Системный анализ: Рабочая программа, задание на контрольную работу

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра метрологии

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

Рабочая программа Задания на контрольную работу Факультет радиоэлектроники Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста: 653800 - стандартизация, сертификация и метрология 190800 - метрология и метрологическое обеспечение Направление подготовки бакалавра 552200 – метрология, стандартизация и сертификация

Санкт-Петербург 2004

2

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 577.4; 58.589.011.46; 517: ( 53+57/59) Системный анализ: Рабочая программа, задание на контрольную работу. – СПб.: СЗТУ, 2004. - 26 с.

Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 653800 – «Стандартизация, сертификация и метрология» (специальность 190800 – «Метрология и метрологическое обеспечение») и направлению подготовки бакалавра 552200. Рассмотрен комплекс вопросов, составляющих основы методологии системного анализа. В число тем, подлежащих изучению, включены: закономерности развития и функционирования систем, принципы системного подхода, моделирование систем, принятие решений в системах, применение методов системного анализа к исследованию организационно-технических систем. Приведена рабочая программа курса, тестовые задания, варианты заданий контрольных работ. Рассмотрено на заседании кафедры метрологии 18 июня 2004г., одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники 21 июня 2004г. Рецензенты: кафедра метрологии СЗТУ (зав. кафедрой И.Ф. Шишкин, д-р техн. наук. проф.); C.А. Кравченко, д-р техн. наук, проф., ст. научн. сотр. ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева. Составитель Г.А. Алексеев, д-р техн. наук, проф.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2004

3

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Дисциплина «Системный анализ» является дисциплиной национальнорегионального компонента естественно - научного цикла учебного плана инженерной специальности

190800 – "Метрология и метрологическое

обеспечение" и направления подготовки бакалавра 552200 – «Стандартизация, сертификация и метрология». Цель изучения дисциплины – подготовка будущего инженера – метролога к решению задач, связанных с анализом систем. Задачей дисциплины является изучение методологии системного анализа. В результате изучения дисциплины студент должен знать методы системного анализа, методы формирования множества возможных вариантов решения системных задач, методы моделирования систем; уметь исследовать системы методами системного анализа, решать многокритериальные задачи оптимизации в системах; иметь представление о проблемах использования системного анализа в различных областях науки и техники. Дисциплина «Системный анализ» базируется на курсах «Высшая математика», «Физика» и используется при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин, при выполнении курсовых и дипломных работ. 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ( Объем дисциплины 110 часов) ВВЕДЕНИЕ ( 2 часа ) Предмет, задачи и содержание дисциплины. Сущность и значение системного анализа, его место в системе наук и значение для практической деятельности. Структура курса и его роль в метрологической специализации инженера, связь с другими дисциплинами.

4

2.1.1. Возникновение и развитие системных представлений (6 часов) [1], c. 7…15 или [2], c. 5…14 Роль системных представлений в практической деятельности. Внутренняя системность познавательных процессов. Системность как общее свойство материи. История развития системных представлений. Системный подход. Принципы системного подхода. Системный анализ. Методология системного анализа. Особенности математического аппарата, используемого в системных исследованиях. 2.1.2. Системы. Закономерности функционирования и развития систем (20 часов) [1], c. 16…48; [2], c. 15…70 2.1.2.1 Определение понятия “система” Формирование понятия “система”. Основные признаки системы. Материальные

и

нематериальные

системы.

Система

и

среда.

Выбор

определения понятия “система” на различных этапах системного представления объекта. 2.1.2.2. Понятия, определяющие строение и функционирование систем Элементы. Классификация элементов. Компоненты и подсистемы. Связи. Цель. Структура. Внешняя среда. Надсистема. Подведомственные системы. Система в целом. Состояние. Поведение. Равновесие. Устойчивость. Развитие.

5

2.1.2.3. Свойства систем Общие свойства систем. Структурные свойства. Динамические свойства. Свойства, характеризующие описание и управление. Свойства организационно-технических систем. Инерционность систем. Оценка свойств систем. 2.1.2.4. Виды и форма представления структур Сетевые структуры. Иерархические структуры. Многоуровневые иерархические структуры. Многоцелевые структуры. Матричные структуры. Смешанные иерархические структуры с горизонтальными и вертикальными связями. Структуры с произвольными связями. 2.1.2.5. Классификация систем Виды классификации систем. Открытые и закрытые системы. Целенаправленные

системы.

