Реферат: Методические указания по выполнению практических занятий для студентов специальности 100403 "Организация перевозок и управления на транспорте"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ


НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


ОСНОВЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ


И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ


Методические указания

по выполнению практических занятий

для студентов специальности

8. 100403 “Организация перевозок и управления на транспорте”

(для иностранных студентов)


КИЕВ 2005


УДК _____________________

ББК _________________

__________


Составитель: К.В. Маринцева

Рецензент: Г.Н. Юн


Утвержден на заседании учебно-методическо-редакционном совете ИЭМ ____________________2005 г.


^ Марінцева К.В.

______Основи теорії систем і системний аналіз: Методичні вказівки к практичним заняттям / Уклад. Марінцева К.В. - К.: НАУ, 2004. – 51 c.


Методические указания содержат темы практических занятий и методические рекомендации к ним, методические рекомендации к самостоятельной подготовке студентов, список рекомендованной литературы, а также контрольные вопросы и задачи.

Предназначены для студентов второго курса специальности 7.100403. “Организация перевозок и управления на транспорте (воздушном)”.

^ ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Для подготовки к практическим занятиям необходимо изучить указанную литературу и составить краткий конспект ответов на перечисленные в плане практического занятия вопросы.

^ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: Основной:



Общая теория систем. Учеб. пособие. Исаев В.В. – СПб., 2001 г.

Введение в системный анализ. Учебное пособие. Л.В.Комаревич, Е.Б.Чарушина – Омск: Издательство ОмГТУ, 2000 г.

Системный анализ. Учебное пособие. Девятов Д.Х., Ячиков И.М., Морозов А.П. – Магнитогорск, МГТУ, 2001 г.


Дополнительный:


Статистические методы системного анализа. Учебное пособие. Буртаев Ю.Ф., Колесник В.Н., Чеховская А.В., Чеховской А.В., - Сургут: издательство СурГУ, 2001 г.

Системный анализ и исследование операций. Часть 3. Анализ систем методами исследования операций. Тексты лекций. Под ред. Кабкова П.К. МГТУ ГА, - М., 2001 г.

Текст лекции “Выбор (принятие решений)” курса “Основы теории систем и системный анализ”. Милов А.В., - Харьков: ХГЭУ, 2001 г.

Системный анализ. Методология. Построение моделей. Учебное пособие по курсу “Системный анализ”. Антонов А.В. – Обнинск: ИАТЭ, 2001 г.

Математические основы теории систем. Учебное пособие для самостоятельной работы. М.В.Ефимов, Моск. гос. ун-т печати. М.: МГУП, 2001 г.

Методология систем. В.Д.Могилевский – М.: Экономика, 1999 г.

Основы теории транспортных систем. Учебное пособие. П.Ф.Горбачев, И.А.Дмитриев, - Харьков: ХНАДУ, 2002 г.

^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


Практическое занятие №1


РАЗВИТИЕ СИСТЕМНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

и НЕОБХОДИМОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

^ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА


План практического занятия

Основные этапы истории развития системного подхода.

Взаимосвязь между кибернетикой и общей теорией систем.

Системный подход как синтез индуктивного и дедуктивного способов мышления.

Анализ потребностей и областей применения системного анализа.

Роль системного анализа в решении задач планирования, проектирования и управления.

Особенности экономических объектов и принципиальная ограниченность их формализованного представления.


Литература: [1-3].

^ Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

→

основные этапы развития системных представлений;

→

суть основных направлений системных исследований;

→

существенные черты системного подхода;

→

причины появления и развития методов системного анализа;

→

особенности системного анализа и область его применения.




Уметь

→

отличать системный анализ от других исследовательских приемов.

^ Ключевые понятия: общая теория систем, системный анализ, системотехника, система, альтернатива, цель, рациональное восприятие.


В теории систем есть свое «ядро», свой особый метод – системный подход к возникающим задачам. Сущность этого метода довольно проста: все элементы системы и все операции в ней должны рассматриваться только как одно целое, только во взаимосвязи один с другим.

Анализируя литературу можно определить, что системный подход может быть рассмотрен как методология проектирования, общая концептуальная основа, метод анализа организаций, системное управление, метод, связанный с исследованием операций, экономической оценкой и т.д.

