Моделирование экономических процессов и систем

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе

____________

«___»________________2011 г.

Моделирование экономических процессов и систем

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 230401.62 «Информационные системы и технологии» очной формы обучения

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»

Автор работы: _____________ //

«___» ___________2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры информационных систем,

Протокол № 10 от 01.01.2001 г.

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»

Объем 13 стр.

Зав. кафедрой ___________ //

«___»__________2011 г.

Рассмотрено на заседании УМК Институту математики, естественных наук и информационных технологий, протокол от 01.01.2001 г.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»

Председатель УМК _____________ / /

«___»___________2011 г.

«СОГЛАСОВАНО»

Зав. методическим отделом УМУ _________ //

«___»___________2011 г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Моделирование экономических процессов и систем

Учебно-методический комплекс

Рабочая программа

для студентов очной формы обучения

направления 230400.62 «Информационные системы и технологии»,
профиль подготовки «Информационные системы и технологии»,

Тюменский государственный университет

2011

Карякин  экономических процессов и систем. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 230400.62 «Информационные системы и технологии» очной формы обучения, профиль подготовки «Информационные системы и технологии» - Тюмень: 2011. – 13 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Моделирование экономических процессов и систем [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой информационных систем. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: , д. т.н., профессор.

© Тюменский государственный университет, 2011.

© , 2011

1. Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель - теоретическая и практическая подготовка студентов по основам анализа и синтеза экономических процессов, структур систем и их отдельных подсистем, систем управления, систем поддержки принятия решений.

Задачи дисциплины:

·  рассмотреть основные подходы к созданию моделей систем различного назначения;

·  подготовка студентов для научной и практической деятельности в области разработки моделей экономических систем;

·  проведение исследований на этих моделях.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Моделирование экономических процессов и систем» является базовой частью естественнонаучной компетенции и базируется на таких дисциплинах как «Информатика», «Теория вероятностей», «Математическая логика и теория алгоритмов».

Освоение дисциплины «Моделирование экономических процессов и систем» необходимо для успешного изучения дисциплины «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий», для успешного выполнения производственной практики и научно-исследовательской работы бакалавра.

1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО

В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими компетенциями:

·  владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-1);

·  способность научно анализировать социально значимые проблемы и процессы, умение использовать на практике методы гуманитарных, экологических, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-4);

·  владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий (ОК-6);

·  готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

·  способность проводить предпроектное обследование объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей (ПК-1);

·  способность проводить моделирование процессов и систем (ПК-5);

·  способность проводить расчет экономической эффективности (ПК-9);

·  способность использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности, в областях: машиностроение, приборостроение, наука, техника, образование, медицина, административное управление, юриспруденция, бизнес, предпринимательство, коммерция, менеджмент, банковские системы, безопасность информационных систем, управление технологическими процессами, механика, техническая физика, энергетика, ядерная энергетика, силовая электроника, металлургия, строительство, транспорт, железнодорожный транспорт, связь, телекоммуникации, управление инфокоммуникциями, почтовая связь, химическая промышленность, сельское хозяйство, текстильная и легкая промышленность, пищевая промышленность, медицинские и биотехнологии, горное дело, обеспечение безопасности подземных предприятий и производств, геология, нефтегазовая отрасль, геодезия и картография, геоинформационные системы, лесной комплекс, химико-лесной комплекс, экология, сфера сервиса, системы массовой информации, дизайн, медиаиндустрия, а также предприятия различного профиля и все виды деятельности в условиях экономики информационного общества (ПК-18);

·  готовность осуществлять организацию контроля качества входной информации (ПК-22);

·  способность участвовать в постановке и проведении экспериментальных исследований (ПК-24);

·  способность обосновывать правильность выбранной модели, сопоставляя результаты экспериментальных данных и полученных решений (ПК-25);

·  готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований (ПК-26);

·  готовность адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования (ПК-34).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

·  математические модели макро - и микроэкономики;

·  модели анализа, прогнозирования и регулирования экономики;

·  основные задачи и методы оптимального управления в экономике.

уметь:

·  использовать математические методы для моделирования экономических систем и процессов;

·  планировать проведение имитационных экспериментов с моделями экономических систем и обрабатывать их результаты.

иметь представление:

·  о специфике использования методов моделирования при автоматизации исследований;

·  о постановке и решении оптимизационных задач

·  о методами системного анализа в предметной области

·  о методах научных исследований по теории, технологии разработки и эксплуатации профессионально-ориентированных информационных систем;

иметь навыки:

·  работы с основными объектами, явлениями и процессами, связанными с информационными системами, и использования методов их научного исследования;

·  выбора методов и средств реализации разработанных моделей на ЭВМ;

·  разработки различных моделей.

