16

Міністерство аграрної політики України

Одеський державний аграрний університет

Кафедра інформаційних систем і технологій

Завдання та методичні рекомендації до лабораторних занять з дисципліни

«Основи теорії систем і системного аналізу»

для студентів економічного факультету

спеціальність “Облік і аудит”

Одеса – 2011

Методичні вказівки підготували:

к.т.н., доцент кафедри інформаційних систем і технологій Котенко С.В.

асистент кафедри інформаційних систем і технологій Дяченко О.П.

Рецензент:

Макуха С.М. – к.е.н., доцент, завідувач кафедри фінансів Одеського державного аграрного університету

Рекомендовано до друку Методичною комісією економічного факультету ОДАУ. Протокол №____ від «_____________» 2011р.

ЗМІСТ

Зміст 3

Лабораторна робота №1 4

Лабораторна робота №2 4

Лабораторна робота №3 5

Лабораторна робота №4 6

Лабораторна робота №5 9

Задачі для самостійної роботи: 13

Список рекомендованої літератури 16

Вступ

Мета вивчення дисципліни «Основи теорії систем і системного аналізу» - засвоєння теоретичних і практичних знань з основ новітніх методологій в галузі теорії систем, системного аналізу складних структур (в першу чергу - макроекономічних сситем), побудови математичних моделей, проектування і створення не об’єктне – орієнтованих, а функціональних інформаційних систем і технологій, їх використання в практичній діяльності фахівця, зокрема при прийнятті управлінськіх рішень. У результаті вивчення дисципліни студенти набувають необхідних знань і навичок з теорії систем, системного аналізу, технологій та методологій систематизації даних.

Завдання вивчення дисципліни — навчитися: проводити системний аналіз за допомогою власне створених комп’ютерних моделей на предмет виявлення нових, не передбачених традиційними підходами зв’язків між фактами, працювати зі складними інформаційними системами для отримання інформації, необхідноїв пракичній діяльності.

Предметом дисципліни є основи теорії систем і системного аналізу.

В межах курсу проводяться лекції, лабораторні заняття з засвоєнням відповідних програмних інструментів, з дотриманням відповідних вимог до процедур та форм їх проведення. Лабораторні заняття проводяться в комп’ютерних класах: кожен студент вирішує на комп’ютері індивідуальне завдання; після перевірки викладачем студент захищає свої роботи. Для закріплення і поглиблення знань і умінь по темі, що вивчається слухачеві видається завдання для самостійної роботи.

Дана дисципліна вимагає попереднього засвоєння матеріалу з дисципліни «Обчислювальна техніка і програмування» та низки математичних дисциплін. Отримані студентами знання з дисципліни ««Основи теорії систем і системного аналізу» знадобляться їм як спеціалістам в практичній роботі.

У результаті вивчення дисципліни «Основи теорії систем і системного аналізу» студент повинен досягти такого рівня знань, який дозволить йому впроваджувати останні досягнення комп’ютерних технологій.

У процесі вивчення дисципліни студент повинен:

ЗНАТИ: різновиди комп’ютерних інформаційних систем і особливостей їхнього використання в при економічній діяльності в галузі сільського господарства, основи новітніх методологій та інформаційного аналізу складних структур, побудови математичних моделей, проектування і створення функціональних інформаційних систем і технологій, їх використання в практичній діяльності , зокрема в обробці інформації.

ВМІТИ: з допомогою комп’ютера формувати не об’єктне – орієнтовану, а функціональну базу для вирішення складних задач, здійснювати постановку та розробляти алгоритми вирішення задач із застосуванням комп’ютерних технологій та методологій для систематизації та обробки інформації.

Методичні вказівки призначені для проведення лабораторних занять по дисципліні «Основи теорії систем і системного аналізу» для студентів економічного факультету, спеціальність “Облік і аудит”

.

