МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
КАФЕДРА информационных технологий и систем
Теория систем и системный анализ
Рабочая программа дисциплины
09.03.03 Прикладная информатика
Владивосток 2016
Рабочая программа дисциплины «Теория систем и системный анализ» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика и Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры (утв. приказом Минобрнауки России от 01.01.01 г. N 1367)
Составитель:
, к. ф.-м. н. доцент,
Утверждена на заседании кафедры Информационных технологий и систем от 20.04.2016 г., протокол № 9
Заведующий кафедрой (разработчика) _____________________
подпись фамилия, инициалы
«____»_______________20__г.
Заведующий кафедрой (выпускающей) _____________________ _
подпись фамилия, инициалы
«____»_______________20__г.
1 Цель и задачи освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины является формирование представления о системной методологии исследования сложных экономических и информационных объектов, явлений и процессов; раскрытие современные методы системного анализа и методику его применения; изучение конкретных примеров системного анализа реальных объектов.
Задачи освоения дисциплины:
- изучить принципы, методы и модели прикладного системного анализа; изучение специальных методов системного анализа ознакомится с практическими примерами применения системного анализа приобретение практических навыков применения методов системного анализа к решению задач.
2 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы
Планируемыми результатами обучения по дисциплине, являются знания, умения, владения и/или опыт деятельности, характеризующие этапы/уровни формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом. Перечень компетенций, формируемых в результате изучения дисциплины, приведен в таблице 1.
Таблица 1. Формируемые компетенции
ООП | Коды компетенций | Название компетенции | Составляющие компетенции | |
09.03.03 Прикладная информатика | ОПК-2 | способностью анализировать социально-экономические задачи и процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования | Знания: | способов и методов целеполагания; особенностей использования моделей типа «черный ящик», «процессор» |
Умения: | проводить декомпозицию систем, выделять «входы/выходы» подсистем. Использовать измерительные шкалы. Применять методы экспертных измерений | |||
Владения: | специальными методами системного анализа |
Планируемыми результатами обучения по дисциплине, являются знания, умения, владения и/или опыт деятельности, характеризующие этапы/уровни формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом.
3 Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
Профессиональные дисциплины, базовый блок
4. Объем дисциплины
Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу с обучающимися (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу по всем формам обучения, приведен в таблице 2
Таблица 2 – Общая трудоемкость дисциплины
Название ОПОП | Форма обучения | Индекс | Семестр курс | Трудоемкость | Объем контактной работы (час) | СРС | Форма аттестации | |||
(З. Е.) | Всего | Аудиторная | Внеаудитор ная | |||||||
лек. | прак. | лаб. | ПА | КСР | ||||||
09.03.03 Прикладная информатика | ОФО | Бл1.В | 3/5 | 4 | 77 | 34 | 34 | 9 | 67 | Э |
5 Структура и содержание дисциплины
5.1 Структура дисциплины
Тематический план, отражающий содержание дисциплины (перечень разделов и тем), структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов в соответствии с учебным планом, приведен в таблице 3.
Таблица 3 – Структура дисциплины
№ | Название темы | Вид занятия | Объем час | Кол-во часов в интерактивной и электронной форме | СРС |
Модуль 1 Введение в общую теорию систем | |||||
1 | Тема 1.1 Лекция. О терминах. Системные исследования. Объект системных исследований. Методы системных исследований. Сущность системного подхода | Лекция | 2 | - | 4 |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 4 | 4 | |||
Модуль 2 Базовые понятия теории систем и системного анализа | |||||
2 | Тема 2.1 Определение системы. Элементы системы. Связи и структура | Лекция | 2 | - | 2 |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 2 | 2 | 4 | ||
Тема 2.2. Функционирование системы. Эволюция системы. Меры оценивания функционирования систем | Лекция | 3 | - | 3 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 2 | 2 | |||
Тема 2.3 Общесистемные закономерности | Лекция | 1 | - | 2 | |
Модуль 3 Модели систем | |||||
Тема 3.1 Базовые модели и представления систем. | Лекция | 2 | - | 6 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 6 | 6 | |||
Тема 3.2 Структуры. Понятие, методы структуризации систем | Лекция | 2 | 2 | ||
Практическое занятие/ Лабораторная работа | - | - | |||
Тема 3.3 Кибернетические системы. | Лекция | 2 | - | 2 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | - | - | |||
Модуль 4 Методы моделирования систем | |||||
Тема 4.1 Понятия «модель» и «моделирование». | Лекция | 4 | - | 4 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 4 | 4 | |||
Тема 4.2 Оценка сложных систем. Шкалы | Лекция | 2 | - | 4 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 4 | 4 | |||
Тема 4.3 Экспертные оценки. Отношение предпочтения. | Лекция | 4 | - | 4 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 4 | 4 | |||