Классификация

систем

организованных

систем.

по

Классификация степени

Класс

систем

по

организованности.

плохо

сложности.

Класс

организованных

хорошо

систем.

Класс

самоорганизующихся систем. 2.1.2.6. Сложность систем Сложность при решении системных задач и ее оценка. Три степени

сложности.

Вычислительная сложности.

Меры

сложность.

сложности

систем.

Машина

Тьюринга.

Полиномиально-временные

Экспотенциально-временные

алгоритмы.

Предел

Бреммермана.

Временная

алгоритмы.

функция

Класс

Р-задач.

Класс

Е-задач.

6

Недетерминированные полиномиальные задачи ( класс NP- задач ). NP- полные задачи. 2.1.2.7. Закономерности систем Закономерности взаимодействия части целого. Целостность. Интегративность.

Закономерности

иерархической

упорядоченности.

Коммуникативность. Иерархичность. Закономерности функционирования и развития

систем.

Закономерности

Историчность. осуществимости

Закономерность систем.

самоорганизации.

Эквифинальность.

Закон

”необходимого разнообразия”. Закономерность потенциальной эффективности. Закономерности технических систем. 2.1.2.8. Закономерности целеобразования Закономерности

возникновения

и

формулирования

целей.

Зависимость представления о цели и формулировки цели от стадии познания объекта и от времени. Зависимость цели от внешних и внутренних факторов. Закономерности формирования структур целей. Зависимость способа представления целей от стадии познания объекта. Проявление в структуре целей закономерности целостности. Закономерности формирования иерархических структур целей. 2.1.3. Моделирование систем (20 часов) [1], c. 49…62; [2], c. 71…145 2.1.3.1. Подобие и модели систем Моделирование как метод научного познания. Методологические основы моделирования систем. Общая характеристика проблемы моделирования систем. Характеристики моделей систем. Цели моделирования систем.

7

Подобие. Подлинная система. Моделирующая система. Модель. Теория моделирования. Типы моделирующих отношений. 2.1.3.2. Виды моделирования систем Классификация видов моделирования. Классификационные признаки. Характеристика основных видов моделирования систем. Математическое моделирование. моделирование.

Аналитическое, Реальное,

имитационное,

натурное,

комбинированное

физическое,

кибернетическое

моделирование систем. 2.1.3.3. Методы моделирования систем Моделирование сложных систем и проблема принятия решения. Формирование

критериальных

функций

на

основе

многоуровневого

представления. Классификация методов моделирования сложных систем. 2.1.3.4. Количественные методы формализованного представления систем Аналитические методы, статистические методы, методы дискретной математики, методы, основанные на теоретико-множественном представлении систем, логические методы, лингвистические представления, графические методы. 2.1.3.5. Качественные методы формализованного представления систем. Методы экспертных оценок, методы типа Делфи, методы типа деревьев целей, морфологические методы, методы типа сценариев, методы коллективной генерации идей.

8

2.1.3.6. Специальные методы моделирования систем. Системно-структурное моделирование. Ситуационное моделирование. Имитационное моделирование. Машинные методы моделирования систем. 2.1.4. Декомпозиция и агрегирование как процедуры системного анализа (15 часов) [1], c. 63…81 2.1.4.1 Декомпозиция систем Анализ и синтез в системных исследованиях. Особенности методов синтеза систем. Модели систем как основание декомпозиции. Принципы декомпозиции. Алгоритмизация процесса декомпозиции. 2.1.4.2. Агрегирование систем Агрегирование, эмерджентность, внутренняя целостность систем. Виды

агрегирования.

Конфигураторы.

Эмерджентность

как

результат

агрегирования.

Операторы. Классификация как агрегирование. Функции

нескольких переменных как агрегат, структуры как агрегаты. Семантические сети. 2.1.5. Принятие решений в системах (20 часов) [1], c. 81…111 Основные многокритериального

положения. выбора.

