Учебно-методический комплекс по дисциплине теория систем и системный анализ icon

Учебно-методический комплекс по дисциплине теория систем и системный анализ



Смотрите также:


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

АРМАВИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ АКАДЕМИЯ


Утверждено на заседании кафедры
Протокол № ____от "___" ________ 200__ г.

Зав. кафедрой ____________ Бельченко В.Е.


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине

" ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ "

(МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ)

для специальности

"ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА В ЭКОНОМИКЕ"


Форма отчетности: экзамен

4 курс, 7-8 семестр.


Программа составлена

Ст. преподавателем, к.т.н.

Коноваловым Д.П.


2012 год

Аннотация


В условиях перехода к рыночной экономике и интеграции в мировую систему возрастают масштабы и сложность экономических и социальных систем, усиливается влияние внешней среды (политической, финансовой, правовой), затрудняется поиск управленческих решений. Резко возрастает объём разнообразной информации, включая Интернет, который для принятия оптимального решения необходимо анализировать современному специалисту на основе её классификации, поиска и отбора. В соответствии с изменяющимися внешними условиями должны задаваться и системные требования к структуре и функциями аппарата управления предприятий и организаций, вырабатываются методы принятия управленческих решений в сложных экономических ситуациях.

Учебно-методический составлен согласно требованиям Государственного образовательного стандарта по специальностям «Прикладная информатика в экономке» и требованиям Профессиональной образовательной программы (ПРоП) специальности «Прикладная информатика в экономке».


1. ВНЕШНИЕ ТРЕБОВАНИЯ
^

1.1 Требования основной образовательной программы к уровню освоения содержания дисциплины


Реализация в дисциплине «Теория систем и системный анализ» требований квалификационной характеристики, основных требований к профессиональной подготовленности выпускника и целей основной образовательной программы в соответствии с ГОС ВПО по специальности 080801 – прикладная информатика в экономике, решений научно-методического совета факультета и университета, отечественного и зарубежного опыта учитывает следующее:

  1. Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:

  • информационные процессы, которые определяются спецификой предметной области;

  • события, функциональные процессы и базы данных в предметной области, действия по выработке управленческого решения или по разработке экспертного заключения, информационные потоки, ресурсы (материальные, информационные и иные нематериальные, денежные и др.) в организациях, характерных для предметной области (органы государственного и муниципального управления, финансовые и экономические учреждения, органы налогообложения, органы правопорядка и социальной защиты, воспитательные и образовательные учреждения, суды, органы юстиции, таможня, образовательные и воспитательные учреждения, информационные центры, архивы, фонды и библиотеки, органы государственной статистики, органы управления на предприятиях различных организационно-правовых форм: администрация, бухгалтерия, экономические отделы, служба юрисконсульта и др.);

  • новые направления деятельности в области применения, которые требуют внедрения компьютерного оборудования, локальных вычислительных сетей и (или) средств выхода в глобальные информационные сети для осуществления сбора, хранения, анализа, обработки и передачи информации, необходимой для обеспечения функциональных процессов;

  • профессионально-ориентированные информационные системы, в том числе информационные системы в административном управлении, информационные системы в банковском деле, информационные системы в страховом деле, информационные системы в налогообложении, информационные системы в бухгалтерском учете и аудите, информационные системы фондового рынка, информационные системы в антикризисном управлении, информационные системы в таможенном деле, информационные системы в оценочной деятельности, информационные системы в маркетинге и рекламе.

  1. Выпускники специальности должны быть подготовлены к следующим видам профессиональной деятельности:

  • организационно-управленческая;

  • проектно-технологическая;

  • маркетинговая;

  • экспериментально-исследовательская;

  • консалтинговая;

  • аналитическая;

  • эксплуатационная.

  1. Выпускник специальности «Прикладная информатика в экономике» должен быть подготовлен к решению следующих профессиональных задач:

  • внедрение методов информатики в экономике, экономики, статистики, информационных систем и математических методов в экономике;

  • развитие возможностей и адаптация профессионально-ориенти­рованных информационных систем на всех стадиях их жизненного цикла;

  • создание информационно-логических моделей объектов, разработка нового программного и информационного обеспечения в предметной области;

  • интеграция информационных систем из разных предметных областей в связи с появляющимися новыми задачами, перевод информационных систем на новые аппаратные и информационные платформы;

  • оптимизация информационных процессов обработки информации: рациональное управление взаимосвязанными материальными, денежными и информационными потоками, постановка и решение оптимизационных задач, разработка имитационных моделей процессов для менеджеров в предметной области применение методов системного анализа и алгоритмов математического программирования при адаптации информационных систем в предметной области;

