Рабочая программа учебной дисциплины «основы теории эфективности сложных систем» Направление подготовки: 220100 «системный анализ и управление» icon

Рабочая программа учебной дисциплины «основы теории эфективности сложных систем» Направление подготовки: 220100 «системный анализ и управление»



Смотрите также:


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано





Утверждаю

^ Руководитель ООП

по направлению 220100

профессор

Д.А. Первухин




Зав. кафедрой СА и У профессор

Д.А. Первухин


^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭФЕКТИВНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ»


Направление подготовки: 220100 «СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ»

Магистерская программа:

«Теория и математические методы системного анализа и управления в технических и социально-экономических системах»


^ Квалификация (степень) выпускника: магистр

Формы обучения: очная, очно-заочная, заочная


Составитель: доцент  С.В. Колесниченко


Санкт-Петербург

2012



  1. ^ ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения учебной дисциплины является изучение базовых теоретических положений и формирование практических навыков применения методологии научного исследования различного рода систем, а также методов практического применения Теоретических положений в процессе подготовки и принятия управленческих решений в социально-экономических и производственных системах с использованием современных информационных технологий.

Задачей изучения дисциплины является формирование у студентов общекультурных и профессиональных компетенций по данному направлению подготовки в соответствии с требованиями ФГОС ВПО.

Предметом изучения дисциплины являются: методы, подхода, процедуры и алгоритмы исследования технических и социально-экономических систем.


^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Учебная дисциплина относится к региональному компоненту дисциплин профессионального цикла ФГОС ВПО и изучается в семестре С.

Учебная дисциплина основывается на навыках логико-методологического анализа научного исследования, полученных при изучении предшествующей базовой дисциплины «Философские проблемы науки и техники», «Математическое моделирование», «Методы многокритериальной оптимизации», «Методы научных исследований технических и социально-экономических систем».

Учебная дисциплина служит методологической основой для освоения дисциплин профессионального цикла «Методы оценки эффективности функционирования сложных систем», «Исследование операций в задачах оптимизации».
^



3.Требования к результатам освоения дисциплины:



Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:


    1. Общекультурные компетенции

ОК-4 – способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом;


    1. ^ Профессиональные компетенции

а) общепрофессиональные:

ПК-1 – способностью вскрыть математическую, естественнонаучную и техническую сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, провести их качественно-количественный анализ;

ПК-2 – способностью ставить задачи исследования, выбирать методы экспериментальной работы, интерпретировать и представлять результаты исследований;

б) в области научно-исследовательской деятельности:

ПК-7 - способностью применять перспективные методы системного анализа и принятия решений для исследования функциональных задач на основе мировых тенденций развития системного анализа, управления и информационных технологий;

в) в области проектно-конструкторской деятельности:

ПК-10 – способностью выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления сложными многомерными объектами управления.


В результате освоения дисциплины студент должен:

  1. Знать:

  • основные понятия и методы функционального анализа применительно к задачам
    математической физики и задачам управления;

    • методологию и организацию экономико-математического моделирования систем;

    • модели и методы исследования операций;

  1. Уметь:

    • выбирать методы математического моделирования систем;

  • разрабатывать математические модели процессов и объектов, методы их исследования, выполнять их системный анализ;



  1. Владеть:

    • технологиями формализации исследовательских задач с помощью методов функционального анализа, теории управления и оптимизации;

    • навыками математического моделирования прикладных задач;

    • методами управления знаниями;

    • методами научного поиска.


^ 4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость учебной дисциплины составляет 3 з.е., что соответствует 108 часам.