Многообразие Множество

задач

возможных

выбора. и

Задача

множество

выбираемых решений. Лицо, принимающее решение. Векторный критерий. Отношение предпочтения. Постановка задачи многокритериального выбора. Описание выбора на основе бинарных отношений. Определение бинарного отношения. Типы бинарных отношений. Отношение порядка.

9

Множество недоминируемых решений. Требования, предъявляемые к отношению предпочтения. Алгоритм построения множества недоминируемых решений. Множество Парето. Алгоритм нахождения множества Парето. Функции выбора. Выбор в условиях неопределенности. Оптимизация и выбор. Экспертные методы выбора. Человеко-машинные системы и выбор. Выбор и отбор. 2.1.6. Этапы системного анализа (10 часов) [2], c. 146…154 Разработка методики системного анализа. Формулировка проблемы. Выявление целей. Формирование критериев. Генерирование альтернатив. Алгоритм проведения системного анализа. Реализация результатов системных исследований. 2.1.7. Применение методов системного анализа в организационнотехнических системах (15 часов) [2], c. 289…344; 377…412 Применение методов и моделей системного анализа при управлении предприятиями.

Системный

анализ

управления

проектами

технических

комплексов (технических систем). Системный подход в метрологии: система обеспечения единства измерений (конкретизация принципов системного подхода). Системный подход в стандартизации: стандартизация межотраслевых систем и комплексов стандартов. Системный подход в управлении качеством продукции. Заключение ( 2 часа ) Краткое обобщение основных вопросов курса. Перспективы развития системного анализа. Направления самостоятельного углубления знаний в области системного анализа.

10

2.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНО-ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ (16 часов) Темы лекций

Объем, ч

1. Введение. Принципы системного подхода

2

2. Системы и их свойства. Закономерности систем

4

3. Моделирование систем

2

4. Декомпозиция и агрегирование систем

2

5. Принятие решений в сложных системах

4

6. Применение методов технических системах

системного

анализа

в

организационно-

2

2.3. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ (12 часов) 1. Методы анализа систем (4 часа). 2. Принятие решений в системах (4часа). 3. Моделирование систем (4часа). 3. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основной: 1. Романов В.Н. Системный анализ. – СПб.: СЗТУ. – 2002.- 187 с. 2. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа: Учебник для студентов вузов.

2-е изд. перераб. и доп. – СПб.: Изд-во

СПбГТУ,1999. –512 с. Дополнительный: 3. Гиг Дж. Прикладная общая теория систем: в 2-х кн. - М.:

Мир, 1961.

4. Измерения в промышленности: Справ. изд. в 3-х кн. – М.: Металлургия, 1990. 5. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. - М.: Радио и связь, 1990. 6. Месарович М., Мако Д. Тахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. – М.: Мир, I973.

11

7. Месарович М., Тахара Я. Общая теория систем: Математические основы. М.: Мир», 1978. 8. Моисеев Е.Н. Математические задачи системного анализа. -- М.: Наука, 1961. 9. Николаев В.И., Петухов О.А., Хамидуллин Р.Р. Дискретные структуры. Основы теории: Учеб. пособие. – СПб.: СЗПИ, 1999, - 154 с. 10. Пepeгyдoв Ф.Я., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ.—М.: Высш. школа, 1989. 11. Романов В.Н. Основы системного анализа: Учебн. пособие. – СПБ.: СЗПИ, 1996. – 137 с. 12. Романов В.Н. Системный анализ для инженеров. – СПб: СПб гос. университет (институт химии). – 1998. –166 с. 13. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование. Организация систем. - М.: Радио и связь, 1991. 14. Саркисян С.А., Ахундов B.М., Минаев Э.С. Анализ и прогноз развития больших технических систем.- М.: Наука, 1963. 15. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб. пособие. – СПб.: Бизнесс-пресса, 2000. –326 с. 4. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ 1. В чем заключается роль системных представлений в практической деятельности? 2. Охарактеризуйте историю развития системных представлений. 3. Охарактеризуйте понятия “системный анализ” и “системный подход”. В чем заключаются принципы системного подхода? 4.

