Основы системного анализа (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Кафедра информационных систем и прикладной математики Основы системного анализа Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения специальности 080500.65 «Менеджмент организации» Мурманск 2013

Составитель – , канд. техн. наук, профессор кафедры информационных систем и прикладной математики Мурманского государственного технического университета Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой информационных систем и прикладной математики 18.04.13, протокол Рецензент – , профессор кафедры информационных систем и прикладной математики Мурманского государственного технического университета Электронное издание подготовлено в авторской редакции Мурманский государственный технический университет Мурманск, ул. Спортивная д. 13 Уч.-изд. л. 2,04 Заказ 445 Ó , 2013 Ó Мурманский государственный технический университет, 2013

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
Федеральные государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра информационных

систем и прикладной математики

ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Методические указания и контрольные задания

для студентов заочной формы обучения

специальности 080500.65 «Менеджмент организации»

Мурманск 2013

 

Составитель – , канд. техн. наук, профессор кафедры информационных систем и прикладной математики Мурманского государственного технического университета

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой информационных систем и прикладной математики 18.04.13, протокол

Рецензент – , д. т.н., профессор кафедры информационных систем и прикладной математики Мурманского государственного технического университета

Электронное издание подготовлено в авторской редакции

Ó , 2013

Ó Мурманский государственный

технический университет, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие организационно-методические указания. 2

2. Примерный тематический план. 2

3. Рекомендуемая литература. 2

4. Содержание программы и методические указания к изучению тем дисциплины.. 2

5. Примерный перечень практических работ. 2

6. Методические указания к выполнению контрольных работ. 2

7. Вопросы к экзамену. 2

1. Общие организационно-методические указания

Настоящие методические указания составлены на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 080507.65 «Менеджмент организации», утвержденного Министерством образования России 17 марта 2000 г. № 000 ЭК/СП, рабочим учебным планом данной специальности.

В двадцатом столетии мир, окружающий человека, очень сильно изменился. С середины двадцатого века он становится все более динамичным и нестабильным, а по мере ускорения темпов перемен возрастает и сложность встающих перед человеком проблем.

В результате научно-технической революции середины XX в. появилось много сложных объектов (атомные станции, космическая техника, электроника, компьютеры, и т. п.), исследование, описание, проектирование и управление которыми представляет определенные трудности и проблемы. Круг общения человека за столетие расширился во много раз, человек в течение дня имеет в сотни раз больше контактов с другими людьми, десятки раз в день сталкивается с ситуациями, требующими принятия решения, часто в условиях неопределенности.

В общественно-экономической и политической сферах наблюдается усиление взаимовлияния, взаимозависимости, взаимодействия всех составных частей современного общества: все более тесно переплетаются экономические, политические, социальные, духовные процессы, теснее взаимодействуют государство и общество, производство и наука, культура и бытовая сфера, что порождает трудности в познании, прогнозировании и управлении.

При этом, чем сложнее проблемы, тем больше времени требуется для их решения; чем больше возрастает темп изменений, тем быстрее изменяются проблемы, которые необходимо решить, и тем меньше времени будут верны найденные решения. Следовательно, к тому времени, как будут найдены решения проблем, сами проблемы изменятся настолько, что эти решения утратят актуальность и эффективность.

Необходимость решения вышеназванных проблем вызвала к жизни множество приемов, методов, подходов, которые постепенно накапливались, развивались, обобщались, образуя, в конце концов, определенную технологию преодоления качественных и количественных сложностей. В результате сопоставления решаемых проблем в различных областях человеческой деятельности выявлялось частичное их совпадение, а к середине 50-х годов прошлого столетия обозначилась взаимная заинтересованность в изучении поведения систем. Постепенно ученые пришли к выводу о том, что данное понятие может быть использовано в самых разных сферах интеллектуальной деятельности.

В связи с этим, одним из главных достижений XX в., наряду с покорением атома и сотворения компьютера, можно с уверенностью считать создание системного мировоззрения, системного метода получения знаний, системного мышления.

Специалисту по менеджменту приходится анализировать, описывать планировать, и принимать решения в области сложных экономических систем. И здесь ощутимую помощь могут оказать знания системного анализа и навыки системного мышления.