Модуль 5. Системный анализ | |||||
Тема 5.1 Системный анализ: сущность, принципы. | Лекция | 2 | - | 2 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | - | - | |||
Тема 5.2 Структурные технологии анализа систем | Лекция | 2 | - | 8 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 4 | 4 | |||
Тема 5.3 Метод анализа иерархий | Лекция | 2 | - | 8 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | 4 | 4 | |||
Тема 5.4 Метод выработки коллективных решений | Лекция | 1 | - | 4 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | - | - | |||
Тема 5.5. Методы типа деревьев решений. Морфологические методы | Лекция | 1 | - | 4 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | - | - | |||
Тема 5.6 Метод решающих матриц | Лекция | 2 | - | 4 | |
Практическое занятие/ Лабораторная работа | - | - |
5.2 Содержание дисциплины
Лабораторная работа. Формирование навыков работы с ППО MS Visio 2010 (4 часа), с использованием метода активного обучения «Мастер-класс»
Литература
Волкова систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с. Скляров – системный подход – теории систем / . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. – 152 с. Дрогобыцкий анализ в экономике: Учебное пособие / . - М.: Финансы и статистика: ИНФРА-М, 2009. – 512 с.Формы и методы проведения занятий по теме, применяемые образовательные технологии: метод активного обучения – «мастер-класс»
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: компьютерное моделирование
Базовые понятия теории систем и системного анализа - 6 часов Лекция. Определение системы. Элементы системы. Связи и структура – 2 часа. Простейшая система. Элементы системы и связи. Организация системы.Лабораторная работа. Классификация систем – практика 2 часа. Работа коллективная. Малые группы представляют презентации по классификациям систем.
Формы и методы проведения занятий по теме, применяемые образовательные технологии: метод активного обучения – «конференция».
Лекция. Функционирование системы. Эволюция системы. Меры оценивания функционирования систем – 3 часа.Лабораторная работа. Представление объекта в виде системы – 2 часа.
Лекция. Общесистемные закономерности – 1 час.Литература
Волкова систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с. Кориков систем и системный анализ: учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по специальности 080801 "Прикладная информатика" и др. экон. специальностям / , . - М. : ИНФРА-М, 2014. - 288 с. - (Высшее образование : Бакалавриат). Скляров – системный подход – теории систем / . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. – 152 с.Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: изучение теоретических вопросов, компьютерное моделирование
Модели систем (6 часа) Лекция. Базовые модели и представления систем. Модель «черный ящик». Модель процессор: модель состава системы, модель структуры системы, структурная модель (2 часа)Лабораторная работа. Модель черного ящика (2 часа)
Лабораторная работа. Модель состава системы (2 часа). Проводится в интерактивной форме.
- Система «персональный компьютер» - состав системы. Системы «принтер / МФУ» - состав системы. Система «парогенератор» - состав системы. Система «фотостудия» - состав системы. Система «фитнес-центр» - состав системы. Система «салон красоты» - состав системы.
Лабораторная работа. Модель структуры системы (2 часа)
- Система настроек смартфона – структура системы Система «ППО офисные программы» - структура системы Система «ППО программа кадрового учета» - структура системы Система «фотостудия» - структура системы Система «фитнес-центр» - структура системы Система «салон красоты» - структура системы
Формы и методы проведения занятий по теме, применяемые образовательные технологии: компьютерное моделирование.
Литература
Волкова систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с. Скляров – системный подход – теории систем / . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. – 152 с. Системный анализ в управлении: Учебное пособие / , , ; Под ред. . – М.: Финансы и статистика, 2009. – 368 с.Форма текущего контроля: контрольная работа.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: изучение теоретических вопросов, компьютерное моделирование
Методы моделирования систем – 10 /12 часов Лекция. Понятия «модель» и «моделирование». Виды моделей. Классификация видов моделирования. Физическое моделирование системы. Математическое моделирование системы. Обобщенный алгоритм построения модели. – 4 часа.Лабораторная работа. Выбор метода моделирования (4 часа)
Объект: экономика региона / поселения / отрасли
- Спрос на рынке… Спрос на рынке труда Формирование прибавленной стоимости формирование прибыли предприятий
Объект экономика / организация для предприятия /организации / структурного подразделения
- Реакция компании на требования клиента Реакция клиента на предложения компании Ценообразование предприятия
Объект: система взаимодействия между различными лицами / субъектами
- Система взаимодействия с клиентом Система взаимодействия с партнерами Система формирования эффективных планов
Объект: техническая система
- Тренажер Домашний кинотеатр Система безопасности
Лабораторная работа. Формирование шкал (4 часа).
