Рк-2

1.Понятие системного подхода и системного анализа

Системный анализ основывается на понятие сложной системы.

Под сложной системой обычно понимают объекты, которые включают в себя большое кол-во элементов.

Элементом сложной системы обычно считается относительно неделимая часть системы при данном его рассмотрении.

Элементы могут объединяться в подсистемы, т. е. более крупные части сложной системы, такое объединение может осуществляться или по функциональному или по организационному признаку.

Системный подход как методология исследования предполагает обозначение круга рассматриваемых систем с точки зрения возможности применения методов системного анализа.

4.Методика выделения границ сложной системы

Необходимо найти оптимальную границу сложной системы в рамках которой надо вести системное расширение изучаемых проблем.

В процессе проведения системного исследования может возникнуть необходимость возвращения к первому этапу системного анализа и совокупность этапов сист. анализа проводится вновь в условиях новых границ и другого состава элементов.

2.Примеры применения системного анализа для решения транспортных и логистических систем

Рассматриваемая система имеет связи с внешней средой эти связи также надо устанавливать и формально оценивать.

Например если рассматривать транспортный узел мегаполиса то ими являются пассажиры и грузопотоки, которыми обмениваются между собой транспортные узлы следовательно надо устанавливать для совершенствования работы транспортного узла мощность этих связей, т. е. кол-во грузов и пассажиров циркулирующих между узлами.

3.Основные этапы системного анализа

1)Выделение границы изучаемой системы.

Здесь возникают две проблемы: расширение толкование границ слож. Системы, сужение толкование границ сложной системы. Необходимо найти оптимальную границу слож. Системы в рамках которой надо вести системное рассмотрение изучаемых проблем.

2)Формализация структуры сложной системы.

На этом этапе устанавливают состав элементов и подсистем и характерные связи между ними.

Рекомендуется структуру сложной системы представлять обычно в виде трёх структур: организационная, функциональная, информационная.

3)Параметризация сложной системы- на этом этапе выделяют параметры сложной системы: входные и выходные переменные.

4)Выделение целей и критериев функционирования сложной системы.

5.Способы формального представления структуры сложной системы

• Блок схема

• одного типа не могут быть соединены непосредственно. В позициях могут размещаться метки (маркеры), способные перемещаться по сети

• Сетевой график - граф типа сеть, в котором фиксируется комплекс работ (операций) и событий, отражая их технологическую последовательность и связь в процессе достижения цели; основной инструмент систем сетевого планирования и управления.

6.Понятие организационной, функциональной и информационной структуры сложной системы

Организационная структура – это состав выделенных гомо- и гетерогенных элементов и возникающие связи между ними.

Функциональная структура – это выполняемые системой функции или операции (работы) и последовательность выполнения функций, операций или работ.

Информационная структура – это состав документов, сообщений и отдельных показателей информации, которыми общаются между собой элементы и подсистемы. А также с помощью этих реквизитов происходит обмен информацией с внешней

средой.

7.Определение сложной системы, подсистемы и элемента

Элемент сложной системы – это относительно неделимые части системы к ее рассмотрению.

Элементы могут объединяться в подсистемы – более крупные части сложной системы.

Сложная система – это объекты, которые включают в себя большое количество элементов.

8.Параметризация сложной системы, понятие параметра, входной и выходной переменной

Параметризация сложной системы.

На этом этапе выделяют:

• Параметры сложной системы

• Входные переменные

• Выходные переменные

Параметр – это некоторая величина, которая зависит и характеризует сложную систему и относительно редко меняется во времени.

Например, параметром системы городской тр-рт можно считать количество маршрутов городского тр-та, количество остановочных пунктов, расстояние между остановочными пунктами.

Может быть оценена сложность структуры в зависимости от принятия к рассмотрению

Входная переменная – это некоторая величина , которая соответствует способу воздействия на сложную систему.

Например, для системы городского тр-та можно считать количество пассажиров, ожидающих посадки на транспортном пункте входной переменной.

Выходная переменная – это некоторая величина, которая соответствует результатам функционирования сложной системы.

Например, количество перевезенных

9) основные цели и критерии оценки эффективности функционирования сложной системы.

