Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методические указания по курсу Теория систем и системный анализ (лекции, курсовая работа, учебная практика)
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра информационных технологий в экономике и управлении
Воронцов Ю.А.
Методические указания
по курсу
ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
(лекции, курсовая работа, учебная практика)
Москва 2013
2
План УМД на 2013/2014 уч.г.
Методические указания
по курсу
ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
(лекции, курсовая работа, учебная практика)
Составитель Ю.А.Воронцов, профессор
Издание утверждено советом ФЭУ. Протокол № 7 от 22.03.2013г.
Рецензент В.И.Ерёмичев, профессор
3
ЧАСТЬ 1. ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ «ТЕОРИЯ СИСТЕМ
И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ»
Системный анализ - это методология изучения функционирования и развития систем на основе системного подхода с помощью их представления в качестве целенаправленных сложных систем. Системный анализ предполагает
отбор необходимых инструментов (например, сети массового обслуживания,
линейное программирование, метод анализа иерархий, имитационное моделирование и другие), их настройку под задачу, разработку методики применения выбранной совокупности инструментов для всестороннего исследования конкретной системы.
Предметной областью курса «Теория систем и системный анализ» для
бакалавров направления 230700 Прикладная информатика (профиль «Прикладная информатика в экономике») являются информационные системы в
экономике. Информационная система, по сути, является совокупностью баз
данных, клиентских ПЭВМ (клиентских приложений - программ для ПЭВМ
работы с базами) и соединяющих серверы БД и клиентские ПЭВМ сетей передачи данных, предназначенная для решения задач пользователей компании. Два примера.
Пример 1. Анализ и оценка эффективности совместного и раздельного
обслуживания простейших потоков мультимедийного трафика реального
времени на сети доступа к информационным ресурсам. Рассмотрены два основных подхода размещения информационных ресурсов на серверах приложений и доступа к ним. Первый подход заключается в разнесении ресурсов
по серверам (один сервер - один ресурс). Второй подход представляет собой
перемещение информационных ресурсов из специализированных серверов на
меньшее число серверов, вычислительные мощности которых распределяются между контентом. Данные подходы получили название декомпозиции и
консолидации информационных ресурсов соответственно. Типовые схемы
организации доступа к информационным ресурсам представлены на рис. 1.
На рис. 1а) представлен вариант декомпозиции информационных ресурсов по скорости передачи сообщений инфокоммуникационных услуг. На
сети доступа организовано п выделенных цифровых линий связи по одной к
каждому серверу приложений. Линия с номером j имеет гарантированную
скорость передачи Vj бит/с для обслуживания потоков мультимедийного
трафика реального времени от j-го сервера приложений. На сети обслуживается п потоков сообщений, которые следуют от узла-источника (контентсервера) к узлу-получателю (пользователю) по одному из фиксированных
для данного потока маршрутов. Для обслуживания сообщения j-го потока
требуется ресурс цифровой линии d
ставляющих маршрут следования сообщений j-го потока. Сеть доступа к информационным ресурсам в данном случае представляет собой схему раздельного обслуживания потоков мультимедийного трафика.
бит/с в каждой из цифровых линий, со-
j
4
На рис. 1
приведен вариант консолидации информационных ресурсов
б)
на общем сервере приложений. При оказании инфокоммуникационных услуг
потоки мультимедийного трафика реального времени обслуживаются одной
цифровой линией связи.
Васькин Ю. А. Анализ и оценка эффективности совместного и раздельного обслужива-
ния потоков мультимедийного трафика реального времени. Автореферат диссертации на
соискание ученой степени кандидата технических наук. Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций. МТУСИ, 2011
Пример 2. Мультисервисная сеть связи. Мулътисервисной сетью связи (в
дальнейшем МСС) называется сеть, предоставляющая широкий набор услуг
с гибкими возможностями по управлению, персонализации и созданию новых наборов услуг за счет унификации сетевых решений. Концепция предполагает использование универсальной транспортной сети с распределенной
коммутацией и вынесенными за пределы сети функциями предоставления
услуг, а также интеграцию с традиционными сетями связи.
Основными особенностями этой сети являются:
• универсальная транспортная пакетная сеть (на ней строятся остальные
мультисервисные приложения);
• управляющие устройства - программные коммутаторы (Softswitch).
Итак, какова же сама структура этой сети?
1. Взаимодействие с традиционными сетями (ТФОП и т.д.) выполняется через транспортные шлюзы (Меdia Gateway), а с сетями новых технологий
через серверы удаленного доступа (RАS).
5
2. Управление соединениями осуществляется программными коммутаторами (SХ),взаимодействующими с сигнальными шлюзами (SGW).