владеть:

·  методами построения аналитических и имитационных моделей экономических процессов и систем.

2. Структура и трудоемкость дисциплины

Семестр 3. Формы промежуточной аттестации – зачет, экзамен. Общая трудоёмкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц 216 часов.

3.Тематический план дисциплины

Таблица 1.

Тематический план

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Из них в интерактивной форме, час	Итого часов по теме	Итого количество баллов
Лекции*	Лабораторные занятия*	Самостоятельная работа*
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	Модуль 1.
1.1	Экономическая система как объект математического моделирования	1,2	4	6	14	2	24	10
1.2	Статические модели макроэкономики	3,4	4	6	14	2	24	10
1.3	Линейные динамические модели макроэкономики	5,6	4	6	14	2	24	10
	Всего		12	18	42	6	72	30
	Модуль 2.
2.1	Математические модели микроэкономики	7,8	4	6	14	2	24	10
2.2	Математические модели рыночной экономики	9,10	4	6	14	2	24	10
2.3	Математические модели государственного регулирования экономики и общественного развития	11,12	4	6	14	2	24	10
	Всего		12	18	42	6	72	30
	Модуль 3.
3.1	Имитационное моделирование экономических процессов макроэкономики	13,14	4	6	14	2	24	10
3.2	Имитационное моделирование экономических процессов микроэкономики	15,16	4	6	14	2	24	10
3.3	Экспериментальная оптимизация	17,18	4	6	14	2	24	20
	Всего		12	18	42	6	72	40
	Итого (часов, баллов):		36	54	126		216	0 – 100
	Из них в интерактивных формах (20%)		4	10	4	18

Таблица 2.

Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

№ темы	устный опрос	письменные работы	Итого количество баллов
собеседование	ответ на семинаре	лабораторная работа	контрольная работа	реферат
Модуль 1.
1.1	0-2		0-5	0-3	-	0-10
1.2	0-2		0-5	0-3	-	0-10
1.3	0-2		0-5	0-3	-	0-10
Всего	0-6		0-15	0-9	-	0-30
Модуль 2.
2.1	0-2		0-5	0-3	-	0-10
2.2	0-2		0-5	0-3	-	0-10
2.3	0-2		0-5	0-3	-	0-10
Всего	0-6		0-15	0-9	-	0-30
Модуль 3.
3.1	0-2		0-5	0-3	-	0-10
3.2	0-2		0-5	0-3		0-10
3.3	0-2		0-5	0-3	0-10	0-20
Всего	0-6		0-15	0-9	0-10	0-40
Итого	0-18		0-45	0-27	0-10	0 – 100

Таблица 3.

Планирование самостоятельной работы студентов

№	Модули и темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов	Кол-во баллов
Обязатель-ные	Дополни-тельные
Модуль 1.
1.1	Экономическая система как объект математического моделирования	Проработка лекций, чтение обязательной и дополнительной литературы		1,2	14	0-10
1.2	Статические модели макроэкономики	Анализ ситуаций; упражнения на решение проблем	Самоконтроль и взаимоконтроль	3,4	14	0-10
1.3	Линейные динамические модели макроэкономики	Анализ ситуаций; разработка моделей		5,6	14	0-10
	Всего:	42	0-30
Модуль 2.
2.1	Математические модели микроэкономики	Составление логической схемы		7,8	14	0-10
2.2	Математические модели рыночной экономики	Работа с литературой, выполнение заданий по лабораторному практикуму		9,10	14	0-10
2.3	Математические модели государственного регулирования экономики и общественного развития	Анализ ситуаций; разработка моделей		11,12	14	0-10
	Всего:	42	0-30
Модуль 3.
3.1	Имитационное моделирование экономических процессов макроэкономики	Работа с литературой, выполнение заданий по лабораторному практикуму		13,14	14	0-10
3.2	Имитационное моделирование экономических процессов микроэкономики	Анализ ситуаций; разработка моделей		15,16	14	0-10
3.3	Экспериментальная оптимизация	Анализ ситуаций; разработка моделей	Составление презентации	17,18	14	0-20
	Всего:	42	0-40
	ИТОГО:	126	100

4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.1	1.2	1.3	2.1	2.2	2.3	3.1	3.2	3.3
1	Методы и средства проектирования информационных систем и технологий	+	+	+		+	+	+	+	+

5. Содержание дисциплины

Модуль 1.

