Порядок проведения практического занятия
Предварительно студенты должны ознакомиться с материалом, приведенным в настоящих методических указаниях и в рекомендованной литературе [1-5].
Каждый студент по указанию преподавателя должен подготовить краткое сообщение, затрагивающее тему занятия, а именно, по истории возникновения системного анализа и его роли в современном подходе к решению деловых и промышленных проблем.
Темы выступлений на практическом занятии.
1.3.1 Сущность и истоки возникновения системного анализа
1.3.2 Определение системного анализа как современной методологии при решении сложных междисциплинарных проблем.
1.3.3 Назначение системного анализа
1.3.4 Отличие системного подхода от других методов решения сложных задач.
1.3.5 Краткая история возникновения и развития системного анализа.
1.3.6 Главные методические подходы при использовании системного подхода
1.3.7 Основные базовые понятия системного анализа: система, цель, критерий, альтернатива.
1.3.8 Основные авторы- разработчики системной концепции за рубежом и в России.
1.3.9 Примеры применения системной методологии в окружающем Вас мире.
1.3.10 Принципы принятия решений, используемые в системном анализе.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ ОБЪЕДИНЕННОЕ – №2 и №3. УСВОЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ В ОБЛАСТИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ДЕЛОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОБЛЕМ НА ПРИМЕРАХ. ИЗУЧЕНИЕ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ПРОБЛЕМ НА ПРИМЕРАХ. ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМНЫХ МОДУЛЕЙ (4 часа)
|
|
|
Цель и задачи практического занятия
Целью практических занятий №2 и №3 является усвоение на 2-м уровне основных принципов, понятий и практических методов применения системного подхода (системного анализа – СА) при решении на научной основе деловых и промышленных проблем, в том числе горного производства.
Задачи практических занятий сводятся к следующему:
– усвоение назначения, терминологии и принципиальных подходов при решении проблем в различных сферах человеческой деятельности;
– изучение современного представления о системах, их разновидностях и базовых их свойствах;
– ознакомление с методологией принятия решения в СА;
– изучение на примерах алгоритма проведения основных этапов СА.
Программа практических занятий
Программа представляет собой детализацию выше сформулированных задач.
1. Основные понятия, термины, определения и принципы СА при решении деловых и промышленных проблем.
2. Определение методологии СА, ее назначение и отличия от других дисциплин
3. Сущность и содержание терминов СА.
4. Понятие системного модуля, элементный состав системного модуля и роль в нем основного процесса, обратной связи и ограничений.
|
|
|
5.Рассмотрение логической схемы формирования системы для решения проблемы.
6. Особенности применения системного анализа для построения структур технологической деятельности предприятий по добыче полезных ископаемых/
7. Технология и основные принципы принятия решений
8. Алгоритмы проведения системного анализа
Основные теоретические положения
Сущность и назначение СА
Студенту необходимо, прежде всего, понять особенности методологии СА в сравнении с другими предметными дисциплинами. Эти особенности подчеркиваются классическими определениями СА.
Определение 1. СА – это совокупность научных методов и практических приемов решения сложных проблем в условиях неопределенности, позволяющих приять оптимальное решение при условии учета основных факторов и явлений, влияющих на проблему.
Определение 2. СА - это междисциплинарная методология исследований при решении различного рода сложных проблем на уровне современных научно–технических требований.
Назначение СА: выполнение комплекса работ по решению организационно-технических проблем в различных областях человеческой деятельности, человеко-машинным системам, по патентным исследованиям, определению научно-технического уровня разрабатываемых объектов техники и технологий, научно-техническому прогнозированию, экспертизе объектов техники, а также по методологическим основам и организации технического творчества.
|
|
|
Отличие СА от других дисциплин:
- междисциплинарность, т.е. решение таких проблем, которые не могут быть проанализированы и решены средствами одной или нескольких конкретных предметных наук;
- решение сложных проблем, отличающихся высокой степенью информационной неопределенности, т.е. таких, когда нельзя с большой достоверностью указать отклик на выходе при воздействии на вход; сложные проблемы - это также такие проблемы, которые содержат влияние человеческого фактора;
- СА рассматривает решение проблем для объектов, которые представляют собой системы, т.е. такие объекты, которые отвечают понятию «Система» со всеми ее необходимыми и достаточными свойствами;
- СА рассматривает решение проблем на основе процедур моделирования, т.е. для таких систем, для которых можно разработать эквивалентную по свойствам структурно-функциональную модель.