Системы, взятые из разных областей, имеют много общих свойств. Одной из задач системного подхода является исследование подобных структур, свойств и явлений, которые относятся к системам из разных областей. Это позволяет «повысить уровень общности законов», сфера действия которых ограниченная. Изоморфизм в данном случае не совпадает с полной аналогией. Уровень общности может быть повышен, если использовать общие обозначения и общую терминологию аналогично тому, как системное мышление применяется к извне не связанным областям.

К проблемам, для решения которых предназначен системный анализ, относится боль­шинство наиболее важных экономических, технических, политических и военно-стратегических задач крупного мас­штаба. Типичными проблемами такого рода являются те, которые:

намечены для решения в будущем;

сталкиваются с широким набором альтернатив;

требуют больших вложений капитала и содержат элементы риска;

внутренне сложны вследствие комбинирования ре­сурсов, необходимых для их решения.

При осуществлении системного анализа в процессе структуризации проблемы некоторые ее элементы-подза­дачи получают количественное выражение, и отношения между всеми элементами становятся все более определен­ными. Исходя из этого при использовании системного анализа совсем не обя­зательна первоначальная четкая и исчерпывающая поста­новка проблемы, эта четкость должна достигаться в про­цессе самого анализа и рассматривается как одна из его главных целей.

Основные отличия системного анализа от других более или менее формализованных подходов при обосновании управленческих решений сводятся к следующему:

рассматриваются все теоретические возможные аль­тернативные методы и средства достижения целей по жизненному циклу системы, правиль­ная комбинация и сочетание этих различных методов и средств;

альтернативы системы оцениваются обязательно с пози­ций длительной перспективы (особенно для систем, име­ющих стратегическое назначение);

отсутствуют стандартные решения;

четко излагаются различные взгляды при решении одной и той же проблемы;

признается принципиальное значение организа­ционных и субъективных факторов в процессе приня­тия решений, и в соответствии с этим разрабатывают­ся процедуры широкого использования качественных суждений в анализе и согласовании различных точек зрения;

особое внимание уделяется факторам риска и не­определенности, их учету и оценке при выборе наиболее оптимальных решений среди возможных вариантов.

Новизна системного анализа заключается в том, что он рассматривает проблему в целом, с постоянным ударе­нием на ясность анализа, на количественные методы и на выявление неопределенности.

Недостатки системного анализа заключаются в сле­дующем. Многие факторы, имеющие фундаментальное значение, не поддаются количественной обработке и мо­гут быть упущены из рассмотрения или умышленно ос­тавлены для последующего рассмотрения, а потом забы­ты. Иногда им может придаваться неправильный вес в самом анализе либо в решении, основанном на таком ана­лизе.

Еще одним недостатком системного анализа является то, что он находится на начальной стадии своего разви­тия, его методологию еще никак нельзя назвать устояв­шейся, а практическая применимость и эффективность во многом зависят от совершенства экономических, мате­матических, логических методов и уровня конкретных зна­ний о сложных общественно-политических и социаль­но-экономических процессах, от возможностей получения соответствующей информации о них .

Итак, системный анализ — это совокупность методов и средств выра­ботки, принятия и обоснования решений.

Полезность новых методов системного анализа состоит в следующем:

в большем понимании и проникновении в суть про­блемы: практические усилия выявить взаимосвязи и ко­личественные ценности помогут обнаружить скрытые точ­ки зрения за теми или иными решениями;

в большей точности: более четкое формулирование целей, задач снизит, хотя и не устранит, неизбежно не­ясные стороны многоплановых целей;

в большей сравнимости: анализ (политика) может быть осуществлен таким образом, что планы для одной страны или района могут быть с пользой увязаны и срав­нены с планами и политикой в отношении других райо­нов; при этом можно выявить общие элементы;

в большей полезности, эффективности: разработка новых методов должна привести к распределению денеж­ных ресурсов более упорядоченным образом и должна оказать помощь в проверке ценности интуитивных суж­дений.


^ Задание для проверки знаний


Выберите ответы из приведенных вариантов для сформулированных вопросов.

Целью применения системного анализа к конкретной проблеме является:

получение новых знаний о проблеме;

синтез обоснованного оптимального управления системой;

повышение степеней обоснованности решения, которое принимается;

проектирование сложных информационных систем;

построение модели компьютерной системы.