В

чем

заключаются

особенности

математического

аппарата,

используемого в системном анализе? 5. Какие основные понятия дискретной математики используются в системном анализе? Приведите примеры. 6. Определите понятие “система” и поясните развитие системных представлений на примере изменения этого понятия.

12

7. Перечислите основные признаки системы. 8. Охарактеризуйте схематическое представление системы. 9. Как осуществляется взаимодействие системы и среды? 10. Приведите примеры изменения понятия система с развитием системных представлений об объекте анализа. 11. Определите следующие понятия, характеризующие строение и функционирование систем: связи, цель, структура, их взаимосвязь. Приведите примеры. 12.

Дайте

определения

понятий:

внешняя

среда,

надсистема,

подведомственные системы, система в целом. Поясните их взаимосвязь Приведите примеры. 13. Объясните смысл системных понятий: состояние, поведение, равновесие, устойчивость, развитие систем. Поясните

их взаимосвязь.

Приведите примеры. 14. Какие основные свойства больших организационно-технических систем Вы знаете и как они классифицируются по группам? Приведите примеры свойств систем каждой группы. 15. Какие общие свойства, характеризующие тип систем Вы знаете? Приведите примеры. 16. Какие структурные свойства систем Вы знаете и что они характеризуют? Приведите примеры. 17. Какие динамические свойства систем Вы знаете и что они характеризуют? Приведите примеры. 18. Какие свойства систем, характеризующие описание и управление Вы знаете и что они определяют? Приведите примеры. 19. Какими методами могут быть получены оценки системных свойств организационно-технических систем? В чем заключаются эти методы? Приведите примеры. 20. Какие виды и формы представления структур Вы знаете и в чем они заключаются?

13

21.Что представляет собой сетевая структура? В каких случаях применяются

сетевые

структуры?

Какие

понятия

используются

при

применении сетевых моделей. Приведите примеры. 22. Что представляет собой иерархическая структура? Какие связи используются в иерархических структурах и чем они характеризуются? Приведите примеры. 22. Какие структуры являются многоуровневыми иерархическими? В чем заключаются особенности этих структур? Приведите примеры. 23. В чем заключаются особенности матричных структур? Где они используются? Приведите примеры. 24.

Какие

структуры

являются

смешанными

иерархическими

с

вертикальными и горизонтальными связями? 25. Когда применяются структуры с произвольными связями и в чем заключаются их особенности? 26. Какие принципы классификации систем Вы знаете? На какие классы и с

какими

целями

классифицируют

системы?

Приведите

примеры

классификации систем. 27. Какие системы относятся к открытым и какие к закрытым и в чем заключаются их особенности? Приведите примеры. 28. Какие системы являются целенаправленными и в чем заключаются их особенности? Приведите примеры. 29. Как классифицируются системы по сложности? Приведите примеры. 30. Как классифицируются системы по степени организованности? Приведите примеры систем различной степени организованности. 31. Что понимается под сложностью системных задач и как она оценивается? 32. Какие три степени сложности Вы знаете и в чем они заключаются? 33. Что является мерой сложности систем? 34. В чем смысл предела Бреммермана? 35. В чем заключается вычислительная сложность системных задач?

14

36. Что понимается под временной функцией сложности и как классифицируются задачи в зависимости от скорости роста их функций сложности? 37. Что понимается под полиноминальными временными функциями сложности? 38. Какие алгоритмы являются экспотенциально-временными? 39. Какие задачи относятся к классу NP-полных задач? 40. На какие группы подразделяются закономерности систем и какие закономерности входят в эти группы? 41. Какие закономерности иерархической упорядоченности Вы знаете и в чем они заключаются? 42. В чем заключается закономерность коммуникативности систем? Приведите примеры. 43. В чем заключается закономерность иерархической упорядоченности систем? Приведите примеры применения данной закономерности. 44. Какие закономерности взаимодействия части и целого Вы знаете, в чем заключается их сущность? 45. В чем заключается сущность закономерностей целостности и интегративности? Приведите примеры. 46. Какие закономерности функционирования и развития систем Вы знаете и в чем они заключаются? 47. В чем заключается сущность закономерности историчности? Приведите примеры. 48. В чем заключается сущность закономерности самоорганизации? Приведите примеры. 49. Какие закономерности систем входят

в группу закономерностей

осуществимости систем и в чем они заключаются? 50. В чем заключается закономерность эквифинальности? Приведите примеры. 51. В чем заключается закономерность необходимого разнообразия?

