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《高二通用技術(shù)高二通用技術(shù)系統(tǒng)與設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三單元系統(tǒng)與設(shè)計系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)分析系統(tǒng)優(yōu)化的實踐練習系統(tǒng)優(yōu)化分析有一個農(nóng)夫帶一條狼、一只羊和一筐白菜過河。如果沒有農(nóng)夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只夠農(nóng)夫帶一樣東西過河。請你幫農(nóng)夫解決難題？說說你們對該系統(tǒng)分析的過程？問題的突破口在——狼與白菜能夠共存！農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船組成了這個系統(tǒng)。系統(tǒng)中各要素是一個整體，都依賴農(nóng)夫過河；最大的問題是“船小，只夠農(nóng)夫帶一樣東西過河”和“沒有農(nóng)夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜”的沖突。聯(lián)系已知條件，做了一系列的分析實驗，但是比較其他方案不能實現(xiàn)所有要素都
2、安全過河。最后得出以上方案。 生活中，有很多產(chǎn)品在不斷更新，系統(tǒng)在不斷地升級。做任何事情都追求更好，希望投入盡可能少，回報越多越好。為了使系統(tǒng)達到最優(yōu)的目標所提出的各種解決方法，稱為最優(yōu)方法。但是有很多復雜系統(tǒng)，實施方案五花八門、干擾因素四面八方，我們不可能逐個比較權(quán)衡，或者漫無目地瞎蒙。因此我們有必要進行定性定量的科學分析，尋找系統(tǒng)最優(yōu)值。案例分析：“農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——農(nóng)作物間作套種”檳榔林套種香草蘭收益高香草蘭——香料之王，是藤本植物，需要有支柱攀緣，并要求適度的蔭蔽。測定結(jié)果表明50%的蔭蔽
3、度有利于香草蘭的生長發(fā)育。蔭蔽有兩種，一種是死蔭蔽，通過修建人工蔭棚的辦法(用遮光網(wǎng))達到控制蔭蔽度的目的。這種方式需要水泥柱或石柱作為香草蘭棚架或攀緣的支柱。另一種是活蔭蔽：可選擇天然樹木或人工種植的椰子、檳榔等作物為活支柱，以控制活支柱樹冠來調(diào)節(jié)種植園的蔭蔽度。園地的選擇要選擇近水源且排水良好、有機質(zhì)含量高、比較肥沃疏松的微酸性土壤；臺風主風方向有良好屏障比較靜風的向陽緩坡地或平地。2002年，符良接受了中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院香料飲料研究所專家的建議，在檳榔林下套種了20畝香草蘭種苗，通過對香草蘭的水肥管理
4、，使檳榔的產(chǎn)量較純檳榔林提高15-20%。經(jīng)過精心培育，現(xiàn)在棵棵香草蘭上掛滿了沉甸甸的豆莢。預計20畝香草蘭到11月份總收入可達285000元?，F(xiàn)場一位管理人員給記者算了一筆帳，40畝檳榔園年收入72萬元左右，間種可使檳榔增收8萬，再加上香草蘭的收入，每畝土地較單純種檳榔增收約9000元！經(jīng)發(fā)酵生香的商品香草蘭豆莢含有250多種發(fā)揮性芳香族成分以及有機酸、糖、樹脂、礦物質(zhì)等豐富成分，香氣獨特，留香時間長達2～3年，被廣泛用于高檔食品和飲料的配香原料，在發(fā)酵業(yè)、化妝及醫(yī)藥等領(lǐng)域均有應用，具有用途廣、經(jīng)濟價值高
5、的特點。目前國內(nèi)售價為1000～1200元人民幣/千克。符良為什么選擇活蔭蔽種植，而不采納傳統(tǒng)的死隱蔽種植？ 活蔭蔽的改良不僅增產(chǎn)、增收，還提高了土地利用率，可見活蔭蔽系統(tǒng)比死蔭蔽系統(tǒng)，功能更強大，效果更優(yōu)。香草蘭套種的收益如此誘人，我們?yōu)楹尾话严悴萏m套種到稻田里、麥田里，甚至套種到沙漠中與楊樹為友呢？討論交流 小組匯報系統(tǒng)優(yōu)化的效果是理想的，但是不同情況的系統(tǒng)優(yōu)化會遇到不同的約束條件，應該采取不同的手段和方法應對，使系統(tǒng)的目標在一定的條件中達到最大值。系統(tǒng)的優(yōu)化都是為了發(fā)掘有限資源的無限潛能，使資源獲得
6、充分的利用，體現(xiàn)更高的價值，實現(xiàn)投入最小，效果最佳的目的。 又例如：云南一些山區(qū)農(nóng)民的甘蔗生長緩慢,減產(chǎn)已成定局.為了減少旱災損失,乘雨水來臨之際,在甘蔗田套種玉米。 例如：建筑材料的改進也是一項優(yōu)化技術(shù)，以往建筑物的墻體多采用實心磚，現(xiàn)在采用了空心磚，在保證強度、隔熱隔音效果的同時，節(jié)省了材料。 案例中，目標與土地的單位面積農(nóng)作物收益和之間的關(guān)系在技術(shù)中我們稱為——目標函數(shù)；農(nóng)作物的生長特性、條件、氣候等因素對作物套種起著限制作用，并且是不能人為解決的，稱為——約束條件；套種的技術(shù)水平、田間管理、
7、病蟲防治等對產(chǎn)量產(chǎn)值有直接影響，即影響因素，可見影響因素是可以人為調(diào)節(jié)的。最優(yōu)方法通常是在一定人力、物力、財力資源條件下，使經(jīng)濟效果（如產(chǎn)值、利潤等）達到最大，并使投入的人力、物力達到最小的方法。在生活中，我們經(jīng)常會遇到一些復雜的數(shù)字問題，純定量分析是不夠的，我們常常是借助數(shù)學手段定量與定性結(jié)合的分析比較，尋求最優(yōu)方案。這種用數(shù)學公式、圖表等描述客觀事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫數(shù)學模型。它是真實系統(tǒng)的一種抽象。案例分析：利潤問題某家具廠要安排一周的計劃，產(chǎn)品是桌子和椅子。制作一張桌子需4
8、平方木板及20小時工時，制作一張椅子需6平方木板及18小時工時；每周擁有木材板料600平方，可用工時400小時；每張桌子利潤50元，每只椅子利潤60元。按合同每周至少要交付8張桌子和5張椅子。假定所有產(chǎn)品都能銷售，那么該每周生產(chǎn)桌子和椅子分別為多少時，利潤最大？問題思考： 這里，系統(tǒng)需要進行最優(yōu)化的目標是什么？ 利潤受到哪些人為可調(diào)節(jié)的因素影響？ 在這個利潤問題的系統(tǒng)中，又存在哪些不能人為解決的約束條件呢？小結(jié)：
