113
.pdfФедеральное агентство по образованию
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)
Кафедра организации перевозок и управления на транспорте
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРОВЕДЕНИЮ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
КУРСА “ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА”
для студентов специальности «Организация перевозок и управление на транспорте»
дневной и заочной форм обучения
Составитель Е.Е. Витвицкий
Омск Издательство СибАДИ
2008
УДК 167:517:519.95 ББК 371.22
Рецензент д-р техн. наук, доц. С.М. Мочалин
Работа одобрена НМСС «Организация перевозок и управление на транспорте» факультета «Автомобильный транспорт» в качестве методических указаний по проведению семинарских занятий курса “Системный анализ” для специальности «Организация перевозок и управление на транспорте».
Методические указания по проведению семинарских занятий курса “Основы системного анализа” для студентов специальности «Организация перевозок и управление на транспорте». – 3-е изд., перераб. и доп. / Сост. Е.Е.
Витвицкий. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. – 26 с.
Приведены содержание и варианты проведения семинарских занятий, темы рефератов, контрольные вопросы по каждой теме семинара и необходимая литература.
Библиогр.: 15 назв.
Составитель Е.Е. Витвицкий, 2008
2
ВВЕДЕНИЕ
Цель настоящих методических указаний - оказание методической помощи изучающим дисциплину “Системный анализ”.
Важнейшим фактором подготовки студентов автотранспортных специальностей является самостоятельное изучение теории транспортного процесса с позиций теории системного анализа, что позволяет осуществить действенную связь специальных и общеинженерных дисциплин.
Условием успешного освоения положений системного анализа при изучении дисциплины и формирование навыков практического применения в учебной и впоследствии профессиональной деятельности является осознание системности человеческой деятельности вообще и инженерной практики в частности.
ВАРИАНТЫ ОРГАНИЗАЦИИ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
Вариант 1 Письменный опрос по предыдущей теме -15 минут.
Индивидуальный устный опрос по разделам темы занятия -55 минут.
Выдача заданий на следующее занятие, проверка посещаемости, ответы преподавателя на вопросы студентов-10 минут.
Вариант 2 Заслушивание подготовленных студентами докладов (на основе
первоисточников и дополнительной литературы) по разделам темы (2 - 3 доклада, до 15 минут каждый).
Вопросы докладчикам - 10 15 минут.
Выдача заданий, проверка посещаемости, ответы преподавателя на вопросы студентов - 10-15 минут.
Накануне контрольной недели письменная контрольная работа по вопросам пройденных тем.
Вариант 3 В течение занятия устный индивидуальный опрос студентов (от-
вет каждого до 5 минут).
Выдача задания, проверка посещаемости, ответы преподавателя на вопросы студентов - 5-10 минут.
3
Вариант 4 Проработка ключевых слов, терминов, понятий темы на кон-
кретном примере, доступном уровню подготовки студентов. Общение в аудитории свободное, комментарии, мнения с мест.
За 30 минут до окончания занятия студенты формулируют развернутый ответ по группе вопросов письменно.
Изложенные варианты не исключают творческого подхода преподавателя. С принятым порядком проведения семинаров студентов знакомят на первом занятии.
Тема 1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
Системность и мышление. Системность человеческой практики. Системность и алгоритмичность. Наличие проблем, обусловленных недостатками в алгоритме. Этапы повышения производительности труда. Системность познания. Анализ и синтез в познании. Системность - всеобщее свойство материи. Развитие системных представлений. Системность как объект исследования. Наука о системах - общая теория систем. Стихийное и сознательное повышение системности как форма развития. Тенденции развития системных представлений.
Темы рефератов
1.Системность автомобильного транспорта как отрасли.
2.Методы анализа на автомобильном транспорте.
3.Повышение системности мышления на примере автомобильных перевозок груза.
4.Современные тенденции развития теории транспортного процесса на примере научной школы СибАДИ.
Контрольные вопросы*
Вариант 1
1.Дайте определение термина «системный анализ»?
2.Что такое системность?
4
3.Почему возникла потребность разрешения проблем сложных
ибольших систем?
4.Чем определяются особенности системного анализа на современном этапе?
5.Что Вы можете сказать о человеческом мышлении и практике с точки зрения системного анализа?
