- •Оглавление
- •1.Основы теории систем
- •1.1.Подходы к исследованию окружающего мира
- •1.2.Система и её основные признаки
- •1.2.1.Определение системы. Понятие «Система» является абстракцией, созданной человеком для облегчения задачи понимания мира. Наиболее простым и ёмким определением понятия является:
- •1.2.2.Признаки и свойства системы
- •1.2.3.Системообразующие факторы
- •1.2.4.Основная классификация систем
- •1.2.6.Дескриптивное и конструктивное определения системы
- •1.2.7.Способы выделения систем
- •1.3.Свойства, функции и цели системы
- •1.4.Условия применения системного подхода
- •1.5.Контрольные вопросы
- •2.Функционирование сложных систем
- •2.1.Целостность систем
- •2.2.Жизненный цикл сложных систем
- •Характеристика этапов жизненного цикла системы
- •2.3.Возрастание и убывание энтропии и негэнтропии
- •2.4.Синергетический подход и самоорганизация сложных систем
- •2.5.Функционирование сложных систем
- •2.5.1.Принципы функционирования систем
- •2.6.Контрольные вопросы
- •3.Управление в сложных системах
- •3.1.Основы теории управления
- •3.4.Системы управления
- •3.5.Управление в организационных системах
- •3.5.1.Организационные системы
- •3.5.2.Организационное управление и управление в технике
- •3.6.Контрольные вопросы
- •4.Моделирование
- •4.1.Основные понятия моделирования
- •4.2.Принципы моделирования
- •4.3.Виды моделирования
- •4.4.Характеристика известных способов моделирования
- •4.5.Теория игр и принятие решений
- •4.6.Моделирование бизнес-процессов
- •4.6.4.Информационное моделирование. Методология idef1x – это и формализованный язык для семантического моделирования данных, и инструмент для анализа информационных структур систем различной природы.
- •4.6.5.Моделирование семантики. Семантической моделью называют систему значений или область объектов, которые превращают формулы логического исчисления в истинные или ложные утверждения.
- •4.7.Контрольные вопросы
- •5.2.Виды измерительных шкал
- •5.3.Квалиметрия в системном анализе
- •5.4.Представление справочников на шкалах
- •5.5.Контрольные вопросы
- •6.Системный анализ
- •6.1.Системный анализ как метод исследования
- •6.1.2.Характеристика основных подходов, используемых в системном анализе
- •6.2.Онтологический аспект системного анализа
- •6.2.3.Концепции и язык описания онтологий в idef5. Процесс построения онтологии, согласно методологии idef5 состоит из пяти основных действий:
- •6.2.4.Виды схем и диаграмм idef5. Существует четыре основных вида схем, которые используются для накопления информации об онтологии в графической форме.
- •Виды онтологических схем
- •6.2.5.Онтологическое представление классификации системных понятий. Рассмотрим верхний уровень онтологической схемы научного знания представленного на рис.75.
- •6.3.Гносеологический и структурный аспекты системного анализа
- •6.4.Этапы системного анализа
- •6.4.2.Модель предметной области
- •6.4.8.Пример применения системного анализа для образовательной деятельности. Рассмотрим систему планирования учебного процесса.
- •6.5.Системный анализ в экономике
- •6.6.Системная инженерия
- •6.7.Контрольные вопросы
- •Гетерогенные системы
- •Гомогенные системы
- •Гомеостаз
- •Равновесие системы
- •Развитие
- •Семантическая модель
- •Симметрия
6.4.8.Пример применения системного анализа для образовательной деятельности. Рассмотрим систему планирования учебного процесса.
На первом этапе определим предметную область для системы. Предметной областью для этой системы является образовательная деятельность вуза со всей совокупностью ограничений и особенностей, которые ей присущи.
Проблемой практики является необходимость повышения эффективности деятельности структурного подразделения, участвующего в функционировании этой системы.
Для решения этой проблемы возникает цель, которую можно сформулировать как достижение максимальной экономии ресурсов, при сохранении высокого качества предоставляемой услуги.
Как мы рассматривали выше, элементами системы планирования ресурсов являются структурные подразделения, одним из которых является кафедра, осуществляющая непосредственную деятельность по предоставлению образовательной услуги. Поэтому рассмотрим решение проблемы практики, с точки зрения администрации кафедры вуза.
