Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
30-31 жовтня 2008 р. у Державному вищому навчальному закладі “Українська академія банківської справи Національного банку України” відбулася XІ Всеукр...полностью>>
'Методические рекомендации'
УДК 616-001.21-092 (075.8) ББК 54.58 я 73 Ч-18 Рецензент: зав. кафедрой судебной медицины, профессор Г.Ф. Пучков Чантурия А.В., Висмонт Ф.И. Ч- 18 По...полностью>>
'Пояснительная записка'
заведующий кафедрой детской хирургии учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет», доктор медицинских наук, профессор ...полностью>>
'Документ'
На рубеже тысячелетий окончательно стало ясно, что исследование языка не должно преследовать лишь внутриязыковые частные цели, на первый план в языке...полностью>>

Методические указания по выполнению практических занятий для студентов специальности 100403 "Организация перевозок и управления на транспорте"

Главная > Методические указания
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

Смотреть полностью

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ

И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

Методические указания

по выполнению практических занятий

для студентов специальности

8. 100403 “Организация перевозок и управления на транспорте”

(для иностранных студентов)

КИЕВ 2005

УДК _____________________

ББК _________________

__________

Составитель: К.В. Маринцева

Рецензент: Г.Н. Юн

Утвержден на заседании учебно-методическо-редакционном совете ИЭМ ____________________2005 г.

Марінцева К.В.

______Основи теорії систем і системний аналіз: Методичні вказівки к практичним заняттям / Уклад. Марінцева К.В. - К.: НАУ, 2004. – 51 c.

Методические указания содержат темы практических занятий и методические рекомендации к ним, методические рекомендации к самостоятельной подготовке студентов, список рекомендованной литературы, а также контрольные вопросы и задачи.

Предназначены для студентов второго курса специальности 7.100403. “Организация перевозок и управления на транспорте (воздушном)”.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Для подготовки к практическим занятиям необходимо изучить указанную литературу и составить краткий конспект ответов на перечисленные в плане практического занятия вопросы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Основной:
  1. Общая теория систем. Учеб. пособие. Исаев В.В. – СПб., 2001 г.

  2. Введение в системный анализ. Учебное пособие. Л.В.Комаревич, Е.Б.Чарушина – Омск: Издательство ОмГТУ, 2000 г.

  3. Системный анализ. Учебное пособие. Девятов Д.Х., Ячиков И.М., Морозов А.П. – Магнитогорск, МГТУ, 2001 г.

Дополнительный:

  1. Статистические методы системного анализа. Учебное пособие. Буртаев Ю.Ф., Колесник В.Н., Чеховская А.В., Чеховской А.В., - Сургут: издательство СурГУ, 2001 г.

  2. Системный анализ и исследование операций. Часть 3. Анализ систем методами исследования операций. Тексты лекций. Под ред. Кабкова П.К. МГТУ ГА, - М., 2001 г.

  3. Текст лекции “Выбор (принятие решений)” курса “Основы теории систем и системный анализ”. Милов А.В., - Харьков: ХГЭУ, 2001 г.

  4. Системный анализ. Методология. Построение моделей. Учебное пособие по курсу “Системный анализ”. Антонов А.В. – Обнинск: ИАТЭ, 2001 г.

  5. Математические основы теории систем. Учебное пособие для самостоятельной работы. М.В.Ефимов, Моск. гос. ун-т печати. М.: МГУП, 2001 г.

  6. Методология систем. В.Д.Могилевский – М.: Экономика, 1999 г.

  7. Основы теории транспортных систем. Учебное пособие. П.Ф.Горбачев, И.А.Дмитриев, - Харьков: ХНАДУ, 2002 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Практическое занятие №1

РАЗВИТИЕ СИСТЕМНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

и НЕОБХОДИМОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

СИСТЕМНОГО ПОДХОДА

План практического занятия

  1. Основные этапы истории развития системного подхода.

  2. Взаимосвязь между кибернетикой и общей теорией систем.

  3. Системный подход как синтез индуктивного и дедуктивного способов мышления.

  4. Анализ потребностей и областей применения системного анализа.

  5. Роль системного анализа в решении задач планирования, проектирования и управления.

  6. Особенности экономических объектов и принципиальная ограниченность их формализованного представления.

Литература: [1-3].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

основные этапы развития системных представлений;

суть основных направлений системных исследований;

существенные черты системного подхода;

причины появления и развития методов системного анализа;

особенности системного анализа и область его применения.

Уметь

отличать системный анализ от других исследовательских приемов.

Ключевые понятия: общая теория систем, системный анализ, системотехника, система, альтернатива, цель, рациональное восприятие.

В теории систем есть свое «ядро», свой особый метод – системный подход к возникающим задачам. Сущность этого метода довольно проста: все элементы системы и все операции в ней должны рассматриваться только как одно целое, только во взаимосвязи один с другим.

Анализируя литературу можно определить, что системный подход может быть рассмотрен как методология проектирования, общая концептуальная основа, метод анализа организаций, системное управление, метод, связанный с исследованием операций, экономической оценкой и т.д.

Системы, взятые из разных областей, имеют много общих свойств. Одной из задач системного подхода является исследование подобных структур, свойств и явлений, которые относятся к системам из разных областей. Это позволяет «повысить уровень общности законов», сфера действия которых ограниченная. Изоморфизм в данном случае не совпадает с полной аналогией. Уровень общности может быть повышен, если использовать общие обозначения и общую терминологию аналогично тому, как системное мышление применяется к извне не связанным областям.

К проблемам, для решения которых предназначен системный анализ, относится боль­шинство наиболее важных экономических, технических, политических и военно-стратегических задач крупного мас­штаба. Типичными проблемами такого рода являются те, которые:

  1. намечены для решения в будущем;

  2. сталкиваются с широким набором альтернатив;

  3. требуют больших вложений капитала и содержат элементы риска;

  4. внутренне сложны вследствие комбинирования ре­сурсов, необходимых для их решения.

При осуществлении системного анализа в процессе структуризации проблемы некоторые ее элементы-подза­дачи получают количественное выражение, и отношения между всеми элементами становятся все более определен­ными. Исходя из этого при использовании системного анализа совсем не обя­зательна первоначальная четкая и исчерпывающая поста­новка проблемы, эта четкость должна достигаться в про­цессе самого анализа и рассматривается как одна из его главных целей.

Основные отличия системного анализа от других более или менее формализованных подходов при обосновании управленческих решений сводятся к следующему:

  • рассматриваются все теоретические возможные аль­тернативные методы и средства достижения целей по жизненному циклу системы, правиль­ная комбинация и сочетание этих различных методов и средств;

  • альтернативы системы оцениваются обязательно с пози­ций длительной перспективы (особенно для систем, име­ющих стратегическое назначение);

  • отсутствуют стандартные решения;

  • четко излагаются различные взгляды при решении одной и той же проблемы;

  • признается принципиальное значение организа­ционных и субъективных факторов в процессе приня­тия решений, и в соответствии с этим разрабатывают­ся процедуры широкого использования качественных суждений в анализе и согласовании различных точек зрения;

  • особое внимание уделяется факторам риска и не­определенности, их учету и оценке при выборе наиболее оптимальных решений среди возможных вариантов.

