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第三章1第三章系统与设计一、考点速览1．系统：系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。（1）系统构成的要素①至少要有两个或两个以上的要素（或部分）；②各要素之间要相互联系、相互作用，按一定的结构形成系统；③系统的整体功能是各个组成要素所不具备的。（2）系统的分类：系统可按不同的标准和需要分类。①按系统的生成过程划分为自然系统、人造系统和复合系统。②按系统的构成成分划分为实体系统和抽象系统。③按系统的层次关系划分为总系统、子系统和子子系统。④按系统的状态与时间的关系划分为静态系统和动态系统。⑤按系统是否与环境发生联系划分为开放系统和封闭系统。⑥按系统的复杂程度可分为简单系统与复杂系统。⑦按信息的明确程度可分为黑色系统、白色系统和灰色系统。2．描述系统的方法：任何系统的特性，包括定性、定量两个方面。（1）定量特性是定性特性的显化，定量特性的描述可以采用数学模型的方法。这种方法既可获得系统定量特性的精确结果，又可深入认识系统的定性特性。（2）对于定性特性，由于工作机理不清，系统都包括两个方面，系统本身和系统所处的环境，可以通过测试系统的输入和对应的输出，利用系统辨别技术，获取系统的数学模型。3．系统的基本特征（1）整体性（全局、集合）：是系统的最基本属性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。系统不是各元素的简单相加或数量相加，强调整体观点、整体目标和整体效益，要求局部服从整体，整体功能大于各部分功能之和，体现部分与整体的关系。（2）相关性（关联、匹配）：组成系统的各元素之间相互作用、相互影响的关系，体现部分与部分的关系，也称为关联性。（3）目的性（功能）：区别系统的主要标志，系统有特定的功能和目的，也称为功能性。（4）环境适应性（自适应）：环境是不断变化的，系统必须适应外部环境的变化。4．系统分析的基本方法和基本原则（1）系统分析：从系统的整体功能出发，全面地思考与解决问题。（2）系统分析的方法：运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的基本方法。该方法包括三个阶段：阐明问题、分析研究和评价比较。系统分析的基本原则：①整体性原则（先整体再部分）；②科学性原则（运用科学方法和数学工具）；③综合性原则（统筹兼顾）。5．系统的优化：在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化。系统优化的意义在于以最小的投入，获取第三章2系统的最佳效益或最佳功能。（1）系统优化的一般步骤①提出需要优化的问题；②选择合适的优化方法；③条件验证与优化实施。（2）最优化方法：为了使系统达到最优化的目标所提出的各种解决方法，是系统学中的一个重要方法。通常是指在一定人力、物力和财力的条件下，使取得的效果达到最大，而投入达到最小的一种方法。6．系统设计的基本原则（1）以实现系统的基本功能为首要原则；（2）利用子系统间的关联关系，合理解决子系统的冲突，综合处理的原则；（3）追求效益的最大化及优化是系统设计追求的永恒目标的原则；（4）可实现动态调整的原则；（5）人性化设计的原则；（6）具备战略的思想，即设计应有相对的稳定性和适应可持续性发展的原则。二、典型解析【例1】(2010年高考题改编)普通高压锅使用过程中，当锅内压力达到一定值时，压力阀会浮起并放气，使锅内压力维持在预定值水平。该压力控制系统是①人工系统②自然系统③抽象系统④实体系统A.①③B.①④C.②③D.②④【考点对应】本题主要考查系统的分类，同一系统按照不同的标准可以有不同的分类。【技巧点拨】解此类题目首先要明确课本中的概念，既系统的按照不同的标准，可以有不同的分类：（1）按系统的生成过程划分为自然系统、人造系统和复合系统。（2）按系统的构成成分划分为实体系统和抽象系统。（3）按系统的状态与时间的关系划分为静态系统和动态系统。