Целью дисциплины является ознакомление студентов с основными понятиями и методами анализа систем, выработки у них навыков системного анализа.

Задачи изучения дисциплины:

– познакомить с основами теории систем;

– изучить методы исследования экономических объектов с применением системного подхода;

– изучить методы описания сложных систем;

– выработать навыки системного мышления.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

·  общую теорию систем;

·  основы и проблемы целеполагания;

·  понятия модели и моделирования;

·  понятие системы;

·  общесистемные закономерности;

·  классификацию систем;

·  основы построения моделей;

·  основы методик системного анализа;

уметь:

применять системный подход к анализу и синтезу сложных систем;

обладать навыками:

·  системного анализа.

Учебным планом по указанной дисциплине предусматриваются лекции, консультации, практические занятия. По данной дисциплине форма контроля – экзамен, сдача которого невозможна без изучения всех тем курса и выполнения контрольной работы.

Изучать материал следует в соответствии с тематическим планом.

2. Примерный тематический план

№ те-мы п/п	Наименование тем и содержание самостоятельной работы	Объем работы в часах
ЛЕК	ПР	СР
1	Цель и закономерности целеобразования Целенаправленная деятельность. Разнообразие целей в системном анализе. Потребность, проблема, цель. Критерии. Особенности целей. Проблемы целеобразования. «Дерево целей».	0,5	1	2
2	Модели и моделирование Модели. Понятие модели. Формы моделей. Моделирование. Понятие моделирования. Виды моделирование. Компьютерное моделирование.	0,5	0,5	2
3	Понятие системы Система и окружающая среда. Связь объекта с окружающей средой. Объект и система. Система как часть окружающей среды. Система как совокупность элементов.	0,5	1	4
4	Свойства и их измерения. Измерения и шкалы. Понятие свойства. Конструктивные свойства систем. Элементы системы, их классификация. Связи. Состояние системы и его оценка. Статические и динамические системы. Статические и динамические характеристики системы.	0,5	1	6
5	Классификация систем: по происхождению и объективности существования, размерности, однородности элементов, степени организованности. Системы: централизованные и децентрализованные, линейные и нелинейные системы, каузальные и целенаправленные, стационарные и нестационарные. Системы в организации.	1	1	2
6	Закономерности функционирования и развития систем Закономерности взаимодействия части и целого. Целостность. Аддитивность. Прогрессирующая изоляция и прогрессирующая систематизация. Закономерности иерархической упорядоченности систем.	0,5	1	2
7	Модели в системном анализе Классификации методов моделирования систем. Методы формализованного представления систем. Методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов. Системный подход к прогнозированию	0,5	1	2
8	Методология системного анализа Системность. Естественнонаучная методология. Предмет и границы системного анализа. Подходы к анализу и проектированию систем. Методики системного анализа.	0,5	0,5	2
	Всего	4	6	22

3. Рекомендуемая литература

Основная

1.  Качала систем и системный анализ: учебник для студ. Учреждений высш. Проф. Образования. М. : Издательский центр «Академия». 20с.

2.  Качала теории систем и системного анализа. Учебное пособие для вузов. 2-е издание. М. : Горячая линия – Телеком, 20с.

3.  , Денисов систем и системный анализ: Учебник для бакалавров М.: Юрайт., 20с.

4.  Теория систем и системный анализ в управлении организациями: Справочник / Под ред. и . – М.: Финансы и статистика, 2006. – 616.

5.  Сурмин систем и системный анализ: Учеб. Пособие. – К.: МАУП, 2003. – 368 с.

Дополнительная

6.  Качала теории систем и системного анализа. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 216 с.

7.  Качала и их свойства: Учебное пособие. Мурманск : МГГУ, 2011. 94 с.

8.  , Денисов систем. – М.: Высш. шк., 2010. – 511 с.

9.  Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учебное пособие для вузов / Под ред. , . М. : Высш. шк., 20с.

10.  Качала системного анализа: Учебное пособие по дисциплинам «Теория систем и системный анализ» и «Основы системного анализа». – Мурманск: изд-во МГТУ, 2003. – 104 с.

