Приазовский государственный технический университет
Факультет транспортных технологий
Кафедра технологии международных перевозок и логистики
Дисциплина
Основы теории систем и управления
Автор методической разработки:
доц. к.т.н. Жилин Геннадий Кириллович
2008г
Приазовский государственный технический университет
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине: Основы теории систем и управления
(наименование учебной дисциплины)
Для специальности 7.100.403 "Организация перевозок и
управления на транспорте
(по видам)"
Специализации:
7.100.403.01. "Организация международных перевозок"
7.100.403.02. Организация таможенного контроля" _
Факультет Транспортных технологий Кафедра Технологий международных перевозок и логистики
Нормат. Курс Семестр Лек - Практ. Всего. Само - Экзамен Зачёт
данные ции занятия стоят.
работ.
час. час. час. час.
Дневная 2 4 34 17 51 51 есть -
Заочная
Рабочая программа составлена на основе учебно-профессиональной программы высшего образования по профессиональному направлению
«транспортные технологии»
Рабочую программу разработал доц. Жилин Г.К.
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры
протокол № Ч 7-2–2008г. Зав.кафедрой проф .Губенко В.К
1. Цели и задачи дисциплины
1.1. Цель преподавания дисциплины
Дисциплина относится к циклу профессионально-ориентированных дисциплин. Целью преподавания дисциплины является освоение методов системного анализа различного рода систем, включая организационные и технические системы из области транспорта
Дисциплина является обеспечивающей для последующих курсов организации перевозок и управления транспортом, а также менеджмента, маркетинга и экономики транспорта.
Обеспечивающими для данной дисциплины являются курсы математики, экономики и философии.
1.2. Задачи изучения дисциплины.
Изучив дисциплину, студент должен:
1.2.1. Знать:
основные понятия, термины и определения из общей теории систем и место этой науки в современной практике исследований в различных областях экономики,
методы и методики формирования концепций системного подхода для решения задач транспорта по повышения его технической и экономической эффективности,
общие и дополнительные принципы системного подхода, используемые в решении проблем транспорта, в частности , на современных этапах его развития.
конкретные алгоритмы системного анализа транспортных процессов с выходом на математические модели, обеспечивающие получение, количественных и качественных характеристик транспортных систем;
методы и методики принятия решений на основе формируемых критериев
эффективности.
1.2.2. Уметь:
- выполнять системный анализ конкретных транспортных систем с выходом на математические модели, для получения качественных и количественных характеристик;
- формировать решения по повышению эффективности транспортных систем на основе результатов моделирования.
1.2.3. Иметь представления:
- о современных направлениях совершенствования методов и методик системных исследований.
2. Содержание лекционного курса
Основные термины и определения в теории систем.
Содержание, цели и задачи курса. Современные концепции теории систем и системного анализа применительно к транспорту, в частности, концепции логистики. Системный подход и формирование принципов системного анализа в связи с решаемыми проблемами на транспорте. Информационная основа системного анализа. Методы и методики декомпозиции систем в задачах транспорта.
Модульная декомпозиция реальных и виртуальных систем и технологии модульного проектирования новых систем. Примеры из транспорта. Структуризация систем и их классификация: иерархические, с последовательным и параллельным соединением элементов, с обратной связью между взаимно зависимыми элементами.
2,4 Системный анализ в управлении. История развития системных идей. Реализация принципов иерархии, централизации и децентрализации систем в экономике и, в частности, в сфере управления транспорта. Кибернетика и информатика как системная основа для создания и проектирования крупномасштабных систем транспорта.
2.5.Основные этапы развития системного анализа проблем и принятия решении. Алгоритмы Оптнера, Янга, А.Акофа, Сасиени. Принципы оптимизации систем в условиях рыночных отношений. Отечественная теория и практика и её трансформация в условиях реформирования экономики Украины.