(очная форма обучения для всех профилей направления подготовки)

Вид учебной работы

Всего часов

№ семестра

9

A

B

C

D

E







^ Общая трудоемкость дисциплины

108

























^ Аудиторные занятия (всего)

35










35













в том числе:




























лекции

5










5













лабораторные работы




























практикум

30










30













^ Самостоятельная работа (всего)

73










73













в том числе:




























контрольная работа




























расчетно-графическая работа




























реферат




























Другие виды самостоятельной работы




























^ Промежуточная аттестация







− зачет

32










32













































(очно-заочная форма обучения для всех профилей направления подготовки)

Вид учебной работы

Всего часов

№ семестра

9

A

B

C

D

E







^ Общая трудоемкость дисциплины

108

























^ Аудиторные занятия (всего)

35










35













в том числе:




























лекции

5










5













лабораторные работы




























практикум

30










30













^ Самостоятельная работа (всего)

73










73













в том числе:




























контрольная работа




























расчетно-графическая работа




























реферат




























Другие виды самостоятельной работы




























^ Промежуточная аттестация







− зачет

32










32













































(заочная форма обучения для всех профилей направления подготовки)

Вид учебной работы

Всего часов

№ семестра

9

A

B

C

D

E







^ Общая трудоемкость дисциплины

108

























^ Аудиторные занятия (всего)

35










35













в том числе:




























лекции

5










5













лабораторные работы




























практикум

30










30













^ Самостоятельная работа (всего)

73










73













в том числе:




























контрольная работа




























расчетно-графическая работа




























реферат




























Другие виды самостоятельной работы




























^ Промежуточная аттестация







− зачет

32










32











































^ 5.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1 Содержание разделов (тем) учебной дисциплины

№ п/п

Наименование разделов и тем

Содержание раздела (темы ) дисциплины

Трудоемкость, час

^ Раздел I. Методы оптимизации

11.

Тема 10. Методы оптимизации

Классификация задач оптимизации. Классические методы оптимизации.

2

12.

Тема 11. Прикладной аспект задач линейного программирования.

Постановка задачи ЛП. Свойства задачи ЛП. Особенности решения задач ЛП.


2

13.




Сущность и особенности решения ЗЛП графическим методом. Построение области допустимых решений. Нахождение оптимального решения.

2

14.




Сущность и особенности решения ЗЛП симплекс-методом. Симплекс-метод решения ЗЛП с естественным базисом. Симплекс-метод решения ЗЛП с искусственным базисом.

4

15.




Метод простейших аппроксимаций. Индексный метод.

2

16.




Постановка двойственной задачи ЛП. Теоремы двойственности. Решение двойственной задачи симплекс-методом.

2

17.




Постановка транспортной задачи. Особенности решения транспортных задач. Основные методы нахождения начального плана.

2

18.




Решение транспортных задач по критерию стоимости. Решение транспортных задач по критерию времени.

2

19.




Решение транспортных задач с избытком запасов.

2

20.

Тема 12. Целочисленное линейное программирование

Постановка задачи целочисленного ЛП. Методы решения задачи ЦЛП: Методы отсечения. Метод ветвей и границ.

2

21.

Тема 13. Нелинейное

программирование.

Постановка задачи нелинейного программирования. Понятия о видах нелинейного программирования. Особенности решения задач нелинейного программирования.

Графическое решение задачи нелинейного программирования для функций двух переменных. Решение задачи нелинейного программирования градиентными методами.

Прикладной аспект решения задач нелинейного программирования аналитическими методами. Метод множителей Лагранжа: сущность и особенности решения задачи нелинейного программирования.

2

22.

Тема 14. Динамическое

программирование.

Постановка задачи динамического программирования. Интерпретация управления в фазовом пространстве. Решение задачи динамического программирования методом прямой и обратной прогонки.

Задача распределения ресурсов: постановка задачи распределения ресурсов, решения задачи распределения ресурсов для двух отраслей производства, распределение ресурсов с вложением доходов в производство.

2

ИТОГО

35
^

Тематический план дисциплины

для студентов очной формы обучения


№ п/п

Наименование

раздела,

(отдельной темы)

Количество часов

Виды занятий

лекции

ПЗ (С)

ЛР

Сам. работа

Тесты

Контрольная работа

аудит.




аудит.




аудит.