Интернет ресурсы

11.  Теория систем и системный анализ. – http://*****/tsisa. html .

12.  Служба тематических толковых словарей – http://www. *****/.

13.  Bиxaнcкий O. Требования к целям. – http://www. *****/lib/strateg/strateg0051/ .

14.  Титов -морфологический подход в технике, науке, социальной сфере. – http://www. *****/00039/00039.html.

15.  Принцип Парето: применение правила 80/20 в вашем бизнесе. – http://www. *****/2-dev-pareto. htm.

16.  Городилин анализа и прогнозирования в системе управления субъ-ектом экономики // Поволжский гуманитарный журнал (Электронный научный журнал). –2003. – № 1. – http://www. *****/ oldssea/Win/Journal/j2003_1r/Economy/Gorodilin2.doc.

17.  Основные понятия системного подхода. – http://www1.tpu. *****:8101/ rus/dist/sysan/system. htm.

4. Содержание программы и методические указания к изучению тем дисциплины

Тема 1. Цель и закономерности целеобразования

Целенаправленная деятельность. Разнообразие целей в системном анализе. Система как средство достижения цели. Потребность, проблема, цель. Особенности целей.

Проблемы целеобразования. Проблема и проблематика. Подмена цели средствами. Влияние ценностей на цели. Множественность целей. Опасность смешения целей. Изменение целей со временем. Критерии. «Дерево целей».

Изучив данную тему, студент должен

знать:

- понятия «объект» и «субъект», «потребность», «желание», «проблема», «цель».

- основные требования к цели;

- основные проблемы целеполагания.

уметь:

- строить деревья целей и проблем.

Методические рекомендации:

При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие моменты.

1. Любая деятельность является целенаправленной.

2. Источник цели – потребность. При неудовлетворении потребности появляется желание, отсутствие очевидного пути достижения которого порождает проблему и тогда появляется цель как нечто, что решит проблему.

3. Поставленная цель, как правило, порождает множество потребностей, которые удовлетворяются либо как решение задач, либо как решение проблем. В последнем случае для решения каждой проблемы мы формируем цель, реализация которой порождает новые потребности. Далее все повторяется. В результате получается растущее спиралевидное дерево. Отсюда видны причины обремененности субъекта множеством проблем.

4. Выбор цели сугубо субъективный. Если ставится или имеется цель, то всегда существует субъект целеполагания, точка зрения которого отражается в ней. Субъективность цели выражается, с одной стороны, знаниями и пониманием действительности того, кто ставит цель, а с другой – цель направлена на удовлетворение его конкретной жизненной потребности.

5. Следует различать цели с позиции субъекта и объекта. Цель с позиции субъекта определяет цель анализа, описания, проектирования (создания или реорганизации) и управления. Цель с позиции объекта определяет цель его функционирования (существования), которая может быть заложена при его создании либо формироваться внутри него.

6. Цель может быть конкретной (цель-результат) и размытой (цель-направление). В последнем случае необходимо вводить критерии для оценки степени достижения цели.

7. Целеполагание сталкивается с рядом проблем, связанных с объективными и субъективными ограничениями, изменением целей со временем, неопределенностью целеполагания, опасностями подмены целей средствами и смешением целей и др.

7. Прежде чем формулировать окончательную цель, необходимо провести исследование решаемой проблемы. В частности, следует расширить проблему до проблематики: определить и рассмотреть проблемы, существенно связанные с исследуемой, без учета которых она не может быть решена.

8. Правильно сформулированные цели должны быть конкретными, измеримыми, достижимыми, согласованными, приемлемыми и гибкими.

9. Существенную помощь при целеполагании оказывают «деревья» целей и проблем. При реорганизации или автоматизации объекта можно рекомендовать построение следующей цепочки «деревьев»: дерево целей (желаний) объекта, дерево проблем объекта, дерево целей для субъекта. В последнем «дереве» рассматриваются возможные стратегии решения проблем.

Литература: [ 1-5, 8, 16].

Вопросы для самопроверки по теме

1.  Дайте определение понятиям «объект» и «субъект».