2.6.Использование принципов системного подхода: глобальной цели, единства, связности на примерах транспортных задач;
2.7.Особенности использования принципов иерархии, функциональности, развития и децентрализации на транспорте. Роль маркетинговых концепций и процессного подхода в системе развития транспорта.
2.8.Реализация принципа модульного построения транспортных систем, в том числе информационного обеспечения и систем коммуникаций
2.9. Принцип неопределённости в системном анализе транспортных систем. Категории субъективной и объективной вероятности. Особенности декомпозиции вероятностных (стохастических) систем. Организация статистических исследований. Формирование моделей транспортных процессов с использованием непрерывных и дискретных случайных величин
2.10. Дополнительные принципы системного анализа: принцип полномочности, принцип организованности, принцип чувствительности, принципы свёртки и развёртки информации в системах.
2.11.Процессные модели системы. Процессная декомпозиция системы. Логистические модели. Методы, методики и алгоритмы формирования решений и системных исследований на транспорте.
Технология принятия решений: формирование альтернатив, использование критериев полезности, и оптимальности.
Композиция оценок и сравнений. Критериальное пространство Парето.
2.14. Системный анализ и принципы проектирования логистических систем на транспорте.
2.15. Анализ и синтез в формировании новых систем на основе прототипов на примере реконструкции и развития транспортных технологий.
2.16: Принципы системного подхода в реализации задач интеграции отечественного транспорта в мировую систему транспортных отношений.
3.Тематика практических занятий
3.1 Задачи на декомпозицию реальной транспортной системы в связи с решентем проблем повышения её эффективности.
3.2.Системный анализ транспортного объекта с разработкой методики исследования и выходом на модель массового обслуживания.
3.3.Обработка статистической информации по анализируемому объекту. Выдвижение гипотез,
формирование критериев, оптимизация.
3.4.Анализ результатов исследования, формирование предложений по оптимизации управления
Министерство науки и образования Украины
Приазовский государственный технический университет
Жилин Г.к.
Методическое пособие
К практическим занятиям по дисциплине
Основы теории систем и управления
по профессиональному направлению
Транспортные технологии
(Для очной и заочной форм обучения)
Мариуполь 2008 г.
Введение
Дисциплина
«Основы теории систем и системный
анализ" относится к числу концептуальных
и способствует развитию навыков
системного мышления, которое
обеспечивает успешное решение научных
и технических проблем, в том числе
в области транспорта.
В
предлагаемом учебном пособии кypс разбит
на разделы, каждый из которых представляет
собой учебный модуль, который содержит
краткое писание темы и учебное
задание в виде одного номерного вопроса,
входящего,
свою
очередь, в соответствующий вариант
общего задания на самостоятельную
работу (для дневного обучения) или
контрольную работу (для заочной формы
обучения).
Номер
варианта для заочной формы обучения
определяется двумя последними цифрами
номера зачётной книжки. В том случае,
когда из цифр образуется номер варианта,
больший, чем 35 или 70, то нужно названные
числа отнять из образованного номера
варианта.
Например,
для образованных из зачётных книжек
номеров 38 и 74 номера вариантов будут
38-35=3 и 74-70=4.
При
выполнении заданий по соответствующим
вопросам вариантов следует иметь в
виду, что во всех случаях необходимо
обращаться к материалам, изученным в
других дисциплинах или отраженных в
печатных изданиях по профессиональному
направлению. Особенно интересны
актуальные материалы по проблемным
вопросам развития транспорта, поскольку
их изложение всегда строится по схеме
системного анализа. То есть, формулируются
принципы системного подхода, затем
излагается суть проблемы и, логически
обосновываются выводы и предложения.
При
необходимости, следует приводить
иллюстрационные материалы и ссылаться
на источники информации.
Важным
моментом в изучении дисциплины является
освоение терминологии системного
анализа и самой методологии проведения
системного исследования.
В
случае, когда речь идёт о конкретных
устройствах и технологиях транспорта,
полезно воспользоваться справочной
литературой.