Лекция. Экспертные оценки. Отношение предпочтения. Метод ранжирования. Метод парных сравнений. Метод Черчмена-Аккофа. – 4 часа.Лабораторная работа. Экспертные оценки – оценивание сложных систем (4 часа)
- Метод ранжирования. Метод парных сравнений. Метод Черчмена-Аккофа.
Формы и методы проведения занятий по теме, применяемые образовательные технологии: компьютерное моделирование.
Литература
Волкова систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с. Вдовин систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , , . - 2-е изд. - М. : Дашков и К*, 2012. - 640 с. Качала теории систем и системного анализа: Учебное пособие для вузов / . – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 216 с.Форма текущего контроля: контрольная работа.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: изучение теоретических вопросов, компьютерное моделирование
Системный анализ – 10 / 8часов Лекция. Системный анализ: сущность, принципы Сущность системного анализа. Задачи системного анализа. Основные принципы системного анализа – 2 часа. Лекция. Структурные технологии анализа систем – 2 часа.Лабораторная работа. Технология структурного анализа и проектирования систем (4 часа)
Формы и методы проведения занятий по теме, применяемые образовательные технологии: метод активного обучения – «мастер-класс».
Лекция. Метод анализа иерархий – 2 часа.Лабораторная работа. Анализ сложных систем МАИ (4 часа)
Формы и методы проведения занятий по теме, применяемые образовательные технологии: компьютерное моделирование.
Лекция. Метод выработки коллективных решений. Метод мозговой атаки. Методы анализа конкретных ситуаций. Дискуссии. Методы типа сценариев. ситуационный подход. – 1 час Лекция. Методы типа деревьев решений. Морфологические методы –1час. Лекция. Метод решающих матриц – 2 часа.Литература
Волкова систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с. Вдовин систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , , . - 2-е изд. - М. : Дашков и К*, 2012. - 640 с. Тарасенко системный анализ: учебное пособие / . – М.: КНОРУС, 2010. – 224 с.Форма текущего контроля: контрольная работа.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: изучение теоретических вопросов, компьютерное моделирование
6. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
Самостоятельные задания рекомендуется выполнять поэтапно, в соответствующей последовательности.
- Теоретическая подготовка к выполнению заданий. Рекомендуется использовать материалы лекций, рекомендованную литературу и источники. Углубленное изучение пользовательского интерфейса эксплуатируемых приложений. Рекомендуется изучить примеры проектов, инструкции пользователя и инструкции администратора. Выполнение самостоятельного задания, получение необходимых результатов. Подготовка ответов на контрольные вопросы.
Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине
Модуль 1.
Работа с прикладным программным обеспечением MS Visio 2013. Формирование рисунков. Изучение специальных типов диаграмм, используемых в экспертных методах системного анализа: диаграммы мозгового штурма – BrainStorming, диаграмма Исикавы (рыбья кость) – Fishdiagramm Изучение специальных типов диаграмм: Кросс-функциональные диаграммы, диаграммы рабочих процессовМодуль 2.
Подготовка презентации по теме «классификация систем». Подготовка презентации по теме «общесистемные закономерности»Модуль 3
Разработка диаграмм, отражающих типы структурМодуль 4.
Подготовка по теме «макроэкономические модели» Подготовка по темам «модели организаций, экономика организации, бизнес-процессы» Подготовка по теме «виды шкал»Модуль 5.
Подготовка по теме «структурные технологии анализа систем» Изучение технологии построения специальных типов диаграмм структурного анализа: IDEF0, DFDКонтрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения учебной дисциплины.