15

52. В чем заключается закономерность потенциальной эффективности систем? 53. Какие закономерности развития технических систем Вы знаете и в чем они заключаются? 54. В чем заключается закономерность увеличивающегося разнообразия исполнений технических систем? 55. В чем заключается закономерность ограниченного многообразия исполнений технических систем? 56. В чем заключается закон преемственного развития технических систем? 57. Какие закономерности целеполагания Вы знаете и в чем заключается их сущность? 58.

В

чем

заключаются

закономерности

возникновения

и

формулирования целей? 59. Как формулируются закономерности формирования структур целей? 60. В чем заключается закономерность зависимости представления о цели и формулировки цели от стадии познания объекта (процесса) и от времени? Приведите примеры. 61. В чем заключается закономерность зависимости цели от внешних и внутренних факторов? Приведите примеры. 62. Как формулируется и в чем заключается закономерность возможности (и необходимости) сведения задачи формулирования общей, глобальной цели к задаче ее структуризации? 63. Как формулируется и в чем заключается закономерность зависимости способа представления целей от стадии познания объекта? 64. В чем заключается закономерность проявления целостности в структуре целей? 65.Какие закономерности формулирования иерархических структур целей существуют и в чем заключается их сущность?

16

66. В чем заключается смысл моделирования как метода научного познания? Приведите примеры. 67. В чем заключаются методологические основы моделирования систем? 68. Охарактеризуйте следующие понятия, используемые в теории моделирования систем: «подобие», «подлинная система», «моделирующая система», «моделирование», «моделирующие отношения». 69. Приведите характеристики моделей систем. 70. В чем состоят цели моделирования систем? 71. Каким образом и по каким признакам осуществляется классификация видов моделирования систем? 72. Охарактеризуйте основные виды моделирования систем. 73. Какие методы моделирования систем Вы знаете? 74. Охарактеризуйте классификацию методов моделирования систем. 75. В чем заключается взаимосвязь моделирования систем и проблемы принятия решений? 76. Как осуществляется формирование критериальных функций на основе многоуровневого представления систем? 77. Приведите примеры применения методов моделирования систем. 78. Как классифицируются количественные методы формализованного представления систем? 79. В чем заключаются и где применяются аналитические методы формализованного представления систем и в чем они заключаются? 80.

В

каких

областях

применяются

статистические

методы

моделирования и в чем они заключаются? 81. На каких основных понятиях базируется теоретико-множественное описание систем и как они используются при моделировании? 82. В чем особенность использования логических и лингвистических методов формализованного представления систем? 83.

В

чем

заключаются

графические

методы

представления систем и какие их разновидности Вы знаете?

формализованного

17

84. Как классифицируются качественные методы формализованного представления систем? 85. В чем заключаются методы активизации интуиции и опыта специалистов? 86. Охарактеризуйте методы экспертных оценок, методы типа деревьев целей, морфологические методы? 87. В чем заключается системно-структурное моделирование? 88. Охарактеризуйте ситуационное моделирование систем. 89. В чем заключаются особенности имитационного и машинного моделирования? 90. Как осуществляется декомпозиция систем? Приведите примеры. 91. В чем заключаются и как соотносятся анализ и синтез в системных исследованиях? 92. В чем заключаются особенности методов синтеза систем? 93. Как используются модели систем при их декомпозиции? Приведите примеры. 94. В чем заключаются принципы декомпозиции систем? 95. В чем смысл алгоритмизации процесса декомпозиции? 96. В чем заключается агрегирование систем и как оно связано с декомпозицией? Приведите примеры. 97. Объясните понятия «агрегат», «эмерджентность», «внутренняя целостность систем» и их взаимосвязь. Приведите примеры. 98. Какие виды агрегирования Вы знаете? Приведите примеры. 99.

Охарактеризуйте

понятие

«агрегат-конфигуратор».

