МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА

ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИКИ, ИННОВАЦИЙ И БИЗНЕС СИСТЕМ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ПРИКЛАДНОЙ ИНФОРМАТИКИ

Теория систем и системный анализ

Рабочая программа учебной дисциплины

230700.62 ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА

080500.62 Бизнес-информатика

080100.62 ЭКОНОМИКА. Макроэкономическое планирование и прогнозирование

Владивосток

Издательство ВГУЭС

2014

ББК **.**

Рабочая программа учебной дисциплины «Теория систем и системный анализ» составлена в соответствии с требованиями ООП: 230700.62 Прикладная информатика, 080500.62 Бизнес-информатика на базе ФГОС ВПО, 080100.62 Экономика. Макроэкономическое планирование и прогнозирование

Составитель: , старший преподаватель кафедры Информационных систем и прикладной информатики

Утверждена на заседании кафедры ИСПИ от 01.01.2001 г., протокол № 10

Утверждена на заседании Учёного совета института ИИБС от 01.01.2001г., протокол № 8

2014

ВВЕДЕНИЕ

Профессионал в любой области сталкивается с необходимостью принятия решения. В информационном обществе, которому присущи большие объемы информации, сопровождаемые зачастую неоднозначностью, противоречивостью и недостоверностью, принятие решений происходит в условиях быстроменяющихся знаний. В отраслях, связанных с информационными технологиями цикл обновления знаний и технологий может исчисляться несколькими месяцами. В этих условиях важным становится способность к быстрому анализу и синтезу новых знаний, а также понимание системности своей деятельности. Поэтому необходимость изучения системного подхода к анализу проблем и принятию решений очевидна для специалистов любых направлений высшей школы.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Системный подход - это методологическое направление в науке, основная задача которого состоит в разработке методов исследования и конструирования сложноорганизованных объектов - систем разных типов и классов. Системный подход представляет собой определенный этап в развитии методов познания, методов исследовательской и конструкторской деятельности, способов описания и объяснения природы анализируемых или искусственно создаваемых объектов.

Теория систем - специально-научная и логико-методологическая концепция исследований объектов, представляющих собой системы. Общая теория систем тесно связана с системным подходом и является конкретизацией и логико-методологическим выражением его принципов и методов.

Системный анализ является одним из направлений системного подхода. Системный анализ в широком смысле - синтез методологии общей теории систем, системного подхода и системных методов обоснования и принятия решений, а в узком смысле представляет собой методологию принятия решений. Системный анализ выступает как процесс последовательной декомпозиции решаемой сложной проблемы на взаимосвязанные частные проблемы. Иначе говоря, системным анализом называется логически связанная совокупность теоретических и эмпирических положений из области математики, естественных наук и опыта разработки сложных систем, обеспечивающая повышение обоснованности решения конкретной проблемы.

При разработке программы дисциплины «Теория систем и системный анализ» учитывалось современное состояние развития системного подхода и системного анализа.

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Цели освоения учебной дисциплины

Целями освоения учебной дисциплины являются: изучение студентами основ системного похода при анализе организации, рассмотрение основных принципов декомпозиции и синтеза при анализе систем, классификации задач системного анализа, принципов оптимизации ресурсов, методов системного анализа, создание у студентов целостного представления о процессах исследования различных систем, а также формирование у студентов знаний и умений, необходимых для успешного применения на практике системного подхода при рассмотрении систем и свободной ориентировки при дальнейшем профессиональном самообразовании в области экономической, математической и компьютерной подготовки. Основные задачи изучения дисциплины:

приобретение студентами знаний о сущности системного подхода, о целях, задачах и методах исследования систем; ознакомление с последовательностью проведения, технологиями и методами прикладного системного анализа; приобретение практических навыков применения методов системного анализа к решению задач. Место учебной дисциплины в структуре ООП (связь с другими дисциплинами)

Дисциплина «Теория систем и системный анализ» относится к дисциплинам математического и естественнонаучного цикла. Данная дисциплина базируется на компетенциях, полученных при изучении дисциплин «Информатика и программирование», «Менеджмент», «Экономическая теория», «Теория принятия решений».