  • решение задач унификации профессионально-ориентированного программного и информационного обеспечения предметной области: сертификация программных продуктов, приведение их к требованиям действующих стандартов, использование международных стандартов обработки информации и обмена данными, создание интерфейсов для информационных систем, использующих разные стандарты;

  • использование международных информационных ресурсов и решение задач, возникающих при их использовании: обеспечение информационной безопасности функционирования информационной системы при взаимодействии с информационными рынками по сетям или с использованием иных методов обмена данными, оценка эффективности приобретаемого программного обеспечения и информационных баз данных для предметной области.
^

1.2. Выписка из ГОС ВПО «Требования к обязательному минимуму содержания по дисциплине ЕН.Ф.05 «Теория систем и системный анализ»»


Системы и закономерности их функционирования и развития. Переходные процессы. Принцип обратной связи. Методы и модели теории систем. Управляемость, достижимость, устойчивость. Элементы теории адаптивных систем.

Информационный подход к анализу систем. Основы системного анализа: система и ее свойства; дескриптивные и конструктивные определения в системном анализе; принципы системности и комплексности; принцип моделирования; типы шкал.

Понятие цели и закономерности целеобразования: определение цели; закономерности целеобразования; виды и формы представления структур целей (сетевая структура или сеть, иерархические структуры, страты и эшелоны); методики анализа целей и функций систем управления. Соотношения категорий типа событие, явление, поведение. Функционирование систем в условиях неопределенности; управление в условиях риска.

Конструктивное определение экономического анализа: системное описание экономического анализа; модель как средство экономического анализа. Принципы разработки аналитических экономико-матема­тичес­ких моделей; понятие имитационного моделирования экономических процессов. Факторный анализ финансовой устойчивости при использовании ординальной шкалы.

Методы организации сложных экспертиз. Анализ информационных ресурсов. Развитие систем организационного управления.

^

1.3. Пояснительная записка


Целевая установка и организационно-методические указания.

В данном курсе изучаются такие разделы как:

    1. Предмет, методы и история общей теории систем.

    2. Виды систем и их свойств.

    3. Понятие структуры в теории систем.

    4. Цели систем. Системный анализ целей экономического производства.

    5. Системный анализ — основной метод теории систем.

    6. Теоретико-системные основы математического моделирования.

    7. Синтетический метод в теории систем

В результате изучения курса студенты получают навыки, позволяющие им внедрять методы информатики в экономике, экономики, статистики, информационных систем и математических методов в экономике.

Лекции по курсу проводятся с целью дать слушателям знания по изучаемым темам в наиболее общем, системном виде.

В ходе проведения лекции необходимо раскрыть наиболее сложные, узловые вопросы, ставить студентам задачи по самостоятельному изучению материала, как по отдельным вопросам, так и по какой-то проблеме в целом.

После прослушивания лекций и проведения самостоятельной работы студент должен усвоить предложенный материал на уровне “иметь представление”, а отдельные элементы на уровне “знать”.

Более глубокое и конкретное изучение нормативных документов, рекомендуемой литературы, подготовка рефератов, сообщений, докладов осуществляется при проведении самостоятельной работы.

^ Лабораторные занятия имеют цель дать студентам практические навыки работы со сложными системами, рассчитывать их характертистики.

Текущий контроль осуществляется при проведении лабораторных работ.

^ Итоговый контроль проводится в 8 в форме экзамена. Порядок его проведения и выносимые вопросы сообщаются студентам заблаговременно, в соответствии с требованиями нормативных документов и деканата факультета.

^ Учебно-материальная база курса включает нормативные документы высшего профессионального образования, нормативные документы в области информации, информатизации и защиты информации, сборники лекций и другую учебно-методическую литературу, специализированные компьютерные классы и технические средства обучения.

^

2. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ


Студент должен иметь представление:

  • об основных этапах становления теории систем как научной дисциплины;

  • о мировоззренческом, научном и прикладном значении теории систем;

  • о месте теории систем в системе научного знания.

Студент должен знать:

  • основные методы теории систем;

  • свойства систем;

  • основы теории формальных систем и её значение для проблематики алгоритмизации, программирования и искусственного интеллекта.

Студент должен иметь навыки:

  • системного анализа в приложении к недостаточно изученным производственным, финансовым и организационным системам;

  • формального описания структуры систем;

  • представления знаний о структуре системы с помощью изобразительных средств современных вычислительных систем.