1.1. Экономическая система как объект математического моделирования

Особенности экономической системы как объекта моделирования. Структура экономики как объекта математического моделирования. Макро - и микромодели в исследовании экономических систем.

1.2. Статические модели макроэкономики

Макроэкономические производственные функции (ПФ). Экономическая интерпретация основных характеристик ПФ. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики. Продуктивность и прибыльность модели. Анализ продуктивности модели Леонтьева.

1.3. Линейные динамические модели макроэкономики

Экономика как динамическая система. Динамическая модель Кейнса. Модель Самуэльсона-Хикса. Динамическая модель Леонтьева. Устойчивость линейных динамических систем. Условие устойчивости экономики в модели Самуэльсона-Хикса. Линейные многосвязные динамические системы. Модель динамического межотраслевого баланса. Условие устойчивости экономики в модели динамического межотраслевого баланса. Методы решения некоторых задач оптимального управления для непрерывных и дискретных процессов.

Модуль 2.

2.1. Математические модели микроэкономики

Функции полезности. Модель поведения потребителя. Поверхность безразличия. Уравнение Слуцкого. Модель фирмы. Постановка задачи максимизации прибыли. Модель поведения производителя. Модели реакций производителя на изменение цен. Модель поведения фирм на конкурентных рынках. Равновесие Курно. Стратегия Стакельберга. Модели установления равновесной цены: паутинообразная модель, модель Эванса. Модель Вальраса.

2.2. Математические модели рыночной экономики

Классическая модель рыночной экономики: рынок рабочей силы, рынок денег, рынок товаров. Модель Кейнса. Математические модели финансового рынка. Финансовые операции, финансовые риски. Равновесие на рынке ценных бумаг.

2.3. Математические модели государственного регулирования экономики и общественного развития

Роль и функции налогов. Модели распределения налогового бремени. Математические критерии эффективности государственного регулирования экономики. Общественные блага и математическая теория общественного выбора. Групповая функция полезности. Кривая Лоренца. Модели перераспределения доходов. Модели сотрудничества и конкуренции.

Модуль 3.

3.1. Имитационное моделирование экономических процессов макроэкономики

Основные компоненты динамической мировой модели. «Петли обратных связей» в мировой модели. Структура модели мировой системы. Основные результаты экспериментов на модели мировой системы.

3.2. Имитационное моделирование экономических процессов микроэкономики

Каноническая модель экономической системы масштаба предприятия. Ограничения на входные параметры. Моделирование затрат на функционирование системы масштаба предприятия. Определение налоговых отчислений и выходных параметров системы. Использование имитационного моделирования в управлении предприятием.

3.3. Экспериментальная оптимизация

Сущность метода экспериментальной оптимизации. Формирование концептуальной модели. Выбор критерия оптимальности. Разработка алгоритма оптимизации. Эвристические алгоритмы поиска наилучших решений с использованием имитационной модели.

6. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум)

1.  Исследование макроэкономических производственных функций.

2.  Исследование модели Леонтьева многоотраслевой экономики.

3.  Исследование непрерывной динамической модели (модель установления равновесной цены).

4.  Исследование устойчивости линейных динамических моделей.

5.  Решение задачи оптимального управления: календарное планирование поставки продукции.

6.  Определение поведения потребителя.

7.  Определение поведения фирмы.

8.  Оптимизация портфеля ценных бумаг.

9.  Применение методов теории игр в задачах принятия решения.

10. Решение кооперативной игры с помощью алгоритма Нэша.

11. Имитационное моделирование экономических систем масштаба предприятия.

12. Экспериментальная оптимизация.

7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)

Учебно-методическое обеспечение выполнения обучающимися самостоятельных заданий лабораторного практикума включает:

·  рабочую программу по дисциплине;

·  методические указания к выполнению каждого задания (выдаются обучающимся в электронном виде)

7.1. Вопросы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации

1.  Особенности экономической системы как объекта моделирования. Макро - и микромодели в исследовании экономических систем.

2.  Производственные функции (ПФ). Неоклассическая ПФ. Экономическая интерпретация основных характеристик ПФ на примере мультипликативной ПФ.

3.  Модель Леонтьева многоотраслевой экономики. Условие продуктивности модели Леонтьева.

4.  Динамическая модель Кейнса.

5.  Модель Самуэльсона-Хикса.

6.  Динамическая модель Леонтьева.

7.  Типовые динамические звенья, их передаточные функции.

8.  Основные характеристики динамических звеньев.

9.  Типы соединений звеньев, их передаточные функции.

10.  Устойчивость линейных динамических систем.

11.  Условие устойчивости экономики в модели Самуэльсона-Хикса.