Каковы современные направления развития теории систем и системного анализа? Как развивалось понятие «система»? Что такое элемент системы, компонент системы, подсистема? Каковы основные свойства систем? Понятия, характеризующие функционирование и развитие системы Какие виды систем Вы знаете? Назовите закономерности взаимодействия части и целого Назовите закономерности иерархической упорядоченности систем Назовите закономерности осуществимости систем Назовите закономерности развития систем Какие Вы знаете методики системного анализа? Перечислите основные этапы методики системного анализа (автор ). Назовите основные этапы оценивания сложных систем. Какие вы знаете качественные шкалы? Какие вы знаете количественные шкалы? Какова иерархия различных шкал? Какие Вы знаете основные формулы осреднения показателей? Каковы правила осреднения для разных шкал? В чем состоит правило мажорантности средних? Как соотносятся понятия качества и эффективности систем? Какие Вы знаете критерии качества систем? Что собой представляет шкала уровней качества систем? Какие показатели характеризуют качество операций? Какие компоненты входят в показатель исхода операции? Каковы общие требования к показателям исхода операции. Как называют математическое выражение критерия эффективности системы? Какие Вы знаете методы выработки коллективных решений? В чем особенности методов типа «мозговой атаки» или «коллективной генерации идей»? Как применяют на практике методы типа сценариев? Какие Вы знаете методы групповых дискуссий? Назовите методы структуризации. Опишите методы типа «дерева целей». Для каких целей применяют STEP и SWOT-анализ? Приведите примеры методов портфельного анализа. Какие Вы знаете этапы организации экспертных опросов? Какие методы относятся к методам экспертных оценок? Как оценивают согласованность мнений экспертов? В чем состоят особенности метода Черчмена-Акоффа? Какие вы знаете методы проведения сложных экспертиз? В чем особенность методов типа «Дельфи». В чем состоят особенности методов QUEST, SEER и PATTERN? Опишите метод решающих матриц. Какие основные группы методов формализованного представления систем Вы знаете? Дайте характеристику аналитическим методам. Дайте характеристику статистическим методам. Дайте характеристику теоретико-множественным методам. Дайте характеристику логическим методам. Дайте характеристику лингвистическим методам. Дайте характеристику графическим методам. В чем сущность метода анализа иерархий? Критерии оценки сложных систем в условиях неопределенности?7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы
Доступ к средствам вычислительной техники и программному обеспечению, указанному в п.11.
Наличие комплектов исходных данных и методических материалов, доступных на студенческом сервере. Доступ на сервер.
Наличие комплектов индивидуальных заданий, доступных на студенческом сервере.
8. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
В соответствии с требованиями ФГОС ВО для аттестации обучающихся на соответствие их персональных достижений планируемым результатам обучения по дисциплине созданы фонды оценочных средств (Приложение 1).
9. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины
а) основная литература
Волкова систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с. Кориков систем и системный анализ: учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по специальности 080801 "Прикладная информатика" и др. экон. специальностям / , . - М. : ИНФРА-М, 2014. - 288 с. - (Высшее образование : Бакалавриат). Вдовин систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / , , . - 2-е изд. - М. : Дашков и К*, 2012. - 640 с.б) дополнительная литература
Скляров – системный подход – теории систем / . – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. – 152 с. Тарасенко системный анализ: учебное пособие / . – М.: КНОРУС, 2010. – 224 с. Качала теории систем и системного анализа: Учебное пособие для вузов / . – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 216 с. Дрогобыцкий анализ в экономике: Учебное пособие / . - М.: Финансы и статистика: ИНФРА-М, 2009. – 512 с. Системный анализ в управлении: Учебное пособие / , , ; Под ред. . – М.: Финансы и статистика, 2009. – 368 с.10. Перечень ресурсов информационно - телекоммуникационной сети «Интернет»
а) полнотекстовые базы данных
Электронно-библиотечная система IPRbooks. ЭБС содержит более 20 000 учебных и научных изданий по различным дисциплинам, свыше 200 наименований российских и зарубежных журналов, большая часть которых входит в перечень ВАК. http://www. iprbookshop. ru/
б) Интернет-ресурсы
Международный научно-технический журнал «Системные исследования и информационные технологии» - http://journal. iasa. / Институт системного анализа - http://www. isa. ru/index. php11. Перечень информационных технологий
программное обеспечение:
- MS Visio; MS Power Point; MathLab;
12. Электронная поддержка дисциплины
При изучении дисциплины студенты могут использовать различные учебно-методические материалы, размещаемые в электронном виде преподавателями на студенческом файловом сервере, а также в электронной образовательной среде, которая предполагает также возможность обмена информацией с преподавателем для подготовки заданий. Доступ студентов к студенческому файловому серверу, электронной образовательной среде осуществляется с использованием с использованием учетных записей студентов.
13. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- мультимедийное оборудование; рабочие станции – персональные компьютеры.
14. 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.
Лист изменений и согласований
Дополнения и изменения в учебной программе на 201 __/201__ учебный год.
В рабочую программу вносятся следующие изменения: _______________________________________________________________________
Редакция _________г. утверждена на заседании кафедры _____________от __.__.__.___г., протокол № __
Заведующий кафедрой (разработчика) _____________________ ___________________
подпись фамилия, инициалы
«____»_______________20__г.