3. Реализация услуг в мультисервисных сетях выполняется специализированными платформами (ОSР) и серверами приложений. Изначально МСС
появились для построения корпоративных сетей. Организация МСС для сетей общего пользования связана с созданием NGN (Nехt Generation Network –
сети нового поколения). Базовым принципом NGN является отделение друг
от друга функций переноса информации и ее коммутации, управления вызовами и функций управления дополнительными услугами.
Функциональная модель NGN
1. Транспортный уровень.
Задачей транспортного уровня является коммутация и прозрачная передача
данных пользователей.
2. Уровень управления коммутацией и передачей.
Задачей уровня управления является обработка сигнальной информации,
маршрутизация вызовов и управление потоками.
3. Уровень управления услугами.
Задачей этого уровня является управление логикой. То есть, это вычислительная среда, обеспечивающая предоставление услуг, управление этими услугами, а также внедрение новых услуг на сети.
Кроме перечисленных базовых уровней модели NGN, выделяют уровень
доступа.
Как видно из рис. 2, основу транспортного уровня составляет единая сеть с
технологией IP/MPLS [2], на границах которой располагаются устройства со-
пряжения с транспортными сетями других технологий (ATM, Ethernet, SDH).
В качестве устройств сопряжения с сетью ТфОП используются транспортные
шлюзы (MGW), а для сопряжения с сетями ATM и Ethernet широкополосные
серверы доступа (BRAS). Самыми распространенными в настоящее время
являются транспортные сети с технологией PDH/SDH, которые составляют
основу традиционных телефонных сетей.
6
Рис. 2. Функциональная схема сети следующего поколения
Деарт В.Ю. Мультисервисные сети связи. Транспортные сети и сети доступа. - М.: Ин-
связьиздат, 2008. - 168 с., 93 ил.
Требуется обеспечение надёжности пути соединения клиент – база, допустимой задержки запрос к базе – ответ, достоверности получаемой клиентом информации, заданного уровня капитальных затрат (КТС, ПО) на реализацию услуг работы с базой и других показателей.
В курсе системного анализа изучаются инструменты, позволяющие количественно оценить задержки, надёжность, достоверность, экономическую
эффективность, другие показатели информационных систем. В основе количественных расчётов лежит принцип моделирования - разработка совокупности моделей (надёжности, достоверности и других) и её практического
применения к решаемой задаче. Вычисленные по моделям значения показа-
телей должны быть близки к нормативным. В противном случае необходимо перепроектирование системы.
7
Пример методики применения системного анализа к расчёту задержек
в информационных системах приведён на рис. 3. Она включает этапы:
• построение аналитических математических моделей технического обеспечения в виде систем и сетей массового обслуживания;
• расчет показателей производительности технического обеспечения
по аналитическим моделям;
• оптимизация показателей производительности технического обеспечения
методами математического программирования;
• оптимизация показателей производительности технического обеспечения
методами эвристического программирования;
• расчет показателей производительности по имитационным моделям;
• статистическая обработка результатов аналитического и имитационного
моделирования, оптимизации и натурных измерений и принятие решения о
варианте построения технического обеспечения.
Рис. 3. Методика системного анализа информационных систем
8
Содержание лекционного курса
Название раздела
Содержание раздела
Часов
1. Введение
Предмет, цель и содержание курса. Связь с
друг
ми дисциплинами. Понятие системы.
Принципы классификации систем. Принципы системного подхода. Системы и закономерности их функционирования и развития.
Переходные процессы. Принцип обратной
связи. Методы и модели теории сист
Управляемость, достижимость, устойчивость
[1]
2
2. Аналитическое
моделирование
экон
мических и
инфо
мационных
процессов
системами и сетями
массового обслуживания
Понятие СМО. Теорема Литтла. Показатели
функционирования. Система
. Расчёт показателей производительности. Понятие СеМО. Открытые, замкнутые и смешанные сети. Расчёт показателей производ
тельности
6
3. Оптимизация
экономических и
информационных
си
Метод множителей Лагранжа. Методы
пр
[1]
4
4. Имитационное
моделирование
бизнес
процес-
сов
Определение имитационной модели, анализ
устойчивости, экспертизы при принятии решений
2
5. Инструментальные средства технико
-
ческ
анализа
моделей информационных систем
Аналитическое моделирование систем с по-
мощью пакета «Дифар»
о-
делирование систем с помощью пакетов
GPSS
. Пакет поддержки
принятия решений
[Интернет р
4
Итого:
18
и
ем.
c. 12 – 35
M/M/1/f
о
р
и-
[3] c. 339 - 415
инятия решений [2] c. 309 - 325;
c. 271 - 293
стем
–
[1] c. 453 - 505
и систем
-экономи
ого
, «Project Expert»
. Имитационное м
Expert Choice.