2.  Дайте определение понятиям «потребность», «желание», «проблема», «цель».

3.  Укажите различия понятий «желание» и «цель».

4.  Укажите различия между целью-результатом и целью-направлением.

5.  Укажите, что понимается в системном анализе под целью с позиции субъекта.

6.  Перечислите цели в системном анализе с позиции субъекта.

7.  Укажите, что понимается в системном анализе под целью с позиции объекта.

8.  Поясните, что понимается под проблематикой.

9.  Перечислите, чьи интересы могут затрагиваться при изменении организации.

10.  Приведите пример матрицы проблематики.

11.  Перечислите основные особенности целей.

12.  Раскройте суть особенности субъективности целеполагания.

13.  Поясните опасность того, что цель всегда несет в себе элементы неопределенности.

14.  Перечислите основные требования к цели.

15.  Перечислите основные проблемы целеполагания.

16.  Раскройте суть ограничений, налагаемых на целеполагание.

17.  Раскройте суть подмены целей средствами.

18.  Раскройте суть влияния ценностей субъекта на целеполагание.

19.  Раскройте суть опасности смешения целей.

20.  Поясните необходимость использования критериев.

21.  Поясните причины многокритериальности.

22.  Поясните необходимость построения «дерева целей».

23.  Перечислите принципы построения «дерева целей».

24.  Перечислите принципы построения «дерева проблем».

Тема 2. Модели и моделирование

Модели. Понятие модели. Формы моделей.

Моделирование. Понятие моделирования. Виды моделирование. Компьютерное моделирование.

Изучив данную тему, студент должен

знать:

- понятия «моделирование» и «модель»;

- формы представления моделей;

- стадии построения модели;

- виды моделирования.

уметь:

- отбирать существенные факторы объекта для включения в модель.

Методические рекомендации:

При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие моменты.

1. Необходимость фиксации информации об объекте исследования или проектирования для хранения и передачи в пространстве или времени приводит к задаче моделирования.

2. Моделирование направлено на построение, совершенствование, изучение и применение моделей реально существующих или проектируемых объектов.

3. Модель представляет собой упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит только интересующие нас свойства.

4. Необходимость моделирования связана со многими причинами, основные из которых: сложность изучаемых объектов, необходимость экспериментировать и прогнозировать, несоответствие пространственных и временных масштабов объекта и наших возможностей.

5. В практической деятельности применяются два основных вида моделей: описательные – для описания свойств реально существующих объектов и нормативные – в задачах проектирования новых объектов.

6. Описательные модели применяются для научных исследований, управления, прогнозирования и обучения.

7. При описательном моделировании, в силу объективных (ограниченной информационной проницаемости среды и ограниченной измерительной возможности) и субъективных (в силу целевой и психологической избирательности) ограничений, происходит лишь частичное отражение информации об объекте в модели. Исходя из этого – модель всегда проще оригинала и есть опасность, что в модели не отражены важные для целевой задачи свойства.

8. Психологическая избирательность связана с такими факторами как избирательность, конструирование, искажение и обобщение.

9. Важно помнить о парадоксе «одноразовой посуды» – нельзя создать модель объекта на все случаи жизни. Конкретная модель создается для решения конкретной задачи и может быть бесполезной для другой.

10. Основные функции моделей: исследовательская, практическая, тренинговая и учебная.

11. По форме модели бывают: физические, вербальные (словесные), графические и знаковые. При этом математические модели являются разновидностью знаковых.

12. Основными видами моделирования в естественно-технических, социально-экономических и других науках являются: концептуальное, интуитивное, физическое, структурно-функциональное, логико-математическое и имитационное (программное). Особое место сегодня занимает компьютерное моделирование.

Литература: [1-2].

Вопросы для самопроверки по теме

1.  Перечислите причины, почему специалисты прибегают к моделированию.

2.  Дайте определение понятию «моделирование».

3.  Дайте определение понятию «модель».

4.  Приведите основные причины, объясняющие использование моделей вместо попыток «прямого взаимодействия с реальным миром».

5.  Укажите стадии построения модели.

6.  Объясните причины неполного отражения свойств объекта в модели.