Новизна системного анализа заключается в том, что он рассматривает проблему в целом, с постоянным ударе­нием на ясность анализа, на количественные методы и на выявление неопределенности.

Недостатки системного анализа заключаются в сле­дующем. Многие факторы, имеющие фундаментальное значение, не поддаются количественной обработке и мо­гут быть упущены из рассмотрения или умышленно ос­тавлены для последующего рассмотрения, а потом забы­ты. Иногда им может придаваться неправильный вес в самом анализе либо в решении, основанном на таком ана­лизе.

Еще одним недостатком системного анализа является то, что он находится на начальной стадии своего разви­тия, его методологию еще никак нельзя назвать устояв­шейся, а практическая применимость и эффективность во многом зависят от совершенства экономических, мате­матических, логических методов и уровня конкретных зна­ний о сложных общественно-политических и социаль­но-экономических процессах, от возможностей получения соответствующей информации о них .

Итак, системный анализ — это совокупность методов и средств выра­ботки, принятия и обоснования решений.

Полезность новых методов системного анализа состоит в следующем:

  1. в большем понимании и проникновении в суть про­блемы: практические усилия выявить взаимосвязи и ко­личественные ценности помогут обнаружить скрытые точ­ки зрения за теми или иными решениями;

  2. в большей точности: более четкое формулирование целей, задач снизит, хотя и не устранит, неизбежно не­ясные стороны многоплановых целей;

  3. в большей сравнимости: анализ (политика) может быть осуществлен таким образом, что планы для одной страны или района могут быть с пользой увязаны и срав­нены с планами и политикой в отношении других райо­нов; при этом можно выявить общие элементы;

  4. в большей полезности, эффективности: разработка новых методов должна привести к распределению денеж­ных ресурсов более упорядоченным образом и должна оказать помощь в проверке ценности интуитивных суж­дений.

Задание для проверки знаний

Выберите ответы из приведенных вариантов для сформулированных вопросов.

  1. Целью применения системного анализа к конкретной проблеме является:

  1. получение новых знаний о проблеме;

  2. синтез обоснованного оптимального управления системой;

  3. повышение степеней обоснованности решения, которое принимается;

  4. проектирование сложных информационных систем;

  5. построение модели компьютерной системы.

  1. Системный подход синтезирует:

  1. интуицию, научный подход и исследовательские факты

  2. цель, назначение и окружающую среду, в которой функционирует сложная система;

  3. дедуктивный и индуктивный способ мышления с привлечением интуиции.

  1. Системотехника как научное направление описывает:

  1. правила поведения инженера, который конструирует сложные системы;

  2. понятие “системная технология”;

  3. систему знаний инженера в области объектов компьютеризации;

  4. методы системного анализа инженерных систем;

  5. абстрактные инженерные модели реальных систем.

  1. Системный анализ – это:

  1. методология исследования таких свойств и отношений в объектах, которые тяжело понимаются, с помощью представления этих объектов в виде целенаправленных систем;

  2. технология конструирования сложных систем с учетом их назначения и цели функционирования;

  3. методика расчета параметров объектов, которые сложно понимаются, с помощью представления этих объектов в виде целенаправленных систем;

  1. Потребность в СА возникает в том случае, если возникают следующие ситуации:

  1. создаются большие системы;

  2. существуют варианты решения проблемы или достижения взаимосвязанного комплекса целей, которые тяжело сравнить;

  3. решается проблема, которая периодически возникает, с помощью СА она формулируется, определяется, что и о чем узнать, и кто должен знать;

  4. решение проблемы требует большого количества однородного ресурса;

  5. решение проблемы предусматривает координацию целей с лицами, которые принимают решение

  6. существует много вариантов решения проблемы или достижение взаимосвязанного комплекса целей, которые сравниваются между собою с помощью одного критерия;

  7. решение проблемы предусматривает координацию целей с множеством средств их достижения;

  1. Системный анализ отличается от других исследовательских приемов тем, что:

  1. учитывает принципиальную величину объекта, который исследуется;

  2. принимает во внимание разветвленные и стойкие взаимные связи между элементами окружения;

  3. учитывает невозможность наблюдения всех свойств объекта и окружающей среды;

  4. основываясь на известных свойствах сложных систем, позволяет обнаружить новые конкретные свойства и взаимные связи конкретного объекта исследования;

  5. в отличие от других методов, в которых точно определены объекты, включает как один из важных этапов определение объекта, его нахождение или конструирование;

  6. реальные явления, их свойства и связи с окружением переводятся дальше в качественное описание взаимодействий;

  7. ориентируется на решение “правильно сформулированных” задач, а не на создание правильной постановки задачи и выбор соответствующих методов для ее решения;

  8. основное в СА – найти путь, которым можно превратить простую проблему в сложную, таким образом, не только простую для решения, но и для понимания проблему превратить в последовательность сложных задач, для которых необходимо разработать методы их решения;

  1. С кибернетикой связано развитие таких системных представлений, как:

  1. выявление и компенсация обратных связей в системе;

  2. развитие теории многоуровневых иерархических систем организационного управления;

  3. типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе;

  4. развитие методологии моделирования;

  5. осознание значения информации и возможностей ее количественного описания.

Перечень правильных ответов на вопросы теста:

  1. c). 2. с). 3. a). 4. a). 5. b), g). 6. d), e). 7. c), d), е).

Практическое занятие №2

Основные понятия системного анализа

План практического занятия

  1. Суть, содержание и практическая интерпретация принципов системного подхода относительно конкретных систем.

  2. Практическое значение классификации целей с точки зрения времени и наличия информации о способах достижения цели.

  3. Основные виды структур, их преимущества и недостатки.

Литература: [1-3], [10].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

содержание принципов системного подхода;

что такое система и основные группы определений этого понятия;

как система связана с внешней средой;

что отображает цель, и каким образом она конкретизируется;

какие виды целей характерны для сложных систем, и какие основные аспекты имеет цель;

основные понятия системного анализа: декомпозиция, элемент, функция, структура, поток, состояние, процесс;

преимущества и недостатки иерархических структур.

Уметь

интерпретировать принципы системного подхода относительно конкретных систем;

идентифицировать системы в окружающем мире на основе их определений;

классифицировать цели реальных систем соответственно их видам.

Ключевые понятия: принцип системного похода, система, окружающая середа, цель, макроцель, идеал, декомпозиция, элемент, функция, структура, иерархия, связь, состояние процесс.

В литературе известно много определений системного подхода, уточняющих и дополняющих друг друга. Приведем одно из них: "Системный подход — это широкие возможности для получения са­мых разнообразных оценок и суждений и предполагает поиски самых разнообразных вариантов выполнения той или иной работы с дальнейшим выбором оптимального".

Иными словами, системный подход сводится к охвату всей сферы познания, находящейся в ведении профессионала, а не к сосредоточению внимания на некотором частном участ­ке, входящем в эту сферу.

В теории и научной практике наряду с понятием «системный подход» широко используется и другое – «комплексный подход». Понятия «системность» и «комплексность» употребляются как синонимы, хотя, по мнению отдельных авторов, между ними есть различия. Например, в от­мечается, что "… понятие «системность» характеризует целенап­равленность, упорядоченность, организованность, тогда как понятие «комплексность» отражает взаимосвязанность, взаимообусловленность, разносторонность, широту исследо­вательского охвата проблемы".

