第八章 系统设计 ppt课件

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3.系统设计的任务
充分利用和发挥系统分析提供的成果，并 将这些成果具体化和结构化。
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二、系统设计的基本原则
为使系统设计得以顺利进行，需要遵守某些设计 原则，它将使设计工作获得更大的成果。 追求整体最优原则 主导事件原则 信息分类要适应决策需要 综合应用多种学科知识和技术
综上：
多方案模型分析和优选——在系统方案综合中应 注意的几个问题： 要搞多个方案，但不宜过多；
方案要有可替代性、能实现性和可识别性；
方案在生产过程中要注意采用各种创造性技术。
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五、综合与分析
综 合 与 分 析 是 合 理 解 决 “ 目 标 —— 功 能 —— 结 构——效果”的协调技术，是存求方案的统一。
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2.主导事件原则
从概率论和数理统计角度考虑，主导事件，即大
概率事件。在确定系统设计的基本目标时，可不
考虑或少考虑小概率事件的影响。
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案例分析1: 某科研机构整理资料文件，经调查分析，把资 料按使用率进行分类。得出A类：数量占文件总 数的10％，使用率为75％；B类数量占25％，使 用率为20％；C类与科研关系不大，有的是一次 性材料，数量为35％，使用率为5％；D类数量 占30％，使用率很低，属于无参考价值的废用 资料。把整理资料的重点放在A、B类。
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分析的内容
方案的整体性
过程分析 环境分析 安全性和可靠性 假设和前提 结果
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方案的整体性
首先确定方案能否实现基本目标，以及达到期望目 标的程度； 其次是方案的完整性，即分析方案完成的程度和有 无保证； 第三，方案的可比性。
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2.SA为SD提供的成果 新建或改建系统的必要性、可能性和可行性；
系统的目标和系统的约束（系统的目标分析和系统的 环境分析）
g i 系统的分目标； G gi gi G, i 1 ~ p 系统的总目标，
O oi oi O, i 1 ~ r
环境约束集；
新建或改建系统的框架结构和评价基础—系统评价 几种有价值的可供进一步加工的系统方案等
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1.追求整体最优原则
1）系统内部的最优状态和最优输出
系统的内部最优状态如系统环节的平衡、传输的
均衡、最低的耗费、最高的效率等；最优输出指系
统要有最大成果，如最大生产量和指标等。 整体最优原则就是使投入和产出、效果和费用、 内耗和状态初始值比较。
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2)整体与环节或局部的优化以整体为重 系统局部的过分改进，可能导致整体的劣化。 如生产系统设计中强调局部环节的自动化，如 得不到整体的配合，将导致局部能力的畸形发 展，带来中间环节在制品的积压。
Chapter8 系统设计
内容提要：
一、基本概念
二、系统设计的基本原则
三、系统设计程序
四、给定设计方针和方法
五、综合与分析
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一、基本概念
1.系统设计 :是在系统分析的基础上，用系统思想 综合应用各学科知识、技术和经验，通过总体研究 和详细设计等设计环节，将系统落实到具体的工程 或项目上，以创造出满足设计目标的人造系统。 系统分析（方法）：是在对系统问题现状及目标 充分挖掘的基础上，运用建模及预测、优化、仿真、 评价等方法，对系统的有关方面进行定性与定量相 结合的分析，为决策者选择满意的系统方案提供决 策依据的分析研究过程。
汽车设计中，应该应用空气动力学、机械动力学、 控制工程、可靠性技术、经济学、人类工程学等；
事例2 智能运输系统（ ITS ）涉及通信、信息、计算机技 术、人工智能、管理科学、行为科学、控制科学、 交通运输和系统科学等。
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三、系统设计程序 1.系统设计与一般传统设计的区别
系统设计较一般传统设计多了一个系统工程过程， 即“目标 —— 功能 —— 结构 —— 效果”的多次分 析和综合，以产生最优方案的过程。 方案之后的具体设计则与一般传统设计无原则区 别。 系统设计主要用于大型产品（飞机、导弹）和重 大工程项目（钢铁、化工、石油、机械企业，三 峡等水利工程，公路、铁路基础设施建设等）
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2.方案产生过程中应用创造性技术，产生好方案的 重要条件 解放思想、勇于创新是系统设计中的一个重要指 导思想。 3.关于方案数的问题， 要搞多个方案，当方案较多，方案设计所需试验 研究费用也将显著增加，所以方案不宜过多，一 般3～7个。 如美国运用系统工程研制原子弹的“曼哈顿计划” 提出的原子材料的生产方案为6个；阿波罗登月的 技术方案为3个。 16
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3.信息分类要适应决策需要
系统设计涉及的资料和信息广泛，信息要按各种 设计需要分类，把一般资料和决策资料分开。把 与决策有关的信息送交各级决策层，使决策人员 能集中精力于重大问题，提高决策速度和质量， 有利于系统设计的进展。
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4.综合应用多ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学科知识和技术
系统设计涉及许多学科知识领域和工程技术范围。 事例1
综合：可理解为各种解决问题要素的拼合的模型 化过程，是一个创造性过程；
分析：是综合的反行为，是提高综合水平的必要 手段。 综合与分析是相互作用的两个方面，是方案产生 的两个重要环节。
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综合注意的问题
把握整体目标；
去掉思想框框；
变换分析处理问题的手法； 搞清楚方案的来龙去脉分析。
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2.系统设计程序内容
给定系统设计方针和设计方法；
分析和综合的探讨； 设计数据的收集与加工； 分系统设计与评价； 总系统设计与评价；
实现方法的设计与评价；
系统综合评价
重点讨论：1）、2）和7），7）在系统评价中学习。
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四、系统方针和方法的给定
系统设计的主要任务是产生解决问题的最优方 案，所以设计方针和方法主要是围绕方案的产生 而提出的。 1. 系统设计要搞多个方案，不能满足一个方案， 最好得到解决问题的全部可行方案以便掌握全貌。 要求的依据： 一是一般不存在最优方案的绝对衡量标准，最 优方案是在各种方案的比较中获得的； 二是方案在不断具体化过程中，可能会出现意 想不到的情况，使得原来的估价发生变化。