Системный подход синтезирует:

интуицию, научный подход и исследовательские факты

цель, назначение и окружающую среду, в которой функционирует сложная система;

дедуктивный и индуктивный способ мышления с привлечением интуиции.

Системотехника как научное направление описывает:

правила поведения инженера, который конструирует сложные системы;

понятие “системная технология”;

систему знаний инженера в области объектов компьютеризации;

методы системного анализа инженерных систем;

абстрактные инженерные модели реальных систем.

Системный анализ – это:

методология исследования таких свойств и отношений в объектах, которые тяжело понимаются, с помощью представления этих объектов в виде целенаправленных систем;

технология конструирования сложных систем с учетом их назначения и цели функционирования;

методика расчета параметров объектов, которые сложно понимаются, с помощью представления этих объектов в виде целенаправленных систем;

Потребность в СА возникает в том случае, если возникают следующие ситуации:

создаются большие системы;

существуют варианты решения проблемы или достижения взаимосвязанного комплекса целей, которые тяжело сравнить;

решается проблема, которая периодически возникает, с помощью СА она формулируется, определяется, что и о чем узнать, и кто должен знать;

решение проблемы требует большого количества однородного ресурса;

решение проблемы предусматривает координацию целей с лицами, которые принимают решение

существует много вариантов решения проблемы или достижение взаимосвязанного комплекса целей, которые сравниваются между собою с помощью одного критерия;

решение проблемы предусматривает координацию целей с множеством средств их достижения;

Системный анализ отличается от других исследовательских приемов тем, что:

учитывает принципиальную величину объекта, который исследуется;

принимает во внимание разветвленные и стойкие взаимные связи между элементами окружения;

учитывает невозможность наблюдения всех свойств объекта и окружающей среды;

основываясь на известных свойствах сложных систем, позволяет обнаружить новые конкретные свойства и взаимные связи конкретного объекта исследования;

в отличие от других методов, в которых точно определены объекты, включает как один из важных этапов определение объекта, его нахождение или конструирование;

реальные явления, их свойства и связи с окружением переводятся дальше в качественное описание взаимодействий;

ориентируется на решение “правильно сформулированных” задач, а не на создание правильной постановки задачи и выбор соответствующих методов для ее решения;

основное в СА – найти путь, которым можно превратить простую проблему в сложную, таким образом, не только простую для решения, но и для понимания проблему превратить в последовательность сложных задач, для которых необходимо разработать методы их решения;

С кибернетикой связано развитие таких системных представлений, как:

выявление и компенсация обратных связей в системе;

развитие теории многоуровневых иерархических систем организационного управления;

типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе;

развитие методологии моделирования;

осознание значения информации и возможностей ее количественного описания.
^ Перечень правильных ответов на вопросы теста:
c). 2. с). 3. a). 4. a). 5. b), g). 6. d), e). 7. c), d), е).

Практическое занятие №2


Основные понятия системного анализа


^ План практического занятия

Суть, содержание и практическая интерпретация принципов системного подхода относительно конкретных систем.

Практическое значение классификации целей с точки зрения времени и наличия информации о способах достижения цели.

Основные виды структур, их преимущества и недостатки.


Литература: [1-3], [10].

^ Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

→

содержание принципов системного подхода;

→

что такое система и основные группы определений этого понятия;

→

как система связана с внешней средой;

→

что отображает цель, и каким образом она конкретизируется;

→

какие виды целей характерны для сложных систем, и какие основные аспекты имеет цель;

→

основные понятия системного анализа: декомпозиция, элемент, функция, структура, поток, состояние, процесс;

→

преимущества и недостатки иерархических структур.




Уметь

→

интерпретировать принципы системного подхода относительно конкретных систем;

→

идентифицировать системы в окружающем мире на основе их определений;

→

классифицировать цели реальных систем соответственно их видам.



Ключевые понятия: принцип системного похода, система, окружающая середа, цель, макроцель, идеал, декомпозиция, элемент, функция, структура, иерархия, связь, состояние процесс.

В литературе известно много определений системного подхода, уточняющих и дополняющих друг друга. Приведем одно из них: "Системный подход — это широкие возможности для получения са­мых разнообразных оценок и суждений и предполагает поиски самых разнообразных вариантов выполнения той или иной работы с дальнейшим выбором оптимального".

Иными словами, системный подход сводится к охвату всей сферы познания, находящейся в ведении профессионала, а не к сосредоточению внимания на некотором частном участ­ке, входящем в эту сферу.