Соотношение системного и комплексного подхо­дов можно анализировать по разным основаниям — по происхождению, уровню развития, целям изу­чения тех или иных объектов, месту и роли в науке, что является сложной и самостоятельной задачей. Поэтому мы ограничимся сравнительным обсуждением в самом общем виде, но важным для исследования проблем оценки эффективности.

Развитие комплексного подхода происходит в рамках знаний многих наук, выступающих обособлено. Представители каждой из них видят свою науку базовой. Причем развитие осуществляется на уровне уже существующих знаний каждой дисципли­ны с последующим суммированием. Развитие же СП про­исходит в рамках одной науки — системологии (теорети­ческой дисциплины, рассматриваемой методологические проблемы и знаковые модели сложных систем). Она носит общетеоретический характер и отражает интеграционные процессы между элементами разных наук, пронизываю­щих системную логику как единое целое. Причем разви­тие осуществляется на уровне новых (синтезирующих) зна­ний, носящих системообразующий характер (установление различных связей, принципов, законов, закономерностей). Сходства и различия комплексного и системного под­ходов представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Комплексный и системный подходы: сходства и различия

Характерис­тика подхода

Комплексный подход

Системный подход

1

2

3

Формирование

На фоне междисциплинарного движения как своеобразие их проявления

Целевая уста­новка

На синтезирующее отображение объективной реальности

Механизм реализации установки

Стремление к синтезу на

базе различных дисциплин (с последующим, как правило, суммированием полученных результатов)

Стремление к синтезу в рамках одной научной дисциплины на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер (установление связей, принци­пов, законов)

Объект исследования

Любые явления, процес­сы, состояния, суммативные системы

Только системные объекты, т. е. целостные системы, состоящие из закономерно структуризованных и функционально законченных эле­ментов

Метод

Междисциплинарный —учитывает два или более показателей, влияющих на эффективность

Системный — в пространстве и времени учитывает все показа­тели, влияющие на эффектив­ность

Понятийный аппарат

Базовый вариант, норма­тивы, экспертиза, сумми­рование, отношения для выражения критерия

Тенденции развития, аналитиче­ские зависимые, отличные от от­ношений, проверка критерия, вы­бор оптимальной формы

Принципы

Отсутствуют

Основополагающие: системный, иерархии, интеграции, формализации

Продолжение табл. 2.1.

1

2

3

Теория и практика

Теория отсутствует, а практика неэффективна

Системология — теория систем, системотехника — практика, СА-методология

Общая характеристика

Организационно-методический (внешний) при­ближенный разносторон­ний взаимосвязанный взаимообусловленный предтеча СП

Методологический (внутренний), ближе к природе объекта, целенаправленность, упорядоченность, организованность, как развитие КП

Характерные особенности

Широта охвата проблемы при детерминированности требований

Широта охвата проблемы, но в условиях риска и неопределенности

Развитие

В рамках существующих знаний многих наук, выступающих обособлено

В рамках одной науки (системологии) на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер (становление связей, принципов, законов)

Результат

Экономический эффект

Системный эффект (авторские материалы)

Подготовка кадров

Есть

Нет

Примеры реализации

Технико-экономическое обоснование, ком­плексная оценка мероприятий НТП, закон при­были как цель современной технологии и пр.

Космические сис­темы акад С.П. Королева, сис­темная оценка по ПЖЦ, закон всесторонней пользы и др.­

Стандартность решения

Есть

Нет

Пример: с экономической точки зрения системный подход - это «комплексное изучение экономики <авиакомпании - автор> как единого целого с позиций системного анализа”. Комплексное изучение, в свою очередь, предполагает анализ и синтез системы. Поскольку главная особенность сложной системы, каковой является авиакомпания, - тесная взаимосвязь всех её элементов и подсистем, то системный подход авиакомпании к лизингу воздушных судов (ВС) означает учёт всех этих взаимосвязей, изучение лизинг-объекта как структурной части более сложной системы (парка ВС авиакомпании), выявление роли лизинга в хозяйственной деятельности авиакомпании и, наоборот, воздействие авиакомпании на параметры лизинга. В таком случае суть системного подхода к лизингу ВС состоит в том, что:

  1. Эффект взятого в лизинг ВС оценивается на множестве всех допустимых комбинаций его использования в динамической структуре парка авиакомпании по экономическому критерию;

  2. При формировании множества допустимых вариантов использования арендуемого ВС учитываются возможные изменения по составу начального парка и конфигурации сети авиалиний, закреплённых за ВС данной авиакомпании;

  3. Под экономической эффективностью лизинга ВС будем понимать отношение полученного эффекта как будущего положительного результата инвестиционного проекта к затратам на этот проект;

  4. Результаты анализа преимуществ и недостатков лизинга учитываются при построении экономико-математической модели.

Задание для проверки знаний

Выберите ответ из приведенных вариантов для сформулированных вопросов.

Для вопросов 3, 4, 6, 7, 8 необходимо выбрать лишь по одному ответу, для вопросов 1, 2, 5 – по два. Любой из правильных ответов оценивается в 1 балл, и таким образом максимальное количество баллов за тест составляет 11. Результаты теста оцениваются следующим образом: если количество полученных баллов находится в границах 0-5 – «неудовлетворительно», 6-7 – «удовлетворительно», 8 – «хорошо», 9-10 – «отлично».

  1. Система – это:

а) множество объектов вместе с отношениями между объектами и внешней средой;

б) множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами;

в) множество функций, на котором определено заданное отношение с фиксированными свойствами;

г) комплекс взаимосвязанных элементов, которые образовывают целостность;

д) образовывает особое единство с функциями и является элементом «надсистемы»;

е) комплекс элементов, который взаимодействует с внешней средой;

ж) структура и множество функций, которые подчиненные глобальной цели.

  1. Декомпозиция – это:

а) деление системы на части с целью сделать более удобными определенные операции с этой системой;

б) упрощение системы, чрезмерно сложной для рассмотрения целиком;

в) объединение элементов в систему путем определения системообразующих отношений;

г) усложнение системы, чрезмерно простой для выполнения определенных функций;

д) распределение функций системы по классам с целью ее лучшего познания;

е) все то, что выполняет система или может выполнять соответственно своему назначению;

ж) это множество частей или форм (элементов), которые находятся во взаимодействии и специфическом порядке.

  1. Функция системы – это:

а) упрощение системы, чрезмерно сложной для рассмотрения целиком;

б) совокупность состояний элемента в пространстве и времени;

в) объединение элементов в систему путем определения системообразующих отношений;

г) все то, что выполняет система или может выполнять соответственно своему назначению;

д) стойкая упорядоченность в пространстве и во времени элементов и связей системы.

  1. Принцип децентрализации ориентирует на:

а) полную централизацию, которая оказывает содействие повышению степени управляемости сложной системой;

б) разумную децентрализацию с полной свободой для элементов системы, которая оказывает содействие реализации назначения системы;

в) разумный компромисс между полной централизацией и предоставлением возможности реагировать на определенные действия элементам системы;

г) достижение общей цели в сильно децентрализованной системе;

д) реализация сильной обратной связи с целью обеспечения возвращения на запланированную траекторию.