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения учебной дисциплины

Таблица 1. Формируемые компетенции

ООП	Коды компетенций	Знания, Умения, Владение
080500.62, Бизнес-информатика. Бизнес-информатика	ПК-2	Умения:	проводить системный анализ прикладной области;
Владения:	методами моделирования различных областей деятельности;
ПК-19	Знания:	общую теорию систем
Умения:	применять системный подход к анализу и синтезу сложных систем
проводить системный анализ прикладной области;
Владения:	методами системного анализа
ПК-21	Знания:	принципиальные отличия системных объектов;
Умения:	структурировать и анализировать цели и функции систем управления;
Владения:	методами моделирования различных областей деятельности;
230700.62, Прикладная информатика. Прикладная информатика	ОК-2	Знания:	методы индуктивного и дедуктивного мышления
Умения:	строить логические выводы, находить общие закономерности и применять их к частному случаю
Владения:	навыками подбора, анализа и оценки аргументации
ОК-5	Знания:	способы и методы целеполагания
Умения:	применять методы выявления проблем, постановки целей и задач для профессионального развития
Владения:	навыками определения цели и построения "дерева целей"
ПК-10	Умения:	применять инструменты системного анализа при тестировании программы
ПК-14	Знания:	методы группового принятия решений
Умения:	проводить групповую экспертизу проекта
Владения:	навыками организации и проведения группового анализа проблемы
ПК-17	Умения:	выбирать методы моделирования систем, структурировать и анализировать цели и функции систем управления, проводить системный анализ прикладной области
Владения:	навыками работы с инструментами системного анализа
ПК-21	Знания:	основные положения и аспекты системного подхода
Умения:	применять системный анализ для решения прикладных задач
Владения:	навыками работы с инструментами системного анализа
технологиями прикладного системного анализа
080100.62 Экономика. Макроэкономическое планирование и прогнозирование	ОК-1	Умения:	обобщать и анализировать информацию
ставить цели и выбор путей её достижения
Владения:	культурой мышления
ПК-4	Знания:	методы анализа и обработки данных
Умения:	осуществлять сбор, анализ и обработку данных, необходимых для решения поставленных экономических зада
проводить системный анализ прикладной области;
Владения:	методами системного анализа
ПК-11	Знания:	методы группового принятия решений;
Умения:	организовать деятельность малой группы, созданной для реализации конкретного экономического проекта
Владения:	методами группового принятия решений

Основные виды занятий и особенности их проведения

Объем и сроки изучения дисциплины:

Для студентов третьего курса направления «Прикладная информатика» курс читается в весеннем семестре в объеме 180 учебных часов. На самостоятельное изучение дисциплины студентам выделяется 76 часов. Итоговая аттестация по курсу - экзамен.

Для студентов второго курса направления «Бизнес информатика» курс читается в весеннем семестре в объеме 144 учебных часов. На самостоятельное изучение дисциплины студентам выделяется 40 часов. Итоговая аттестация по курсу - экзамен.

Для студентов третьего курса направления «Экономика. Макроэкономическое планирование и прогнозирование» курс читается в весеннем семестре в объеме 144 учебных часов. На самостоятельное изучение дисциплины студентам выделяется 67 часов. Итоговая аттестация по курсу - экзамен.

Объем занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 14 часов.

Виды контроля и отчетности по дисциплине

Контроль успеваемости студентов осуществляется в соответствии с рейтинговой системой оценки знаний студентов.

Текущий контроль предполагает:

- проверку уровня самостоятельной подготовки студента при выполнении индивидуального задания;

- опросы и дискуссии по основным моментам изучаемой темы.

Промежуточный контроль предусматривает:

- проведение контрольных работ по блокам изученного материала;

- тестирование остаточных знаний (предварительные аттестации).