Ответы
должны содержать ссылки на источники
информации, которые использовались в
ответах на вопросы.
№ вари- анта |
Перечень вопросов по вариантам заданий. Таблица1. В колонках – номера вопросов варианта по каждому методического пособия |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
1 |
2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
2 |
3 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
1 |
4 |
4 |
5 |
6 |
5 |
8 |
9 |
10 |
1 |
1 |
2 |
5 |
5 |
6 |
7 |
6 |
9 |
10 |
11 |
2 |
1 |
1 |
6 |
6 |
7 |
8 |
7 |
10 |
1 |
12 |
3 |
1 |
2 |
7 |
7 |
8 |
9 |
8 |
11 |
2 |
13 |
4 |
1 |
1 |
8 |
8 |
9 |
10 |
9 |
12 |
3 |
14 |
5 |
1 |
2 |
9 |
9 |
10 |
1 |
10 |
13 |
4 |
15 |
6 |
1 |
1 |
10 |
10 |
11 |
2 |
11 |
14 |
5 |
1 |
7 |
1 |
2 |
11 |
11 |
12 |
3 |
12 |
15 |
6 |
2 |
8 |
1 |
1 |
12 |
11 |
13 |
4 |
13 |
1 |
7 |
3 |
9 |
1 |
2 |
13 |
2 |
14 |
5 |
14 |
2 |
8 |
4 |
10 |
1 |
1 |
14 |
3 |
1 |
6 |
15 |
3 |
9 |
5 |
1 |
1 |
2 |
15 |
4 |
2 |
7 |
16 |
4 |
10 |
6 |
2 |
1 |
1 |
16 |
5 |
3 |
8 |
17 |
5 |
1 |
7 |
3 |
1 |
2 |
17 |
6 |
4 |
9 |
18 |
6 |
2 |
8 |
4 |
1 |
1 |
18 |
7 |
5 |
10 |
19 |
7 |
3 |
9 |
5 |
1 |
2 |
19 |
3 |
6 |
1 |
20 |
8 |
4 |
10 |
6 |
1 |
1 |
20 |
9 |
7 |
2 |
21 |
9 |
5 |
11 |
7 |
1 |
2 |
21 |
10 |
8 |
3 |
22 |
10 |
6 |
12 |
8 |
1 |
1 |
22 |
11 |
9 |
4 |
23 |
11 |
7 |
13 |
9 |
1 |
2 |
23 |
1 |
10 |
5 |
24 |
12 |
8 |
14 |
10 |
1 |
1 |
24 |
2 |
11 |
6 |
25 |
13 |
9 |
15 |
1 |
1 |
2 |
25 |
3 |
12 |
7 |
1 |
14 |
10 |
1 |
2 |
1 |
1 |
26 |
4 |
13 |
9 |
2 |
15 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
27 |
15 |
14 |
9 |
3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
1 |
28 |
6 |
1 |
10 |
4 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
29 |
7 |
2 |
1 |
5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
1 |
30 |
8 |
3 |
2 |
6 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
2 |
31 |
9 |
4 |
3 |
7 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
1 |
32 |
10 |
5 |
4 |
8 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
2 |
33 |
11 |
6 |
5 |
9 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
1 |
34 |
1 |
7 |
6 |
10 |
3 |
9 |
10 |
1 |
1 |
2 |
35 |
2 |
8 |
7 |
11 |
9 |
10 |
11 |
2 |
1 |
1 |
Решить задачу - значит свести её
к более простой задаче.
У. Сойер
Раздел первый. Основные понятия теории систем
и системные проблемы.
1.1. Методические пояснения к разделу.
“Теория систем и системный анализ” является концептуальной дисциплиной, которая формирует определённые представления об окружающей реальной действительности и о путях её познания, развития и совершенствования.