Приведите

примеры. 100. Охарактеризуйте понятие «агрегат-структура». Приведите примеры. 101. Охарактеризуйте понятие «агрегат-оператор». Приведите примеры. 102. Что означает понятие «семантические сети» и как они используются при моделировании систем?

18

103. Как осуществляется классификация задач принятия решений в сложных системах? 104. В чем заключается принятие решения на основе критериального выбора? 105. Как формулируется многокритериальная задача выбора? 106. В чем состоят основные положения описания на языке бинарных отношений? 107. Дайте определение понятия «бинарное отношение». Приведите примеры различных типов бинарных отношений. 108. Какие типы критериев используются при принятии решений в сложных системах? 109. В чем заключается метод анализа иерархий? 110. Какие типы сверток применяются при принятии решений? 111. В чем заключается метод главного критерия? 112. В чем заключается метод оценки альтернатив, основанный на введении расстояния? 113. Как при оценке альтернатив используются пороговые критерии? 114. Что такое множество Парето и как оно используется при оценке альтернатив? 115. Как учитывается влияние окружающей среды при выборе оптимального решения? 116. Охарактеризуйте методику системного анализа. 117. Каким образом осуществляется формулировка проблемы? 118. В чем особенность выявления целей при системном исследовании систем? 119. Как осуществляется формирование критериев и генерирование альтернатив? 120. Как реализуются результаты системных исследований?

19

5. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ Целью

выполнения

контрольных

заданий

в

процессе

изучения

дисциплины «Системный анализ» является приобретение навыков проведения исследования

сложных

объектов

на

основе

применения

методологии

системного анализа. Студент по выбору выполняет задания либо первой, либо второй группы. При выполнении заданий первой группы студенты

выполняют

контрольную работу, которая включает четыре задания (1,2,3,4). При подготовке к выполнению контрольной работы необходимо ознакомиться с соответствующими разделами теоретического материала по рекомендованной учебной литературе. Контрольная работа выполняется в тетради с полями. На титульном листе указывается фамилия, шифр, факультет и специальность студента. Варианты и значения исходных данных задания определяются студентом по его индивидуальному шифру и должны строго соответствовать приведенным указаниям по их выбору. Условие задачи переписывается полностью. Каждый этап расчета следует сопровождать

необходимым

пояснением,

приведением

необходимого

расчетного выражения и полученных результатов вычислений. Выполненная

контрольная

работа

сдается

на

рецензирование.

Исправления в работе производятся так, чтобы рецензент мог сопоставить первоначальный и новый варианты. Задания первой группы Задание № 1 Провести анализ основного содержания темы, приведенной в графе 2 табл. 1, используя соответствующие тестовые задания, данные в разд. 4. Номера тестовых заданий, которые необходимо использовать при выполнении задания, указаны в графе 3 этой же таблицы.

20

Рассмотреть взаимосвязь основного содержания темы, рассмотренной в задании № 1, с другими разделами системного анализа, тематика которых указана в графе 4 табл. 1 и проанализировать использование основных положений и понятий этой темы в указанных разделах. Привести конкретные примеры использования основных положений и понятий системного анализа из тем, рассмотренных в задании № 1, в различных областях метрологии, стандартизации и сертификации и подтвердить их соответствующими нормативно-техническими документами. Таблица 1 №

Тема

Тестовые Взаимосвя- Первая занные буква задания разделы фамилии представления и их 1…5 3 А Принципы системного

4

Системные развитие. подхода Понятие «система» и его трансформация на различных этапах развития системных представлений Основные понятия, характеризующие строение и функционирование систем Свойства систем

5

Структура систем

19…25

7

Д

6

Классификация систем

26…30

4

Е

7

Сложность систем

31…39

4

Ж,З

8

Закономерности систем

40…52

1

И

9

Закономерности технических систем

53…56

1

К

10 Закономерности целеобразования

57…65

18

Л

11 Подобие и модели систем

66…69

16

М

12 Виды моделирования систем

70…72

13

Н

13 Методы моделирования систем

73…77

12

О

14 Количественные формализованного систем

78…83

15

П

1 2 3

методы представления

6…10

3

Б

11…13

1

В

14…19

6

Г

21

методы 84…86 15 Качественные формализованного представления систем 16 Специальные методы моделирования 87…89 систем как процедура 90…95 17 Декомпозиция системного анализа как процедура 96…102 18 Агрегирование системного анализа 19 Принятие решений в сложных системах 103…107