Таким образом, появляется возможность сформулировать задачу исследования как повышение эффективности деятельности кафедры в рамках системы планирования учебного процесса.
На втором этапе проведём анализ предметной области, которою формирует учебный процесс. Наиболее удобным инструментом для первичного анализа предметной области является мнемосхема (см. п. 4.6.5) представленная на рисунке 91.
Рис.91. Пример мнемосхемы системы планирования учебного процесса
Основным выводом из анализа схемы рассматриваемой системы является возможность представления системы планирования учебного процесса в виде системы управления плановыми документами кафедры. Следовательно, кафедра является важным звеном системы планирования. На данном этапе можно оценить и другие свойства системы планирования, такие как её гомеостаз, входящая и исходящая документация, организационная сложность, степень автоматизации и другие. Этап анализа должен дать информацию для формирования комплекса моделей, которые принято называть системной моделью.
Для моделирования функциональной структуры принято использовать функциональное, процессное или объектно-ориентированное моделирование. На третьем этапе применим для создания системной модели методологию SADT. Пример функциональной модели показан на рисунке 92:
ППС – профессорско-преподавательский состав; ГОС – государственный образовательный стандарт; ОПНПиНКВК – отдел подготовки …., УМУ – учебно-методическое управление.
Рис.92. Пример функциональной структуры системы планирования учебного процесса
Следующим этапом синтеза системной модели является моделирование информационных процессов. Пример фрагмента модели показан на рисунке 93:
ГИПП – годовой индивидуальный план преподавателя.
Рис.93. Пример фрагмента информационной модели планирования учебного процесса
На основе системной модели появляется возможность предложить методы оптимизации этой модели для решения поставленной задачи. В прикладной информатике основным методом решения задач практики является внедрение информационных систем. Но это не означает, что любую систему следует автоматизировать. Для того чтобы это было оправдано, необходим дополнительный анализ экономических, организационных, технологических, социальных и других факторов с помощью методов математического или аналитико-графического моделирования.
В нашем примере решение об автоматизации системы планирования на уровне кафедры – является предлагаемым решением поставленной задачи.
Следующим шагом в системном анализе в прикладной информатике является выбор инструментария (табл.5). Проанализируем выбор методов автоматизации.
Таблица 6
Выбор инструментария для решения задачи
Название инструмента |
Характеристики (отрицательные) |
|||
Цена |
Сложность |
Сложность получения нужного инструментария |
Сложность адаптации к предметной области |
|
ERP-системы |
Высокая |
Высокая |
Низкая |
Высокая |
Системы электронного документооборота |
Средняя |
Низкая |
Низкая |
Высокая |
Web-технологии |
Низкая |
Средняя |
Средняя |
Низкая |
Сопоставим каждой характеристике шкалу, в которой отрицательные свойства оцениваются в обратном порядке:
«высокая» – 1 балл;
«средняя» – 2 балла;
«низкая» – 3 балла.
Получим, оценку:
для ERP-систем – 6 баллов;
для систем электронного документооборота – 9 баллов;
для web-технологий – 10 баллов.
Таким образом, для решения проблемы практики наиболее подходящим инструментом является web-технология.
На четвёртом этапе системного анализа сформулируем способ решения поставленной задачи. Для этого необходимо построить информационную систему планирования учебного процесса применительно к кафедре вуза.
Рассмотрим принципы функционирования информационной системы, для чего построим модель алгоритма её работы (рис.94).
Рис.94. Пример фрагмента алгоритма функционирования информационной системы планирования учебного процесса
Поскольку в работе системы задействованы несколько подразделения, то необходимо смоделировать структуру компьютерной сети, в рамках которой будет функционировать информационная система. Рассмотрим пример схемы такой компьютерной сети (рис.95):
Рис.95. Пример схемы локальной сети
На конечном этапе можно предложить следующую схему информационной системы управления кафедрой с использованием web-портала (рис.96):
Рис.96. Структура информационной системы управления ресурсами кафедры с использованием web-портала
После реализации этой информационной системы, подсистемы планирования учебной нагрузки будет иметь вид, показанный на рисунке 97:
Рис.97. Пример экранной формы информационной системы на web-портале подразделения
Таким образом, при помощи системного анализа можно решать сложные задачи практики в предметной области организационных систем.