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12




ВСЕГО

108

5

12




3018




0

24




7354










Введение

2

0




0




0




1







1

Тема №1. Общие вопросы методологии исследования технических и социально-экономических систем

4

1




0




0




2







1.1

Основные понятия. Классификация систем

2

1




0




0




1







1.2

Факторы эффективности функционирования систем (сложных систем)

2

0




0




0




1







1.3

Оценка условий функционирования систем (сложных систем)

2

0




0




0




1







1.4

Учет фактора неопределенности при оценке эффективности функционирования систем (сложных систем)

2

0




0




0




1







2

Тема №2. Подходы по оценке эффективности функционирования организационных систем

16

1




0




0




8

№1




2.1

Показатели качества организационной системы управления

3

1




0




0




1







2.2

Применение методов социометрических исследований при оценке эффективности организационных систем (структур) управления

3

1




0




0




1







2.3

Применение методов экспертных оценок при оценке эффективности организационных систем (структур) управления


3

0




0




0




2







2.4

Применение методов сетевого моделирования при оценке эффективности организационных систем (структур) управления


6

0

1

0

2

0

0

3







1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3

Тема №3. Подходы по оценке эффективности функционирования эргатических систем

16

2




0




1




6







3.1

Показатели качества эргатических системы управления

3

1




0




0




1







3.2

Особенности исследования и оценки эффективности информационных систем

3

1




0




0




1







3.3

Особенности исследования и оценки эффективности автоматизированных систем управления

3

1




0




0




1







4

Тема №4. Подходы по оценке эффективности функционирования технических систем

21

1




0




2




9

№2




4.1

Процедуры обоснования номенклатуры показателей эффективности (качества, технического уровня) технических систем

4

0




0




1




1







4.2

Процедуры нормирования показателей

3

0




0




0




2







4.3

Процедуры оценки весомости (значимости) показателей

6

1




0




0




2







4.4

Оценка вариантов систем (объектов) по совокупности качественных показателей

8

0




0




1




4







4.5

Оценка вариантов систем (объектов) по совокупности количественных показателей

8

0




0




1




4







5

РАЗДЕЛ 5. Перспективы развития систем и методов оценки их эффективности функционирования

27

1




0




3




8







5.1

Обзор перспективных форм развития организационных, эргатических и технических систем управления

6

1




0




0




4







5.2

Анализ перспективных подходов и методик оценки эффективности функционирования различных систем

21

0




0




3




4







5.3

Анализ современных ППП и инструментальные средства построения интеллектуальных систем

2

0




0




0




1










Заключение

2

0




0




0




1









^

6. Лабораторный практикум: не предусмотрен




7. Практикум

№ п/п

Наименование разделов и тем

Наименование работы

Трудоемкость, час

1.

Тема 11.

Решение задач линейного программирования графическим методом.

2

2.

Тема 11.

Решение задач линейного программирования симплекс-методом с естественным базисом.

4

3.

Тема 11.

Решение задач линейного программирования симплекс-методом с искусственным базисом.

4

4.

Тема 11.

Анализ линейной модели на чувствительность.

4

5.

Тема 11.

Решение задачи линейного программирования приближенными

методами.

4

6.

Тема 11.

Решение транспортных задач линейного программирования.

2

7.

Тема 12.

Решение задач целочисленного линейного программирования.

4

ИТОГО

30
^


8.  Курсовая работа не предусмотрена учебным планом

9.  Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


а). Основная литература


  1. Общая теория статистики: Учебник. /Под ред. И.И. Елисеевой. – М.: Финансы и статистика, 2008. – 656 с.

  2. Гусаров В.М. Статистика: Учебное пособие для вузов. – М.: ЮНИТИ, ДАНА, 2007. – 463 с.

  3. Громыко Г.Л. Теория статистики: Практикум. – М.: ИНФРА-М, 2006. – 160 с.

  4. Злотников К.А., Северов А.А. Системные методы обработки данных: Учебное пособие. – СПб.: СЗТУ, 2005. – 124 с.

  5. Практикум по теории статистики./Под ред. Р.А. Шмойловой. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 416 с.


б). Дополнительная литература

  1. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. - М.: Финансы и статистика, 1983. – 471 с.

  2. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. – М.: Наука, 1988. – 480 с.

  3. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. – М.: Высшая школа, 1975. -333 с.

