系统的优化课件

系统的优化有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只够农夫带一样东西过河。请你帮帮农夫解决难题。1、人羊坐船过河2、人单独回3、人白菜过河4、人羊一起回5、人狼过河6、人单独回7、人羊过河问：说说你们对该系统分析的过程？

一、系统优化的意义系统的优化定义：是指在给定的条件(或约束条件)下，根据系统的优化目标，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。不同的目标对应着不同的优化结果。如希望以最小的成本获取最大的利润以最短的工期完成更多的工程量以最少的能耗生产更多的产品在单位面积上尽可能提高农业产量等一、系统优化的意义以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。二、系统优化的实现案例分析农作物种植——农业间作套种间作：在作物的行间进行播种另外的作物。套种：在某一种作物生长的后期，在行间播种另一种作物，以充分利用地力和生长期，增加产量，也说套作。玉米与马铃薯间作在案例中，目标与土地的单位面积农作物收益和之间的关系在技术中我们称为—目标函数；农作物的生长特性、条件、气候等因素对作物套种起着限制作用，并且是不能人为解决的，称为—约束条件；套种的技术水平、田间管理、病虫防治等对产量产值有直接影响，即影响因素，可见影响因素是可以人为调节的。最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）达到最大，并使投入的人力、物力达到最小的方法。某地区因地制宜地选择了“麦、棉、瓜、红薯”的套种模式，在正常天气条件下，按照套种的技术要求操作，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。视频:本田设计师阐述最新城市交通概念车以人为本上海编织高效城市交通网影响系统优化的因素：1）系统优化的过程中，受一定的条件影响和约束，会造成系统与环境、系统组分之间、组分与整体之间的矛盾冲突，这些矛盾冲突会影响系统的优化。2）系统各组分之间、组分与整体之间的连接和协调状况，会影响系统的有序性和整体的运行效果。三、系统优化的一般步骤明确问题设定目标制定方案最满意解验证实施

系统的优化是指在给定的条件(或约束)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(或最小化)。系统优化步骤约束条件不能人为调节四、系统的最优化方法为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。

某家具厂要安排一周的计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每条椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5条椅子，假定所有产品都能销售。问：该厂每周生产桌子和椅子的数量分别是多少时，能获得最大利润？方法一：科学的估算、试验分析：

先来分析我们的目标是：获得最大利润影响影响利润的因素是什么，生产桌子和椅子的数量。如果我们每周是生产8张桌子，5张椅子，也获得了利润，但不是最大的利润，那我们要生产多少张桌子和多少条椅子能获得最大利润呢？

生产椅子所需工时少利润大，生产桌子所需工时多利润反而小！生产的椅子越多利润越大。那我们干脆不生产桌子了，专门生产椅子,可不可以?有约束条件，至少要生产8张桌子，那好我们就生产8张桌子，算一算椅子最多可以生产多少张？运用数学模型求解方法二：用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型，称为数学模型。获得最大利润明确问题设立目标列方程求解（最优解）验证实施影响优化的因素：能人为调节的约束条件20x+18y≤400(工时)Smax=50x+60yXY4x+6y≤600(材料)x≥8,y≥5设每周生产桌子数为X，每周生产的椅子数为Y，获得的最大利润为Smax。数学模型估算、试验最优解满意解完善、验证系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。我们通过优化的目标与决策变量之间的关系（数学模型），计算出目标值，所得到的就是最优解。对有些问题，如果我们不能确切地描述目标函数，则可以通过定性的估计或推断，得到较为满意的解（也称满意解）。小结1、系统优化的意义：

以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。2、系统优化的定义：系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）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（或最小化）。3、分析影响系统优化的因素：

可以人为调节的，不可调节的是约束条件。4、了解系统优化的一般步骤a、分析问题，设立目标b、找约束条件c、制定方案d、求解e、验证实施5、掌握系统最优化的方法：方法一：科学的估算、试验方法二：运用数学模型求解课后思考：

我们学校有2个学生食堂，正常情况下每个食堂能容纳500人就餐，近两年，学校规模扩大，