  1. Структура - это:

а) множество частей или форм (элементов), которые находятся во взаимодействии и специфическом порядке, необходимом для реализации функций;

б) это стойкая упорядоченность в пространстве и во времени элементов и связей между системой и внешней средой;

в) множество ограничений на потоки в пространстве и времени;

г) совокупность всех объектов, изменение которых влияет на систему, а также объектов, которые изменяются под действием системы;

д) то, что может или должно возникнуть, прообраз будущего, состояние, которое желательно достичь;

е) совокупность состояний элемента в пространстве и времени;

  1. По наличию информации о способах достижения целей выделяются следующие их классы:

а) функциональные целые, цели-аналоги, идеалы;

б) микроцели, макроцели, генеральная цель;

в) тактические цели, макроцели, идеалы;

г) тактические цели, цели-аналоги, цели развития;

д) функциональные цели, цели-аналоги, цели развития.

  1. Достижение общей цели в сильно децентрализованной системе обеспечивается:

а) стойким механизмом регулирования, которое реализует положительную обратную связь, которая ведет к достижению общей цели;

б) координацией потоков, которые поступают в систему из внешней среды;

в) управляющими действиями верхних уровней иерархии;

г) стойким механизмом регулирования, которое не разрешает сильно откланяться от поведения, которое ведет к достижению общей цели;

д) ограничением влияний внешней среды на элементы и структуру системы.

  1. Иерархия – это:

а) структура с подчиненностью, то есть с неравноправными связями – действия в одном направлении проявляют намного большее влияние, чем в обратном;

б) древовидная структура, в которой отношение подчинения служат для обеспечения информированности верхних уровней иерархии;

в) сеть, в которой благодаря наличию большого количества связей между элементами обеспечивается стойкость системы;

г) система, в которой действуют отрицательные обратные связи, которые оказывают содействие достижению системой глобальной цели;

д) структура с жестким подчинением и централизацией и наличием асимметрических связей, вследствие чего всегда обеспечивается достижение генеральной цели.

Перечень правильных ответов на вопрос теста:

1.б), г), 2. а), б), 3. г), 4. в), 5. а), в), 6. д), 7. г), 8. а).

Практическое занятие №3

КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА СИСТЕМ

План практического занятия

  1. Анализ признаков классификаций систем.

  2. Основные особенности и характерные признаки сложных систем.

  3. Механизмы управления сложными системами.

  4. Анализ свойств сложных систем.

Литература: [1-3], [10].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

классификационные признаки и виды систем;

что такое сложные системы и чем они отличаются от больших систем;

свойства сложных систем;

что ограничивает изучение сложных систем извне и изнутри;

в чем суть энтропийной концепции принятия решений в реальных условиях.

Уметь

отнести систему к тому или иному типу по конкретным классификационным признакам;

оценить, принадлежит ли реальная система к сложной;

исследовать, какой является система с точки зрения управления и свободы реализации своих функций;

оценить, какие из свойств сложных систем принадлежат конкретной системе и в чем они проявляются.

Ключевые понятия: система, классификация, классификационный признак, сложность, сложные системы, большие системы, эмерджентность, синергизм, аддитивность, принятие решений, управление, параметр, адаптация, самоорганизация, плановая траектория, функциональное преобразование, всеобщность, абстрактность, множественность, относительность и конкретность, целостность.

Пример 1. Описать входные, выходные данные, возможные состояния системы ВУЗ (цель - обучение студентов).

Примерами параметров системы могут быть: входные - уровень подготовки поступающих, уровень проведения вступительных экзаменов; выходные - уровень профессиональной подготовки и адаптационные возможности молодых специалистов после окончания ВУЗа; внутренние - уровень и качество научной методической работы, уровень организации самостоятельной работы студентов, профессиональный уровень и состав преподавателей ВУЗа.

Пример 2. Указать подсистемы системы приведенной в предыдущем примере.

Примерами подсистем системы ВУЗ могут быть такие системы: деканат (цель - управления факультетом), бухгалтерия (цель - обеспечение финансово-экономической жизни ВУЗа), студенческий совет (цель этой подсистемы - обеспечение студенческого самоуправления) и др.

Пример 3. Классифицировать приведенные выше системы и подсистемы.
Системы - "ВУЗ", "Деканат", "Бухгалтерия", "Студенческий совет" можно отнести:

  • по взаимоотношениям со средой - к открытым;

  • по происхождению - к смешанным (организационного типа);

  • по описанию - к смешанным;

  • по управлению - к комбинированным;

  • по функционированию - типа непараметрических систем.

Задание для проверки знаний

  1. Указать пропущенные атрибуты системы и охарактеризовать их:

Вход

Выход

Цель

Система

1

Студенты

Знание темы

Лекция

2

Студенты

Оценка

Проверка знаний

3

Текущее время

Показ времени

4

Передвижение

Автомобиль

5

Предмет коллекции

Антиквариат

Автомобиль

6

Специалист

Студент

7

Семья

8

Защита прав

Государство

  1. Заполнить места, отмеченные знаком вопроса:

а) Если входные посылки, цель, условие задачи или решение плохо описываемы, формализуемы, то такие задачи называются ..?

б) Если структура проблем (модели, алгоритма, решения) плохо описываемы или определяемы, то такая проблема называется..?

в) Сложные системы бывают сложности структурной (т.е. ?), или динамической (т.е. ?), или вычислительной (т.е. ?).

  1. Указать подсистемы систем приведенных в задаче 1. Какие связи между ними существуют? Опишите их внешнюю и внутреннюю среду, структуру. Классифицировать (с пояснением) системы, приведенные в задаче 1 и указать какие из них большие, а какие сложные системы и почему. Описать вход, выход, цель, связи указанной системы и ее подсистем.

  1. Привести синонимы и антонимы следующих понятий:

а) целостность, структурированность, системность, системный анализ;

б) междисциплинарность, междисциплинарная проблема.

  1. Привести пример системы, указать её связи с окружающей средой, входные и выходные параметры, возможные состояния системы, подсистемы.

Темы рефератов, докладов

  1. Классификация сложных систем.

  2. Интерпретация понятия сложности и основные подходы к ее измерению.

Практическое занятие №4

СИСТЕМА И МОДЕЛЬ

План практического занятия

  1. Познавательный и прагматический аспект моделирования.

  2. Основные виды сходства модели и оригинала.

  3. Структура взаимосвязей между системой, моделью и исследователем.

  4. Реализация основных функций моделей.

Литература: [3], [ 4-6], [8].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

особенности моделирования как метода научного познания;

характер взаимных связей между системой и моделью;

особенности изо- и гомоморфного отображения;

содержание функций моделей систем;

основные классификационные признаки и классификацию моделей систем.

Уметь

определить класс, к которому принадлежит модель системы;

находить гомоморфизмы между системой и моделью;

идентифицировать основные функции моделей систем;

определить характер взаимных связей между компонентами реальной системы и ее модели.

Ключевые понятия: аналогия, гипотеза, модель, объект познания, изоморфизм, гомоморфизм, полиморфизм, функция модели, конечность модели, адекватность модели, дискретность, непрерывность, статичность, динамизм, неопределенность, упрощение, метод моделирования.