Курс рассчитан на 10 часов лекций, 8 часов лабораторно-практических занятий и 54 часов самостоятельной работы.

Промежуточная оценка знаний и умений проводится с помощью контроля результатов выполнения практических заданий и контрольных работ.

Итоговый контроль в форме экзамена предусмотрен в 6 семестре.
^

3. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Распределение учебных часов дисциплины по видам работ по семестрам


Таблица 1



Виды работы

Распределение учебных часов

7 семестр

8 семестр

Всего

1

Общее количество часов по учебному плану

43

29

72

2

Аудиторная работа













Лекции (Л)

8

2

10




Лабораторно-практические занятия (ЛПЗ)

8

0

8

3

Самостоятельная работа













Самоподготовка (СР)

27

27

54




Вид итогового контроля (зачёт, экзамен)

КР

экзамен



^

3.2. Примерный тематический план учебной дисциплины


Таблица 2

Наименование разделов и тем дисциплины (укрупнённо)

Всего кол-во часов на раздел

Аудиторная работа

Внеаудиторная работа
СР

Л

ЛПЗ

1

2

3

4

5

1. Предмет, методы и история общей теории систем

5

2

2

9

2. Виды систем и их свойства

5

2

2

9

3. Понятие структуры в теории систем

5

2

0

7

4. Цели систем. Системный анализ целей производства

5

2

0

7

5. Системный анализ — основной метод теории систем

7

0

2

9

6. Теоретико-системные основы математического моделирования

7

0

2

9

7. Синтетический метод в теории систем

7

0

0

7

8. Понятие о формальных системах

7

0

0

7

9. Формализмы как средство представления знаний

6

2

0

8

Итого по дисциплине

54

10

8

72
^

3.3. Содержание разделов дисциплины

1. Предмет, методы и история общей теории систем


Определения понятия «система». Категории «фазовое пространство», «событие», «явление», «поведение». Методы теории систем.

Предпосылки возникновения общей теории систем. Проблема языка междисциплинарного обмена знаниями. Принципы системности, комплексности, моделирования, полного использования информации.

Эволюция понятия «система». История становления системных воззрений. Возникновение, современное состояние и перспективы развития теории систем.
^

2. Виды систем и их свойства


Системы статические и динамические; открытые и закрытые; детерминированные и стохастические; простые, большие, сложные и очень сложные.

Свойства систем: целостность, сложность, связность, структура, организованность, разнообразие.

Равновесные, переходные и периодические процессы.

Системы управления. Понятие управляющей и управляемой подсистем, принцип обратной связи, закон Шеннона-Эшби. Понятие условной энтропии и его приложение к проблемам управления. Управляемость, достижимость, устойчивость. Связь сложности систем с управляемостью.

Нелинейные динамические системы. Особенности поведения нелинейных динамических систем. Понятия «аттрактор» и «бифуркация». Прикладное значение теории нелинейных динамических систем.
^

3. Понятие структуры в теории систем


Понятие структуры (по Б. Расселу). Понятия изоморфизма и гомоморфизма.

Формальные критерии изоморфизма. Общность структуры — методологическая основа классификации систем.

Категория свободы в теории систем. Значение свободы для адаптивных систем.
^

4. Цели систем. Системный анализ целей производства


Понятие гомеостаза и его значение для теории целей. К. Циолковский, А. Колмогоров и Н. Моисеев об объективном характере целей систем любой природы.

Диалектическая связь целей и поведения систем.

Уровни целеполагания — сущностный, прикладной и поверхностный.

Системный анализ целей. Формы представления структур целей.

Система целей промышленного комплекса.

Синтез критериев эффективности на основе системного анализа целей.
^

5. Системный анализ — основной метод теории систем


Цель, содержание и результат системного анализа. Принципы системности и комплексности. Принцип моделирования. Типы шкал.

Системное описание экономического анализа.

Методы организации сложных экспертиз с целью исследования структуры систем. Анализ информационных ресурсов.
^

6. Теоретико-системные основы математического моделирования


Гомоморфизм — методологическая основа метода моделирования. Формы представления систем и соответствующие им математические методы.

Понятие имитационного моделирования.

Модель как средство экономического анализа. Принципы разработки аналитических экономико-математических моделей.

Моделирование информационных систем: цели, методы, апробация.
^

7. Синтетический метод в теории систем


Синтетический метод и его связь с прагматическим аспектом теории систем.

Синтез систем организационного управления.

Синтез информационных систем: критерии, методы, оценка качества, учёт факторов неопределённости.
^

8. Понятие о формальных системах


Определение формальной системы. Понятие символа, алфавита, синтаксиса, аксиоматики и правил вывода. Метаязыковые средства задания формальных систем.