Лабораторна робота №1 (семінар)

(час виконання - 2 години)

Тема: Моделювання систем, як метод прийняття управлінських рішень.

Мета: Обговорити поняття “система” та “модель” та основні їх складові.

Питання до семінару:

1. Що таке система?

2. Елемент. Визначення і обґрунтування.

3. Підсистема. Визначення і обґрунтування.

4. Структура. Визначення і обґрунтування.

5. Ієрархія. Визначення і обґрунтування.

6. Поняття «зв'язок». Визначення і обґрунтування.

7. Поняття «стан». Визначення і обґрунтування.

8. Що ми розуміємо під терміном "моделювання"

9. Властивості системи. Визначення і обґрунтування.

10. Чи тотожні властивості системи простій сумі властивостей елементів.

11. Де і як проявляється нова якість сукупності елементів як системи?

12. Як конкретно системний підхід повинний бути адаптованим для практичних потреб?

13. Цілісність. Визначення і обґрунтування.

14. Ефективність. Визначення і обґрунтування.

15. Структурованість. Визначення і обґрунтування.

16. Емерджентність. Визначення і обґрунтування.

17. Інгерентність. Визначення і обґрунтування.

18. Сталість. Визначення і обґрунтування.

19. Що зветься моделлю системи

20. Поняття ентропії як міри невизначеності системи.

21. Що таке вектори вхідних і вихідних сигналів системи Визначення і обґрунтування.

22. З точки зору теорії систем чи є і модель і її прототип системами. Визначення і обґрунтування.

23. Що таке моделювання. Визначення і обґрунтування.

24. Що таке математичні моделі. Визначення і обґрунтування.

25. Цільова функція при побудові економіко-математичної моделі Визначення і обґрунтування.

Лабораторна робота №2 (семінар)

(час виконання - 2 години)

Тема: Методи теорії систем

Мета: Обговорити поняття методів теорії ситем

Питання до семінару:

1. Управління з точки зору теорії систем

2. Принцип декомпозиції системи

3. Чи можна макроекономічні системи розглядати як ізольовані системи

4. Чи можна зовнішнє середовище розглядати як елемент макроекономічної системи

5. Зовнішні фактори в економічних системах. Зовнішні дії в економічних системах

6. Функція системи

7. Множина всіх можливих станів системи

8. Поняття функції, мети та траєкторії системи

9. Системний підхід щодо економічних процесів

10. Характеристики макроекономічної системи .Зворотній зв’язок

11. Цільова функція, або функція мети

12. Багатокритеріальні задачі математичного програмування

13. Об'єкт макроекономічного проектування

14. Предмет макроекономічного проектування

15. Суб'єкт економіки та макроекономічного проектування

16. Етапи моделювання макроекономічних систем

17. Основні методи обробки інформації

18. Планування. Критерії Севіджа та Гурвіца в ділових іграх

19. Проблемні ситуації та зона катастрофічного ризику

20. Забезпечення ресурсами за стадіями керування

Лабораторна робота №3

(час виконання - 4 години)

Тема: «Об'єктно-орієнтований CASE-засіб побудови інформаційних систем».

Мета: «Навчитися створювати інформаційні системи за допомогою методології CASE»

На відміну від традиційного підходу, коли основну увагу надається інформації, з якою працює система, при об'єктно-орієнтованому підході увагу надається як інформації, так і поведінці, що дозволяє створювати гнучкі системи, що допускають зміну їх поведінки і/або інформації, що міститься в них. На відміну від структурного підходу, де основну увагу надається функціональній декомпозиції, в об'єктному підході предметна область розбивається на деяку множину відносно незалежних сутностей - об'єктів. Об'єктна декомпозиція, відображена в специфікаціях і кодах, є головна відмінність об'єктного підходу.