В теории и научной практике наряду с понятием «системный подход» широко используется и другое – «комплексный подход». Понятия «системность» и «комплексность» употребляются как синонимы, хотя, по мнению отдельных авторов, между ними есть различия. Например, в от­мечается, что "… понятие «системность» характеризует целенап­равленность, упорядоченность, организованность, тогда как понятие «комплексность» отражает взаимосвязанность, взаимообусловленность, разносторонность, широту исследо­вательского охвата проблемы".

Соотношение системного и комплексного подхо­дов можно анализировать по разным основаниям — по происхождению, уровню развития, целям изу­чения тех или иных объектов, месту и роли в науке, что является сложной и самостоятельной задачей. Поэтому мы ограничимся сравнительным обсуждением в самом общем виде, но важным для исследования проблем оценки эффективности.

Развитие комплексного подхода происходит в рамках знаний многих наук, выступающих обособлено. Представители каждой из них видят свою науку базовой. Причем развитие осуществляется на уровне уже существующих знаний каждой дисципли­ны с последующим суммированием. Развитие же СП про­исходит в рамках одной науки — системологии (теорети­ческой дисциплины, рассматриваемой методологические проблемы и знаковые модели сложных систем). Она носит общетеоретический характер и отражает интеграционные процессы между элементами разных наук, пронизываю­щих системную логику как единое целое. Причем разви­тие осуществляется на уровне новых (синтезирующих) зна­ний, носящих системообразующий характер (установление различных связей, принципов, законов, закономерностей). Сходства и различия комплексного и системного под­ходов представлены в табл. 2.1.

^ Таблица 2.1 Комплексный и системный подходы: сходства и различия



Характерис­тика подхода

Комплексный подход

Системный подход

1

2

3

Формирование


На фоне междисциплинарного движения как своеобразие их проявления

Целевая уста­новка

На синтезирующее отображение объективной реальности

Механизм реализации установки



Стремление к синтезу на

базе различных дисциплин (с последующим, как правило, суммированием полученных результатов)



Стремление к синтезу в рамках одной научной дисциплины на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер (установление связей, принци­пов, законов)

Объект исследования



Любые явления, процес­сы, состояния, суммативные системы



Только системные объекты, т. е. целостные системы, состоящие из закономерно структуризованных и функционально законченных эле­ментов

Метод



Междисциплинарный —учитывает два или более показателей, влияющих на эффективность

Системный — в пространстве и времени учитывает все показа­тели, влияющие на эффектив­ность

Понятийный аппарат



Базовый вариант, норма­тивы, экспертиза, сумми­рование, отношения для выражения критерия

Тенденции развития, аналитиче­ские зависимые, отличные от от­ношений, проверка критерия, вы­бор оптимальной формы

Принципы



Отсутствуют


Основополагающие: системный, иерархии, интеграции, формализации



Продолжение табл. 2.1.

1

2

3

Теория и практика


Теория отсутствует, а практика неэффективна


Системология — теория систем, системотехника — практика, СА-методология

Общая характеристика



Организационно-методический (внешний) при­ближенный разносторон­ний взаимосвязанный взаимообусловленный предтеча СП

Методологический (внутренний), ближе к природе объекта, целенаправленность, упорядоченность, организованность, как развитие КП

Характерные особенности


Широта охвата проблемы при детерминированности требований

Широта охвата проблемы, но в условиях риска и неопределенности

Развитие

В рамках существующих знаний многих наук, выступающих обособлено



В рамках одной науки (системологии) на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер (становление связей, принципов, законов)

Результат


Экономический эффект

Системный эффект (авторские материалы)

Подготовка кадров

Есть

Нет

Примеры реализации



Технико-экономическое обоснование, ком­плексная оценка мероприятий НТП, закон при­были как цель современной технологии и пр.