Итоговый контроль знаний студентов осуществляется при проведении экзамена в форме компьютерного тестирования.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Темы лекций

Тема 1. Цели и целеполагание – 2 часа.

Целенаправленность деятельности. Формирование критериев. Трудности целеполагания. Требования к цели. Критерии достижения цели.

Тема 2. Системные исследования – 2 часа.

Объект системных исследований. Основные методологические особенности. Мягкая системная методология. Жесткая системная методология. Основное определение системы. Специфика системного исследования.

Тема 3. Системный подход – 2 часа.

Сущность системного подхода. Основные преимущества системного подхода. Принципы системного подхода. Основные этапы системного подхода. Системология. Системотехника.

Тема 4. Теория систем. Система – 4 часа.

Теория систем как междисциплинарная наука. Направления теории систем. Подходы к созданию общей теории систем. Общие понятия теории систем: система, цель, объект, подсистема, структура, функция, свойства, связь, состояние, поведение, развитие, цель. Признаки систем.

Тема 5. Классификация систем – 2 часа.

Классификация систем по происхождению. Классификация по размерности. Линейные и нелинейные системы. Дискретные системы. Казуальные и целенаправленные системы. Большие и сложные системы. Классификация по степени организованности.

Тема 6 Общесистемные закономерности – 2 часа.

Закономерности взаимодействия части и целого. Закономерности иерархической упорядоченности систем. Энтропийные закономерности. Закономерности развития.

Тема 7. Моделирование систем – 4 часа.

Понятия «модель» и «моделирование». Абстрактная модель системы произвольной природы. Физическое моделирование системы. Математическое моделирование системы. Обобщенный алгоритм построения математической модели

Тема 8. Оценка сложных систем. Основные типы шкал измерения – 2 часа.

Теория эффективности. Этапы оценивания сложных систем. Шкала. Виды шкал: номинальная, порядка, интервалов, отношений, разностей.

Тема 9. Системный анализ: сущность, принципы – 2 часа.

Сущность системного анализа. Задачи системного анализа. Основные принципы системного анализа.

Тема 10. Методы системного анализа – 4 часа.

Особенность методик системного анализа. Неформальные методы системного анализа: «мозговой атаки», экспертных оценок, «Дельфи», диагностические методы, морфологические методы, метод дерева целей. Формализованные методы: матричные методы, сетевые методы, статистические, аналитические.

Тема 11. Последовательность системного анализа – 4 часа.

Условия успеха системного исследования. Операции системного анализа. Различные варианты решения проблемы. Этапы системного анализа.

Тема 12. Системная инженерия – 2 часа.

Системный подход к составлению крупных проектов. Понятие крупного проекта. Предпроектные исследования. Системное рассмотрение проблемы. Системное проектирование.

Тема 13. Применение системного анализа в экономике и управлении – 2 часа.

Особенности экономических систем. Области применения системного анализа в экономике. Применение системного анализа в управлении.

Перечень тем практических/лабораторных занятий

Тема 1. Решение логических задач – 2 часа.

Знакомство с основными функциями алгебры логики. Освоение навыков решения логических задач. Конъюнкция. Дизъюнкция. Инверсия.

Тема 2. Классификация систем – 2 часа.

Осуществление классификации систем по различным признакам. Классификация. Цель. Признак.

Тема 3. Принятие решений в условиях недостатка информации – 2 часа.

Решение задач по принятию и обоснованию управленческих решений в условиях недостатка информации. Ожидаемая денежная оценка. Безусловный денежный эквивалент. Дерево решений.

Тема 4. Принятие решений в условиях неопределенности. Игры с природой – 2 часа.

Принятие и обоснование управленческих решений в условиях недостатка информации, когда один из игроков не имеет конкретной цели и случайным образом выбирает очередные «ходы». Матрицы доходов (затрат). Матрица риска. Критерии: Вальда, Сэвиджа, Гурвица.