В процессе системного анализа созда­ется абстрактная и концептуальная система, описываемая с помощью символов или других средств, которая пред­ставляет собой определенное структурно логическое уст­ройство, цель которого — служить инструментом для по­нимания, описания и возможно более полной оптимиза­ции поведения связей и отношений элементов реальной физической системы. Такого рода абстрактной системой может быть математическая, машинная или словесная модель или система моделей и т д. В физической и соответствующей ей абстрактной системах должно быть установлено взаимооднозначное соотношение между элементами и их связями. В этом случае оказывается возможным, не прибегая к экспериментам на реальных физических сис­темах, оценить различного рода рабочие гипотезы относительно целесообразности тех или иных действий, пользу­ясь соответствующей абстрактной системой, и выработать наиболее предпочтительное решение.

Модель – это некий объект, который в определенных условиях заменяет объект-оригинал, воспроизводя интересующие нас свойства и характеристики оригинала, имея при этом существенные преимущества использования (наглядность, обозримость, доступность испытаний и др.). Модель - результат отображения одной структуры на другую. Отображая физическую систему (объект) на математическую систему (например, математический аппарат уравнений) получим физико-математическую модель системы или математическую модель физической системы. В частности, физиологическая система - система кровообращения человека, подчиняется некоторым законам термодинамики и, описав эту систему на физическом (термодинамическом) языке получим физическую, термодинамическую модель физиологической системы. Если записать эти законы на математическом языке, например, выписать соответствующие термодинамические уравнения, то получим математическую модель системы кровообращения. Эту модель можно назвать физиолого-физико-математической моделью или физико-математической моделью.

Моделирование – это исследование каких-либо процессов, явлений или систем (объектов) путем построения и изучения их моделей; использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь создаваемых объектов.

Моделирование – одна из основных категорий познания. На идее моделирования базируется любой метод научного исследования, как теоретический (при котором используются абстрактные модели), так и экспериментальный (использующий предметные модели).

Экспертиза, экспертное оценивание. Операция или процедура использования опыта, знаний, интуиции, интеллекта экспертов для исследования или моделирования плохо структурируемых, плохо формализуемых подсистем исследуемой системы.

Вычислительный эксперимент. Это эксперимент, осуществляемый с помощью модели на ЭВМ с целью распределения, прогноза тех или иных состояний системы, реакции на те или иные входные сигналы. Прибором эксперимента здесь является компьютер (и модель!).

Цель моделирования определяет, какие свойства оригинала и в какой мере (с какой точностью) должны быть отражены в модели.

Основанием для классификации моделей является цель моделирования. Классификация моделей приведена на рис. 4.1.

По типам целей различают модели: познавательные и прагматические.

Познавательная модель - форма организации и представления знаний, средство соединение новых и старых знаний. Познавательная модель, как правило, подгоняется под реальность и является теоретической моделью. Примером познавательных моделей являются, по существу, все научные теории, которые развиваются и совершенствуются по мере выявления несоответствия старых моделей реалиям мира. Например, познавательные модели в социологии связаны с изучением закономерностей социального развития, тенденцией изменения различных социальных явлений.

Прагматическая модель – является средством управления практическими действиями, способом представления требуемых действий или их результата, т.е. является рабочим представлением цели. Поэтому в случае обнаружения расхождения между прагматической моделью и реальным объектом основные усилия должны быть направлены на коррекцию (изменение) реальности. Прагматические модели носят нормативный характер, выполняют роль стандарта, образца, под который подгоняются реальные объекты. Примером таких моделей служат программы, уставы, кодексы законов, чертежи, шаблоны и т.п.

Рис. 4.1. Классификация моделей

П
о протяженности во времени различают статические и динамические модели. Вышеуказанные прагматические и познавательные модели могут создаваться для какого-то фиксированного момента времени, т.е. быть статическими, и для какого-то интервала жизненного цикла моделируемого объекта в условиях изменяющейся среды. В последнем случае строится динамическая модель, параметры которой зависят от времени.

В распоряжении создателя модели имеется два типа ресурса: сознание человека и материя окружающего нас мира. На этом основании модели делятся на идеальные (абстрактные) и материальные (вещественные).

Идеальными называются модели, построенные средствами мышления, сознания. К этим моделям относятся все языковые конструкции, способствующие установлению отношений между людьми.

Естественный язык является универсальным средством построения абстрактных моделей. Универсальность языка достигается тем, что языковые конструкции обладают неоднозначностью, расплывчатостью, размытостью. Поэтому появляется «профессиональный язык», реализуемый в ограниченных человеческих коллективах: язык медиков, физиков, летчиков и т.д.

Наиболее высокоспециализированным является язык математики, имеющий максимально достижимую на сегодня определенность и точность. Иммануил Кант отмечал, что «в каждом познании столько науки – сколько есть в нем математики».

Нематематизированность какой-либо науки не означает ее «ненаучность», а просто является следствием ее сложности, недостаточной познанности предмета науки и, следовательно, явлением временным.

Идеальные модели можно разделить на знаковые (семантические) и интуитивные.

По способу представления семантических моделей различают: математические, логические и графические.

По вычислимости различных показателей, отношений и т.п. логико-математические модели делятся на аналитические, алгоритмические и имитационные.

Аналитические модели предполагают реализацию модели в виде алгебраических, дифференциальных, интегральных и других уравнений, связывающих выходные переменные с входными, дополненные системой ограничений. При этом предполагается наличие однозначной вычислительной процедуры получения точного решения уравнений.

При алгоритмическом подходе используемая математическая модель дает приближенное решение.

Имитационная модель представляет собой некоторую вычислительную процедуру, описывающую объект анализа, его признаки и действия (процессы), вызывающие изменение признаков объектов или появление и исчезновение самих объектов. Основными ограничениями при создании этих моделей являются ресурсы памяти и времени. Главным средством реализации имитационных моделей являются ЭВМ.

Интуитивные модели строятся на вербальном (описательном) уровне. Эти модели не устанавливают строгие количественные соотношения между моделируемыми явлениями, ограничиваясь лишь анализом качественных обобщенных понятий, отражающих лишь общие тенденции развития явлений и т.п. такой подход осуществляется с целью выдвижения различного рода гипотез поведения сложных систем, формирование эвристик1 относительно взаимоотношений между активными элементами системы и их развития.

Модель - дискретная, если она описывает поведение системы только в дискретные моменты времени.

Модель - непрерывная, если она описывает поведение системы для всех моментов времени из некоторого промежутка времени.

Модель - имитационная, если она предназначена для испытания или изучения, проигрывания возможных путей развития и поведения объекта путем варьирования некоторых или всех параметров модели.

Модель - детерминированная, если каждому входному набору параметров соответствует вполне определенный и однозначно определяемый набор выходных параметров; в противном случае - модель недетерминированная, стохастическая (вероятностная).

Основные требования к модели: наглядность построения; обозримость основных его свойств и отношений; доступность ее для исследования или воспроизведения; простота исследования, воспроизведения; сохранение информации, содержавшиеся в оригинале (с точностью рассматриваемых при построении модели гипотез) и получение новой информации.

Задания для проверки знаний

  1. Дайте определение понятия «модель».

  2. Для чего применяют модели при исследовании систем?