Космические сис­темы акад С.П. Королева, сис­темная оценка по ПЖЦ, закон всесторонней пользы и др.­

Стандартность решения

Есть

Нет


^ Пример: с экономической точки зрения системный подход - это «комплексное изучение экономики <авиакомпании - автор> как единого целого с позиций системного анализа”. Комплексное изучение, в свою очередь, предполагает анализ и синтез системы. Поскольку главная особенность сложной системы, каковой является авиакомпания, - тесная взаимосвязь всех её элементов и подсистем, то системный подход авиакомпании к лизингу воздушных судов (ВС) означает учёт всех этих взаимосвязей, изучение лизинг-объекта как структурной части более сложной системы (парка ВС авиакомпании), выявление роли лизинга в хозяйственной деятельности авиакомпании и, наоборот, воздействие авиакомпании на параметры лизинга. В таком случае суть системного подхода к лизингу ВС состоит в том, что:

Эффект взятого в лизинг ВС оценивается на множестве всех допустимых комбинаций его использования в динамической структуре парка авиакомпании по экономическому критерию;

При формировании множества допустимых вариантов использования арендуемого ВС учитываются возможные изменения по составу начального парка и конфигурации сети авиалиний, закреплённых за ВС данной авиакомпании;

Под экономической эффективностью лизинга ВС будем понимать отношение полученного эффекта как будущего положительного результата инвестиционного проекта к затратам на этот проект;

Результаты анализа преимуществ и недостатков лизинга учитываются при построении экономико-математической модели.


Задание для проверки знаний


Выберите ответ из приведенных вариантов для сформулированных вопросов.

Для вопросов 3, 4, 6, 7, 8 необходимо выбрать лишь по одному ответу, для вопросов 1, 2, 5 – по два. Любой из правильных ответов оценивается в 1 балл, и таким образом максимальное количество баллов за тест составляет 11. Результаты теста оцениваются следующим образом: если количество полученных баллов находится в границах 0-5 – «неудовлетворительно», 6-7 – «удовлетворительно», 8 – «хорошо», 9-10 – «отлично».

Система – это:

а) множество объектов вместе с отношениями между объектами и внешней средой;

б) множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами;

в) множество функций, на котором определено заданное отношение с фиксированными свойствами;

г) комплекс взаимосвязанных элементов, которые образовывают целостность;

д) образовывает особое единство с функциями и является элементом «надсистемы»;

е) комплекс элементов, который взаимодействует с внешней средой;

ж) структура и множество функций, которые подчиненные глобальной цели.

Декомпозиция – это:

а) деление системы на части с целью сделать более удобными определенные операции с этой системой;

б) упрощение системы, чрезмерно сложной для рассмотрения целиком;

в) объединение элементов в систему путем определения системообразующих отношений;

г) усложнение системы, чрезмерно простой для выполнения определенных функций;

д) распределение функций системы по классам с целью ее лучшего познания;

е) все то, что выполняет система или может выполнять соответственно своему назначению;

ж) это множество частей или форм (элементов), которые находятся во взаимодействии и специфическом порядке.

Функция системы – это:

а) упрощение системы, чрезмерно сложной для рассмотрения целиком;

б) совокупность состояний элемента в пространстве и времени;

в) объединение элементов в систему путем определения системообразующих отношений;

г) все то, что выполняет система или может выполнять соответственно своему назначению;

д) стойкая упорядоченность в пространстве и во времени элементов и связей системы.

Принцип децентрализации ориентирует на:

а) полную централизацию, которая оказывает содействие повышению степени управляемости сложной системой;

б) разумную децентрализацию с полной свободой для элементов системы, которая оказывает содействие реализации назначения системы;

в) разумный компромисс между полной централизацией и предоставлением возможности реагировать на определенные действия элементам системы;

г) достижение общей цели в сильно децентрализованной системе;

д) реализация сильной обратной связи с целью обеспечения возвращения на запланированную траекторию.

Структура - это:

а) множество частей или форм (элементов), которые находятся во взаимодействии и специфическом порядке, необходимом для реализации функций;

б) это стойкая упорядоченность в пространстве и во времени элементов и связей между системой и внешней средой;

в) множество ограничений на потоки в пространстве и времени;

г) совокупность всех объектов, изменение которых влияет на систему, а также объектов, которые изменяются под действием системы;

д) то, что может или должно возникнуть, прообраз будущего, состояние, которое желательно достичь;

е) совокупность состояний элемента в пространстве и времени;

По наличию информации о способах достижения целей выделяются следующие их классы:

а) функциональные целые, цели-аналоги, идеалы;

б) микроцели, макроцели, генеральная цель;

в) тактические цели, макроцели, идеалы;

г) тактические цели, цели-аналоги, цели развития;

д) функциональные цели, цели-аналоги, цели развития.

