авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

УДК 002.52/.54(075.8)

ББК 32.973.202я73

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

У 91

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

(ФГБОУ ВПО «ПВГУС»)

Кафедра «Прикладная информатика в экономике»

Рецензент д.э.н., проф. Горелик О. М.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Учебно-методический комплекс по дисциплине «Систем по дисциплине «Системный анализ в управлении ИС» У 91 ный анализ в управлении ИС» / сост. Я. С. Митрофанова. – для студентов направления 230700.68 «Прикладная информатика» Тольятти : Изд-во ПВГУС, 2013. – 168 с.

Для студентов направления 230700.68 «Прикладная ин форматика».

Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с тре бованиями ФГОС ВПО по направлению 230700.68 «Прикладная ин Одобрено форматика».

Учебно-методическим Учебно-методический комплекс по дисциплине «Системный ана Советом университета лиз в управлении ИС» знакомит студентов с теоретическими и практи ческими аспектами применения системного анализа в управлении ин Научно-техническим формационными системами.

Советом университета УДК 002.52/.54(075.8) ББК 32.973.202я Составитель Митрофанова Я. С.

© Митрофанова Я. С., составление, Тольятти 2013 © Поволжский государственный университет сервиса, СОДЕРЖАНИЕ 1. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА............................................................................... 1.1. Цели освоения дисциплины............................................................................................. 1.2. Место дисциплины в структуре ооп направления......................................................... 1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины..... 1.4. Структура и объем дисциплины...................................................................................... 1.5. Содержание дисциплины................................................................................................. 1.6. Образовательные технологии........................................................................................ 1.7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

.................................................................................... 2. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ....................................................................................................... Лекция 1. Системы и закономерности их функционирования и развития....................... Лекция 2. Классификация систем......................................................................................... Лекция 3. Методы исследования и моделирования систем............................................... Лекция 4. Формализованное представление систем........................................................... Лекция 5. Системные исследования с помощью маис (группа методов, направленных на активизацию использования интуиции и опыта специалистов)........................................ Лекция 6. Информационный подход к анализу систем...................................................... Лекция 7. Методика системного анализа............................................................................. Лекция 8. Исследование систем управления....................................................................... Лекция 9. Функционирование систем в условиях неопределенности.............................. Лекция 10. Моделирование экономических процессов. Имитационное моделирование Лекция 11. Анализ и синтез систем управления............................................................... Лекция 12. Развитие систем организационного управления........................................... 3. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ.......................................................................................... 4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА.................................................................................. 5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ................................................................................................................... 6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ............................ 7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ................................................................................................................... 8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВЫХ РАБОТ......... 9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ................... ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ...................................................... ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................................... 1. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА 1.1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Общая цель курса - изложение фундаментальных понятий теории систем, освоение методов системного анализа и обоснование целесообразности их применения при моделиро вании и управлении экономическими объектами и информационными системами.

В соответствии с требованиями ООП студенты в результате изучения курса «Систем ный анализ в управлении информационными системами» должны:

Иметь представление о:

теории систем как науке и системном анализе как междисциплинарном направлении исследования;

закономерностях функционирования и развития систем;

информационном подходе к анализу систем и теории информационного поля, элемен тах теории адаптивных систем;

эмпирических, эмпирико-теоретических (смешанных) и теоретических методах ис следования;

методиках анализа целей и функций систем управления;

принципах разработки экономико-математических моделей;

имитационном моделировании экономических процессов;

функционировании систем в условиях неопределенности и риска;

Знать:

определения понятий, характеризующих структуру и функционирование систем;

виды и формы представления структур (сетевые, иерархические, матричные, смешан ные, с произвольными связями);

методы теории систем и системного анализа (в том числе методы, направленные на активизацию опыта и интуиции специалистов, методы формализованного представ ления систем, методы организации сложных экспертиз);

основные этапы методики системного анализа и соответствующим им инструмента рий;

типы шкал измерений, применяемые при оценке систем.

Уметь:

выбирать методы системного исследования в соответствии с типом системы и опре делять методику системного анализа;

проводить анализ целей и функций систем управления (преимущественно социально экономических и информационных систем), в том числе определять цель системы и строить структуры целей и функций;

строить математические, графовые модели систем;

использовать методы системного анализа для выработки генерации альтернатив, кри териев их оценки и принятия решения;

строить организационные структуры управления, определять их тип и вносить пред ложения по их совершенствованию.

Иметь опыт выработки методики системного анализа и ее реализации на примере исследования социально-экономической системы (предприятия, подразделения) с использо ванием возможностей вычислительной техники и программного обеспечения.

Обучение по программе дисциплины организуется в форме лекционных занятий и ла бораторных работ, а также в виде индивидуальной и самостоятельной работы студентов.

Кроме этого в курс входит курсовая работа.

1.2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП НАПРАВЛЕНИЯ Для успешного освоения данной дисциплины необходимо изучение дисциплин «Ма тематика», «Информатика». Знания, умения и владения, полученные в рамках изучения дис циплины «Системный анализ в управлении ИС» используются при изучении дисциплин «Основы научных исследований, организация и планирование эксперимента», «Управление проектом КИС предприятия», «Моделирование бизнес-процессов».

Изучение дисциплины ориентировано на будущую профессиональную деятельность студента, а также тематику выпускных квалификационных работ.

Дисциплина «Системный анализ в управлении ИС» относится к циклу дисциплин на правления, устанавливаемых вузом, к блоку по выбору основной общеобразовательной про граммы.

1.3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- действительность, мышление, логика и язык (ОК-2) - научное и вненаучное знание;

критерии научности;

структура научного познания, его методы и формы (ОК-5) - методы системного анализа и математического моделирования (ПК-2) - методы анализа прикладной области, информационных потребностей (ПК-8) - методы обеспечения информационной безопасности (ПК-18) - методы и модели теории систем и системного анализа, закономерности построения, функционирования и развития систем целеобразования (ПК-21) Уметь:

- логически обосновывать высказанное положение (ОК-2) - использовать методы научного познания в профессиональной области, получать но вые знания и умения для достижения цели, использовать профессиональную информацию для самосовершенствования и гармоничного развития личности (ОК-5) - обрабатывать статистическую информацию для оценки значений параметров и про верки значимости гипотез (ОК-7) - выбирать обоснованные проектные решения по видам обеспечения ИС (ПК-5) - проводить анализ предметной области (ПК-8) - выбирать методы моделирования систем, структурировать и анализировать цели и функции систем управления, проводить системный анализ прикладной области;

разрабаты вать концептуальную модель (ПК-17) - проводить формализацию и реализацию решения прикладных задач (ПК-21) Владеть:

- навыками применения полученных теоретических знаний в практической деятельно сти (ОК-5) - навыками оценки деятельности предприятия с позиции внутреннего состояния и внешнего окружения (ПК-2) - работы с инструментальными средствами моделирования предметной области (ПК-8) - навыками оценки и выбора ИКТ для реализации профессиональных задач (ПК-16) - навыками работы с инструментами системного анализа (ПК-17) 1.4. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ Распределение фонда времени по семестрам, неделям и видам занятий № Число Кол. часов по плану Кол. часов в неделю Сам. работа семе- недель Всего Лек. Лаб. КР Всего Лек. Лаб. Всего В неделю стра в семестре 1 17 144 8 48 + 3 1 2 61 1.5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1.5.1. Распределение фонда времени по темам и видам занятий Наименование разде- Ауд. занятия Сам. Формы контро Се № Неделя местр лов по темам работа ля Лекц. Лаб.

1. 1,2 1 Системы и законо мерности их функ Опрос, Отчет ционирования и раз- 1 4 по лаб.работе вития. Классифика ция систем.

2. 3,4 1 Методы исследова ния и моделирования Опрос, Отчет систем. Формализо- 1 2 по лаб.работе ванное представление систем.

3. 5,6 1 Системные исследо вания с помощью МАИС (группа мето Опрос, Отчет дов, направленных на 1 10 по лаб.работе активизацию исполь зования интуиции и опыта специалистов) 4. 7 1 Информационный подход к анализу сис 1 0 6 Опрос тем. Методика сис темного анализа.

5. 9,10 1 Исследование систем Опрос, Отчет 1 2 управления. по лаб.работе 6. 11,12 1 Функционирование Опрос, Отчет систем в условиях 1 4 по лаб.работе неопределенности.

7. 13,14 1 Моделирование эко номических процес- Опрос, Отчет 1 10 сов. Имитационное по лаб.работе моделирование.

8. 15 1 Анализ и синтез сис тем управления. Раз Опрос, Отчет витие систем органи- 1 16 по лаб.работе зационного управле ния Всего 8 48 1.5.2. Тематический план изучения дисциплины 1.5.2.1. Лекции № Тема Цель Основные Лите- Вре положения ратура мя 1. Системы и Познакомить с Введение в теорию систем и сис- 3, 8, закономер- историей теории темный анализ. Принципы и за- 9,12,15, ности их систем и систем- кономерности функционирования функциони- ного анализа и систем: принципы физичности, рования и определить место моделируемости, целенаправлен развития. в ряде других на- ности;

закономерности взаимо Классифи- ук. Изучить свой- действия части и целого, иерар кация сис- ства, принципы и хической упорядоченности, осу тем. закономерности ществимости систем, развития систем. Вырабо- систем. Управляемость, дости тать понятийный жимость, устойчивость. Понятие аппарат дисцип- о системе управления. Принцип лины. Познако- обратной связи. Понятия, харак мить с различными теризующие структуру систем видами и формами (система, элемент, подсистема, представления внешняя среда, связь, взаимодей структур, позво- ствие, структура, модель). Поня ляющих произво- тия, характеризующие функцио дить декомпози- нирование систем (состояние, цию системы поведение, движение, вход, вы как в пространст- ход, ограничение, равновесие, ве, так и во време- устойчивость, цель, развитие, ни. Изучить типы управление, процессы, переход систем и их роль в ный процесс). Свойства системы.

выборе методов Дескриптивные и конструктив моделирования в ные определения систем. Морфо зависимости от логическое, функциональное, ин различных призна- формационное описание системы.

ков классифика- Сетевые структуры. Иерархиче ции. ские структуры, «сильные» и «слабые» связи. Многоуровневые иерархические структуры: стра ты, слои, эшелоны. Матричные структуры. Структуры смешан ные и с произвольными связями.

Признаки классификации: приро да элементов, происхождение, обусловленность действия, есте ственное разделение, длитель ность существования (продолжи тельность функционирования), изменчивость свойств, степень сложности, реакция на возму щающее воздействие, характер поведения, взаимодействие с внешней средой, степень участия № Тема Цель Основные Лите- Вре положения ратура мя в реализации управляющих воз действий людей, степень органи зованности, уровень специализа ции, тип описания закона функ ционирования.

2. Методы Дать определение Проблема принятия решения. 1, 3, 4, 6, исследова- понятиям пробле- Краткая характеристика эмпири- 8, 9, 10, ния и моде- мы, системного ческих, теоретических и эмпири- 11, лирования подхода, модели. ко-теоретических методов иссле- 12,15, систем. Сформировать дования. Анализ и синтез, деком Формализо- представление о позиция и агрегирование. Поня ванное сущности и назна- тие и виды моделей систем. Эта представле- чении методов пы моделирования. Классифика ние систем. системных иссле- ция методов моделирования сис дований. Дать тем. Рекомендации по выбору классификацию методов моделирования систем с методов модели- учетом их типа. Классификация рования систем. методов формализованного пред Дать представле- ставления систем (МФПС) и роль ние о методах в системных исследованиях. Ана формального литические методы. Статистиче представления ские методы. Теоретико систем. Детально множественные методы. Графи раскрыть суть ана- ческие методы. Логические мето литических и гра- ды (методы математической ло фических методов гики). Математическая лингвис и их роль в сис- тика и семиотика.

темных исследо ваниях.

3. Системные Познакомить с Классификация методов активи- 1, 3, 4, 5, исследова- различными мето- зации интуиции и опыта специа- 6, 7, 8, 9, ния с по- дами выработки листов (МАИС) и роль в систем- 11, 12, мощью коллективных ре- ных исследованиях. Методы вы- 13, МАИС шений, структури- работки коллективных решений (группа ме- зации, экспертных («мозговая атака», 6-3-5, Балин тодов, на- оценок и морфоло- това сессия, метод Дельбека, «за правленных гическими мето- против», блочные методы, метод на активи- дами. Освоить на судов, метод ролей, метод сове зацию ис- практике не менее щаний, дискуссия с разделением пользования трех методов груп- функций, методы систематизиро- интуиции и пы МАИС. ванного поиска новых идей). Ме опыта спе- тоды структуризации («дерево циалистов) целей»). Методы экспертных оценок (ранжирование, парное сравнение, множественные срав нения, непосредственная оценка, последовательное сравнение, ме тод Терстоуна, метод фон Нейма на-Моргенштерна). Морфологи ческие методы (метод системати № Тема Цель Основные Лите- Вре положения ратура мя ческого покрытия поля, метод отрицания и конструирования, морфологический ящик).

4. Информа- Получить пред- Сущность информационного под- 1, 3, 4, 5, ционный ставление о теории хода к анализу систем. Формы 6, 7, 8, 9, подход к информационного существования информации и 11, 12, анализу сис- поля и дискретных способы ее измерения. Основные 13, тем. Мето- информационных положения теории информацион дика сис- моделях, о струк- ного поля: постулат об адекват темного турно- ности отражения модели, закон анализа. лингвистическом чувственного отражения, закон моделировании, логического отражения, постулат ситуационном о естественных процессах, теку управлении, ког- щих в направлении максимально нитивном подходе. го снижения потенциала, посту Познакомить с лат о конечности скорости рас методами органи- пространения информации. Дис зации сложных кретные информационные моде экспертиз. Освоить ли. Структурно-лингвистическое метод «дельфи» моделирование, ситуационное для выбора аль- управление, когнитивный подход.

тернативы реше- Назначение методов организации ния поставленной сложных экспертиз. Методы типа проблемы. Пока- «дельфи». Метод усложненной зать возможности экспертной процедуры, предло и преимущества женный в методике ПАТТЕРН:

этих методов по оценка относительной важности, сравнению с дру- взаимной полезности, состояния и гими методами сроков разработки решения. Ме системных иссле- тод решающих матриц и его мо дований. Изложить дификации. Модели (методы) принципы систем- организации сложных экспертиз, ного анализа и основанные на использовании охарактеризовать информационного подхода. Ана основные этапы лиз и моделирование информаци системного иссле- онных ресурсов и бизнес дования. Познако- процессов социально мить с различными экономических систем. Принци методиками сис- пы системности и комплексности.

темного анализа и Принцип моделирования. Поня инструментарием тие о методике системного анали когнитивной за. Характеристика задач систем структуризации. ного анализа. Этапы методик сис темного анализа В.С.Анфилатова, С.Оптнера (С.П.Никанорова), Э.Квейда, С.Янга, Е.П.Голубкова, Ю.И.Черняка. Дескриптивные и конструктивные определения в системном анализе. Когнитивная карта и когнитивная решетка.

№ Тема Цель Основные Лите- Вре положения ратура мя 5. Исследова- Раскрыть сущ- Понятие цели. Зависимость пред- 1, 3, 4, 6, ние систем ность и обозначить ставления о цели и формулиров- 8, 9, 10, управления. закономерности ки цели от стадии познания объ- 11, целеобразования. екта (процесса) и от времени. За- 12,15, Научится строить висимость цели от внешних и «деревья» целей и внутренних факторов. Возмож функций. Позна- ность (и необходимость) сведе комить с методи- ния задачи формулирования ками структуриза- обобщающей цели к задаче ее ции целей и функ- структуризации. Целостность и ций. иерархичность целей. Виды и формы представления структур целей и функций: сетевые, иерар хические, матричные, много уровневые структуры целей (страты, эшелоны, слои). Моде лирование процессов, примеры простых SADT- и UML диаграмм. Методики структури зации целей и функций: «дерево целей», методика С.А.Валуева, Е.П.Голубкова;

методика, осно ванная на двойственном опреде лении системы А.И.Уёмова Б.Д.Кошарского;

методика, осно ванная на концепции системы, учитывающей среду и целепола гание, В.Н.Сагатовского;

методи ка, базирующаяся на концепции деятельности;

методика структу ризации целей системы, стремя щейся к идеалу, Р.Аккофа и Ф.Эмери.

6. Функцио- Освоить процеду- Понятия неопределенности, рис- 2,4,5,6,8, нирование ры принятия ре- ка, вероятности. Принятие реше- 9,10,12, систем в шения в условиях ний в условиях риска: виды рис- 5, условиях неопределенности ка, последовательность исследо неопреде- и риска, связанные вания риска, «дерево вероятно ленности. с разработкой «де- стей» и «дерево решений». Пра рева вероятно- вила принятия решений без ис стей» и «дерева пользования численных значений решения». вероятностей исходов: макси минное, минимаксное решения;

критерии Лапласа, Сэвиджа, Вальда, Гурвица;

принятие реше ний с использованием численных значении вероятностей исходов.

7. Моделиро- Сформировать Структурно-логические и матема- 1, 3, 4, 6, вание эко- представление о тические модели. Принципы 8, 9, 10, номических принципах разра- сравнимости, точности и упро- 11, № Тема Цель Основные Лите- Вре положения ратура мя процессов. ботки аналитиче- щенности. Этапы разработки ана- 12,15, Имитаци- ских математиче- литической математической мо онное моде- ских моделей. дели. Понятие, назначение и виды лирование. Привести класси- имитационного моделирования.

фикацию и приме- Этапы компьютерного моделиро ры экономических вания. Примеры имитационных моделей. моделей. Языки имитационного Дать представле- моделирования и программное ние об имитацион- обеспечение.

ном моделирова нии как методе исследования сложных, динами ческих систем.

Познакомить с современными программными продуктами, по зволяющими соз давать имитацион ные модели.

8. Анализ и Изложить принци- Принципы системности и ком- 2,4,5,6,8, синтез сис- пы анализа и син- плексности. Принцип моделиро- 9,10,12, тем управ- теза систем управ- вания. Понятие о методике сис- ления. Раз- ления. Дать пред- темного анализа. Характеристика витие сис- ставление о типах задач системного анализа. Поня тем органи- организационных тие об организационной структу зационного структур управле- ре управления. Специфика анали управления. ния и специфике за и синтеза организационных анализа и синтеза систем управления. Типы ОСУ организационных (линейная, функциональная, систем управле- штабная, проектная, дивизионная, ния. Описать про- матричная, сетевая и другие).

цедуры разработки Подходы к проектированию ОСУ: и корректировки нормативно-функциональный, организационных функционально-технологический, структур предпри- системно-целевой. Выбор мето ятия. дики проектирования и развития.

Анализ факторов, влияющих на создание и функционирование предприятия. Анализ целей и функций системного управления.

Функционально-структурный анализ. Разработка (корректиров ка) организационной структуры предприятия.

1.5.2.2. Лабораторные работы № Оборудование, Тема Часы Литература темы ПО 1,2 Представление системы в виде «черного 6 ЭВМ, MS Of- 1,3, ящика» и анализ аналогов fice, IE или другой брау зер 3 Дескриптивное и конструктивное опреде- 6 ЭВМ, MS Of- 1,3, ление системы. Формирование и анализ fice, IE или организационной структуры управления. другой брау зер 3,5 Формирование структур целей и функций 6 ЭВМ, MS Of- 1,5, системы. Моделирование процессов. fice, BPWin, IE или другой браузер 6,7 Морфологический ящик и методы коллек- 6 ЭВМ, MS Of- 2,4, тивной генерации идей в принятии управ- fice, IE или ленческих решений. другой брау зер 7 Экспертные методы. Методы организации 4 ЭВМ, MS Of- 1,3,8, сложных экспертиз. fice, IE или другой брау зер 7 Функционирование систем в условиях не- 4 ЭВМ, MS Of- 1,3,11, определенности и управление в условиях fice, IE или риска другой брау зер 8 Основы построения имитационных моделей 12 ЭВМ, MS Of- 1,3,5,6, экономических процессов fice, Extend LT или AnyLogic 8 Развитие систем организационного управ- 4 ЭВМ, MS Of- 1,2,3,4,6, ления fice, IE или другой брау зер ИТОГО 1.6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Показатель Требования ФГОС, % Фактически, % 1. Удельный вес ак- Не менее 40% 60% тивных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, раз бор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги), % № Технологии № темы / тема лекции № лабораторной работы / перечень 1. Лекция- Системы и закономерности их функ- Представление системы в дискуссия, ционирования и развития. Классифи- виде «черного ящика» и Субъектно- кация систем. анализ аналогов ориентированные задания на лабо раторных работах.

3. Лекция- Методы исследования и моделирова- Дескриптивное и конст дискуссия, ния систем. Формализованное пред- руктивное определение Субъектно- ставление систем. системы. Формирование и ориентированные анализ организационной задания на лабо- структуры управления.

раторных работах.

4. Субъектно- Системные исследования с помощью Формирование структур ориентированные МАИС (группа методов, направлен- целей и функций системы.

задания на лабо- ных на активизацию использования Моделирование процес раторных работах. интуиции и опыта специалистов) сов.

5. Метод анализа Информационный подход к анализу Морфологический ящик и конкретных ситуа- систем. Методика системного анали- методы коллективной ге ций на лаборатор- за. нерации идей в принятии ных работах. управленческих решений.

6. Метод анализа Исследование систем управления. Экспертные методы. Ме конкретных ситуа- тоды организации слож ций на лаборатор- ных экспертиз.

ных работах.

7. Метод анализа Моделирование экономических про- Основы построения ими конкретных ситуа- цессов. Имитационное моделирова- тационных моделей эко ций на лаборатор- ние. номических процессов ных работах.

В процессе изучения дисциплины «Системный анализ в управлении информацион ными системами» применяются следующие интерактивные технологии:

- использование слайд-лекций на занятиях лекционного типа;

- разбор конкретных ситуаций на лабораторных работах;

- использование методов, направленных на активизацию интуиции на лабораторных занятиях.

1.7. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ Для дисциплины «Системный анализ в управлении информационными системами»

установлен один экзамен в первом семестре.

При традиционной форме итогового контроля билет состоит из двух вопросов. Со ответственно, при развернутых, верных ответах на первые два вопроса и приведенных примерах выставляется оценка «отлично». При недочетах в ответе на один или два вопро са, но в случае успешного выполнения лабораторного практикума, студент получает оцен ку «хорошо». «Удовлетворительно» получают студенты, ответившие верно только на один вопрос или на два вопроса с недочетами и имеющие замечания по курсу лабораторных ра бот. «Неудовлетворительно» получают студенты, не ответившие на один из поставленных вопросов.

При тестировании процент правильных ответов на оценку «отлично» должен нахо диться в диапазоне 86-100%, «хорошо» - 70-85,9%, «удовлетворительно» - 51-69,9%, менее 50% - ставится оценка «неудовлетворительно». При использовании 10-балльной системы оценок за тест предусмотрен 1 балл за каждые 10% правильных ответов от общего числа вопросов (соответственно, 10 баллов – 100% выполнения тестовых заданий, 9 баллов – 90% выполнения, 8 баллов – 80% выполнения и так далее).

Итоговая оценка может учитывать результаты модульно-рейтинговой системы про межуточного контроля. Успешность работы студента в семестре оценивается максималь ной суммой баллов 100. Оценка «отлично» выставляется студентам, набравшим от 86 до 100 баллов, «хорошо» - от 70 до 85,9 баллов, «удовлетворительно» – от 51 до 69,9 баллов, «неудовлетворительно» получают студенты, получившие менее 50 баллов. Оценка может быть получена студентом по результатам накопления баллов при работе в семестре (см.

технологические карты). В случае неудовлетворенности аттестацией оценка может быть изменена в процессе сдачи экзамена.

1.7.1. Примерные вопросы для экзамена 1. Развитие идей системных исследований в XX веке и их роль в современной науке и практике.

2. Понятия, характеризующие структуру системы.

3. Понятия, характеризующие функционирование системы.

4. Понятие «системы управления», «обратной связи». Типы систем управления.

5. Характеристика технических систем управления (примеры) 6. Характеристика эргатических систем управления (примеры) 7. Характеристика организационных систем управления (примеры) 8. Закономерности взаимодействия части и целого 9. Закономерности иерархической упорядоченности. Закономерности развития сис тем.

10. Закономерности осуществимости систем. Закон «необходимого разнообразия».

11. Понятие о жизненном цикле системы. Примеры ЖЦ товара, информационной сис темы и организации 12. Виды и формы представления структур: сетевые и с произвольными связями 13. Виды и формы представления структур: иерархические, многоуровневые иерархи ческие 14. Виды и формы представления структур: матричные, структуры с произвольными связями 15. Классификация систем (классификационные признаки: природа элементов, проис хождению, обусловленность действия, естественное разделение, длительность су ществования) 16. Классификация систем (классификационные признаки: изменчивость свойств, сте пень сложности, реакция на возмущающее воздействие, характер поведения, взаи модействие с внешней средой) 17. Классификация систем (классификационные признаки: степень участия в реализа ции управляющих воздействий людей, степень организованности, уровень специа лизации, тип описания закона функционирования).

18. Понятие проблемы и системный подход к решению проблем 19. Сущность анализа и синтеза, декомпозиции и агрегирования.

20. Понятие и виды моделей.

21. Этапы моделирования.

22. Понятие адаптации и адаптационного максимума. Суть теории адаптивных систем.

23. Сущность информационного подхода к анализу систем. Основные постулаты и за коны теории информационного поля.

24. Дескриптивные и конструктивные определения системы. Примеры.

25. Классификация методов моделирования систем. Понятие о МАИС и МФПС.

26. Аналитические методы формализованного представления систем.

27. Графические методы формализованного представления систем.

28. Методы выработки коллективных решений: «мозговая атака», «Балинтова сессия», дискуссия с разделением функций.

29. Методы выработки коллективных решений: «6-3-5» «за-против», метод ролей 30. Метод «дерева целей». Пример «дерева целей».

31. Исследование взаимодействия с внешней средой. Сущность метода «черного ящи ка»

32. Метод типа «сценарий».

33. Морфологические методы в исследовании систем.

34. Когнитивная карта и когнитивная решетка. Примеры.

35. Типы шкал измерения в оценке сложных систем: номинальная, ранговая (шкала порядка), шкала интервалов.

36. Типы шкал измерения в оценке сложных систем: шкала отношений, шкала разно стей, абсолютные шкалы.

37. Понятие о методике системного анализа. Характеристика этапов системного ана лиза по Анфилатову.

38. Процедуры экспертных измерений: ранжирование, парное сравнение, множествен ные сравнения, непосредственная оценка 39. Процедуры экспертных измерений: последовательное сравнение, метод Терстоуна, метод фон Неймана-Моргенштерна 40. Методы организации сложных экспертиз. Методика «ПАТТЕРН».

41. Методы организации сложных экспертиз. Метод «Дельфи».

42. Понятия неопределенности, риска, вероятности. Особенности функционирования систем в условиях риска и неопределенности 43. Принятие решений в условиях риска: виды риска, последовательность исследова ния риска, «дерево вероятностей» и «дерево решений».

44. Принятие решений на основе критериев Лапласа, Вальда 45. Принятие решений на основе критериев Сэвиджа и Гурвица 46. Определение и задачи экономического анализа.

47. Классификация экономических моделей.

48. Структурно-логические и математические модели экономических показателей.

49. Понятие, назначение и виды имитационного моделирования.

50. Языки имитационного моделирования и программное обеспечение.

51. Понятие об организационной структуре управления. Специфика анализа и синтеза организационных систем управления.

52. Понятие и три подхода к проектированию организационных структур управления:

нормативно-функциональный, функционально-технологический, системно целевой 53. Характеристика организационных структур управления: строго-линейная, линей но-штабная, дивизионная. Примеры.

54. Характеристика организационных структур управления: наиболее полная функ циональная, линейно-функциональная, матричная. Примеры.

55. Сетевая организационная структура управления. Примеры.

56. Направления исследований и практические разработки института системного ана лиза РАН.

1.7.2. Примерные вопросы для тестовой формы контроля, для самостоятельной про верки знаний студентов Предложенные тестовые задания можно использовать для формирования тестов для теку щего, промежуточного контроля, а также для организации контроля в дистанционном обра зовании по дисциплине «Системный анализ в управлении информационными системами».

1. В чем заключается особенность современной науки?

А) дифференцируемость Б) применение математических моделей В) постановка неразрешимых задач 2. Кто являлся основоположником теории систем?

А) Л. фон Берталанфи Б) У.Эшби В) М.Мессарович 3. Что такое подсистема?

А) неделимая часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению к данной системе;

Б) крупный компонент системы, но в то же время более детальный, чем система в целом;

В) совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов сис темы;

4. Как называется определение системы через ее свойства, внешние проявления?

А) конструктивное Б) математическое В) дескриптивное 5. О чем идет речь: «Это неделимая часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению к данной системе»?

А) подсистема Б) элемент В) связь 6. Какие выделяют виды связей в системе, классифицирующихся по месту приложения?

А) сильные и слабые Б) прямые и обратные В) внутренние и внешние 7. Какое из понятий не относится к тем, которые характеризуют функционирование систе мы?

А) состояние Б) движение В) подсистема 8. Критериями какого процесса (состояния) в жизни системы являются увеличение порядка системы, рост организованности, увеличение информации, снижение энтропии?

А) развитие Б) равновесие В) упадок 9. К какому классу систем по обусловленности действия относится ЭВМ?

А) детерминированная Б) стохастическая В) динамическая 10. Какой постулат принципа функционирования систем гласит: «анализ и синтез сложной системы осуществляется путем расчленения ее на подсистемы, располагаемые по уров ням»?

А) постулат целостности Б) постулат автономности В) постулат декомпозиции 11. Как называется закономерность, проявляющаяся в системе при возникновении, появле нии у нее новых свойств, отсутствующих у элементов?

А) закономерность аддитивности Б) закономерность эмерджентности (целостности) В) закономерность иерархичности 12. Как называется вид представления структур, позволяющий провести декомпозицию системы во времени?

А) иерархическая структура Б) сетевая структура В) матричная структура 13. На какие типы подразделяются системы по изменчивости свойств?

А) постоянные и временные Б) статические и динамические В) детерминированные и стохастические 14. Какой подход к исследованию систем рассматривает функционирование системы как непрерывное выполнение комплекса определенных взаимосвязанных между собой видов деятельности, процессов, работ?

А) процессный Б) функциональный В) ситуационный 15. Что понимается под «моделями» систем?

А) описание структуры и закономерностей функционирования системы;

Б) составление «дерева» целей системы;

В) мысленные или материальные системы, замещающие объект познания и служащие ис точником новой информации и знаний о нем;

16. Что представляет собой проблема в системе?

А) направление исследования системы;

Б) совокупность информации о состоянии системы;

В) несоответствие желаемого действительному;

противоречие, требующее разрешения.

17. Какой из методов не относится согласно «спектру» методов исследования систем к ме тодам, активизирующим опыт и интуицию специалистов?

А) метод «мозгового штурма»

Б) статистический метод В) метод «сценариев»

18. Какая группа методов относится к методам формализованного представления систем?

А) аналитические методы Б) методы типа «сценарий»

В) методы экспертных оценок 19. Какие типы представления систем используют достижения булевой алгебры?

А) семиотические Б) логические В) лингвистические 20. Для какого метода справедлива характеристика: «главное – не качество идей, а их коли чество?»

А) метод «Балинтова сессия»

Б) метод ролей В) метод «мозгового штурма»

21. Как называются цели первого уровня согласно методу «дерева» целей, если считать, что верхний уровень (одна цель) – это нулевой уровень?

А) генеральные Б) главные В) дополнительные 22. Какое из правил построения «дерева» целей является неверным?

А) каждая цель при декомпозиции расчленяется не менее чем на две цели Б) каждая цель должна быть субординационная к другим В) «дерево» целей может содержать изолированные вершины 23. Основная идея какого подхода (метода) определяется следующим: «…систематически находить наибольшее число, а в пределе все возможные варианты решения поставленной проблемы или реализации системы путем комбинирования основных (выявленных иссле дователем) структурных элементов системы или их признаков»?

А) морфологического подхода Б) метода организации сложных экспертиз В) статистических методов 24. В соответствии с какой теорией определяется, что система есть дискретная модель не прерывного бытия?

А) теория информационного поля Б) теория систем В) теория массового обслуживания 25. Свойством какого типа шкал является сохранение неизменными отношений равенства между элементами эмпирической системы в эквивалентных шкалах?

А) номинальных шкал Б) шкал интервалов В) ранговых шкал (шкал порядка) 26. Для чего применяются различные шкалы измерений?

А) для оценки качественных и количественных показателей сложных систем;

Б) для выбора оптимального решения проблемы;

В) для синтеза новой (или совершенствования существующей) системы.

27. Какой порядок реализации системного подхода к решению проблем является верным?

А) анализ – декомпозиция – синтез системы Б) синтез – анализ – декомпозиция системы В) декомпозиция – анализ – синтез системы 28. На каком этапе реализации системного подхода обеспечивается детальное представле ние исследуемой системы?

А) анализ Б) декомпозиция В) синтез 29. Анализ предыстории, причин развития ситуации, имеющихся тенденций, построение прогнозов – это...

А) морфологический анализ Б) генетический анализ В) функционально-стоимостной анализ 30. Что подразумевается под совокупностью целей, гипотез, подходов, принципов, средств и процедур логической организации, используемых при анализе и синтезе систем?

А) метод Б) методология В) технология 1.7.3. Примерная тематика курсовых работ 1. Системный анализ деятельности инновационного предприятия.

2. Системный анализ деятельности организации в сфере общественного питания.

3. Системный анализ деятельности риэлтерской фирмы.

4. Системный анализ деятельности организации ипотечного кредитования.

5. Системный анализ деятельности банка (подразделения банка).

6. Системный анализ деятельности промышленного предприятия (подразделения пред приятия).

7. Системный анализ деятельности организации средств массовой информации.

8. Системный анализ деятельности предприятия по разработке и обслуживанию про граммного обеспечения.

9. Системный анализ деятельности предприятия по продаже компьютерной техники.

10. Системный анализ деятельности предприятия по продаже аудио-, видео-, бытовой техники.

11. Системный анализ деятельности городской службы занятости.

12. Системный анализ деятельности исполнительного органа муниципального само управления 13. Системный анализ деятельности некоммерческой организации.

14. Системный анализ деятельности организации в сфере туризма.

15. Системный анализ деятельности организации в сфере гостиничного сервиса.

16. Системный анализ деятельности организации в сфере культуры.

17. Системный анализ деятельности организации в сфере PR и рекламы.

18. Системный анализ деятельности образовательного учреждения (подразделения).

19. Системный анализ деятельности медицинского учреждения (подразделения).

20. Системный анализ деятельности строительной организации (подразделения).

21. Системный анализ деятельности организации в сфере информационно телекоммуникационных услуг.

22. Системный анализ деятельности транспортного предприятия.

23. Системный подход к анализу действующей системы управления качеством предпри ятия.

24. Системный подход к анализу действующей системы маркетинговой деятельности предприятия.

25. Разработка диалоговой процедуры опроса экспертов для реализации метода Дельфи 26. Разработка диалоговой процедуры построения «дерева целей» с учетом методики ПАТТЕРН 27. Реализация на ЭВМ процедуры экспертных измерений методом группового ранжи рования 28. Реализация на ЭВМ процедуры экспертных измерений методом парного сравнения 29. Реализация на ЭВМ процедуры экспертных измерений методом непосредственных оценок.

30. Автоматизация проведения функционально-структурного анализа 31. Автоматизация расчетов критериев Лапласа, Гурвица, Сэвиджа и Вальда при приня тии решения в условиях неопределенности 32. Разработка имитационной модели получения прибыли при реализации двух товаров в течение заданного периода 33. Системный подход к исследованию информационного потенциала общества.

34. Применение метода «сценариев» для технологического прогнозирования социально экономических и природно-климатических тенденций в мире.

35. Применение методов системного анализа в программно-целевом управлении (на примере вывода нового продукта или услуги на рынок).

36. Методы экспертных оценок: классификация, проблемы применения, примеры ре шаемых задач 37. Методика разработки информационной системы, основанная на использовании ме тодов системного анализа 38. Геоинформационная система в управлении сложными социально-экономическими объектами.

39. Исследование национальной инновационной системы Российской Федерации 40. Системный анализ федеральных целевых программ и национальных проектов Рос сийской Федерации (на примере реализуемой программы/проекта) 2. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ЛЕКЦИЯ 1. СИСТЕМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ Понятия, характеризующие структуру и функционирование системы Существует множество определений понятия системы. Основоположник теории систем Людвиг фон Берталанфи определял систему как комплекс взаимодействующих эле ментов или как совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой. В «Философском словаре» система определяется как «совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой определенным образом обра зующих некоторое целостное единство». Здесь, как видно, появляется понятие цели. В этом отношении интересно определение академика П.К.Анохина: «Системой можно назвать только такой комплекс избирательно-вовлеченных компонентов, у которых взаимодейст вие и взаимоотношение приобретает характер взаимосодействия компонентов на получе ния фокусированного полезного результата».

Существует также мнение, согласно которому необходимо учитывать взаимодейст вие между исследователем и изучаемой системой. На это впервые указал один из осново положников кибернетики У.Р.Эшби. М.Месарович, Д.Мако и И.Тахара считают, что систе ма есть «формальная взаимосвязь между наблюдаемыми признаками и свойствами».

Наиболее полным, учитывающим такие важные составляющие любого материаль ного объекта, как элемент, связь, взаимодействие и целеполагание, является определение, предложенное А.С.Малиным и В.И.Мухиным. «Система – множество составляющих единство элементов, их связей и взаимодействий между собой и между ними и внешней средой, образующих присущую данной системе целостность, качественную определен ность и целенаправленность».

В соответствии с задачами системного исследования можно выделить два типа оп ределения системы – дескриптивное и конструктивное. Дескриптивное (описательное, от англ. «description» - описание) – определение системы через ее свойства, внешние проявле ния. Конструктивное определение – описание через элементы системы, связанные с основ ным системообразующим фактором – с функцией. В конструктивном плане система рас сматривается как единство входа, выхода и процессора (преобразователя), предназначен ных для реализации определения функции.

Ниже приводятся основные понятия, определяющие структуру, функционирование и процессы системы.

Структура системы характеризуется следующими понятиями.

Элемент – неделимая часть системы, обладающая самостоятельностью по отноше нию к данной системе. Предел членения системы, т.е. неделимости ее элементов, определя ется с точек зрения решения конкретной задачи, поставленной цели или аспекта изучения объекта как системы.

Множество А элементов в системе можно описать в виде:

А={аi}, i = 1, …, n, где аi - i-ый элемент системы, n – число элементов в системе.

Подсистема – более крупный компонент, чем элементы, и в то же время более де тальный, чем система в целом. Подсистема включает в себя совокупность взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, подцели, направ ленные на достижение общей цели системы.

Связь – совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других эле ментов системы. Связь характеризуется направлением, силой и характером (или видом). По первым двум признакам связи можно разделить на направленные и ненаправленные, силь ные и слабые, а по характеру – на связи подчинения, генетические, равноправные (или без различные), связи управления. Связи также разделить по месту приложения (внутренние и внешние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные).

Множество Q связей между элементами аi, аj можно представить в виде Q = {аij}, i, j = 1, …, n.

Взаимодействие – совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойства ми элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Структура системы – совокупность элементов системы и связей между ними в ви де множества/ D = {A, Q} Структура является статической моделью системы и характеризует только строение системы, не учитывая множества свойств (состояний) ее элементов.

Внешняя среда – это набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, действуют на систему. По сути дела, выделение внешней среды вытекает из необходимости разделения некоторой области материального мира на две части: исследуемую систему и внешнюю среду, для которой объект анализа (синтеза) не является функциональной подсистемой.

Модель – описание системы, отображающее определенную группу ее свойств. Соз дание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.

Функционирование системы определяется следующими понятиями.

Состояние системы – совокупность состояний ее n элементов и связей между ними.

Под понятием «состояние» обычно характеризуют мгновенную фотографию, «срез» систе мы.

Поведение системы – множество последовательных во времени состояний системы.

Движение системы – процесс последовательного изменения ее состояния.

Входы системы хi – различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему.

Выходы системы yi – различные точки приложения влияния (воздействия) системы на внешнюю среду.

Ограничения системы – то, что определяет условия ее функционирования (реализа цию процесса). Ограничения бывают внутренними и внешними. Одним из внешних огра ничений является цель функционирования системы. Примером внутренних ограничений могут быть ресурсы, обеспечивающие реализацию того или иного процесса.

Равновесие – способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздейст вий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воз действий.

Цель – субъективный образ (абстрактная модель) несуществующего, но желаемого состояния системы. Другими словами, положение дел, к которому необходимо стремиться.

Развитие – есть реализация сущности системы, заложенного в ней потенциала. Кри териями развития являются увеличение порядка системы, рост организованности, увеличе ние информации, снижение энтропии. Если рассматривать жизненный цикл системы, то развитие есть первый его этап. Далее следуют стабилизация («зрелость») и деградация (упадок) системы. Однако не стоит забывать и тот факт, что «организации и люди развива ются с помощью кризисов» (Зеро Воутилайнен).

Управление – воздействие на объект (систему, подсистему, отдельный элемент) с целью достичь желаемых свойств его поведения.

Характеристика процессов системы проводится с использованием следующих поня тий.

Процессы системы – совокупность последовательных изменений состояния систе мы для достижения цели. Выделяют входные, выходные и переходные процессы. Входной процесс – множество входных воздействий, которые изменяются с течением времени. Вы ходной процесс – множество выходных воздействий на окружающую среду, которые изме няются с течением времени. Переходный процесс – множество преобразований начального состояния и входных воздействий в выходные величины, которые изменяются с течением времени по определенным правилам.


В качестве объекта системного анализа могут быть рассмотрены любые системы, явления, а также отдельные проблемы, решением которых является особо важным в функ ционировании системы. Это тактический уровень анализа. Реализация стратегического уровня системного анализа носит название стратегии системного проектирования и опира ется на всестороннее, системное описание объекта исследования, особое место в котором занимает проблема выявления функций.

Системы управления Процесс целенаправленного воздействия на систему, при котором происходит по вышение ее организованности, достигается тот или иной полезный эффект, называется управлением. Системы, в которых протекают процессы управления, называются система ми управления (СУ).

Это понятие было введено в теории автоматического управления, где система управ ления определялась как «система, состоящая из управляющего объекта и объекта управле ния». Это определение иллюстрирует структура системы управления (рис. 1.1).

Управляющая подсистема Процесс управления Информация об Управляющее управляемом про воздействие (пря- цессе, о результа мая связь) тах управления (обратная связь) Управляемая подсистема Объект управления Рис. 1.1. Структура системы управления Система, формирующая управляющее воздействие, называется управляющей под системой (например, водитель). Система, которая испытывает внешнее воздействие, назы вается управляемой подсистемой или объектом управления (например, автомобиль).

Связь от управляющей подсистемы к управляемой называется прямой. Она сущест вует во всех СУ. Связь от управляемой подсистемы к управляющей называется обратной.

Понятие «обратной связи» является фундаментальном в теории систем. Обратная связь подразумевает наличие канала для передачи информации (воздействия) от управляемого объекта (с его выходов) к управляющему.

Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособ ления их к изменяющимся условиям существования.

Принцип обратной связи Н. Винер назвал «душой» кибернетики. Этот принцип есть принцип коррекции входных воздействий в процессе управления на основе информации о выходе управляемой системы. Управляемая система вместе с регулятором, корректирую щим входные воздействия на основе использования информации о выходах, образуют замкнутый контур, который носит название контура обратной связи.

Под законом управления системой понимают формирование (выработку решения) и реализацию управляющих воздействий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации, обеспечивающей желаемое движение (функционирование, по ведение) объекта к поставленной цели. В этой связи эффективность управления системой рассматривается как степень достижения цели функционирования.

Выделяют три основных вида систем управления:

1) технические – это системы, которые содержат в качестве элементов техниче ские устройства и могут в течение некоторого интервала времени функционировать без участия человека (например, автоматические линии на производствах);

2) эргатические – это системы, которые включают в качестве элементов как технические системы, так и людей, взаимодействующих с этими системами (например, «ЭВМ - пользователь», «самолет - летчик»);

3) организационные – это система, состоящая из коллектива людей (студенче ская группа, коллектив предприятия, население страны и т.д.) как объекта управления и управляющей подсистемы. Примеры организационных систем управления: СУ предпри ятиями, войсками, отраслями промышленности, государствами. Такой тип систем является наиболее сложным для исследования.

Особенности каждого типа систем управления можно проиллюстрировать на осно вании трех характеристик: присутствие или отсутствие человека в контуре управления;

количество и определенность целей управления;

возможность формализации процессов функционирования системы.

Технические системы управления (ТСУ) имеют следующие особенности, которые необходимо учитывать при анализе и синтезе систем данного типа:

1) функционирование системы может длиться некоторое время без участия че ловека, т.е. человек отсутствует в контуре управления;

2) ТСУ имеет четко поставленную, определенную цель управления;

3) исходные данные ТСУ имеют высокую степень определенности и поддаются формализации, в т.ч. путем создания математических моделей системы.

Эргатические системы управления (ЭСУ) отличаются следующими характеристи ками:

1) человек присутствует в контуре управления, а значит, необходимо учитывать его социальные и психологические особенности;

2) ЭСУ имеет множество частных целей управления, которые формируются в зависимости от состояний объектов управления и обстановки. Кроме того, система имеет множество разнообразных подсистем;

3) исходные данные достаточно неопределенны, система плохо поддается фор мализации, практически невозможно адекватно описать процессы ее функционирования с использованием детерминированных математических моделей.

Организационные системы управления (ОСУ) имеют следующие особенности:

1) ОСУ – это система, основанная на коллективе людей, поэтому, безусловно, необходимо учитывать многочисленные политические, социальные и экономические фак торы, влияющие на СУ. Наличие человека в контуре управления определяет субъективный характер процессов управления и, как следствие, возможность появления ошибок в управ лении;

2) цели системы многообразны;

существует возможность самостоятельного формулирования целей, а также самоорганизации;

3) высокая неопределенность исходных данных и невозможность прогнозиро вания факторов, влияющих на СУ, приводит к тому, что процессы функционирования не поддаются формализации, а применение математических моделей при принятии решений имеет низкую эффективность.

Очевидно, что исследование систем управления является ключевым фактором дос тижения успеха (поставленной цели). Так, например, применение методики системного анализа в управлении предприятием позволяет выявить резервы роста экономических по казателей, повысить стабильность работы, принять верное управленческое решение, опре делить лучшие направления для развития бизнеса.

Принципы и закономерности функционирования и развития систем Исследование систем невозможно без понимания принципов и закономерностей их функционирования и развития.

Рассмотрим основные принципы функционирования систем.

Принцип физичности: всякой системе (независимо от ее природы) присущи законы (закономерности), возможно, уникальные, определяющие внутренние причинно следственные связи ее существования и функционирования. Этот принцип включает не сколько постулатов:

1) постулат целостности: сложная система должна рассматриваться как еди ное целое. Несмотря на то, что система допускает членение на подсистемы, она (как целое) обладает особыми системными свойствами, которых нет у подсистем (элементов) при лю бом способе декомпозиции;

2) постулат декомпозиции: анализ и синтез сложной системы осуществляется путем расчленения ее на подсистемы, располагаемые по уровням, причем подсистема на данном уровне является системой на нижележащем уровне и, в свою очередь, рассматрива ется как элемент вышележащего уровня. Принцип декомпозиции позволяет снизить уро вень сложности исследуемой системы;

3) постулат автономности: при исследовании большинство декомпозиций, а может быть все, кроме одной, отпадут.

Принцип моделируемости: сложная система может быть представлена конечным множеством моделей, каждая из которых отражает определенную грань ее сущности. Ос новные постулаты этого принципа:

1) постулат действий: для изменения поведения системы требуется прирост воздействия, превосходящего некоторое пороговое значение. Поведение системы зависит от влияния определенного количества вещества, информации, энергии, которые могут из меняться;

2) постулат неопределенности: существует область неопределенности, в пре делах которой свойства системы могут быть описаны только вероятностными характери стиками;

3) постулат дополнительности: сложные системы, находясь в различных сре дах, ситуациях могут проявлять различные системные свойства, в т.ч. альтернативные (т.е.

несовместимые ни в одной из ситуаций по отдельности);

4) постулат проверенного методического обеспечения: для анализа и синтеза сложных систем необходимо использовать хорошо отработанные и экспериментально про веренные модели и методики, обеспечивающие отдельных характеристики системы в за данные сроки и с требуемой точностью.

Принцип целенаправленности: целенаправленность системы есть функциональная тенденциях, направленная на достижение системой некоторого состояния либо на усиление или сохранение некоторого процесса. При этом система способна противостоять внешнему воздействию, а также использовать среду и случайные события.

Постулат выбора, вытекающий из принципа целенаправленности, заключается в том, что сложная система обладает способностью к выбору поведения, и, следовательно, однозначно предсказать ее состояние невозможно ни при каком априорном знаний свойств системы и ситуаций.

Закономерности систем - общесистемные закономерности, характеризующие принципиальные особенности построения, функционирования и развития сложных систем.

Использование закономерностей построения, функционирования и развития систем позволяет уточнить представление об изучаемом или проектируемом объекте, разрабаты вать рекомендации по совершенствованию организационных систем, методик системного анализа.

В учебнике “Основы теории систем и системного анализа” В.Н.Волковой и А.А.Денисова было предложено разделить закономерности на четыре группы:


1) закономерности взаимодействия части и целого: целостность или эмерджент ность, аддитивность, прогрессирующая систематизация, прогрессирующая факторизация, интегративность;

2) закономерности иерархической упорядоченности: коммуникативность, иерар хичность;

3) закономерности осуществимости систем: закон “необходимого разнообразия” У.Р.Эшби, эквифинальность, закономерность потенциальной эффективности Б.С.Флейшмана;

4) закономерности развития систем: историчность, самоорганизация.

1 группа - закономерности взаимодействия части и целого Закономерности, входящие в эту группу, помогают глубже понять диалектику части и целого в системе, формировать более адекватные модели принятия решений.

Без обеспечения целостности в системе не могут возникнуть целостные, общесис темные свойства, полезные для ее сохранения и развития. Но в случае большой целостно сти система будет подавлять свойства элементов, и может утратить часть из них, в том чис ле полезных. В то же время при стремлении предоставить элементам больше свободы при суммировании (аддитивности) свойств элементов могут возникать противоречия, и эти свойства не будут проявляться в системе.

Реальная сложная, развивающаяся система всегда находится между двумя крайно стями: абсолютной целостности и абсолютным распадом, т.е. абсолютной аддитивностью.

Система может находится в состоянии тяготения к одному из этих “полюсов”.

Целостность или эмерджентность - закономерность, проявляющаяся в системе при возникновении, появлении (emerge - появляться) у нее новых свойств, отсутствующих у элементов.

Таким образом, особенность системы как целого в том, что ее свойства не являются простой суммой свойств элементов, составляющих систему. В то же время свойства систе мы как целого зависят от свойств элементов, изменение в одних из которых приводит к изменению в других и во всей системе.

Аддитивность - закономерность теории систем, выступающая в противовес законо мерности целостности. Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы распавшейся на независимые элементы, тогда свойства системы становятся простой сум мой свойств составляющих ее элементов (противоречие п.1 из закономерности целостно сти).

В этом крайнем случае и говорить-то о системе как совокупности взаимосвязанных элементов нельзя.

Интегративность. Эта закономерность определяет причины сохранения важней шей характеристики системы – ее целостности. Интегративными называют системообра зующие, системоохраняющие факторы. Наиболее значимыми являются неоднородность и противоречивость ее элементов.

Прогрессирующая систематизация - стремление системы к уменьшению самостоя тельности элементов, к большей целостности.

Прогрессирующая факторизация - стремление системы к состоянию со всё более независимыми элементами.

2 группа - закономерности иерархической упорядоченности Эта группа закономерностей систем характеризует сложные взаимоотношения меж ду компонентами системы и взаимодействие системы с внешней средой.

Иерархическая упорядоченность помогает лучше понять и исследовать феномен сложности.

Коммуникативность. Основой коммуникативности является взаимодействие систе мы со средой. Система не изолирована, она связана множеством коммуникаций со средой, задающей требования и ограничения исследуемой системе, а также другим системам по добного рода.

Иерархичность - одна из закономерностей функционирования и развития систем.

Она связана с возможностью осуществления декомпозиции системы путем построения ее иерархической структуры. Это позволяет глубже проникнуть в сущность целей, функций, процессов системы, выявить системные взаимосвязи между элементами. На необходимость учитывать не только внешнюю структурную сторону иерархии систем, но и на функцио нальные взаимоотношения между уровнями обратил внимание В.А.Энгельгардт.

В своих исследования он показал, что более высокий иерархический уровень оказы вает направляющее воздействие на нижележащий уровень, подчиненный ему, и это воздей ствие проявляется в том, что подчиненные члены иерархии приобретают новые свойства, отсутствующие у них в изолированном состоянии, а в результате появления этих новых свойств формируется новый “облик целого”. Возникшее таким образом новое целое приоб ретает способность осуществлять новые функции, в чем и состоит цель образования иерар хий.

3 группа - закономерности осуществимости систем Эта группа закономерностей систем характеризует возможности и условия реализа ции системы определенного класса с требуемыми характеристиками. Проблема осущест вимости систем является наименее исследованной. Понять эту проблему и учитывать ее при определении принципов проектирования и организации функционирования систем помогает ряд закономерностей.

Закон “необходимого разнообразия” впервые сформулировал У.Р.Эшби: чтобы соз дать систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием, нужно, чтобы сама система имела еще большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие.

Практически этот закон применяется, например, при разработке рекомендаций по совер шенствованию системы управления предприятия, объединением, отраслью.

Для задач принятия решений наиболее важным является одно из следствий этой за кономерности, которое можно упрощенно пояснить на следующем примере.

Когда исследователь (лицо, принимающее решение) N сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет место некоторое разнообразие возможных решений Vd. Этому разнообразию противостоит разнообразие мыслей исследователя Vn.

Задача исследователя заключается в том, чтобы свести разнообразие Vd - Vn к минимуму.

Сказанное означает, что, создавая систему, способную справиться с решением про блемы, обладающей определенным, известным разнообразием (сложностью), нужно обес печить, чтобы система имела еще большее разнообразие (знания методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие (владела бы методологией, могла разработать методику, предложить новые методы реше ния проблемы).

Применительно к системам управления этот закон может быть сформулирован так:

разнообразие управляющей системы Vsu должно быть больше (или по крайней мере равно) разнообразию управляемого объекта Vou:

Vsu Vou Например, В.И.Терещенко предложил следующие пути совершенствования управ ления при усложнении производственных процессов:

увеличение Vsu, что может быть достигнуть путем роста численности уппа рата управления, повышения его квалификации, механизации и автоматизации управленче ских работ;

уменьшение Vou за счет установления более четких и определенных правил поведения компонентов системы: стандартизация, унификация, типизация, введение по точного производства, сокращение номенклатуры деталей, узлов, технической оснастки и т.п.

Однако разрабатываемые в соответствии с этим путем стандарты, классификато ры, типовые структуры сложных технических комплексов, оргструктур предприятий хотя и упрощает управление, но входит в противоречие с такими характеристиками, как уникаль ность, необходимость развития активного начала, разрабатывать варианты решения задач.

Нельзя всё жестко типизировать.

снижение уровня требований к управлению, т.е. сокращение числа постоянно контролируемых и регулируемых параметров управляемой системы. Однако, это не всегда желательно с точки зрения качества выпускаемой продукции и производственной дисцип лины, если наряду с принципом контроля не предусмотрены иные методы управления;

самоорганизация объектов управления путем ограничения контролируемых параметров с помощью создания саморегулирующихся подразделений.

Основной путь - четвертый - предполагает создание саморегулирующихся цехов, участков, подразделений с относительной самостоятельностью и ограничением вмешатель ства централизованных органов управления предприятием до тех пор, пока результаты дея тельности самоорганизующихся подразделений находятся в допустимых пределах и т.п.

Четвертый путь предполагает введение хозрасчета, самофинансирования, самоокупаемости и т.п., что соответствует рыночным механизмам регулирования экономики.

Эквифинальность. Этот термин предложил один из основоположников системного анализа Л.фон Берталанфи, который для открытой системы определил эквифинальность как “способность в отличие от состояния равновесия в закрытых системах, полностью де терминированных начальными условиями, … достигать не зависящего от времени состоя ния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно парамет рами системы”.

Закономерность потенциальной эффективности Эффективность системы - в общем случае, это совокупность свойств, характери зующих качество функционирования системы, оцениваемое как соответствие требуемого и достигаемого результата.

Исследование взаимосвязи сложности структуры системы позволили получить ко личественные выражения таких ее качеств, как надежность, помехоустойчивость, управ ляемость и др. На основе объединения этих качеств и их выражений можно получить пре дельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем.

4 группа - закономерности развития систем Это группа закономерностей систем, предполагающая необходимость учета при мо делировании систем принципов их развития во времени и в пространстве, самоорганиза ции.

Историчность. С точки зрения диалектического и исторического материализма очевидно, что любая система не может быть неизменной, что она не только возникает, функционирует, развивается, но и погибает, и каждый может привести примеры становле ния, расцвет, упадка (старения) и даже смерти (гибели) биологических и социальных сис тем.

В практике проектирования и управления на необходимость учета закономерности историчности начинают обращать всё большее внимание.

В частности, при разработке технических комплексов предусматривают их “жиз ненные циклы”, рекомендуют в процессе проектирования рассматривать не только этапы создания и обеспечения развития системы, но и вопрос о том, когда и как ее нужно унич тожить. Так, рекомендуют при создании технической документации, сопровождающей систему, включать в нее не только вопросы эксплуатации системы, но и срок ее жизни, ли квидацию.

При регистрации предприятий также требуется, чтобы в уставе предприятия был предусмотрен этап его ликвидации. Учет закономерности историчности необходим и при разработке, выводе на рынок и т.п. новых товаров и услуг.

Самоорганизация - понятие, характеризующие способность сложных систем выхо дить на новый уровень развития, и в частности, всё в большей мере пряовлять такие свой ства, как способность противостоять возмущающему воздействию из внешней среды, адап тироваться к изменяющимся условиям, преобразуя при необходимости свою структуру и т.п., сохраняя при этом определенную устойчивость.

Системы, обладающие этими свойствами, называют самоорганизующимися, а спо собность к самоорганизации - закономерностью самоорганизации.

В зависимости от энтропийных и негэнтропийных (антиэнтропийных) тенденций в системе любого уровня иерархии может происходить процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень существования, либо, напротив, система может развиваться в на правлении более высокого уровня и переходить на него.

Становление понятия самоорганизации в большой мере способствовали исследова ния в области синергетики, которую иногда называют теорией самоорганизации.

Процессы функционирования и развития системы тесно связаны с понятием ее “жизненного цикла”, который является как бы отражением этих процессов.

Жизненный цикл - период времени от возникновения потребности в системе и ее становления до снижения эффективности функционирования и “смерти” или ликвидации.

Концепция “жизненного цикла” используется при исследовании различных систем, например, программного обеспечения, товаров и услуг, предприятий (организаций).

Сейчас этапы ЖЦ от формирования требований к продукции до окончания ее экс плуатации определяются в ГОСТах и стандартах.

Системный подход к исследованию технических (ЭВМ, программное и техническое обеспечение, информационные системы и др.) и организационных систем (коллектив пред приятия, пользователи программного продукта и др.), к анализу экономических объектов (предприятие, отрасль хозяйствования) заключается в необходимости учета и оценки всего многообразия элементов, связей между ними, внешних и внутренних факторов, влияющих на объект исследования. Осознание сложности и многообразия способствует эффективно му управлению существующими системами, а также помогает в разработке новых систем.

Комплексный учет специфики такой сложной системы, какой является экономиче ских объект (например, предприятие сферы сервиса), ее структуры, подсистем и элементов, связей между ними, поведения и развития, заставляет рассматривать ее с позиций эконо мической теории, основ бизнеса, экономики предприятия, бухгалтерского учета, налогооб ложения, теории организации, менеджмента и маркетинга. Однако ни одна из перечислен ных отраслей наук в одиночку не в состоянии дать объективный и всесторонний анализ всей системы.

ЛЕКЦИЯ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ Если воспринимать систему как объект исследования, то перед обществом и наукой встает особая познавательная задача, заключающаяся в необходимости классификации сис темы. В зависимости от решаемой задачи исследователь может выбрать разные принципы классификации. Класс – это совокупность объектов, обладающих некоторыми признаками общности. Признак или их совокупность, по которым объекты объединяются в классы, яв ляются основанием классификации.

Основанием приведенной классификации послужили источники [1], [2], [7], [9]. Ча ще всего системы классифицируются следующим образом:

1) по природе элементов системы могут быть реальными (все элементы материаль ные) или абстрактными (все элементы являются понятиями – например, языки, системы счисления);

2) по происхождению – естественные, созданные в ходе естественной эволюции и в целом не подверженные влиянию человека (клетка), и искусственные, созданные под воз действием человека (ЭВМ);

3) по обусловленности действия различают детерминированные, в которых элемен ты взаимодействуют точно предвиденным образом (ЭВМ) и стохастические (вероятност ные), где поведение системы можно предсказать лишь с некоторой вероятностью (мозг);

4) по естественному разделению системы делятся на технические, биологические, социально-экономические;

5) по длительности существования – постоянные и временные. К постоянным обычно относят естественные системы, хотя, с точки зрения диалектики, все существую щие системы – временные. К постоянным относятся искусственные системы, которые в процессе заданного времени функционирования сохраняют существенные свойства, опре деляемые предназначением этих систем;

6) по изменчивости свойств – статические, при исследовании которых можно пре небречь изменениями во времени характеристик их существенных свойств, и динамиче ские, имеющие множество возможных состояний, которые могут меняться как непрерывно, так и дискретно;

7) по степени сложности – простые, сложные и большие. Простые системы харак теризуются небольшим числом элементов, связи между которыми легко поддаются описа нию (механические средства труда, простейшие биологические организмы). Сложные сис темы состоят из большего числа элементов, выполняют более сложные функции, но могут быть описаны (ЭВМ, автомобиль, галактики). Большие системы характеризуются значи тельным количеством разнообразных элементов, с трудом поддаются описанию. Большие системы – это сложные пространственно-распределенные системы, в которых подсистемы относятся к категориям сложных (автоматизированные системы управления, воинские час ти, производственные предприятия, отрасли промышленности);

8) по реакции на возмущающие воздействия – активные и пассивные. Активные сис темы способны противостоять воздействиям среды (противника, конкурента и т.д.) и сами могут воздействовать на нее. У пассивных систем это свойство отсутствует;

9) по характеру поведения – системы с управлением, в которых реализуется процесс целеполагания и целеосуществления, и без управления (Солнечная система);

10) по взаимодействию со средой различают системы замкнутые и открытые. Замк нутая система в процессе своего функционирования использует только ту информацию, которая вырабатывается в ней самой (например, система кондиционирования воздуха в замкнутом объеме). Открытые системы обмениваются с окружающей средой веществом, энергией, информацией. Стоит отметить, что закрытых систем в природе фактически не существует. Это заведомо упрощенные схемы открытых систем, полезные при приближен ном решении частных задач;

11) по степени участия в реализации управляющих воздействий людей – техниче ские (человек не участвует в системе), человеко-машинные или эргатические (человек яв ляется управляющим элементом системы), организационные (социальные системы – груп пы, коллективы людей, общество в целом);

12) по степени организованности – хорошо организованные системы, плохо органи зованные системы (диффузные), самоорганизующиеся.

В хорошо организованных системах решение задачи осуществляется аналитически ми методами формализованного представления системы. Примеры таких систем: Солнеч ная система, в которой траектории движения планет определяются законами механики;

описание работы сложного электронного устройства с помощью системы уравнений, учи тывающей особенности условий его работы (наличие шумов, нестабильность источников питания и т.д.).

Плохо организованная система характеризуется некоторым набором закономерно стей и макропараметров, статические значения которых распространяются на всю систему лишь с определенной долей вероятности. Подход к отображению объектов в виде диффуз ных систем широко применяется при описании систем массового обслуживания, исследо вании документальных потоков информации в системах управления и т.д.

Самоорганизующиеся системы обладают признаками диффузных систем (стохас тичностью поведения, нестационарностью отдельных параметров и процессов), а также способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды;

изменять структуру при взаимодействии системы со средой, сохраняя при этом свойства целостности;

формировать возможные варианты поведения и выбирать из них наилучший. Примеры: биологические организации, коллективное поведение людей, организация управления на уровне предпри ятия, отрасли, государства. Особенностью организационных систем является наличие че ловеческого фактора.

ЛЕКЦИЯ 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ Системный подход к решению проблем В реальной жизни процессы исследования и внедрения результатов исследования зачастую перемешаны, переходят друг в друга, возникает потребность в проведении итера ционных исследований. Существует, по крайней мере, четыре способа обращения с любой проблемой реальной жизни:

1) absolution – не решать проблему, надеясь, что она исчезнет сама собой;

2) resolution – сделать что-нибудь частично решающее проблему;

3) solution – решить проблему наилучшим в данных условиях способом;

4) dissolution – ликвидировать, растворить проблему, изменив условия, произ ведя в системе и/или ее окружении такие изменения, чтобы не только исчезла сама пробле ма, но и будущие проблемы система могла бы преодолевать самостоятельно. Этот способ и реализуется в наиболее развитых формах системного анализа.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.