В нашем случае речь будет идти о мире технико-экономическом, а более конкретно о сферах его устройства, организации и управления, о критериях эффективности и направлениях развития, в нашем случае, прежде всего,- транспортных систем.
Системный анализ - это научная дисциплина, которая занимается проблемами принятия решений в условиях изучения большого количества информации различной природы. При этом выделяется наиболее важная‚ существенная информация, полезная для изучения и решения проблем повышения эффективности объектов и процессов.
Существенная информация определённым образом структурируется, то есть выделяются устойчивые отношения и связи, существующие в системе. Это означает, что выделяются главные элементы системы, и менее главные, и совсем второстепенные, но, тем не менее, важные для цели исследования.
Этот процесс назыается ранжированием системы, то есть распределением информации по рангам. Одновременно определяется предметная структура системы, если заранее известно, что она собой представляет в целом и в частностях.
Для того, чтобы выполнить названные процедуры аналитик-исследователь должен руководствоваться некоторыми общими положениями, то есть принципами системного анализа. Последние сложились на основе длительной практики исследования систем.
Принципы это наиболее общие положения, которыми руководствуется исследователь при проведении системного анализа.
Принципы формулируются на словесно-интуитивном уровне, потому что другим образом их сформулировать невозможно. Однако, с течением времени, на основе практики исследований, однозначное понимание принципов вполне сложилось и они стали терминами.
Название терминов и их смысл требуется знать напамять! Дело в том, даже при сходстве со словами повседневной речи, смысл терминов всегда
отличается «бытовых» представлений.
Приведём простой пример. В теории вероятностей используют термин «случайное событие». Часто его понимают, как случайность, вроде того, что случайно попал не на тот трамвай. Однако такие случаи вообще не рассматриваются в теории вероятности, поскольку её предметом изучения являются массовые события, а не одиночные опздания на трамвай.
Структурироваиная совокупность принципов образует понятие системного подхода.
Проблему системного подхода мы рассмотри несколько позднее. Но следут сразу сказать, что вся совокупность принципов подразделяется на две категории: основные принципы системного анализа и дополнительные принципы системного анализа.
Основные принципы, как правило, используются в каждом анализе системы, а количество дополнительных принципов ничем не ограничивается при проведении исследования, кроме как здравым смыслом.
В категорию основных засислены следующие принципы: принцип приоритета глобальной цели, принцип единства, принцип связности, принцип иерархии, принцип функциональности, принцип развития, принцип децентрализации, принцмп неопределённости, принцип модульного построения систем.
На основе практики применения принципов системного подхода постепенно вырабатывается опрецелённый алгоритм системного анализа, который включает методы, методики, способы аппаратной реализации.
В итоге системного анализа мы можем представить саму сис:гему и ее проблемы более отчётливо, и, то же время упростить реальность до такой размерности, которая поддаётся численным оценкам содержательным описаниям.
Для получения численных параметров системы и выполнения формализации системы используются различные виды моделей
Модель это некоторое существенное описание или представление реалыюй или ‘будущей’ действительности (в целои или в её частях), полезное - для разрешения системных проблем по объекту исследования которое позволяет.
Наиболее часто используют следующие виды моделей: эвристические (то есть словесные описания, наиболее важных для исследования фрагментов изучаемой системы и ссистемы в целом); графические, аналоговые, компьютерные, математические и др.
Все определения в системном анализе и теории систем даются на словесно-интуитивном уровне, тем не менее, они обладают свойством конструктивности, то есть обеспечивают однозначность высказываний и различение сущности одних высказываний от других. Этому помогает сложившаяся практика применения той или иной терминологии и понятийного аппарата теории систем.
Рассмотрим более подробно понятие «система».
Будем различать - реальную систему, она, уже существует и выполняет своё назначение в технико-экономическом пространстве, и виртуальаую систему, то есть воображаемую.
В отношении к обеим системам как бы предполагается наличие стороннего наблюдателя.
Раздел второй. Математическая формализация