（4）按系统是否与环境发生联系划分为开放系统和封闭系统。（5）按系统的复杂程度可分为简单系统与复杂系统。（6）按信息的明确程度可分为黑色系统、白色系统和灰色系统。从选项上看此题主要是考查学生区分相近概念的能力，可以采用对比的方法来解决。【答案】B【例2】（2009年高考题改编）成语和俗语是千百年来人们生活智慧的结晶,其中不少蕴含着有关技术与设计的道理。下列哪一个成语中更能体现“系统”的原理（）A．见风使舵B．铜墙铁壁C．磨刀不误砍柴工D．牵一发而动全身【考点对应】原题是考查与“结构”“流程”“系统”和“控制”如何与①见风使舵②铜墙铁壁③磨刀不误砍柴工④牵一发而动全身依次对应，本考点主要考察学生对所学知识的深层次理解，有一定的难度。【技巧点拨】解此类题目首先要对这四个章节要有深层次的理解：（1）结构的本质是承受力和抵抗变形，铜墙铁壁结构具有足够的强度和稳定性来承受力和抵抗变形。（2）生活处处皆流程，流程优化可以使我们学习、生活和工作更美好，往往能起到事半功倍的效果，磨刀不误砍柴工，虽然增加了环节但达到了优化的目的，也是流程的优化。（3）系统的整体性是系统的最基本属性，系统各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响，彼此相关的，它们是一个有机整体，故牵一发而动全身。（4）控制是指人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物向着某一确定的方向发展，见风使舵是一种开环控制。【答案】D【例3】汽车已经进入寻常百姓家，由于油价节节盘升，人们都希望自己在开车第三章3过程中汽车会省点油，车速过快或过慢都会多耗油，在一个比较折中的速度跑时最省油，这个最省油的速度叫经济时速。经济时速说明了系统的（）A．整体性B．相关性C．目的性D．环境适应性【考点对应】本题主要考查系统的基本特性，要求学生对系统的基本特性要有深入的理解，绝大多数学生不能区分系统的整体性与相关性，对于一个问题认为答整体性或相关性都行，这种观点是错误的。【技法点拨】解此类题目首先要把所学的知识理解透彻，才能对相近的概念做出细致的区分，在系统的基本特性中，如果说是部分与部分之间的相互影响，而最后没有落脚到系统整体上，这就是系统的相关性；如果说是部分影响整体，而最后落脚到系统这个整体上，例如“牵一发而动全身”“一着不慎，全盘皆输”“三个臭皮匠顶个诸葛亮”“木桶原理”等这都是系统的整体性。【答案】B三、巩固提升1．2008年奥运会开幕式震惊了全世界，其中的29个“大脚印”是通过计算机技术、膛压炮技术来实现的，但若有一个“脚印”出错，就会影响29个“大脚印”的观赏性。从系统的角度看，这体现了系统的（）A．整体性B．动态性C．环境适应性D．目的性2.水是由氢和氧两种元素构成的，但当你口渴喝水时，分别吸入氢和氧却不行这说明（）A．系统至少要有两个或两个以上的要素构成B．各要素（部分）之间是相互联系、相互作用，按照一定的结构形成整体C．系统整体所具有的功能（特定功能）是各组成要素所不具备的。D．系统包含子系统，它又是更大系统的子系统3.在下列关于系统的理解中，你认为不正确的是（）A．一个系统往往存在多个目标，这些目标还常常不一致，需要进行协调B．系统通常都是由若干部分组成的C．系统各组成元素之间、部分和整体之间不仅相互关联，相互作用，而且任何一个组成部分发生变化，都会影响其它部分和整体任务的完成D．系统包含子系统，它又是更大系统的子系统。4.北极熊身上厚厚的毛和脂肪的保暖作用是为了在寒冷的北极生存；竹节虫与树枝相似的体态的隐蔽作用是为了不易让捕食者发现。这主要说明了系统具有（）A．目的性B．整体性C．相关性D．环境适应性5.系统是具有特定功能的有机整体，系统的基本特性包括（）A．整体性、先进性、相关性、目的性B．整体性、可靠性、目的性、环境适应性C．整体性、相关性、目的性、环境适应性D．整体性、开放性、实用性、可靠性6.黑色系统是指（）A．全部由黑色的材料组成的结构系统B．信息完全明确的系统C．在夜晚生产制造出的系统D．信息完全不明确的系统7.系统优化的意义是（）A．获取系统的最佳效益或最佳功能B．