12.  Линейные многосвязные динамические системы.

13.  Модель динамического межотраслевого баланса.

14.  Условие устойчивости экономики в модели динамического межотраслевого баланса.

15.  Понятие оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина.

16.  Односекторная модель Солоу.

17.  Анализ экономики на основе модели Солоу.

18.  Модель с учетом запаздывания при вводе фондов.

19.  Односекторная модель оптимального экономического роста.

20.  Функции полезности. Модель поведения потребителя. Поверхность безразличия.

21.  Уравнение Слуцкого. Типы товаров.

22.  Модель фирмы. Постановка задачи максимизации прибыли.

23.  Модель поведения производителя.

24.  Модели реакций производителя на изменение цен.

25.  Модель поведения фирм на конкурентных рынках.

26.  Равновесие Курно.

27.  Стратегия Стакельберга.

28.  Модели установления равновесной цены: паутинообразная модель, модель Эванса.

29.  Модель Вальраса.

30.  Классическая модель рыночной экономики: рынок рабочей силы, рынок денег, рынок товаров.

31.  Модель Кейнса.

32.  Финансовые операции, финансовые риски. Равновесие на рынке ценных бумаг.

33.  Модели распределения налогового бремени.

34.  Математические критерии эффективности государственного регулирования экономики.

35.  Математическая теория общественного выбора.

36.  Групповая функция полезности. Кривая Лоренца.

37.  Модели сотрудничества и конкуренции.

Темы рефератов

1.  Агентное имитационное моделирование сетей массового обслуживания.

2.  Анализ адекватности имитационной модели сети массового обслуживания.

3.  Использование имитационного моделирования для анализа сетей массового обслуживания.

4.  Применение имитационного моделирования в контексте задачи анализа сетей массового обслуживания.

5.  Реализация обслуживания запросов сервером в имитационной модели.

6.  Имитационная модель проведения ремонта и технического обслуживания базовых станций телекоммуникационной компании.

7.  Имитационная модель процесса обслуживания вызовов.

8.  Имитационная модель процесса обслуживания вызовов системы управления услугами.

9.  Имитационное моделирование процесса обслуживания в многоканальных СМО

10. Имитационное моделирование работы системы распределения нагрузки в случае отказа одного из каналов обслуживания.

11. Имитационная модель выбора параметров распределенной системы обслуживания

12. Имитационная модель обслуживания вызовов в СМО.

13. Имитационное моделирование узла ККС как СМО в условиях нестационарности потока заявок на обслуживание.

14. Построение имитационной модели обслуживания потоков транспортных средств

15. Экспериментальная проверка алгоритмов управления качеством обслуживания на имитационной модели

16. Анализ теории массового обслуживания.

17. Имитационная модель процессов обслуживания потоков автотранспортных средств на автозаправочной станции.

18. Имитационное моделирование процессов обслуживания в СМО.

19. Оптимизация состава транспортного парка в условиях частых поломок с помощью замкнутых сетей массового обслуживания.

20. Статистические и имитационные модели синтеза распределенной системы обслуживания.

8. Образовательные технологии

В учебном процессе используются активные и интерактивные формы проведения занятий: доклады с презентацией по темам 1.2, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2 и 3.3, анализ презентаций совместно со студентами, тренинги, решение ситуационных задач, разбор конкретных ситуаций по темам.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

9.1. Основная литература:

1.  , Яковлев систем: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 20с.

2.  Дума моделирование экономических процессов. М.: Финансы и статистика, 2009.

3.  Экономико-математическое моделирование: Учебник/ под ред. . - М.: "Экзамен", 2с.

4.  Кельтон В. Д., Лоу А. М. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. – С-Пб: Издательский дом «Питер», 2004. – 848 с.

5.  Таха Введение в исследование операций. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. – 984 с.

9.2. Дополнительная литература

1.  ,Сениченков систем: Динамические и гибридные систем. - БХВ-Петербург, 20с.

2.  Орлов принятия решений. Учебное пособие. - М.: Издательство "Март", 20с.

3.  Казиев в анализ, синтез и моделирование систем. - Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ. ру, БИНОМ. Лаборатория знаний, 20 с.

4.  Вентцель операций. – М.: Наука, 1980. – 386 с.

5.  Бусленко сложных систем. – М.: Наука, 19с.

9. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

1.  Microsoft Office

2.  Microsoft Visual Studio

3.  GPSS/World Student Version

10.Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Для поведения лекционных занятий необходима аудитория, оборудованная мультимедийными средствами для работы в программе PowerPoint. Для выполнения практических занятий (лабораторных работ) необходим компьютерный класс.