Формальная теория и интерпретация. Уточнение понятия изоморфизма.

Языковой и процедурный компоненты формальных систем.
^

9. Формализмы как средство представления знаний


Формализм как средство представления знаний.

Моделирование формальных систем и процесса логического вывода на ЭВМ.

Практическое значение теории формальных систем для специалиста в области прикладной информатики.
^

3.4. Лабораторно-практические занятия


Таблица 3



Лабораторно-практические занятия

1

2

1.

Понятие графа

2.

Связанные графы

3.

Деревья

4.

Ориентированные графы

5.

Установление соответствий

6.

Ориентированные графы

7.

Игры и головоломки

8.

Отношения

9.

Плоские графы
^

3.5 Выполнение контрольной работы


Контрольная работа выполняется студентом в течении 7 семестра, и сдается на проверку преподавателю. Требование к контрольной работе - выполнение всех заданий.
^

3.5.1 Вариант контрольной работы

Вариант 1





  1. Составить матрицу смежности по графу.

  2. Найти число транзитных путей (i=1, j=3, k=3).

  3. Найти полустепень исхода вершины i=4.

  4. Найти полустепень захода вершины j=5.

  5. Составить матрицу связанности.

  6. Посчитать структурную избыточность.


^ 3.5.2 Вариант выполнения контрольной работы

Задан граф.


1. Матрица смежности:





^ 2. Число транзитных путей (i=1, j=2, k=3).



T = 2

3. Полустепень исхода вершины (i=4).

Полустепень исхода: 0+1+0+0+0 = 1


4. Полустепень захода вершины (j=5).

Полустепень захода: 0+0+1+0+0 = 1

^ 5. Матрица связанности.

+ + + + = + + +

+ =

Следовательно,

6. Структурная избыточность.

, R<0 – система не связана.

^

3.6. Самостоятельное изучение разделов дисциплины.

3.6.1. Вопросы для самостоятельного изучения




1. Предмет, методы и история общей теории систем


Изучить следующие темы:

Эволюция понятия «система».

История становления системных воззрений.

Возникновение, современное состояние и перспективы развития теории систем.

Трудоёмкость – 5 часов.


^

2. Виды систем и их свойства


Изучить следующие темы:

Управляемость, достижимость, устойчивость.

Связь сложности систем с управляемостью.

Особенности поведения нелинейных динамических систем.

Прикладное значение теории нелинейных динамических систем.

Трудоёмкость – 5 часов.

^

3. Понятие структуры в теории систем


Изучить следующие темы:

Научные подходы к проблеме классификации.

Трудоёмкость – 5 часов.

4. Цели систем. Системный анализ целей производства


Изучить следующие темы:

К. Циолковский, А. Колмогоров и Н. Моисеев об объективном характере целей систем.

Диалектическая связь целей и поведения систем.

Уровни целеполагания — сущностный, прикладной и поверхностный.

Системный анализ целей.

Формы представления структур целей.

Система целей промышленного комплекса.

Синтез критериев эффективности на основе системного анализа целей.

Трудоёмкость – 5 часов.

^

5. Системный анализ — основной метод теории систем


Изучить следующие темы:

Принципы системности и комплексности. Принцип моделирования. Типы шкал.

Системное описание экономического анализа.

Трудоёмкость – 7 часов.

^

6. Теоретико-системные основы математического моделирования


Изучить следующие темы:

Формы представления систем и соответствующие им математические методы.

Принципы разработки аналитических экономико-математических моделей.

Трудоёмкость – 7 часов.

^

7. Синтетический метод в теории систем


Изучить следующие темы:

Синтез систем организационного управления.

Трудоёмкость – 7 часов.

^

8. Понятие о формальных системах


Изучить следующие темы:

Языковой и процедурный компоненты формальных систем.

Трудоёмкость – 7 часов.

^

9. Формализмы как средство представления знаний


Изучить следующие темы:

Практическое значение теории формальных систем для специалиста в области прикладной информатики.

Трудоёмкость – 6 часов.
^

3.6.2. Задания для самостоятельного выполнения


Подготовка текстов отчётов о выполненных практических заданиях согласно табл. 3 осуществляется во время самостоятельной работы.
^

4. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


а) Основная литература

  1. Исаев В.В. Общая теория систем: Учеб. пособие. СПб.: СПбГИЭУ, 2001. — 139 с.