2.3.2 Основная терминология СА:
- система есть средство достижения цели (1-е определение); система – это совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как целое (2-е определение); обособленность от среды следует понимать как условную совокупность границ, отделяющих данную систему от других систем более высокого или аналогичного уровня; взаимодействие следует понимать как воздействие на входы данной системы со стороны других систем и воздействие выходов данной системы на другие приграничные системы;
|
|
|
- проблема - определяется как ситуация, в которой есть два состояния: одно называется существующим, другое – предлагаемым. Существующее состояние отображается существующей системой, предлагаемое состояние – гипотетической (желательной) или предлагаемой системой. Промежуток между существующей и желательной системой образует то, что называется проблемой;
- цель– проблема становится конкретным достижимым результатом тогда, когда определены цели. Цели отвечают на вопрос «что» нужно сделать, «чего нужно достигнуть?», для снятия проблемы, в отличие от последующих этапов – конкретных задач, определяющих «как» это сделать.
- критерий – это любой способ сравнения альтернатив, т.е. конечных показателей, реализованных при достижении цели. Критерием качества альтернативы может служить любой ее признак, значение которого можно зафиксировать в некоторой шкале. От критериев требуется как можно более полное сходство с целями, чтобы оптимизация по критериям, соответствовала максимальному приближению к целям;
- ограничения - это условия различной природы и содержания, определяющие границы системы, границы поиска наилучшего решения. Система для ее анализа должна быть введена в границы. Систем без границ не существует, для безграничных систем нельзя найти решения проблем. Ограничения могут быть числовыми, функциональными, логическими, физическими и т.п.
- состав системы – это внутреннее устройство системы, отражающее ее составные части, которые могут быть разбиты на более мелкие составляющие. В составе системы могут быть подсистемы, последние в свою очередь состоят из элементов – неделимых далее составляющих
- структура системы – это способ соединения подсистем и элементов, т.е. установление между ними определенных связей – отношений. Иначе говоря, совокупность необходимых и достаточных связей для достижения цели называется структурой системы. Структурная схема является инвариантом модели системы: это все элементы, все связи между элементами внутри системы и связи элементов с окружающей средой. С другой стороны, структура системы – это некоторая модель, отражающая группу свойств системы, позволяющая взглянуть не нее с различных позиций;
- модель и моделирование: модель – это целевое отображение оригинала; модель – это заменитель оригинала, отображающий в основном ее свойства, которые обеспечивают достижение цели; моделирование – это исследование объектов познанияна их моделях; другими словами, моделирование – это построение и изучение реально существующих объектов, процессов или явлений на моделях с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя;
- описание свойств системы может быть морфологическое, функциональное, информационное; они необходимы для полного описания системы; морфологическое – внутреннее устройство системы; функциональное – деятельность системы; информационное – степень неопределенности состояния системы и его изменения;
- процесс - эта функция системы, переводящая вход (входы) в выход (выходы); в любой системе в целом или подсистеме имеется основной процесс, процесс обратной связи и процесс ограничений; эти свойства устанавливаются в рамках понятия «системный модуль»
- вход, выход: вход - это воздействия на систему со стороны окружающей среды, других систем; выход - это действие данной системы на окружающую среду или другие системы;
- связи, прямая связь, обратная связь; связь определяет порядок следования процессов; прямая связь - это взаимодействие входа с выходом, т.е. все то, что поддерживает процесс; обратная связь - это связь выхода со входом, предназначенная для выполнения особых функций - контроля выхода, сравнение его с критерием и выработки вариантов воздействий на вход для обеспечения функционирования системы в соответствии с заданным критерием; в обратной связи вырабатываются и сравниваются альтернативы воздействий на вход, т.е. в обратной связи происходит активная фаза решения проблемы;
- альтернатива – это набор приемлемых решений проблемы, совместимый с целью, критерием и ограничениями.
2.3.3 Понятие «системный модуль»
В соответствии с современными системными воззрениями связи в системе и ее функционирование определяются взаимодействием, так называемых, системных модулей (рис. 3.1), которые являются носителями всей информации о структуре, составе системы и связях как внутри, так и вне системы. Для обобщенного построения структуры системы необходимо исходить из того, что элементами системы являются системные объекты, их свойства и связи.
Рис.2.1 Обобщенное представление системного модуля
Системные объекты – это отдельные модули, содержащие вход, процесс, выход, обратную связь и ограничение. В любой системе в целом или подсистеме имеется основной процесс, процесс обратной связи и процесс ограничений. Обратная связь воздействует на вход процесса для сближения желательного и реального выхода. Желательный выход определяется заказчиком (потребителем) системы. Ограничение системы отражается моделью выхода. Модель выхода - это представление о том, что должно быть на выходе системы или подсистемы в соответствии с целью и критерием.
Ограничение. В отличие от ранее данного определения, по С.Л. Оптнеру [16, ограничение содержит цель функционирования системы и принуждающие связи (ранее именно принуждающие связи назывались ограничением). Каждый из системных объектов имеет свое назначение, содержание, функции.
Логическая схема формирования системы для решения проблемы. С помощью системных модулей можно представить любую сложную систему (рис. 2.2), т.к. выход данного системного модуля может являться входом другого модуля. В этой схеме 3 системных модуля, взаимосвязанных в соответствии со структурной схемой системы.
Рис. 2.2 Представление системы с помощью системных модулей
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 362; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!