Об'єктний підхід містить набір моделей, пов'язаних з поняттям класу/об'єкту, об'єднуючого дані (стан) і поведінку, що дозволяє конструювати структуру узагальнюючих понять над об'єктний – знаковою структурною моделлю. Найважливішим поняттям об'єктної технології є об'єкт, визначуваний як інкапсулююча сутність, що характеризується властивостями і методами. Об'єкти - це основні елементи, що моделюють реальний світ.

Об'єкт - це абстракція безлічі предметів реального світу, що мають однакові характеристики і закони поведінки. Об'єкт є типовим невизначеним елементом такої множини. Екземпляр об'єкту - це конкретний певний елемент множини. Наприклад, в обчислювальних мережах об'єктом є деякий сервер, а екземпляром цього об'єкту – Інтранет–сервер, встановлений в конкретній корпоративній мережі. Наступну групу найважливіших понять об'єктного підходу складають інкапсуляція, спадкоємність і поліморфізм. Об'єктний підхід припускає, що власні ресурси, якими можуть маніпулювати тільки методи самого об'єкту, приховані від зовнішніх компонентів. Приховування даних і методів як власних ресурсів об'єкту одержало назву інкапсуляції.

Поняття поліморфізму може бути інтерпретовано як здатність об'єкту належати більш ніж одному типу. Існують і інші види поліморфізму, такі як перевантаження і параметричний поліморфізм. За допомогою перевантаження імена, що позначають назви методів, можуть бути використані для вказівки реалізацій, що розрізняються. Для дозволу конфліктів застосовується контекстна інформація. Найпоширеніша форма параметричного поліморфізму в більшості мов програмування полягає в можливості використання типів як параметри програмних одиниць. Спадкоємність - механізм, що дозволяє створювати нові об'єкти, ґрунтуючись на вже існуючих, при цьому породжуваний об'єкт-нащадок успадковує властивості об'єкту, що породжує, батьківського. Об'єктно-орієнтована система спочатку будується з урахуванням її еволюції. Ключові елементи об'єктного підходу - спадкоємність і поліморфізм - забезпечують можливість визначення нових функціональностей класів об'єктів за допомогою створення похідних класів - нащадків базових класів. Нащадки успадковують характеристики батьківських класів без зміни їх первинного опису і додають при необхідності власні структури даних і методів. Визначення похідних класів, при якому задаються тільки відмінності або уточнення, значно економить час і зусилля при виробництві і використанні специфікацій і програмного коду. Важливою якістю об'єктного підходу є узгодженість моделей системи від стадії аналізу до програмних модулів. Вимога узгодженості моделей виконується завдяки можливості вживання абстрагування, модульності, поліморфізму на всіх стадіях розробки. Моделі аналізу можуть бути безпосередньо піддані порівнянню з моделями реалізації. По об'єктних моделях можна прослідити відображення реальних сутностей модельованої предметної області в об'єкти і класи інформаційної системи. Моделювання проводиться як "порівневий спуск" від концептуальної моделі до логічної, а потім до фізичної моделі системи.

Концептуальна модель виражається у вигляді "діаграм прецедентів" (Use Case diagram). Цей тип діаграм служить для проведення ітераційного циклу загальної постановки задачі.

Логічна модель дозволяє визначати два різні погляди на системи: статичний і динамічний. Статична модель виражається діаграмами класів (Class diagram).

Фізична модель задається компонентною діаграмою (Component diagram), що описує розподіл класів по модулях, і діаграмою розміщення (Deployment diagram)

Визначальними чинниками при включенні моделі в комплекс, що описує процеси управління, є:

• дотримання принципів системного підходу до опису складних систем;

• відповідність типу моделі необхідним результатам опису процесу і принципам моделювання.

Порядок виконання

1. Виберіть тему для моделювання.

2. Затвердити її вибір у викладача

3. Дослідить предметну область.

4. Визначити структуру зв’язків.

5. Визначити інформаційний фокус.

6. Побудувати скелетну схему інформаційної моделі.

7. Оформити звіт лабораторної роботи.

8. Захистити звіт.