6.Системность – состояние или процесс?
7.В чем заключается трудность исследования сложных систем?
Вариант 2
1.В чем заключается цель системного анализа?
2.На что указывает наличие проблемы? Какое это отношение имеет к уровням системности?
3.Как возник системный анализ?
4.Каковы требования к системным специалистам? Какие из этих качеств необходимы Вам как студенту?
5.Перечислите признаки системы.
6.В чем проявляется междисциплинарность системного анали-
за?
7.Зачем изучается системный анализ в высшей школе?
*- по каждому вопросу необходимо сформулировать пример.
Тема 2. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
Моделирование - процесс построения моделей. Модель - объект, в определенных условиях заменяющий оригинал. Понятие “модель” - толкование и развитие. Модель - философская категория. Цель и модель. Модель и система. Модель и алгоритм. Познавательная модель - форма организации и представления знаний, соединение новых и имеющихся знаний. Прагматическая модель - средство управления, организации практических действий. Нормативный характер прагматической модели. Статистические и динамические модели. Абстрактные (идеальные) и материальные (реальные) модели. Абстрактные модели и языки описания. Естественный язык, иерархичность, расплывчатость и многозначность. Специализированный язык, необходимость создания, свойства. Материальные модели. Прямое подобие. Косвенное подобие. Условное подобие.
5
Проблемы переноса результата с модели на оригинал. Условия реализации свойств моделей. Свойство согласованности с культурной средой. Модель и действительность. Различия - конечность, упрощенность, приближенность модели. Необходимость и возможность познания бесконечного мира конечными средствами. Причины упрощенности моделей. Неизбежность приближенности. Адекватность моделей. Сходство модели и действительности. Истинность модели, истинное и ложное в модели. Модели, жизненный цикл. Эволюция моделей.
Темы рефератов
1.Модели описания функционирования транспортных систем с позиций системного анализа.
2.Язык описания транспортного процесса. Особенности профессионального языка в транспортном процессе.
3.Модели транспортных систем. Упрощенность, конечность, приближенность моделей и действительность.
4.Сочетание системного подхода и имеющихся знаний о транспортном процессе. Классификация транспортных систем.
5.Модели описания функционирования транспортных систем - сочетание познавательных и прагматических сторон мышления.
6.Наука о автомобильном транспорте, языки описания моде-
лей.
7.Условия реализаций моделей транспортных систем.
8.Модели описания функционирования транспортных систем и действительность. Условия реализации свойств моделей.
9.Модели описания функционирования транспортных систем как прагматические модели.
Контрольные вопросы*
Вариант 1
1.Что такое алгоритмичность?
2.Механизация труда и ее пределы.
3.Кибернетизация труда и ее пределы.
4.Аналитический метод мышления.
5.В чем заключается индуктивный подход?
6
Вариант 2
1.Что такое алгоритм?
2.Автоматизация и ее пределы.
3.В чем сущность интеллекта?
4.Синтетический метод мышления.
5.В чем заключается дедуктивный подход?
Тема 3. СИСТЕМЫ. МОДЕЛИ СИСТЕМ
Множественность определений системы и неопределенность, расплывчатость языковой модели. Цели, требования, среда и система. Первое определение системы. Проблемная ситуация - стечение обстоятельств. Этапы осознания проблемности. Система - средство достижения цели. Сложность выявления целей. Модель “черного ящика”. Входы, выходы “черного ящика”, среда. Сложность построения модели “черного ящика”. Причина множественности входов и выходов. Критерий отбора. Модель состава системы. Компоненты модели состава системы. Элементы подсистемы. Сложность построения модели состава системы. Модель структуры системы. Отношения - связь между элементами. Свойства и отношение.
Второе определение системы - совокупность взаимно связанных элементов, обусловленная от среды и взаимодействующая с ней как целое. Модель “белого ящика” - структурная схема системы. Граф, вершины, ребра, петля. Граф линейный, древовидный, сетевой, с обратной связью. Динамические модели систем. Статические модели систем. Функционирование и развитие.
Темы рефератов
1.Модели описания функционирования транспортных систем, установление типа формальных моделей.