改善系统环境C．调整系统的结构D．改变系统的特征第三章48．在很多情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果，现代医学经常采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症。这说明了系统分析中的（）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9．系统设计追求的永恒目标是（）A．实现系统的基本功能B．对各个子系统进行综合处理C．追求效益的最大化及优化D．可持续性发展的原则10．农村致富带头人张大明采取“麦、棉、瓜、红薯”的套种模式，夏季可收小麦350—400千克/亩，红薯2500千克/亩，无籽西瓜5000千克/亩，秋季产籽棉225千克/亩，平均每亩收入超过3000元，比原先提高了近五成。张大明这是运用（）来增加收入。A．系统优化B．系统分析C．系统设计D．技术创新11．学校修建隔音墙一般不需要考虑的技术要点是（）A．建立隔音墙体参数关系条件，进行定量B．及早招收建筑工人，早日建成投入使用C．从系统优化的角度考虑，要做到投入最少效果最好D．分析学校周围噪音的严重程度12．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（）。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13．系统是由的若干元素构成的、具有的有机整体体。14.系统分析的基本方法是运用系统的思想和相结合的方法，对系统进行分析。15．“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和没水吃”的现象体现了系统的哪些特征？第三章5单元质量检测题一、选择题（只有一个答案正确，将正确答案填在括号内）1．（2011年泰安高三一轮检测）2月18日，中国宇航员王跃首批首次模拟登陆“火星表面”，他也是登陆“火星”的人类。将中国国旗插上“火星”，他们登上的“火星表面”是莫斯科郊外的一个试验舱，整个试验舱就是一个系统，系统的最基本属性是（）。A.整体性B.相关性C.目的性D.环境适应性2．下列不属于构成电饭锅系统的条件是（）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．电饭锅的整体功能是各部件孤立状态下所没有的3．自行车是大众化的交通工具，自行车属于下列系统中的哪种系统（）A.抽象系统B.实体系统C.自然系统D.开放系统4．神州八号飞船成功发射升空，飞船共有几百万个零部件，这些单个零件本身很一般，但是它们按照一定的逻辑和结构组合在一起，就构成了性能优异的神州八号宇宙飞船，这体现了系统的（）A．整体性B.相关性C.目的性D.环境适应性5．如果我们把计算机看成一个系统，由于显示器与主机显卡之间的连接线缆接触不良，导致显示器严重偏色。那么这个现象体现了系统具有（）A．整体性B．目的性C．相关性D．层次性6．我们常说垃圾是放错了地方，一件物品放在它没有用的地方就是垃圾，放在它能发挥作用的地方就是资源，系统也有这样的问题，那么区别不同系统的主要标志是系统的（）A.整体性B.相关性C.目的性D.环境适应性7.系统设计是将构思转化为产品的一个重要环节，系统设计过程中要遵循很多原则，在系统设计时我们要以（）为首要原则。A.实现系统基本功能B.综合处理子系统间的冲突C.实现动态调整D.可持续发展8．系统分析的一般步骤包括：①分析计算，评价比较②明确问题，设定目标③搜集资料，制定方案④检验核实，做出决策。下列顺序正确的是（）A.①②③④B.②③④①C.②③①④D.①③②④9．小强同学经常看到刚修好的道路，又被挖开埋设通信线路；过几个月又被挖开埋设煤气线路；再过几个月又被挖开埋设污水管道；给人民生活带来了不便，也造成了严重。这说明对道路地下管线埋设不符合系统设计的什么原则（）A．整体性原则B．综合处理的原则C．动态性原则D．人性化设计的原则10．时钟结构中的任何一个齿轮的损坏都会影响时钟的