14

Р

11

С

18

Т

17

У,Ф

21

Х,Ц

20 Выбор оптимального решения

108…116

21

Ч,Ш,Щ

21 Этапы системного анализа

117…120

19,20

Э,Ю,Я

Задание № 2. Даны бальные оценки 9 вариантов (альтернатив) по 10 критериям в задаче принятия решений полученные на основе экспертных данных (табл. 2). Требуется: 1. Выделить варианты, входящие в множество Парето, предполагая критерии равной важности. 2. Для вариантов, включенных в множество Парето, из табл. 5 выбрать весовые коэффициенты и с их учетом определить наилучший вариант используя: а) аддитивную свертку критериев; б) мультипликативную свертку критериев; в) свертку по наихудшему критерию (максиминную свертку); г) свертку по наилучшему критерию; д) метод пороговых критериев; е) метод расстояния; ж) метод главного критерия. Указание. Выбор варианта задания из табл. 2 осуществляется по двум последним

цифрам

шифра.

Семь

альтернатив

студент

выбирает

по

предпоследней цифре шифра (одна альтернатива приведена в строке с соответствующим номером, шесть других в шести последующих строках), а две последние – по последней цифре шифра (столбец с соответствующим номером и следующий за ним столбец).

22

Например, шифру 85-353 соответствуют варианты, оценки одного из которых приведены в строке 5, а шести других – в строках 6, 7,8, 9, 0, 1. Оценки двух последних вариантов даны в столбцах 3 и 4. Пороговое значение для каждого критерия дано в последней строке табл. 5. В методе расстояний в качестве идеального варианта принять вариант, у которого оценки по всем критериям равны 5 баллов. Применяя метод расстояний и метод главного критерия считать критерии равной важности. Таблица 2 Последняя цифра шифра

Предпоследняя цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

3

3

2

3

3

3

3

4

2

3

2

4

3

3

5

3

4

4

4

2

3

3

3

3

2

2

1

1

4

2

2

3

4

3

3

2

4

4

2

5

2

2

3

5

2

2

4

4

2

2

3

1

1

1

6

3

3

2

2

2

2

3

3

2

3

7

2

2

2

5

4

1

5

3

2

2

8

2

1

1

3

3

2

1

3

2

1

9

3

1

2

5

3

2

2

3

2

1

0

4

3

3

5

3

3

2

4

2

3

23

Таблица 3 Критерии

Номера вариантов

К1

К2

К3

К4

К5

К6

К7

К8

К9

К10

1

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

2

0,01

0,05

0,10

0,14

0,20

0,20

0,14

0,10

0,05

0,10

3

0,02

0,05

0,15

0,20

0,25

0,15

0,10

0,05

0,03

0,02

4

0,10

0,10

0,06

0,03

0,14

0,02

0,20

0,05

0,25

0,05

5

0,10

0,10

0,15

0,15

0,02

0,02

0,30

0,10

0,03

0,03

6

0,05

0,15

0,05

0,05

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

7

0,05

0,25

0,05

0,20

0,02

0,14

0,03

0,06

0,10

0,10

8

0,14

0,03

0,06

0,10

0,10

0,05

0,25

0,05

0,20

0,02

9

0,15

0,05

0,05

0,15

0,10

0,06

0,04

0,20

0,10

0,10

0

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

F

3

4

2

3

2

4

4

2

2

2

Задание № 3. Провести анализ известного объекта (системы) в соответствии с алгоритмом системного анализа. При проведении анализа использовать предлагаемую ниже схему и отразить в ней соответствующие основные аспекты [1] : Цель системы. Структуризация цели. Система в целом, полная система, подсистемы. Структуризация системы. Окружающая

среда.

Вышестоящие

системы.