Тема 5. Метод анализа иерархий – 4 часа.

Использование метода анализа иерархий при выборе объектов (услуг). Иерархия. Критерии. Матрицы парных сравнений. Коэффициент согласованности. Вектор глобальных приоритетов.

Тема 6. Модели управления запасами – 2 часа.

Использование моделей управления запасами. Запасы. Издержки выполнения заказа. Издержки хранения. Упущенная прибыль. Совокупные издержки за период. Срок выполнения заказа.

Тема 7. Календарное планирование – 2 часа.

Составление календарного плана работ. Календарный график. жонсона для двух станков. Задача распределения заказов.

Тема 8. Проведение исследования мнений экспертов с обработкой экспертных оценок – 4 часа.

Цель обработки экспертных оценок. Согласованность мнений экспертов. Показатели степени согласованности мнений экспертов.

Тема 9. Метод Дельфи – 2 часа.

Принципы метода Дельфи. Процедура проведения метода. Обработка результатов проведения метода.

Тема 10. Метод «Дерево целей» – 2 часа.

Дерево проблем. Дерево целей. Критерии достижения цели. Оценка поставленных целей на соответствие основным требованиям.

Тема 11. Метод «Морфологический ящик» – 2 часа.

Проведение исследования по методу «морфологического ящика».

Тема 12. Теория решения изобретательских задач – 2 часа.

Алгоритм решения проблемных ситуаций. Идеальный конечный результат.

Тема 13. Индукция. Причинность. Дедукция – 2 часа.

Индуктивные умозаключения. Принцип детерминизма. Дедуктивные умозаключения. Логический анализ причинно-следственных связей в управлении.

Тема 14. Схематизация – 4 часа.

Цели схематизации. Основные принципы. Схематизация в методологической работе. Схематизация и информационный мир.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Программой дисциплины предусмотрено чтение лекций, проведение практических занятий. В течение изучения дисциплины студенты изучают на лекционных занятиях теоретический материал. На практических занятиях под руководством преподавателя, решают задачи, связанные с изучением методов системного анализа, обсуждают возникающие вопросы и проблемы, разбирают и анализируют наиболее удачные варианты решений заданных проблемных ситуаций. Во время проведения практических занятий используются активные игровые формы обучения.

Для студентов в качестве самостоятельной работы предполагается подготовка докладов и сообщений, выполнение домашних заданий.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине

Самостоятельная работа студентов во время изучения дисциплины включает выполнение индивидуальных расчетных заданий по следующим темам практических занятий:

Функциональное и информационное описание системы. Принятие решений в условиях недостатка информации. Принятие решений в условиях неопределенности. Метод анализа иерархий. Использование моделей управления запасами. Календарное планирование. Проведение исследования мнений экспертов и обработка экспертных оценок.

Самостоятельная работа также включает поиск, анализ и обобщение информации, и ее представление в виде презентационного доклада по следующим темам:

Анализ процессов принятия стратегических решений на предприятии. Системный анализ организационной структуры управления предприятия. Интегральный тип познания – системность человеческого мышления. Системный подход к исследованию предприятия. Системная методология анализа эффективности менеджмента. Многофакторная комплексная оценка деятельности предприятия. Анализ проблемы человеческого фактора в процессе управления. Информационный подход в анализе структуры предприятия. Логика постановки управленческих проблем. Методы анализа и синтеза инноваций. Рефлексивный анализ и принятие решений. Системный анализ и стратегические решения в экономике. Сложносистемное мышление. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения учебной дисциплины Что такое цель, проблема, задача? Опишите последовательность и основные трудности целеполагания. Назовите основные требования к формулировке цели. Что представляет собой системный подход? Как применяется системный анализ при изучении систем? В чем заключается особенность системных исследований? Назовите цели и задачи теории систем. Раскройте основные общесистемные закономерности. Дайте определение понятию «система». Опишите виды систем по происхождению. Опишите виды систем по размерности. Опишите линейные и нелинейные системы. Опишите дискретные и непрерывные системы. Опишите казуальные и целенаправленные системы. Объясните различия больших и сложных систем. Опишите виды систем по степени организованности. Какими основными признаками характеризуются сложные системы? Что такое элемент системы? Что такое подсистема? Что понимается под внешней средой системы? Что понимается под процессом функционирования системы? Для чего используется моделирование систем? Что понимается под моделью системы? Как определить структуру системы? Опишите виды моделей систем. Каковы основные принципы построения математических моделей? Какие типы задач решаются при анализе системы? Для каких целей производится оценка сложных систем? Каковы основные этапы оценивания сложных систем? Что называется шкалой в современной теории измерений? Как определяется тип шкалы? Какие шкалы называются шкалами номинального типа? Какая шкала называется ранговой? Когда применяются ранговые шкалы? Какие шкалы относятся к шкалам типа интервалов? Какая шкала называется шкалой отношений? Когда используются шкалы отношений? Какие шкалы относятся к шкалам типа разностей? Какая шкала называется абсолютной шкалой? Где применяются абсолютные шкалы? Какие правила надо соблюдать при работе с величинами, измеренными в разных шкалах? Какие основные формулы осреднения показателей используются при оценке сложных систем? Какие критерии качества используются при оценивании качества систем с управлением? В чем разница между количественными и качественными методами оценивания систем? Какие качественные методы оценивания систем чаще всего применяются? В каких случаях и для решения каких задач применяется системный анализ? Раскройте сущность системного анализа. В чем состоят основные принципы системного анализа? Опишите основные задачи системного анализа. В чем заключается метод типа «Мозговая атака»? Опишите назначение и процедуру проведения метода Дельфи. Раскройте сущность и назначения морфологических методов. Опишите последовательность проведения метода «Морфологический ящик». Какие методы относятся к методам экспертных оценок? Как осуществляется оценка сложных систем в условиях риска? Как определяется понятие риска? В чем заключается суть принятия решений с помощью дерева решений? Каковы основные этапы процесса принятия решений с помощью дерева решений? Какие обстоятельства усложняют применение процедуры принятия решений с помощью дерева решений? Что такое ковариация? Что такое конкордация? Какая система называется дискретной управляемой системой? Как оценить согласованность мнений в методах экспертных оценок? Каковы основные этапы метода анализа иерархий? Как в методе анализа иерархий определяется вектор локальных приоритетов? Как в методе анализа иерархий определяется вектор глобальных приоритетов? Какие возможности табличных процессоров используют при проведении расчетов по методу анализа иерархий? Опишите основные этапы проведения системного анализа. Раскройте сущность системного подхода к составлению крупных проектов. Назовите основные цели и принципы схематизации. Методические рекомендации по организации СРС

Для студентов в качестве самостоятельной работы предполагается подготовка докладов и сообщений; выполнение домашних заданий; проведение исследований, анализ и обработка результатов.

Рекомендации по работе с литературой

В процессе изучения дисциплины «Теория систем и системный анализ», для того чтобы представлять основные понятия, сущность системного подхода и методы системного анализа необходимо воспользоваться учебниками «Система - системный подход - теории систем», «Прикладной системный анализ».

Остальная рекомендуемая литература поможет студентам выполнять задания самостоятельной работы.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1 Основная литература

, Андрейчикова анализ и синтез стратегических решений в инноватике: математические, эвристические и интеллектуальные методы системного анализа и синтеза инноваций: Учебное пособие / , . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. – 304 с. Моисеев задачи системного анализа: Учебное пособие / . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. – 488 с. Скляров – системный подход – теории систем / . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. – 152 с. Тарасенко системный анализ: учебное пособие / . – М.: КНОРУС, 2010. – 224 с.