Для транспортных систем характерна постановка целей:1)выполнение заданных объемов перевозок;2)сокращение грузооборота в целях оптимизации перевозок;3)повышение производительности п.с. на перевозках;4)снижение себестоимости перевозок до определенного ур-ня, кот. Будет экономически целесообразен.

Под критерием понимают признак, по которому совершенствуются элементы сл.системы этот признак явл-ся оценкой. Принято критерии оптимизации классифицировать по форме записи:1)ваддутивный форме(суммарная).2)мультипликативная форма(например :при определении пропускной способности автомоб.дорог в кач-везн-я N принимается теоретическая max возможная пропуск. Возможность, а с помощью [i учитывают те условия которые могут снижать пропуск.способность дороги).3)в неявной форме

10) Формы записи критериев оптимальности для оценки эффективности функционирования сложной системы

Под критерием понимают признак по которому оптимизируются(совершенствуется) организация работы сложной системы.

Этот признак является оценкой качества функционирования сложной системы. Обычно в качестве критериев оптимизации рекомендуется принимать выходные переменные которые соответствуют результатам работы функционирования сложной системы.

Принято критерии оптимизации классифицировать по форме записи:

1)В аддитивной форме W= , где

_{W – работа сложной системы}

- i-тый весовой коэф. который учитывает влияние на работу слож. системы i-го параметра.

- величина итой входной переменной или итого параметра

n- кол-во учитываемых входных переменных и параметров

2) В мультипликативной форме W= , где

- коэф. Учитывающие условие работы транспортной системы

- максимально возможное значение параметра сложной системы

3) В неявной форме W=f(y_i, x_iT) min(max)

y_i-итая входная переменная x_i- джитый параметр слож. системы

Т= период или время функционирования слож. системы.

Значение W при записи критериев оптимизации в неявной форме фактически соответствует выходной переменной сложной системы. Поэтому W определяются нарастающим итогом за период Т.

11) Концептуальная модель функционирования сложной системы, ее разработка.

Концепция – это принципы функционирования сложной системы, поэтому на данном этапе предполагается разработка концептуальной модели сложной системы в виде блок-схемы. Блок-схема показывает какие основные процессы и действия выполняет сложная система, какая последовательность выполняется в этой сложной системе, какие логические условия выполняют функциональные сл. сист., какие выходные переменные надо рассчитать для оценки результатов сл.сист..

Концептуальная модель обычно используется для разработки вычислительной программы ЭВМ, поэтому надо детализировать все переменные входные для данной системы, присвоить им условные обозначения и составить перечень вычислительных услуг, которые должны быть реализованы в виде программ.

Например, для тр-ых процессов и технологий характерны следующие программы:

1. Расчет времени подачи подв. состава под погрузку/выгрузку.

2. Расчет времени хода по отдельным перегонам

3. Расчет времени погрузки/выгрузки тр-ых ср-в или посадки/высадки пас-ов

4. Расчет сроков межремонтных пробегов тр-ых ср-в и технологических обслуживаний

5. Расчет времени накопления тр-ых партий грузов

6. Расчет времени взаимодействия различных видов тр-та в пунктах перевалки грузов или пересадки пас-ов

7. И т.п.

12) Понятие структуры сложной системы

13) Разработка моделей функционирования сложных систем. Типы моделей. (данный ответ подходит и для 2го вопроса)

Типы моделей:

-аналитические

-статистические

-графоаналитические

-имитационные.

Для разработки аналитического моделирования сложной системы, применяэт теории. Систем массового обслуживания (СМО).

В теории СМО тр-ыепроц.рассматриваэтся как некот.каналы обслуживания, на которые поступают заявки на обслуживание. Заявкой считается поток требований, вязанных с выполнением некоторых интерпритаций(например, каналами обслуживания можно считать: автомобили, грузовые фронты, порт, стнация, АЗС, станция, аэропорт, и т.п.).

СМО применяются при опре.условиях, напрмер, при опред. Количестве каналов обслуживания с учетом закона распределения времени обслуживания.Наиболее общее решение дает для показательного закона распред.времени поступления обслуживания и для показат. закона распред. времени самого обслуживания.

t – интервал поступления заказа

применяя т. СМО можно определить след.выходные переменные рботытр-го ср-ва:

• Pотк. – вероятность отказа в обслуживании заявки данной системы.