  4. Перегудов Ф.И. Введение в системный анализ / Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко. - М.: Высшая школа, 1989.

  5. Месарович М. Общая теория систем: Математические основы / М. Месарович, И. Такахара. - М.: Мир, 1976.

  6. Романов В.Н. Техника анализа сложных систем: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2011.

  7. Клиланд Д. Системный анализ и целевое управление / Д. Клиланд, В. Кинг. - М.: Сов. Радио, 1974.

  8. Кини Р.Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения / Р.Л. Кини, X. Райфа. М.: Радио и связь, 1981.

  9. Макаров И.М. Теория выбора и принятия решений / И.М. Макаров, Т.М. Виноградская, А.А. Рубчинский. М.: Наука, 1983.

  10. Борисов A.M. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / A.M. Борисов, А.Б. Алексеев, Г.В. Меркурьева. - М.: Радио и связь, 1989.

  11. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации.- М.: Наука, 1981.

  12. Месарович  М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара. - М.: Мир, 1973.

  13. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. - М.: Наука, 1981.

  14. Мушик Э. Методы принятия технических решений / Э. Мушик, П. Мюллер. - М.: Мир, 1990.

  15. Терехина А.Ю. Анализ данных методами многомерного шкалиро­вания. М.: Наука, 1986.

  16. Методика расчета экономической эффективности новой техники в машиностроении./ Под рук. К.М. Великанова. – М.: Машиностроение, 1967. – 498 с.

  17. Фишборн П. Теория полезности для принятия решений. М.: Наука, 1978.

  18. Экспертные системы. Сб. переводов. Под ред. Р.Форсайта. М.: Мир, 1966.


в). Программное обеспечение и Интернет ресурсы

  • приложения операционной системы Microsoft Windows;

  • пакеты инструментальных программ Math Soft Apps; MatLab 6.5;

  • пакет обучающих программ к виртуальным лабораторным работам LabWorks Supervisor Workplace 1.2;

  • портал «Гуманитарное образование» http://www.humanities.edu.ru/;

  • федеральный портал «Российское образование» http://www.edu.ru/;

  • федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» http://school-collection.edu.ru/;

  • порталы Росаккредагенства http:// www.fepo.ru, www.i-exam.ru (интернет-тестирование базовых знаний);

  • специализированные программы по решению типовых прикладных задач на сайте автора http://www.serjkop@yandex.ru

г). Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

  • электронная база данных учебно-методической литературы кафедры НМСУ «Горный»;

  • электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе, на внутрисетевом сервере http://www.spmi.ru/;


^

10.  Материально-техническое обеспечение дисциплины


1. Аудитории, оснащенные компьютером и мультимедийным оборудованием для проведения лекционных и практических занятий.

2. Лаборатория, оснащенная специализированными программами для проведения виртуальных компьютерных исследований; позволяющая работать с электронными изданиями вуза и обеспечивающая доступ в Интернет.

3. Электронные и технические средства Lab Works Supervisor Workplace 1.2 для выполнения работ и компьютеризации лабораторного практикума.

№ п/п

Учебные лаборатории, классы

Наименование оборудования, тип, марка

Кол-во

рабочих мест

Собственная разработка

(Да / Нет)

1.

Лаборатория № 1, ауд. 3502

Персональный компьютер

7

Нет

Проектор

1

Нет

2.

Лаборатория № 2, ауд. 4506

Персональный компьютер

10

Нет



^

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины



Методические рекомендации для преподавателей

    Последовательность изложения вопросов и их глубина может быть различной в зависимости от состава аудитории и уровня подготовки студентов. Кроме того, преподаватель имеет право выбора способа изложения того или иного вопроса наиболее адекватного составу слушателей. Лекционный курс рекомендуется излагать с использованием мультимедийных средств.