Достижение общей цели в сильно децентрализованной системе обеспечивается:

а) стойким механизмом регулирования, которое реализует положительную обратную связь, которая ведет к достижению общей цели;

б) координацией потоков, которые поступают в систему из внешней среды;

в) управляющими действиями верхних уровней иерархии;

г) стойким механизмом регулирования, которое не разрешает сильно откланяться от поведения, которое ведет к достижению общей цели;

д) ограничением влияний внешней среды на элементы и структуру системы.

Иерархия – это:

а) структура с подчиненностью, то есть с неравноправными связями – действия в одном направлении проявляют намного большее влияние, чем в обратном;

б) древовидная структура, в которой отношение подчинения служат для обеспечения информированности верхних уровней иерархии;

в) сеть, в которой благодаря наличию большого количества связей между элементами обеспечивается стойкость системы;

г) система, в которой действуют отрицательные обратные связи, которые оказывают содействие достижению системой глобальной цели;

д) структура с жестким подчинением и централизацией и наличием асимметрических связей, вследствие чего всегда обеспечивается достижение генеральной цели.

Перечень правильных ответов на вопрос теста:

1.б), г), 2. а), б), 3. г), 4. в), 5. а), в), 6. д), 7. г), 8. а).


Практическое занятие №3


^ КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА СИСТЕМ


План практического занятия


Анализ признаков классификаций систем.

Основные особенности и характерные признаки сложных систем.

Механизмы управления сложными системами.

Анализ свойств сложных систем.

Литература: [1-3], [10].

^ Методические указания

После изучения темы Вы должны:

Знать

→

классификационные признаки и виды систем;

→

что такое сложные системы и чем они отличаются от больших систем;

→

свойства сложных систем;

→

что ограничивает изучение сложных систем извне и изнутри;

→

в чем суть энтропийной концепции принятия решений в реальных условиях.

Уметь

→

отнести систему к тому или иному типу по конкретным классификационным признакам;

→

оценить, принадлежит ли реальная система к сложной;

→

исследовать, какой является система с точки зрения управления и свободы реализации своих функций;

→

оценить, какие из свойств сложных систем принадлежат конкретной системе и в чем они проявляются.


Ключевые понятия: система, классификация, классификационный признак, сложность, сложные системы, большие системы, эмерджентность, синергизм, аддитивность, принятие решений, управление, параметр, адаптация, самоорганизация, плановая траектория, функциональное преобразование, всеобщность, абстрактность, множественность, относительность и конкретность, целостность.


Пример 1. Описать входные, выходные данные, возможные состояния системы ВУЗ (цель - обучение студентов).


Примерами параметров системы могут быть: входные - уровень подготовки поступающих, уровень проведения вступительных экзаменов; выходные - уровень профессиональной подготовки и адаптационные возможности молодых специалистов после окончания ВУЗа; внутренние - уровень и качество научной методической работы, уровень организации самостоятельной работы студентов, профессиональный уровень и состав преподавателей ВУЗа.


Пример 2. Указать подсистемы системы приведенной в предыдущем примере.

Примерами подсистем системы ВУЗ могут быть такие системы: деканат (цель - управления факультетом), бухгалтерия (цель - обеспечение финансово-экономической жизни ВУЗа), студенческий совет (цель этой подсистемы - обеспечение студенческого самоуправления) и др.

Пример 3. Классифицировать приведенные выше системы и подсистемы.
Системы - "ВУЗ", "Деканат", "Бухгалтерия", "Студенческий совет" можно отнести:

по взаимоотношениям со средой - к открытым;

по происхождению - к смешанным (организационного типа);

по описанию - к смешанным;

по управлению - к комбинированным;

по функционированию - типа непараметрических систем.


Задание для проверки знаний


Указать пропущенные атрибуты системы и охарактеризовать их:

№

Вход

Выход

Цель

Система

1

Студенты

Знание темы




Лекция

2

Студенты

Оценка

Проверка знаний




3




Текущее время

Показ времени




4







Передвижение

Автомобиль

5




Предмет коллекции

Антиквариат

Автомобиль

6




Специалист




Студент

7










Семья

8







Защита прав

Государство




Заполнить места, отмеченные знаком вопроса:

а) Если входные посылки, цель, условие задачи или решение плохо описываемы, формализуемы, то такие задачи называются ..?