Подведомственные

(нижележащие) системы. Системы одного уровня. Связи в системе. Выделение и классификация связей. Использование принципов системного подхода при анализе системы. Использование закономерностей систем при анализе системы. Методы системного анализа, применяемые при анализе системы. Параметры, характеризующие входы, ресурсы и (или) затраты, необходимые для функционирования системы.

24

Параметры, характеризующие выходы, результаты и (или) прибыль в результате функционирования системы. Процессы преобразования в системе: программы, подпрограммы, работы. Руководители, лица, принимающие решение (ЛПР), исполнители. Варианты системы, при которых могут быть достигнуты поставленные цели. Параметры, критерии или меры эффективности, позволяющие оценить степень достижения целей. Модели принятия решений, позволяющие осуществить выбор вариантов. Оптимальный вариант системы для заданных условий. Проанализировать одну из подсистем системы и кратко охарактеризовать её в соответствии с предлагаемой схемой. Рассмотреть один из элементов системы, его альтернативные варианты и возможности выбора оптимального варианта. Задание № 4.

Используя метод анализа иерархий исследовать проблему

выбора СИ, предназначенного для измерения физической величины (контроля параметра) [1,4,11]. Рекомендуемые критерии для сравнительных оценок СИ: стоимость, точность, универсальность, габариты, уровень автоматизации, надежность, диапазон измерений, производительность (время, затрачиваемое на проведение

одного

измерения).

Для

выбора

измеряемой

величины

(контролируемого параметра) и вариантов СИ студент может использовать данные табл.4. Конкретные

цели

и

условия

проведения

измерений

(контроля

параметров), для которых определяются приоритеты, выбираются студентом либо самостоятельно, либо из числа рекомендуемых: а) измерение проводится при

выполнении

научно-исследовательских

работ

с

целью

получения

максимальной точности результата измерения; б) контроль параметра осуществляется в производственных условиях ( на рабочем месте, в ОТК, в измерительной лаборатории предприятия); в) измерение (контроль параметра) осуществляется

в

процессе

проведения

какого-либо

вида

испытаний

определенного объекта (СИ, средств испытаний, образца продукции и т. д.).

25

Таблица 4

0

Физическая величина (контролируемый параметр) Время

Часы: механические, электромеханические, кварцевые

1

Линейный размер

Штангенциркуль, микрометр, рычажный микрометр

2

Масса

Весы: рычажные, пружинные, электромагнитные

3

Температура

4

Сила

Термометры контактные: механические, электрические. Пирометры Динамометр: электрический, механический, гидравлический

5

Угловая скорость

Тахометр: механический, электрический, бесконтактный эл.

6 7

Параметры шероховатости Расстояние до цели

Профилограф-профилометр, двойной микроскоп МИС-11, Микроинтерферометр МИИ-4 Оптический прицел, бинокль, дальномер

8

Поле допуска вала

Калибр, рычажный микрометр, оптиметр

9

Давление

Манометр: жидкостной, мембранный, электронный

i

Варианты СИ

Задания второй группы Контрольные работы, выполняемые в соответствием с заданиями второй группы включают элементы научно-исследовательской работы студентов. Объектом системного анализа при выполнении контрольной работы этой группы являются проблемы, связанные с профессиональной деятельностью студента. Выбор объекта и методику его исследования следует согласовать с преподавателем. Примерами объектов анализа могут являться: система метрологического обеспечения на предприятии, система управления качеством, система стандартов предприятия, а также проблемы, связанные с разработкой новых средств измерений, совершенствованием существующих, разработка документов по стандартизации и технических документов на продукцию, услуги, или разработка общетехнических или организационно-методических документов.

26

Содержание 1. Цели и задачи изучения дисциплины

3

2. Содердание дисциплины

3

3. Библиографический список

10

4. Тестовые задания

11

5. Задания на контрольные работы

19

Сводный темплан 2004 г. Лицензия ЛП № 020308 от 14.02.97 Санитарно-эпимиологическое заключение № 78.01.07.953.П.005641.11.03 от 21.11.2003 г.

Подписано в печать Б.Кн.-журн.

П.л. Тираж

Формат Б.л.

60*84

1/16

РТП РИО СЗТУ Заказ

Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов СанктПетербурга 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5