7.  Укажите субъективные факторы, влияющие на качество создаваемых моделей.

8.  Объясните, в чем заключается угроза того, что модель проще оригинала.

9.  Объясните, почему модель можно сравнить с одноразовой посудой.

10.  Укажите, как разделяются модели по целевому назначению.

11.  Укажите цели построения познавательных моделей.

12.  Укажите назначение дескриптивных моделей.

13.  Укажите назначение нормативных моделей.

14.  Укажите, в каком случае объект приближается к модели.

15.  Укажите главные функции, которые могут выполнять модели.

16.  Перечислите формы представления моделей.

17.  Дайте определение математической модели и приведите примеры таких моделей.

18.  Укажите принципиальные отличия статической и динамической модели.

19.  Перечислите виды моделирования.

20.  Раскройте суть концептуального моделирования.

21.  Раскройте суть физического моделирования.

22.  Раскройте суть структурно-функционального моделирования.

23.  Раскройте суть логико-математического моделирования.

24.  Определите суть компьютерного моделирования.

Тема 3. Понятие системы

Система и окружающая среда. Связь объекта с окружающей средой. Объект и система. Система как часть окружающей среды. Система как совокупность элементов. Система и ее составные части.

Изучив данную тему, студент должен

знать:

- понятия «окружающая среда», «система», «черный ящик», «вход» и «выход» объекта;

- классификацию входов и выходов объекта.

уметь:

- классифицировать входы и выходы объекта;

- выделять систему из окружающей среды.

Методические рекомендации:

При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие моменты.

1. Объект «погружен» в окружающую среду, представляющую собой совокупность других объектов, которые окружают исследуемый объект и прямо или косвенно взаимодействуют с ним.

2. При системном исследовании организации большое внимание уделяется ее целевой среде – совокупности условий и факторов, действующих в непосредственном окружении организации и оказывающих прямое воздействие на установление целей и способов их реализации.

3. Между окружающей средой и объектом существует бесконечное множество взаимных связей, реализуемые через некоторые условные точки – входы и выходы.

4. С кибернетической точки зрения объект представляется только преобразователем информации (входной в выходную).

5. Входы объекта можно разделить на возмущения (контролируемые переменные), управления (управляемые переменные) и шумы (неконтролируемые переменные).

6. Среди выходов объекта можно выделить целевые, которые полезны потребителю либо соответствуют цели исследования.

7. При исследовании (проектировании) объекта, в зависимости от цели, рассматривают какую-либо его сторону – выделяют систему, как представление об объекте исследования с точки зрения поставленной цели. Для выделения системы кроме объекта необходимо наличие цели выделения системы, наблюдателя, выделяющего систему, а также входных и выходных переменных, отражающих взаимосвязь системы с окружающей средой.

8. Традиционно системой считается совокупность взаимосвязанных элементов. Более строго систему можно определить как совокупность объектов, называемых элементами, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой, которые образуют единое целое, обладающее свойствами, не присущими составляющим его элементам, взятым в отдельности.

9. Систему можно описать в виде множества элементов, связей и их свойств.

Литература: [1-5, 7-8, 12].

Вопросы для самопроверки по теме

1.  Дайте определение понятию «окружающая среда».

2.  Укажите, что входит в окружающую среду любого экономического объекта.

3.  Покажите отличия внешней среды организации от ее целевой среды.

4.  Укажите, что входит в целевую среду организации.

5.  Определите, что понимается под входами и выходами объекта.

6.  Дайте определение понятию «черный ящик».

7.  Перечислите типы входных переменных и укажите основания их классификации.

8.  Объясните, что такое «целевой выход объекта».

9.  Дайте определения понятию «система».

10.  Перечислите, что необходимо для выделения системы из окружающей среды.

Тема 4. Свойства и их измерения

Понятие свойства. Понятие измерения и шкалы. Шкалы наименований. Порядковые шкалы. Модифицированные порядковые шкалы. Шкалы интервалов. Шкалы отношений. Шкалы разностей. Абсолютная шкала.

Элементы системы. Классификация элементов.

Связи. Понятие связи. Классификация связей. Прямые и обратные связи.