есурсы]
9
Список литературы
о
р
1. Вдовин В.М. Теория систем и системный анализ: Учебник / В.М. Сурков,
Л.Е.Суркова, В.А. Валентинов. – М.: Издательско-торговая корпорация
0
Дашков и К
, 2010. - 640 с.
2. Воронцов Ю.А.Технико-экономическое обоснование эффективности про-
ектов информационных систем / МТУСИ. - М., 2008. - 367 с.
3. Информационные системы в административном управлении предприятия-
ми связи: Учебник для вузов / Ю.А.Воронцов, Б.А.Лопусов, С.К.Сергейчук;
Под ред. Ю.А.Воронцова – М.: Радио и связь, 2004. – 455 с.: ил.
ЧАСТЬ 2. КУРСОВАЯ РАБОТА ПО КУРСУ
«ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ»
Задание на курсовую работу
по дисциплине «Теория систем и системный анализ»
(для направления 230700)
Постановка задачи: Провести системный анализ фрагмента информацион-
ной системы (ИС) "Например - Система управления персоналом на предприятии связи", используя аналитическое моделирование, имитационное моделирование, оптимизацию. Информационная модель системы задана.
ИС управления персоналом на предприятии (масштаб – 3 офиса в 3х странах, 100 служащих)
Главный офис в Москве
Блок анкетирования
и блок тестирования
ПК-1
ПК-N
Vakansii_site.aspx
IT блок
Сервер
эл почты
8.1
9
IT-main.aspx
Rabota.aspx
Priem_kandidata.aspx
Коммутатор
Коммутатор
Stadii.aspx
Current_dogovor.aspx
7
3
Dogovora.aspx
Company_edit.aspx
HR-manager
-main.aspx
HR-
менеджер
Otbor_kandidata.aspx
New_kandidat.aspx
Kandidat.aspx
Personal-manager
-main.aspx
Менеджер по
персоналу
Default.aspx
Default.aspx
1
Блок анкетирования
и тестирования
ПК-1
ПК-N
3
Маршрутизатор
Вербовик А. (вариант 5)
Филиал «Париж»
Схема аналогична филиалу «Нью-Йорк»
Филиал «Нью-Йорк»
Коммутато
р Cisco
Веб-сервер
Сервер БД
Менеджеры
IT блок
Сервер
эл почты
2
Серверы БД
Запрос Вакансии на сайте
Запрос Невыполненные
Стадии
Список вакансий компании
Список работодателей
Кандидаты компании
Результаты кандидатов
RJ-45
Резюме соискателей
Образование
Трудовая деятельность
Сферы деятельности
Список должностей
Веб-сервер
Маршрутизатор
Брандмауэ
р
INTERNET
Заявка
Резюме
Работодатели
Соискатели
4,5,6
Рис. 4. Информационная модель ИС управления персоналом на предприятии
10
Структура отчёта по курсовой работе
Введение
1. Постановка задачи
2. Задание на системный анализ
3. Информационная модель ИС
1. Аналитическое моделирование ИС - расчёт задержек
1.1. Расчёт задержек в отсутствие очередей
1.2. Расчёт задержек в случае очередей
2. Имитационное моделирование ИС - расчёт задержек
2.1. Расчёт задержек в отсутствие очередей
2.2. Расчёт задержек в
случае очередей
3. Оптимизация ИС
3.1. Расчёт задержек
3.2. Оптимизация задержек
Приложение
1. Основные определения
2. Результаты расчётов
Список использованной литературы
Предметную область для выполнения курсовой работы выбрать из
приведённого списка тем и согласовать с преподавателем.
Темы курсовых работ
1. Информационная система управления персоналом на предприятии. А1
(Масштаб предприятия - одно здание, 100 служащих).
2. Информационная система управления персоналом на предприятии. А2
(Масштаб предприятия - четыре филиала в пределах города, 500 слу-
жащих).
3. Информационная система управления персоналом на предприятии. А3
(Масштаб предприятия - один филиал в пределах города и четыре
лиала в области, 1000 служащих).
4. Информационная система управления персоналом на предприятии. А4
(Масштаб предприятия - семь офисов в семи регионах РФ, 500 слу-
жащих).
5. Информационная система управления персоналом на предприятии. А5
(Масштаб предприятия - три офиса в трёх странах, 100 служащих).
6. Информационная система управления бюджетом предприятия. А1
(
Масштаб предприятия - одно здание, 100 служащих).
7. Информационная система управления бюджетом предприятия. А2
(Масштаб предприятия - четыре филиала в пределах города, 500 служащих).
фи-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]