б) Если структура проблем (модели, алгоритма, решения) плохо описываемы или определяемы, то такая проблема называется..?

в) Сложные системы бывают сложности структурной (т.е. ?), или динамической (т.е. ?), или вычислительной (т.е. ?).

Указать подсистемы систем приведенных в задаче 1. Какие связи между ними существуют? Опишите их внешнюю и внутреннюю среду, структуру. Классифицировать (с пояснением) системы, приведенные в задаче 1 и указать какие из них большие, а какие сложные системы и почему. Описать вход, выход, цель, связи указанной системы и ее подсистем.




Привести синонимы и антонимы следующих понятий:

а) целостность, структурированность, системность, системный анализ;

б) междисциплинарность, междисциплинарная проблема.


Привести пример системы, указать её связи с окружающей средой, входные и выходные параметры, возможные состояния системы, подсистемы.


Темы рефератов, докладов

Классификация сложных систем.

Интерпретация понятия сложности и основные подходы к ее измерению.


Практическое занятие №4


^ СИСТЕМА И МОДЕЛЬ


План практического занятия


Познавательный и прагматический аспект моделирования.

Основные виды сходства модели и оригинала.

Структура взаимосвязей между системой, моделью и исследователем.

Реализация основных функций моделей.

Литература: [3], [ 4-6], [8].
^ Методические указания
После изучения темы Вы должны:

Знать

→

особенности моделирования как метода научного познания;

→

характер взаимных связей между системой и моделью;

→

особенности изо- и гомоморфного отображения;

→

содержание функций моделей систем;

→

основные классификационные признаки и классификацию моделей систем.

Уметь

→

определить класс, к которому принадлежит модель системы;

→

находить гомоморфизмы между системой и моделью;

→

идентифицировать основные функции моделей систем;

→

определить характер взаимных связей между компонентами реальной системы и ее модели.


Ключевые понятия: аналогия, гипотеза, модель, объект познания, изоморфизм, гомоморфизм, полиморфизм, функция модели, конечность модели, адекватность модели, дискретность, непрерывность, статичность, динамизм, неопределенность, упрощение, метод моделирования.


В процессе системного анализа созда­ется абстрактная и концептуальная система, описываемая с помощью символов или других средств, которая пред­ставляет собой определенное структурно логическое уст­ройство, цель которого — служить инструментом для по­нимания, описания и возможно более полной оптимиза­ции поведения связей и отношений элементов реальной физической системы. Такого рода абстрактной системой может быть математическая, машинная или словесная модель или система моделей и т д. В физической и соответствующей ей абстрактной системах должно быть установлено взаимооднозначное соотношение между элементами и их связями. В этом случае оказывается возможным, не прибегая к экспериментам на реальных физических сис­темах, оценить различного рода рабочие гипотезы относительно целесообразности тех или иных действий, пользу­ясь соответствующей абстрактной системой, и выработать наиболее предпочтительное решение.

Модель – это некий объект, который в определенных условиях заменяет объект-оригинал, воспроизводя интересующие нас свойства и характеристики оригинала, имея при этом существенные преимущества использования (наглядность, обозримость, доступность испытаний и др.). Модель - результат отображения одной структуры на другую. Отображая физическую систему (объект) на математическую систему (например, математический аппарат уравнений) получим физико-математическую модель системы или математическую модель физической системы. В частности, физиологическая система - система кровообращения человека, подчиняется некоторым законам термодинамики и, описав эту систему на физическом (термодинамическом) языке получим физическую, термодинамическую модель физиологической системы. Если записать эти законы на математическом языке, например, выписать соответствующие термодинамические уравнения, то получим математическую модель системы кровообращения. Эту модель можно назвать физиолого-физико-математической моделью или физико-математической моделью.

Моделирование – это исследование каких-либо процессов, явлений или систем (объектов) путем построения и изучения их моделей; использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь создаваемых объектов.

Моделирование – одна из основных категорий познания. На идее моделирования базируется любой метод научного исследования, как теоретический (при котором используются абстрактные модели), так и экспериментальный (использующий предметные модели).

^ Экспертиза, экспертное оценивание. Операция или процедура использования опыта, знаний, интуиции, интеллекта экспертов для исследования или моделирования плохо структурируемых, плохо формализуемых подсистем исследуемой системы.

^ Вычислительн