• Nотн. – относительная пропускная способность тр-ой системы показывает какой % заявок, поступающий в систему обслуживания, будет принят.

• r – средняя длина очереди, возникающей в процессе обслуживания.

СМО обычно классифицируют по слуд.признакам:

1. по величине доп.очереди:

• с ограниченной очередью

• с неограниченной очередью

2. по числу каналов обслуживания:

• одноканальные системы

• многоканальные

3. по вероятности отказа в обслуживании заявок:

• системы без отказов

• с внутренними отказами в обслуживании.

17) иммитационные модели сложных систем, принципы ее разработки

ИМ мод-и работы ТС означает, что модель должна воспроизвести работу ТС. ИМ имитируют работу ТС за ряд суток работы. Для применения ИМ треб-ся программа реализации на ЭВМ. Выделяют след.принципы: 1) ИМ должна быть типовой для данного класса объектов. 2) ИМ должна иметь модульную структуру(чтобы ее можно было настроить на ту или иную пртруктуру). 3) ИМ должна быть ориентирована на современ.программывычислит.ср-ва.. 4) ИМ д.и. эконом.блок оценки рез-ов мод-я. Этот принцип требует наличие модулей в одели ЭВМ, кот.бы рассчитывали себестоимость погр/выгр показатели работ рентабельности,рассчит-ли бы сумму удельных приведенные расходов по транспортной системе. 5) проведение вычислительных экспериментов. Этот принцип означает проверку модели на чувствительность к изменению отдельных вход.переменных и параметров.

18) типовые модули ИМ транспортных систем.

В состав ИМ обычно рекомендуется включать след.типовые модули:1)модуль генерации входного потока ТС. Данный модуль может быть реализован на основе испытаний или с применением известных теор.законов распределения вход.переменных, как случайная величина. Так же может быть исп-ан метод петроспективной записи(это означает, что на основе прошлого опыта работы ТС сост-ся расчетное разложение вход.потока тс на обсл-е). 2) расчет времени обработки тс на эл-ах транспортной инфраструктуры. Данный модуль может быть разбит на подмодули, кот. Учитывают особенности обработки тс на соотв. Элементах. 3) расчет времени подачи-уборки тс на элементы транспортной инфраструктуры. 4) определение приоритета обработки тс на элементах ТИ. 5) расчет основных технол.показателей работы тс. 6) расчет основных экономич.показателей работы тс.

19)понятие матриц смежности,инциденций и весов структуры сл. Сист

1.матрица смежности-составляется для неопределнных граф

2.матрица весов-сост на основе смежности и они отображаются разл. Количественные и кач-ые св-ва структуры сл.сист

Пр: матрица весов расстояний между эл или матрица весов объемов перевозок между эл-ми

3. матрица инциденцности- составляется длч графов и пок-т направление связи между элементами в таких структурах

Размер матрицы т.е число в ней строк и столбцов должно соответствовать числу элементов

Учитывает свойства контактной труктуры можно размер матрицы за счет числа столбцов

20) основные цели и критерии оценки эффективности функционирования сложной системы.

Для транспортных систем характерна постановка целей:1)выполнение заданных объемов перевозок;2)сокращение грузооборота в целях оптимизации перевозок;3)повышение производительности п.с. на перевозках;4)снижение себестоимости перевозок до определенного ур-ня, кот. Будет экономически целесообразен.

Под критерием понимают признак, по которому совершенствуются элементы сл.системы этот признак явл-ся оценкой. Принято критерии оптимизации классифицировать по форме записи:1)ваддутивный форме(суммарная).2)мультипликативная форма(например :при определении пропускной способности автомоб.дорог в кач-ве зн-я N принимается теоретическая max возможная пропуск. Возможность, а с помощью [i учитывают те условия которые могут снижать пропуск.способность дороги).3)в неявной форме

22)Понятие обобщенного критерия оптимизации для оценки эффективности функционирования сложной системы.

Под критерием понимают признак, по которому оптимизируются (совершенствуется) организация работы сложной системы. Этот признак является оценкой качества функционирования сложной системы. Обычно в качестве критериев оптимизации рекомендуется принимать выходные переменные, которые соответствуют результатам работы функционирования сложной системы.

_{W – работа сложной системы}

(Далее можно взять из 3-его номера)