認(rèn)為孝襄高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合考慮哪些目標(biāo)？（此案例給我們的啟示是，系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧， 不可顧此失彼，因小失大。要注重研究系統(tǒng)各