5.2 Дополнительная литература

, Денисов теории систем и системного анализа: Учебник для вузов, обучающих по специальности «Системный анализ и управление». – СПб.: СПб., ГТУ, 2001. – 512 с. , Денисов систем: Учебное пособие / , . – М.: Высш. шк., 2006. – 511 с. Дрогобыцкий анализ в экономике: Учебное пособие / . - М.: Юнити-Дана, 2011. – 424 с. Качала теории систем и системного анализа: Учебное пособие для вузов / . – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 216 с. Системный анализ в управлении: Учебное пособие / , , ; Под ред. . – М.: Финансы и статистика, 2009. – 368 с. Хомяков анализ: Краткий курс лекций / , Под. ред. . – М.:КомКнига, 2006. – 216 с.

5.3 Полнотекстовые базы данных – нет

5.4 Интернет-ресурсы

Евразийский международный научно-аналитический журнал «Проблемы современной экономики» - http://www. m-economy. ru Журнал «Проблемы информатики» - http://www. problem-info. ru Институт системного анализа - http://www. isa. ru/index. php Навигатор по профессиональным электронным ресурсам - http://www. spsl. nsc. ru/win/nelbib/nav_ei. htm Научная электронная библиотека eLIBRARY - http://elibrary. ru Международный научно-технический журнал «Системные исследования и информационные технологии» - http://journal. iasa. / Сайт Георгия Клейнера - http://www. kleiner. ru/index. html МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а) программное обеспечение: MS Office, браузер для работы в Интернет.

б) техническое и лабораторное обеспечение – компьютерный класс, аудитория с презентационным оборудованием.

СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ

Системные исследования представляют собой совокупность научных теорий, концепций и методов, в которых объект исследования рассматривается как система.

Системный подход представляет собой совокупность методов и средств, позволяющих исследовать свойства, структуру и функции объектов и процессов в целом, представив их в качестве систем со сложными межэлементными взаимосвязями, взаимовлиянием самой системы на ее структурные элементы.

Общая теория систем в ее нынешнем состоянии рассматривается как совокупность различных моделей и способов описания систем разного рода.

Системный анализ - логически связанная совокупность теоретических и эмпирических положений из области математики, естественных наук и опыта разработки сложных систем, обеспечивающая повышение обоснованности решения конкретной проблемы.

Принципы СА – это некоторые положения общего характера, являющиеся обобщением опыта работы человека со сложными системами.

Система – совокупность взаимосвязанных элементов, объединенных единством цели (или назначения) и функциональной целостностью.

Окружение системы – это множество предметов вне системы, изменение признаков которых влияет на систему и признаки которых изменяются вследствие поведения системы.

Статические свойства – особенности конкретного состояния системы. То, чем обладает система в любой, но фиксированный момент времени.

Динамические свойства – особенности изменений системы внутри и вне ее со временем.

Синтетические свойства – обобщающие, собирательные, интегральные свойства, учитывающие все остальные свойства, но делающие упор на взаимодействии системы со средой, на целостность системы.

Проблема – это вопрос или комплекс вопросов, требующие новых познавательных инструментов (языков, методов, подходов) для ответа на них.

Задача – это вопрос или комплекс вопросов, требующих поиск различных решений в рамках имеющихся познавательных инструментов (языков, методов, подходов).

Задача декомпозиции означает представление системы в виде подсистем, состоящих из более мелких элементов.

Задача анализа состоит в нахождении различного рода свойств системы или среды, окружающей систему. Целью анализа может быть определение закона преобразования информации, задающего поведение системы. В последнем случае речь идет об агрегации (композиции) системы в один-единственный элемент.

Задача синтеза системы противоположна задаче анализа. Необходимо по описанию закона преобразования построить систему, фактически выполняющую это преобразование по определенному алгоритму. При этом должен быть предварительно определен класс элементов, из которых строиться искомая система, реализующая алгоритм функционирования.

Теория эффективности – научное направление, предметом изучения которого являются вопросы количественной оценки качества характеристик и эффективности функционирования сложных систем.

Шкала – последовательность чисел, служащая для измерения или количественной оценки каких-либо величин.