  3. Выберите правильный ответ (один или несколько).

Процесс деления системы на уровни, которые характеризируют технологические, информационный, экономический и прочие аспекты ее функционирования, называют

а) моделированием;

б) стратификацией;

в) агрегированием;

г) декомпозицией;

д) анализом;

е) ни один из ответов неправильный.

  1. Правильное ли такое утверждение и почему?

Воспроизведение процесса функционирования системы во времени с помощью некоторых алгоритмов есть задачей

а) имитационного моделирования;

б) ситуационного моделирования;

в) физического моделирования;

г) анализа структуры системы;

д) математического моделирования;

е) ни один из ответов неправильный.

  1. Дайте ответ на вопрос.

В чем состоит главная цель математического моделирования систем?

  1. Закончите выражение.

Модели математического программирования применяют для…

  1. Приведите примеры моделей систем разнообразной природы.

  2. Назовите основные этапы математического моделирования систем.

  3. Какие математические модели, и при решении каких задач чаще всего используются при моделировании экономических процессов?

Темы рефератов, докладов

  1. Анализ классификаций моделей.

  2. Философские аспекты моделирования.

  3. Абстрактные модели и их значение в процессе познания и практики.

Практическое занятие № 5

СИСТЕМНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

МОДЕЛИРОВАНИЯ

План практического занятия

1. Последовательность исследования систем с помощью аксиоматического подхода.

2. Эмпирико-статистические модели как развитие понятия «черный ящик».

3. Роль оптимизации в системном анализе.

4. Преимущества и недостатки имитационных моделей.

Литература: [3], [ 4-9].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

требования, которые должны быть выполнены при построении аксиоматических моделей и последовательность их построения;

основные особенности эмпирико-статистического подхода к исследованию систем;

основные шаги применения метода “черного ящика”;

структуру и порядок синтеза оптимизационных моделей систем;

возможности имитационных моделей и области их применения.

Уметь

отличать аксиоматические модели от других типов;

выдвигать и обосновывать теоретические гипотезы относительно форм взаимной связи между входами и выходами систем;

определить составные части системы и подсистемы, при исследовании которых целесообразно использовать оптимизационный подход

оценивать соответствие имитационной модели реальной системе на основе анализа выполнения общих условий адекватного отображения хода процессов в реальной системе.

Ключевые понятия: аксиоматический подход, математическая модель, абстрактная система, “черный ящик”, эмпирико-статистический подход, активный эксперимент, нормативная модель, адекватность, стохастическая модель, дескриптивная модель, структуризация, имитация, имитационная модель, модель компоненты, алгоритмическая структура, числовой эксперимент.

Проблема моделирования состоит из трех задач:

  • построение модели (эта задача менее формализуема и конструктивна, в том смысле, что нет алгоритма для построения моделей);

  • исследование модели (эта задача более формализуема, имеются методы исследования различных классов моделей);

  • использование модели (конструктивная и конкретизируемая задача).

Свойства любой модели таковы:

  • конечность: модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;

  • упрощенность: модель отображает только существенные стороны объекта;

  • приблизительность: действительность отображается моделью грубо или приблизительно;

  • адекватность: модель успешно описывает моделируемую систему;

  • информативность: модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели.

Жизненный цикл моделируемой системы:

    1. Сбор информации об объекте, выдвижение гипотез, предмодельный анализ;

    2. Проектирование структуры и состава моделей (подмоделей);

    3. Построение спецификаций модели, разработка и отладка отдельных подмоделей, сборка модели в целом, идентификация (если это нужно) параметров моделей;

  1. Исследование модели - выбор метода исследования и разработка алгоритма (программы) моделирования;

  2. Исследование адекватности, устойчивости, чувствительности модели;

  3. Оценка средств моделирования (затраченных ресурсов);

  4. Интерпретация, анализ результатов моделирования и установление некоторых причинно - следственных связей в исследуемой системе;

  5. Генерация отчетов и проектных (народно - хозяйственных) решений;

  6. Уточнение, модификация модели, если это необходимо, и возврат к исследуемой системе с новыми знаниями, полученными с помощью моделирования.

Задание для проверки знаний

Выберите ответы из приведенных вариантов для сформулированных вопросов.

Для вопросов необходимо выбрать по два ответа из всех приведенных. Любой из правильных ответов оценивается в 1 балл, и таким образом максимальное количество баллов за тест составляет 8. Результаты теста оцениваются следующим образом: если количество полученных баллов находится в границах 0-4 — «неудовлетворительно», 5-6 — «удовлетворительно», 7 — «хорошо», 8 — «отлично».

1. Необходимыми предположениями при построении аксиоматических моделей систем являются:

а) наличие процедуры выявления аксиом, или собствено аксиом;

б) достаточность математической модели;

в) получение экспериментальных данных путем внешнего исследования;

г) интерпретация формальных статистических моделей, определение границ их содержательной и формальной действительности и применимости;

д) использование накопленных знаний о системе, содержательных описаний и гипотетических формальных представлений о внутренних механизмах функционирования системы;

е) структуризация цели функционирования системы;

ж) адекватное описание ограничений.

2. Построение модели системы в виде «черного ящика» не является тривиальной задачей, так как:

а) критерием отбора является целевое назначение модели, существенность той или иной связи относительно этой цели;

б) то, что является существенным — включается, то, что нет — не включается в список входов и выходов модели;

в) любая реальная система, как и другой объект, взаимодействует с объектами внешней среды безграничным числом способов;

г) те связи, которые сначала казались нам несущественными, на самом деле являются важными и должны быть учтены;

д) необходимо наряду с генеральной целью сформулировать перечень дополнительных целей, так как выполнение лишь генеральной цели является недостаточным;

е) проблемой является определение, какие входы и выходы нужно включать в состав модели;

ж) модели в виде «черного ящика» — это модели типа «вход-выход»;

з) статистические модели строятся на основе экспериментальных данных путем пассивного или активного эксперимента.

3. Проблемы оптимизации в системном анализе состоят в том, что:

а) аксиоматические и статистические модели — это модели описательного, или дескриптивного типа;

б) в оптимизационных моделях имеющаяся нормативная функция — критерий качества;

в) оптимизационная модель включает в себя формальную модель взаимосвязей между переменными и параметрами;

г) оптимизационная модель строится на основе содержательного описания;

д) незначительные изменения в условиях задачи могут привести к выбору разных альтернатив;

е) локально оптимальное решение может быть и совсем не оптимальным с точки зрения «надсистемы», что приводит к необходимости координировать критерии подсистем с критериями системы;

ж) возникают сложности с количественным описанием цели;

з) одним из важнейших аспектов оптимизации является адекватное описание ограничений.

4. В процессе проведения экспериментов на имитационной модели возможно внесение таких изменений:

а) в совокупность знаний экспертов по данной проблеме;

б) в общесистемные свойства;

в) в характере и содержании информации о процессах, которые наблюдаются с помощью модели;

г) в значения переменных, которые являются существенными с точки зрения исследователя в реальной системе;

д) в поведение системы в особых ситуациях;

е) значение экзогенных переменных;

ж) включение новых связей и элементов и исключение других.

Перечень правильных ответов на вопрос теста

1. а), б); 2. в), е); 3. д), е); 4. е) ж).