  2. Светлов Н.М. Системный анализ целей аграрного производства: Лекция по курсу «Системный анализ» для студентов специальностей «Математические методы в экономике» и «Прикладная информатика в экономике АПК» сельскохозяйственных вузов: Изд. 2-е, испр. и доп. / МСХА им. К.А. Тимирязева. М., 2003.

  3. Светлов Н.М. Использование формализма условных вероятностей для описания структуры сложных производственных систем: Методические указания по курсу «Общая теория систем и системный анализ» для студентов специальности «Математические методы и исследование операций в экономике». М., 2002.

  4. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб. пособие. М.: Бизнес-пресса, 2000.

б) Дополнительная литература

  1. Анфилатов B.C. и др. Системный анализ в управлении: Учебное пособие/ Под ред. А.А. Емельянова. - М.: Финансы и статистика, 2002. – 368 с.

  2. Ван Гиг Дж. Прикладная теория систем: в 2 кн. М.: Мир, 1981.

  3. Введение в системный анализ : учеб. пособие для студ. агроном. спец. / А. М. Гатаулин; Московская с.-х. академия им. К.А. Тимирязева. -М.: МСХА, 2005. — 76 c.

  4. Винер Н. Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине. М.: Наука, 1983.

  5. Волкова В.Н., Денисов А.А.. Основы теории систем и системного анализа: Учебник. Изд. 2-е переработанное и дополненное. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. — 512 с.

  6. Гатаулин А.М. Система прикладных статистико-математических методов обработки экспериментальных данных в сельском хозяйстве. М., Изд-во МСХА, 1992.

  7. Гатаулин А.М., Гаврилов Г.В. и др. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1990.

  8. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. «Автоматика и телемеханика». — 3. изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987.

  9. Крайзмер Л.П. Кибернетика: Учеб. пособие для студентов с.-х. вузов по экон. спец. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985.

  10. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта. М.: Мир, 1991.

  11. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. М., 1978.

  12. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981. — 488с.

  13. Применение искусственного интеллекта в информационных технологиях : учеб. пособие для студентов экон. специальностей / Н. М. Светлов, Г. Н. Светлова. М. : Изд-во МСХА, 2004.

  14. Рассел Б. Человеческое познание: его сфера и границы. М., 1957.

  15. Системный анализ в экономике и организации производства: Учебник для студентов вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н.  Волковой. - Л.: Политехника, 1991.— 398 с.
^

5. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Программное обеспечение:

  • табличный процессор (Microsoft Excel).

Класс персональных ЭВМ достаточной мощности для эксплуатации вышеназванного программного обеспечения с установленной на них соответствующей операционной системой.

Помимо лабораторно-практических занятий, указанное программное обеспечение, а также текстовый процессор (Microsoft Word) должно предоставляться студентам (согласно заявкам) на время самостоятельной работы в соответствии с режимом работы соответствующих подразделений и служб вуза.


Программу разработал: Д.П. Коновалов

^ 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ


6.1. Список рекомендуемой литературы в библиотеке АГПУ с указанием места хранения.


УДК 355.77 ББK 68.9 а.з. Б-43 (Техфак) 
Белов П.Г. 
Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: учебное пособие для вузов. 2003 


УДК 355.77 ББK 68.9 а.з. Б-43 (Читальный зал) 
Белов П.Г. 
Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: учебное пособие для вузов. 2003 


УДК 6Ф0.1 ББK а.з. В-89 (Абонемент) 
Вунш Г. 
Теория систем. 1978 
^

7. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ





  1. Общие понятия теории систем и системного анализа.

  2. Сущность и принципы системного подхода.

  3. Проблемы согласования целей.

  4. Проблемы оценки связей в системе.

  5. Моделирование как метод системного анализа.

  6. Процессы принятия управляющих решений.

  7. Развитие системных представлений. Становление системного анализа.

  8. Понятие сложной системы.

  9. Характеристика задач системного анализа.

  10. Особенности задач системного анализа.

  11. Прогнозирование и планирование.

  12. Процедуры системного анализа.

  13. Анализ структуры системы.

  14. Сбор данных о функционировании системы. Исследование информационных потоков.

  15. Формирование критериев.

  16. Реализация выбора и принятия решений.

  17. Анализ и синтез – методы исследования систем.

  18. Сущность имитационного моделирования.

  19. Модели и виды подобия.

  20. Характеристика эксперимента.

  21. Классификация экспериментальных исследований.

  22. Обработка экспериментальных данных.

  23. Характеристика и классификация статистической информации.

  24. Оценивание показателей систем и определение их точности.





Скачать 236,66 Kb.
Дата конвертации21.03.2013
Размер236,66 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы