ЧАСТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АКАДЕМИЯ СОЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ»
Кафедра математики и информатики
УТВЕРЖДАЮ
Первый проректор,
проректор по учебной работе
___________
Учебно-методический комплекс
по дисциплине
«Системный анализ»
Принята на заседании кафедры
(протокол №__ от «__»___________________201 г.)
Заведующий кафедрой
____________ ()
Утверждена Советом факультета
(протокол №__ от «__»___________________201 г.)
Председатель совета факультета
___________ ( )
Казань 2010
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель изучения дисциплины состоит в освоении методов системного анализа, самовоспитании современной профессиональной аналитической культуры и развитии системного профессионального мышления.
Задачи изучения дисциплины определяются тем, что по завершению курса обучения, студент должен:
- иметь общие представления об основных положениях системного подхода, системных исследований, системного анализа, управления и принятия решения;
- знать и уметь использовать основные методы системного анализа в общих, специальных (профильных) и смежных областях деятельности;
- приобрести навыки практического применения методов системного анализа;
- воспитать в себе современную профессиональную аналитическую культуру и развить системное профессиональное мышление.
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Элементы системного анализа
Общие понятия теории систем и системного анализа. Системный подход. Системные исследования. Системный анализ. Задачи системного анализа: декомпозиция, анализ и синтез. Системы и их элементы, окружающая среда. Классификация систем. Искусственные и естественные системы. Дискретные и непрерывные системы. Детерминированные и стохастические системы. Открытые и замкнутые системы. Свойства систем.
Сущность и принципы системного анализа. Теоретическая и прикладная часть методологии системного анализа. Операции в системе. Принципы системного анализа: принцип конечной цели, целостность (единство), корпоративность, эффективность, внешняя интегрированность, дробность, эквифинальность.
Цель функционирования системы. Проблемы согласования целей. Эффективность процесса. Критерий эффективности системы. Управление над системой.
Оценка связей в системе. Материальные, финансовые и информационные потоки и обмен в системе. Вероятностная природа системных связей. Структура системы. Риск и ошибки в системном анализе.
Системное управление. Структура системы с управлением: управляющая подсистема, объект управления и подсистема связи. Обобщенный цикл управления.
Системное моделирование. Функциональная модель, информационная модель, поведенческая (событийная) модель. Проблема эксперимента над системой. Классификация видов моделирования систем. Физическое, математическое, натурное, символическое и наглядное моделирование. Планирование экспериментов. Адекватность модели. Метод Монте-Карло. Принципы и подходы к построению математических моделей: адекватность, соответствие модели решаемой задаче, соответствие между требуемой точностью результатов моделирования и сложностью модели, многовариантность реализации модели, модульность и блочность. Этапы построения моделей: содержательное описание моделируемого объекта, формализация операций и проверка адекватности.
Процессы принятия решений. Неполнота достоверности выводов системного анализа.
2.2 Математическая статистика
Случайные события и величины, их основные характеристики. Статистические методы описания систем. Дискретный и непрерывный тип случайных величин. Вероятность. Распределение вероятностей. Математическое ожидание. Дисперсия.
Взаимосвязи случайных событий. Коррелированные события. Формула Байеса. Схемы случайных событий и законы распределения случайных величин. Нормальное распределение. Распределение Пуассона. Ошибки 1 и 2 родов.
Методы непараметрической статистики. Шкалирование значений случайной величины. Интервальная и относительная шкала.
Корреляция случайных величин. Коэффициент корреляции. Линейная корреляция. Коэффициенты множественной корреляции.
Линейная регрессия. Регрессионный анализ.
Элементы теории статических решений.
2.3. Этапы и методы системного анализа
Общие положения.
Содержательная постановка задачи.
Построение модели изучаемой системы. Эффективность процесса. Критерий эффективности. Управляющие воздействия. Внешние факторы (неуправляемые). Стратегия управления в условиях определенности. Стратегия управления в условиях неопределенности.
Моделирование в условиях определенности.
Многокритериальность системы.
Экспериментальные оценки, ранговая корреляция и конкордация. Коэффициент конкордации.
Моделирование системы в условиях неопределенности
Моделирование систем массового обслуживания
Моделирование в условиях противодействия, игровые модели
Моделирование в условиях противодействия, модели торгов
Методы анализа больших систем, планирование исследований
Методы анализа больших систем, факторный анализ
Методы типа «Мозговая атака» или коллективная генерация идей»
Методы типа сценариев
Методы экспертных оценок
Методы типа Дельфи
Методы типа дерева целей
Методы Цвикки
2.4. Специальные применения методов системного анализа
Специальные применения методов системного анализа в образовании, педагогике.
Специальные применения методов системного анализа в психологии.
Специальные применения методов системного анализа в маркетинге.
Специальные применения методов системного анализа в технологических и научных исследованиях.
Дополнительная программа
1. Теория управления. Аксиомы теории управления. Принцип необходимого разнообразия Эшби.
2. Модели организационно-технического управления
3. Функции управления
4. Принятие решений
5. Контроль
6. Организационные структуры
7. Качество управления
3.ВИДЫ РАБОТ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПО ВРЕМЕНИ
Курс - 2…6
Семестры – 1 и 2
Наименования специальностей | Семестр | Лекции/практические занятия (семинары), ч | Форма аттестации |
Маркетологи (6 курс) | 6/16 | Зачет | |
Психологи (2 курс) | 24/12 | Экзамен | |
Педагоги - психологи (4 курс) | 26/12 | Зачет | |
Педагоги (3-5 курс) | 6/4 | Зачет |
4. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ
№ п/п | Наименование темы | Число часов |
1 | Общие понятия теории систем и системного анализа. | 2 |
2 | Сущность и принципы системного анализа. Цель функционирования системы. Оценка связей в системе. | 2 |
3 | Системное управление. Структура системы с управлением. | 2 |
4 | Системное моделирование. Процессы принятия решений. | 2 |
5 | Статистические методы описания систем. | 2 |
6 | Методы непараметрической статистики. | 2 |
7 | Корреляция случайных величин. Регрессионный анализ. Теория статических решений. | 2 |
8 | Содержательная постановка задач в методах системного анализа. Построение модели изучаемой системы. Стратеги управления в условиях определенности. | 2 |
9 | Моделирование в условиях определенности. Многокритериальность системы. Экспериментальные оценки. Моделирование в условиях неопределенности. | 2 |
10 | Моделирование систем массового обслуживания. Игровые модели. Модели торгов. | 2 |
11 | Мозговая атака или коллективная генерация идей. Методы типа сценариев. Экспертная оценка. Методы типа дерева целей. Методы Цвинки. Методы типа Дельфи. | 2 |
12 | Специальные применения методов системного анализа в педагогике (маркетинговых исследованиях) | 2 |
13 | Специальные применения методов системного анализа в психологии. | 2 |
5. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ) ЗАНЯТИЙ
№ п/п | Наименование темы | Число часов |
1 | Мнгоинвариантность определений системы и системного анализа | 2 |
2 | Возможности и ограничения методов системного анализа | 2 |
3 | Построение и анализ структурных схем сложных систем с использованием ПЭВМ | 2 |
4 | Специальные применения методов системного анализа в обучении | 2 |
5 | Специальные применения методов системного анализа в науке | 2 |
6 | Специальные применения методов системного анализа в экологии | 2 |
7 | Специальные применения методов системного анализа в управлении персоналом | 2 |
8 | Специальные применения методов системного анализа в инновационных технологиях | 2 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое системный анализ?
2. В чем состоит межпредметный характер дисциплины «Системный анализ»?
3. В какой связи находится «Системный анализ» с направлениями «Системного подхода» и «Системных исследований»?
4. В чем состоит отличие определений «Система», «Подсистема» и «Элемент»?
5. Каким образом определяется понятие «энтропия системы»?
6. В чем состоят преимущества методов системного анализа по сравнению с другими аналитическими методами?
7. Чем обусловлены ограничения применения результатов системного анализа?
8. В чем состоит риск и ошибки системного анализа?
9. На каких науках базируется теория системного анализа?
10. Какое наполнение имеют связи и обмен в системе и системы со средой?
11. Что представляет собой целевая функция системы?
12. Чем определяется структура управления
13. В чем состоит сущность теории принятия решений?
14. Приведите примеры принятия неадекватных решений.
15. Каковы лица и органы принимающие решения?
16. В чем состоит основа определения «Подцель», «Задача»?
17. Приведите примеры подцелей и задач принятия решений?
18. Какова необходимость применения системного моделирования?
19. Каковы типы моделей и чем они определяются?
20. В чем состоит проблемность эксперимента над системой?
21. Каковы критерии адекватности модели?
22. В чем состоят основные этапы построения модели?
23. Каковы характеристики случайных событий в системе?
24. Чем определяются законы распределения случайных величин?
25. В чем состоит отличие интервальной и относительной шкал?
26. Что характеризует коэффициент корреляции?
27. Чем определяется критерий эффективности модели?
28. Какова природа многокритериальности системы?
29. В чем состоят основные принципы методов системного анализа?
30. В чем состоит метод моделирования систем массового обслуживания?
31. В чем состоит метод игровых моделей?
32. Чем определяются модели торгов?
33. Каковы основные принципы методов мозговой атаки?
34. В чем состоят особенности методов сценария?
35. Каким образом проводится экспертная оценка?
36. В чем состоит методо типа дерево целей?
37. В чем состоит сущность принципа Цвикки?
38. В чем состоит сущность метода Дельфи?
39. Каковы особенности применения методов системного анализа в образовании, педагогике, психологии, экологии, маркетинге, технических и научных исследованиях?
Литература
1. и др. Системный анализ в управлении. М.: Финансы и статистика, 2003.-368с
2. , Юдин и сущность системного подхода— М: Наука, 1973— 269с.
3. , «Основы теории систем и системного анализа» - СПб: Изд-во СПбГТУ, 19с.
4. Гиг Дж., ван. Прикладная общая теория систем—М.:Мир,1981—733с
5. Горелова и др. Основы прогнозирования систем. М.: Высшая школа, 1986.-287с.
6. Дегтярев анализ и исследование операций. М.: Высшая школа, 1996.-335с.
7. Многомерный статистический анализ и временные ряды. –М.: Наука, 1976.-511с.
8. «Теория графов» - М.: Мир, 1978 http://www. *****/~alexch/
9. , «Основы системного анализа» - М.: Изд-во МЭСИ,с.
10. Месарович М и др. Общая теория систем: Математические основы. –М.: Мир, 1978.-311 с.
11. «Теория организации: Учебник. – М.: ИНФРА-М, 1999.
12. и др. «Машинный подход к решению атематических задач» - М.: Мир, 1976.
13. Организационное управление: Учебное пособие» и др. – М.: Изд-во ПРИОР, 1998 .
14. , «Введение в системный анализ: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1989.
15. Прикладные нечеткие системы / Под ред. Т. Тэрано и др. –М.: Мир, 19с.
16. и др. Техническая кибернетика. – М.: МАИ, 1994.-280 с
17. «Системный анализ в управлении». Под ред. . – М.: Финансы и статистика, 2002.-368с.
18. «Основы теории организации: Учебное пособие» - М.: ЮНИТИ, 2000.
19. «Основы системного анализа. Учебное пособие» - СПб: Изд-во «Бизнес-пресса», 2000.
20. , «Теория и практика деловой деятельности: Учебное пособие». – М.: Изд-во МЭСИ, 1997.
21. Уемов подход и общая теория систем— М.:Мысль, 1978— 272с
Дополнительная литература:
1. Абалкина экологических рисков (из практики США) – М.: Инфра-М, 1998.- 88с.
2. О целеустремленных системах—М.: Сов. радио, 1974— 272с.
3. Мозг фирмы—М.: Радио и связь, 1993—416с.
4. Методы принятия технических решений. – М.:Мир, 1990.-206с.
5. Севрук риски. –М.: Дело Лтд., 1995.-72 с.
6. Эшби в кибернетику—М: Мир, 1959—426с
7. Эшби мозга. Происхождение адаптивного поведения— М.: Мир, 1964—463с.
1.Общие понятия теории систем и системного анализа. Системный подход. Системные исследования. Системный анализ.
2.Случайные события и величины, их основные характеристики. Задачи системного анализа: декомпозиция, анализ и синтез.
3. Составить схему взаимоотношений «Системного подхода», «Системных исследований», «Системного анализа».
1.
1 . Системы и их элементы, окружающая среда.
2. Статистические методы описания систем.
3. Составить программу этапного проведения системного анализа.
2. 1. Классификация систем. Искусственные и естественные системы.
2.Дискретный и непрерывный тип случайных величин.
3. Составить общую программу системного исследования проблемы.
3. 1.Детерминированные и стохастические системы
2.Вероятность. Распределение вероятностей.
3 Проведите разбиение общей цели на подцели.
4. 1.Открытые и замкнутые системы.
2.Математическое ожидание. Дисперсия.
3.Произвести декомпозицию сложной системы.
5. 1. Свойства систем.
2.Взаимосвязи случайных событий. Коррелированные события. Формула Байеса.
3. Сформулируйте ограничения на постановку задач системного анализа.
6. 1.Сущность и принципы системного анализа.
2.Схемы случайных событий и законы распределения случайных величин.
3.Привести пример сложной системы
7. 1.Теоретическая и прикладная часть методологии системного анализа.
2.Нормальное распределение.
3. Определить энтропию сложной системы.
8. 1.Операции в системе.
2..Распределение Пуассона.
3. Определить условия устойчивого состояния системы.
9. 1.Принципы системного анализа: принцип конечной цели, целостность (единство), корпоративность, эффективность, внешняя интегрированность, дробность, эквифинальность
2. Ошибки 1 и 2 родов.
3. Определить изменения энтропии в процессе развития системы.
