《系統優化》教案
數學模型為: smin=ac+bc
過a點作關于直線de的對稱點a1,連接a1b與de相交于c,這一點既為所求的碼頭的地點。
根據相似三角形原理,求得 dc=1.4km,碼頭建在與a廠到江邊垂直距離位置相距1.4km處,運輸路線最短。
教師:從“為江邊碼頭選址”這個例子,可以看出優化僅僅靠定性的分析是遠遠不夠的,還需要更多的定量計算才行。
二、總結:
1、 系統優化的一般性步驟
①提出需要優化的問題;
如:城西干道噪音污染問題就是需要進行優化的問題;碼頭的選址也是一個系統優化問題。
②需要收集有關資料和數據,確定變量、建立定量計算方程(數學模型)和約束條件,選擇合適的最優化方法
如:具體測量噪音的嚴重程度;為保持方案可行,必須勘測、預算;建立隔音墻防噪音的數學模型及墻體參數條件,求解數學解;墻體結構與材料與定量計算有關;經費預算包括:購買器材、設備費用;外請工程設計與施工技術人員費用民工費用、機動調動費用……
③驗證和實施。
條件校驗:逐項校驗修路工程所需的人力、物力、財力是否具備。
實施與調整:實施計劃的過程
2、影響系統優化的因素
①優化追求的目標要適度。
②希望投入最小,而取得的效益最大
效/耗比 性/耗比 性/價比 (比值越大,就越接近或達到最優化)
③系統優化使離不開條件,條件是否具備直接影響優化。
④某些不確定的或不可預見的因素也會影響系統的優化。
3、最優化方法
最優化方法是系統學中的一個重要方法,它通常是指在一定的人力、物力和財力資源的條件下,使取得的效果(如生產產值、利潤、效益等)達到最大,而投入(如能源、資金、人力、時間等)達到最小的一種方法。
①要用定性和定量分析相結合的方法是系統最優化
②堅持系統整體的最優化。運用好權衡理念,舍卒保車,棄車保帥,這是為了保證對弈的最終勝利。
③不間斷地尋求最優化,系統的發展具有階段性,系統的優化是具有相對性的,要遵循系統的動態觀點,推動系統不斷進步。
六、教學反思:
在教學過程中,以優化作為教學主線,以案例為載體,一步步分析展開,完成教學任務,達到教學目的。對隔音墻實例可以指導學生對確定的研究問題進行實地參觀、測量、調查和向專家咨詢,得到第一手材料后,再讓學生進行討論交流,在相互評價、自我評價過程中獲得學習的樂趣。