    ^ Основные приемы изучения дисциплины и используемый соответствующий методический материал рассмотрены в учебниках и учебных пособиях (приведены в списках основной и дополнительной литературы):

    1.  Образовательные технологии: программно – целевой метод обучения (последовательное и ясное изложение материала, разумное сочетание абстрактного и конкретного, обучение по примерам; на практических занятиях для развития самостоятельного мышления и умения рассуждать рекомендуется применение исследовательского и эвристического методов); самостоятельное чтение студентами учебной, учебно-методической и справочной литературы и последующее обсуждение в виде выступлений по освоенному ими материалу на семинарских занятиях; использование иллюстративных анимационных и видеоматериалов (видеофильмы, фотографии, аудиозаписи, компьютерные презентации), демонстрируемых на современном оборудовании.

    2.  Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации: конкретные формы и процедуры текущего, промежуточного и итогового контроля знаний доводятся до сведения обучающихся в течение первого месяца обучения. Для организации изучения дисциплины рекомендуются разработанные автором и утверждённые вузом фонды оценочных средств, включающие домашние задания, контрольные работы, тесты и методы контроля (защита, коллоквиум, контрольная «летучка», зачёт, и др.), позволяющие оценить знания, умения и уровень компетентности студентов.

    Контроль приобретенных навыков практической работы в лабораториях кафедры осуществляется в два этапа: при выполнении лабораторных работ и при защите теоретической части работы, результатов моделирования и оценки их достоверности.

    Ежемесячно проводится оценка текущей успеваемости в форме аттестации студента и сведения передаются в деканат.

    3.  Промежуточная аттестация осуществляется защитой расчетно-графической работы, приемом зачета. Студенты допускаются к сдаче зачета при наличии положительных результатов по: контрольным работам; выполненным и защищенным заданиям на семинарских занятиях, домашних заданий и зачетов.


^ Методические рекомендации для студентов

    В семестре во время изучения дисциплины студент очной формы обучения должен выполнить 5 практических работ в соответствии с методическими указаниями к каждой работе, согласно календарному учебному плану и индивидуальному графику. Индивидуальный график работ является общим для всех студентов НМСУ, в нем темы работ очередного занятия распределены на каждого студента согласно его порядковому номеру в журнале группы (журнал находится у старосты группы).

    По выполненным работам студент составляет отчеты. Отчёт оформляется в печатном виде на листах формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой. Обязательная защита отчетов происходит публично на аудиторном занятии преподавателю, ведущему занятия, либо комиссии.

    В соответствии с рабочей программой необходимо выполнить домашнюю работу в виде расчетно-графической работы (РГР). РГР выполняются по заданиям, аналогичным тем, что приведены в указанных выше методических пособиях, разработанных на кафедре; в них даются задачи, аналогичные типовым задачам, разобранным в учебных пособиях, приведенных в основной и дополнительной литературе.

    Вся информация по организации учебного процесса продублирована на кафедральных информационных стендах.


Разработчик:


НМСУ




доцент кафедры САиУ




С.В. Колесниченко 

(место работы)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)



Эксперты:




























(место работы)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)
















(место работы)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)

Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с требованиями ФГОС ВПО.

Составитель: доцент кафедры, к.т.н., доцент С.В. Колесниченко

«___» _______________201__г.


Рабочая программа дисциплины рассмотрена на заседании кафедры «Системного анализа и управления» и утверждена на 201_/201_ уч.г. без изменений,

протокол от «___» ______________201_г. № ____


Заведующий кафедрой «Системного анализа

и управления»,д.т.н., профессор Д.А. Первухин

«___» _______________201__г.


Рабочая программа дисциплины рассмотрена на заседании кафедры «Системного анализа и управления» и утверждена на 201_/201_ уч.г. без изменений,

протокол от «___» ______________201_г. № ____


Заведующий кафедрой «Системного анализа

и управления»,д.т.н., профессор Д.А. Первухин

«___» _______________201__г.


Рабочая программа дисциплины рассмотрена на заседании кафедры «Системного анализа и управления» и утверждена на 201_/201_ уч.г. без изменений,

протокол от «___» ______________201_г. № ____


Заведующий кафедрой «Системного анализа

и управления»,д.т.н., профессор Д.А. Первухин

«___» _______________201__г.





Скачать 450,86 Kb.
Дата конвертации07.11.2013
Размер450,86 Kb.
ТипРабочая программа
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