Цель функционирования системы. Проблемы согласования целей
2. Методы непараметрической статистики.
3.Определить изменения энтропии в деструктирующей системе.
Эффективность системного процесса.
2.Шкалирование значений случайной величины. Виды шкал: номинальная, интервальная и относительная шкала и др.
3.Привести примеры графов иерархической сложной системы.
12. 1.Критерий эффективности системы.
2.Корреляция случайных величин. Коэффициент корреляции.
3. Привести примеры графов механической структуры управления системой.
Управление над системой.
2.Линейная корреляция.
3. Привести в общем аналитическом виде целевую функцию системы.
14. 1.Оценка связей в системе. Материальные, финансовые, энегетические и информационные потоки и обмен в системе.
2.Коэффициенты множественной корреляции.
3.Привести примеры графов органической структуры системы.
Вероятностная природа системных связей.
2.Линейная регрессия.
3. Привести примеры графов дивизионной структуры системы.
16. 1.Структура системы.
2.Регрессионный анализ.
3.Привести примеры графов матричной структуры системы.
17. 1.Риск и ошибки в системном анализе.
2.Элементы теории статистических решений.
Системное управление.
2. Построение модели изучаемой системы.
3.Определить критерии эффективности системы при наличии многих целей.
Структура системы с управлением: управляющая подсистема, объект управления и подсистема связи. Обобщенный цикл управления.
2.Эффективность процесса. Критерий эффективности.
3.Определить вероятность одновременного наступления Р(ху) двух независимых событий Р(х)=0,9 и Р(у)=30%.
Системное моделирование. Функциональная модель, информационная модель, поведенческая (событийная) модель.
2. Управляющие воздействия. Внешние факторы (неуправляемые).
3.Формула Байеса для двух коррелированных событий.
Проблема эксперимента над системой.
2. Стратегия управления в условиях определенности.
3. «Условная» вероятность Р(Х/У).
22. 1.Классификация видов моделирования систем. Физическое, математическое, натурное, символическое и наглядное моделирование.
2. Стратегия управления в условиях неопределенности.
3.Параметры Гауссовского распределения случайных величин.
Планирование экспериментов.
2. Моделирование в условиях определенности.
3.Коэффициент корреляции случайных величин.
24. 1.Адекватность модели.
2. Многокритериальность системы.
3. Определить коэффициент корреляции для некоррелированных событий.
25. 1.Метод Монте-Карло.
2. Экспериментальные оценки, ранговая корреляция и конкордация. Коэффициент конкордации.
3.Записать общий аналитический вид модели сложного процесса через его эффективность.
26. 1.Принципы и подходы к построению математических моделей: адекватность, соответствие модели решаемой задаче, соответствие между требуемой точностью результатов моделирования и сложностью модели, многовариантность реализации модели, модульность и блочность.
2. Моделирование системы в условиях неопределенности
Моделирование систем массового обслуживания
3.Определить коэффициент корреляции независимых величин и событий.
27. 1.Этапы построения моделей: содержательное описание моделируемого объекта, формализация операций и проверка адекватности.
2. Моделирование в условиях противодействия, игровые модели
3.Коэффициент корреляции для случайных линейно зависимых величин.
Процессы принятия решений. Неполнота достоверности выводов системного анализа.
2. Моделирование в условиях противодействия, модели торгов
3.Определить коэффициенты линейной регрессии двух случайных нормально распределенных величин.
Специальные применения методов системного анализа в образовании.
2. Методы анализа больших систем, планирование исследований
3. Записать пример матрицы эффективности многокритериальной системы.
30 1.Специальные применения методов системного анализа в маркетинге.
2. Методы анализа больших систем, факторный анализ
3. Вычислить эффективность функционирования многокритериальной системы.
31. 1.Специальные применения методов системного анализа в технологических и научных исследованиях.
2. Методы типа «Мозговая атака» или коллективная генерация идей»
3.Определить критерии эффективности многоцелевой системы.
32. 1.Специальные применения методов системного анализа в технологических исследованиях.
2. Методы типа сценариев
3.Представит общую структурную схему управления сложной системой.
33. 1.Специальные применения методов системного анализа в научных исследованиях.
2. Методы экспертных оценок
3.Представить схему морфологического ящика Цвики.
34. 1.Специальные применения методов системного анализа в образовании.
2. Методы типа Дельфи.
3. Параметры распределения Бернулли
35. 1.Специальные применения методов системного анализа в психологии.
2. Методы типа дерева целей.
3. Определить дисперсию случайного процесса.
36. 1.Специальные применения методов системного анализа в управлении. Информационные системы.
2. Методы Цвики
3.Составить программу системного анализа.