Темы рефератов, докладов

1. Значение аксиоматических систем в процессе научного познания.

2. Понятие «черный ящик» и его роль в кибернетике.

3. Оптимизационные модели как частные решения в процессе системного анализа.

4. Особенности имитационных моделей сложных систем.

Практическое занятие № 6

математическое МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

План практического занятия

  1. Понятие о линейном программировании: задача программирования, классификация задач программирования, определение линейного программирования.

  2. Формулировка моделей линейного программирования.

Литература: [5], [8].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

классификацию задач математического программирования

основные понятия математического программирования

этапы построения линейной модели

примеры задач линейного программирования

Уметь

определять множество технологических процессов

определять: систему ингредиентов, которые потребляются или производятся технологическими процессами, коэффициенты затрат-выпуска

составлять уравнения материального баланса

Ключевые понятия: целевая функция, системы линейных уравнений и неравенств, транспортная задача, аддитивность, план для системы.

Рассмотрим примеры задач линейного программирования.

Известная загрузка каждого цеха aij (оцениваемое в данном случае в процентах) при изготовлении любого из изделий и прибыль от реализации ci. Нужно определить, сколько изделий каждого вида следует делать при возможно полной загрузке цехов, чтобы получить за период, который рассматривается максимальную прибыль.

Изделие, i

Цех, j

Прибыль от реализации i-го изделия

1

2

3

1

5%

1,6%

2,9%

240 у.е.

2

4%

6,4%

5,8%

320 у.е.

Максимальная загрузка

100%

100%

100%

Целевая функция в данном случае будет иметь вид:

а ряд ограничений (в данном случае определяются возможностями цехов, то есть их граничной 100% загрузкой):

или в общем виде:

Задача про банк.

Пусть собственные средства банка в суме с депозитами составляет 100 млн. дол. Часть этих средств, но не меньше 35 млн. дол. должна находится в кредитах. Кредиты есть неликвидными активами банка, потому что в случае непредвиденной потребности в наличных обратить кредиты в деньги без существенных трат невозможно. Существует правило, соответственно с которым коммерческие банки должны покупать в определенной пропорции ликвидные активы, которые компенсируют неликвидность кредитов. В данном примере ликвидные активы должны составлять не менее 30% средств, размещенных в кредитах и ценных бумагах.

Пусть x – средства (млн. дол.), размещенные в кредитах, y – средства, вложенные в ценные бумаги.

Имеем следующую систему линейных ограничений:

Цель банка состоит в том, чтобы достать максимальную прибыль от кредитов и ценных бумаг:

,

где з1 – прибыльность кредитов, з2 – прибыльность ценных бумаг.

Задача про диету.

С имеемых в нашем распоряжении продуктов необходимо сложить такую диету, которая б с одной стороны, удовлетворяла минимальные потребности организма в питательных веществах (белках, жирах, углеводах, минеральных солях, витаминах), с другой стороны - требовала б наименьших затрат.

Рассмотрим простую математическую модель этой задачи.

Пусть имеются два вида продуктов: П1 і П2 , которые содержат питательные вещества А, У, С. В 1 кг продуктов П1 и П2 содержится определенное количество питательных того или иного вида:

А

У

З

В 1 кг П1

a1

b1

c1

В 1 кг П2

a2

b2

c2

Кроме этих данных нам известны: a, b, c – суточные потребности организма в питательных веществах А, У, С и s1, s2 – стоимость 1 кг продуктов П1 и П2. Необходимо рассчитать количество х1 продукта П1 и х2 продукта П2 так, что бы обеспечить необходимое количество питательных веществ при минимальных затратах на продукты. Очевидно, общая стоимость продуктов будет .

Общее количество веществ А в обоих видах продуктах равняется . Оно должно быть не менее а: .

Аналогичные неравенства должны выполнятся для В и С. Таким образом, перед нами задача линейного программирования.

Дано систему

Необходимо выбрать такое количество х1 продукта П1 и х2 продукта П2, при котором функция достигает наименьшего значения.

Задача об использовании ресурсов.

Предприятие имеет в своем распоряжении определенное количество ресурсов: рабочую силу, деньги, сырье, оборудование, производственные ресурсы, площади и т.п. Допустим, ресурсы трех видов R1, R2, R3 имеются в количестве соответственно b1, b2, b3 у.е. Предприятие выпускает два вида товаров T1, T2. Причем известно, сколько единиц каждого ресурса необходимо для производства единицы каждого товара. Пусть - число единиц ресурса , необходимое для производства единицы товара . Доход, получаемый предприятием от единицы каждого вида товаров, соответственно равняется с1, с2. Необходимо при данных ресурсах выпустить такую комбинацию товаров, при которой доход предприятия оказался бы максимальным.

Обозначим через х1 и х2 соответственно количество товаров T1, T2. Очевидно, доход предприятия .

Итак, математическая задача об использовании ресурсов складывается в определении значений неизвестных х1 и х2 , что удовлетворяют условиям:

и максимизирующих функцию .

Задание для проверки знаний

Составьте математические модели задач 1, 2

Задача 1.

В трех пунктах отправления сосредоточен однородный груз в количествах, соответственно равных 420, 380 и 400 т. Этот груз необходимо перевезти в три пункта назначения в количествах, соответственно равных 260, 520 и 420 т. Стоимости перевозок 1 т груза из каждого пункта отправления в каждый пункт назначения есть известными величинами и задаются матрицей

.

Найти план перевозок, который обеспечивает вывоз имеющегося в пунктах отправления и завозки необходимого в пунктах назначения груза при минимальной общей стоимости перевозок.

Задача 2.

Кондитерская фабрика для производства трех видов карамели А, В и С использует три вида основного сырья: сахарный песок, патоку и фруктовое пюре. Нормы затраты сырья каждого вида на производство 1 т карамели данного вида приведенные в таблице.

В ней же указанное общее количество сырья каждого вида, которое может быть использовано фабрикой, а также наведена прибыль от реализации 1 т карамели данного вида.

Найти план производства карамели, который обеспечивает максимальную прибыль от ее реализации.

Вид сырья

Нормы трат сырья (т) на 1 т карамели

Общее количество сырья (т)

а

в

с

Сахарный песок

0,8

0,5

0,6

800

Патока

0,4

0,4

0,3

600

Фруктовое пюре

-

0,1

0,1

120

Прибыль от реализации 1 т продукции, у.е.

108

112

126

Практическое занятие № 7

ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОЛОГИЙ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

План практического занятия

  1. Содержание системных методологий решение сложных проблем.

  2. Анализ методологий системного решения проблем.

  3. Прикладные применения методологий системного анализа.

Литература: [1-3], [6], [9].

Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

характеристики методологий системного анализа;

основные проблемы, которые возникают при исследовании и конструировании сложных систем;

этапы системного исследования и их содержание;

последовательность шагов при исследовании существующих систем и выявлении проблем.

Уметь

определить системные аспекты методологий системного анализа;

конкретизировать суть построения и управления при исследовании и проектировании сложных систем;

применить последовательность этапов системного анализа в процессе исследования реальных сложных систем.

Ключевые понятия: методология, метод, методика, средство, объект, субъект, ресурс, подсистема, цель, дерево целей, этап, логическая структура, информационный канал, проблема построения, проблема управления, аспект, процесс, проектирование.