2.От усредненного подхода к модели состава и структуры на примере развития транспортной теории.
3.Применение теории графов для задач автомобильного транс-
порта.
4.Проблемы функционирования и развития в отрасли автомобильного транспорта.
7
Контрольные вопросы*
Вариант 1
1.Назовите главные различия модели и оригинала.
2.В чем сходство модели и действительности?
3.Приведите пример выполнения моделирования в известной Вам последовательности этапов.
4.Опишите модель черного ящика.
5.Какие Вы знаете аспекты упрощенности моделей?
6.Дайте определение приближенности моделей.
7.Какие Вы знаете уровни истинности?
8.Дайте все известные Вам определения термина «цель».
9.Дайте определение конечности моделей.
10.В чем заключается и как определяется истинность моделей?
Вариант 2
1.Дайте определение конечности моделей.
2.В чем заключается и как определяется истинность моделей.
3.Назовите причины невозможности получения алгоритма.
4.Опишите модель состава системы.
5.Дайте определение приближенности модели.
6.Что Вы понимаете под адекватностью модели?
7.Что такое «этап жизненного цикла модели»?
8.Дайте определение упрощенности моделей.
9.Дайте определение термина «система».
10.Как проявляется сочетание истинности и ложности?
Вариант 3
1.Дайте определение упрощенности моделей.
2.Какие Вы знаете определения модели?
3.Опишите модель структуры системы.
4.Что Вы понимаете под адекватностью модели?
5.Какие вы знаете аспекты упрощенности моделей?
6.Что такое наука?
7.Этапы познания проблемности существующего положения.
8
8.Назовите главные различия модели и оригинала.
9.В чем сходство модели и действительности?
Вариант 4
1.Какие Вы знаете аспекты упрощенности моделей?
2.Что такое наука?
3.Этапы познания проблемности существующего положения.
4.Назовите главные различия модели и оригинала.
5.В чем сходство модели и действительности?
6.Дайте определение упрощенности моделей.
7.Какие Вы знаете определения модели?
8.Опишите модель структуры системы.
9.Что Вы понимаете под адекватностью модели?
Вариант 5
1.Дайте определение приближенности моделей.
2.Какие Вы знаете уровни истинности?
3.Дайте все известные Вам определения термина «цель».
4.Дайте определение конечности моделей.
5.В чем заключается и как определяется истинность моделей?
6.Назовите причины невозможности получения алгоритма.
7.Опишите модель состава системы.
8.Дайте определение приближенности моделей.
Вариант 6
1.Что Вы понимаете под адекватностью модели?
2.Что такое «этап жизненного цикла модели»?
3.Дайте определение упрощенности моделей.
4.Дайте определение термина «система».
5.Как проявляется сочетание истинности и ложности?
6.Назовите главные различия модели и оригинала.
7.В чем сходство модели и действительности?
8.Приведите пример выполнения моделирования в известной Вам последовательности этапов.
9.Опишите модель черного ящика.
10.Какие Вы знаете аспекты упрощенности моделей?
9
Тема 4. ИСКУССТВЕННЫЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ
Противоречие между первым определением системы и естественными объектами. Всякая система есть объект, но не всякий объект - система. Если неизвестна цель системы, то это не означает, что единая система перестает ей быть. Структурированность естественных объектов. Субъективные и объективные цели. Классификация систем. Классификация - модель реальности. Классификация систем по происхождению. Классификация систем по способу управления. Регулирование как способ управления. Управление без обратной связи. Подстройка параметров системы. Структурная адаптация. Ресурсы управления и качество системы. Большие и малые системы. Простые и сложные системы. Отличия систем. Схема взаимодействия управляемой и управляющей систем.
Темы рефератов
1.Транспортный процесс - искусственная система. Управление транспортным процессом.
2.Классификация транспортных систем с позиций теории системного анализа.
3.Возможности совершенствования работы автомобилей с позиций системного анализа.
4.Взаимодействие управляемой системы (автомобильный транспорт) и управляющей системы (общество).
Контрольные вопросы*
Вариант 1
1.Опишите модель «белый ящик».
2.Что такое динамические модели систем?
3.Дайте определение графа. Из чего он состоит?
4.Приведите классификацию систем по способам управления.
10