На рис. 7.1. изложена структура познания системы, а в табл. 7.1 предлагается после­довательность работ в системном анализе2. Данные теоретические выкладки раскрывают содержание методологий системного анализа.

Таблица 7. 1

Последовательность работ в системном анализе

Этапы

Научные инструмен­ты СА

/. Анализ проблемы

1. Обнаружение проблемы.

2. Точное формулирование проблемы.

3. Анализ логической структуры проблемы.

4. Анализ развития проблемы (в прошлом и буду­щем).

5. Определение внешних связей проблемы (с дру­гими проблемами).

6. Выявление принципиальной разрешимости про­блемы

Методы: сценариев, диагностический, де­ревьев целей, эконо­мического анализа

//. Определение системы

1. Спецификация задачи.

2. Определение позиции наблюдателя.

3. Определение объекта.

4. Выделение элементов (определение границ разбиения системы).

5. Определение подсистем.

6. Определение среды

Методы: матричные, кибернетические мо­дели

///. Анализ структуры системы

  1. Определение и спецификация процессов управ­ления и каналов информации.

  2. Спецификация подсистем.

  3. Спецификация процессов, функций текущей де­ятельности (рутинных) и развития (целевых).

Методы: диагностичес­кие, матричные, сете­вые, морфологические, кибернетические мо­дели

IV. Формулирование общей цели и критерия системы

1. Определение целей, требований надсистемы

2. Определение целей и ограничений среды.

3. Формулирование общей цели

4. Определение критерия.

5. Декомпозиция целей и критериев по подсисте­мам.

6. Композиция общего критерия из критериев подсистем

Методы: экспертных оценок («Дельфи»), де­ревьев целей, эконо­мического анализа, ки­бернетические модели, нормативные операционные модели (оптимизационные, имита­ционные, игровые).

V. Декомпозиция цели, выявление потребностей в ресурсах и процессах

1. Формулирование целей — верхнего ранга.

2. Формулирование целей — текущих процессов.

3. Формулирование целей — эффективности.

4. Формулирование целей — развития.

5. Формулирование внешних целей и ограничений.

6. Выявление потребностей в ресурсах и процессах

Методы деревьев це­лей, сетевые, описа­тельные модели, мо­делирования

VI. Выявление ресурсов и процессов, ком позиция целей

1. Оценка существующих технологии и мощностей.

2. Оценка современного состояния ресурсов.

3. Оценка реализуемых и запланированных проектов.

4. Оценка возможностей взаимодействия с други­ми системами.

5. Оценка социальных факторов.

6. Композиция целей

Методы: экспертных оценок («Дельфи»), деревьев целей, эко­номического анализа

VII. Прогноз и анализ будущих условий

1. Анализ устойчивых тенденций развития системы.

2. Прогноз развития и изменения среды.

3. Предсказание появления новых факторов, оказывающих сильное влияние на развитие системы.

4. Анализ ресурсов будущего

5. Комплексный анализ взаимодействия факторов

будущего развития.

6. Анализ возможных сдвигов целей и критериев.

Методы: сценариев, экс­пертных оценок («Дель­фи»), деревьев целей, сетевые, экономическо­го анализа, статистиче­ский анализ, описательные модели

VIII. Оценка целей и средств

1. Вычисление оценок по критерию

2. Оценка взаимозависимости целей

3, Оценка относительной важности целей

4. Оценка дефицитности и стоимости ресурсов

5. Оценка влияния внешних факторов,

6. Вычисление комплексных расчетных оценок

Методы: экспертных оценок («Дельфи»),

Экономического ана­лиза, морфологиче­ский метод

IX. Отбор вариантов

1. Анализ целей на совместимость и входимость.

2. Проверка целей на полноту

3. Отсечение избыточных целей

4. Планирование вариантов достижения отдельных целей.

5. Оценка и сравнение вариантов

6. Совмещение комплекса взаимосвязанных вариантов

Методы, деревьев целей, матричные, экономического ана­лиза

X. Диагноз существующей системы

1. Моделирование технологического и экономическо­го процессов

2. Расчет потенциальной и фактической мощностей

3. Анализ потерь мощности.

4. Выявление недостатков организации производст­ва и управления.

5 Выявление и анализ мероприятий по совершенст­вованию организации

Методы диагности­ческие, матричные,

экономического ана­лиза, кибернетиче­ские модели

XI. Построение комплексной программы развития

1. Формулирование мероприятий, проектов и программ

2. Определение очередности целей и мероприятий по их достижению

3. Распределение сфер деятельности

4. Распределение сфер компетенции.

5. Разработка комплексного плана мероприятий в рамках ограничений по ресурсам во времени

6. Распределение по ответственным организациям, руководителям и исполнителям

Методы, матричные, сетевые, экономиче­ского анализа, опи­сательные модели,

нормативные опера­ционные модели

XII. Проектирование организации для достижения целей

1. Назначение целей организации

2. Формулирование функций организации

3. Проектирование организационной структуры.

4. Проектирование информационных механизмов

5. Проектирование режимов работы

6. Проектирование механизмов материального и морального стимулирования

Методы: диагности­ческие, деревьев це­лей, матричные, се­тевые методы, ки­бернетические моде­ли

Темы рефератов, докладов

1. Проблемы построения и управления сложными системами и пути их решения.

2. Сравнительный анализ методологий системного анализа с точки зрения прикладных областей.

3. Виды неопределенностей сложных систем и подходы к их описанию.

1 Эвристика – в широком смысле слова раздел психологии, изучающий природу мыслительных операций человека при решении им различных задач; в узком смысле – приемы и методы поиска решения задач и вывода доказательств, основанные на учете опыта решения сходных задач в прошлом, накоплении опыта, учете ошибок, а также – интуиции.

2 Черняк Ю. И. Системный анализ в управлении экономикой. М.: Эконо­мика, 1975

1

Смотреть полностью


Скачать документ

Похожие документы:

  1. Методические указания к выполнению практических занятий для студентов специальности 150405. 65 «Машины и оборудование лесного комплекса»

    Методические указания
    Основы теории надежности машин: Методические указания к выполнению практических занятий для студентов специальности 150405.65 «Машины и оборудование лесного комплекса».
  2. Методические указания по выполнению курсовой работы Для студентов специальности

    Методические указания
    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образованияВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙИНСТИТУТ
  3. Методические указания по выполнению курсовых работ для студентов специальности спо 080113 «Страховое дело (по отраслям)» по дисциплине «Страховое дело»

    Методические указания
    Излагаются рекомендации по организации выполнения и защиты курсовой работы по дисциплине «Страховое дело». Приводятся требования к структуре и содержанию курсовых работ.
  4. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов специальности 080102. 65 (060600) «Мировая экономика»

    Методические указания
    Подоба З.С. Международный бизнес. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов специальности 080102.65 (060600) «Мировая экономика» / З.
  5. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальностей 080507 «Менеджмент организации» и080504 «Государственное и муниципальное управление» всех форм обучения Омск 2008

    Методические указания
    Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальностей 080507 «Менеджмент организации» и 080504 «Государственное и муниципальное управление» всех форм обучения )

Другие похожие документы..