57

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

Кафедра «Прикладная информатика в экономике»

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Протокол УМС №_____

от «____» _________ 200__ г. Проректор по УРиКО

Проректор по УМР

____________ В.М.Ямашев _____________О.Н. Наумова

Лабораторный практикум

по дисциплине «Теория систем и системный анализ»

для студентов специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)»

Одобрено

Учебно-методическим

советом университета

Составитель: Савина А.Ю.

Тольятти 2008

Лабораторный практикум по дисциплине «Теория систем и системный анализ» разработан в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта по специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)», утвержденного Министерством образования и науки РФ «___» _______________ ______ г.

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры «Прикладная информатика (в экономике)»

Протокол №_______ от «_______»_______________2008 г.

Зав. кафедрой ________________ д.э.н., профессор Горелик О.М.

УТВЕРЖДЕНО

на заседании научно-методического совета

специальности «Прикладная информатика (в экономике)»

Протокол №_______ от «_______»_______________2008 г.

Председатель НМС ________________ д.э.н., профессор Горелик О.М.

Рецензент: к.т.н., доцент Малышева Е.Ю.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1 4

Лабораторная работа № 2 7

Лабораторная работа № 3 9

Лабораторная работа № 4 14

Лабораторная работа № 5 21

Лабораторная работа № 6 26

Лабораторная работа № 7 34

Лабораторная работа № 8 42

Библиографический список 46

Приложение 1 50

Приложение 2 51

Приложение 3 52

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 53

Приложение 5 54

Блок Executive 54

Блок Generator 54

Блок Exit (4) 55

Блок Queue FIFO 55

Блок Activity Delay 56

Плоттер Plotter Discrete Event 57

Лабораторная работа № 1 Представление системы в виде «черного ящика» и анализ аналогов

Цель работы: освоить метод «черного ящика» и научиться выделять сильные и слабые стороны деятельности организации на основе результатов анализа аналогов.

Задачи работы:

- построить «черный ящик» системы, выделив по 7-8 входов и выходов;

- установить связи между входами и выходами;

- на основании связей выделить наиболее существенные входы и выходы;

- провести анализ аналогов и выделить сильные и слабые стороны системы.

Предмет и объект работы определяются в соответствии с вариантом задания.

Перечень и характеристика оборудования и материалов. Для выполнения лабораторной работы используется персональный компьютер с установленным офисным программным обеспечением. Оформление работы может быть выполнено с использованием средств Microsoft Word и Microsoft Visio. В некоторых случаях необходимо для поиска информации по аналогам использовать Интернет-ресурсы, печатные СМИ.

Литература: /1/, гл.1-2, /2/, /7/, с.267-276, 441-443, /8/, с.385-400, 657-660.

Краткое изложение основных теоретических и методических аспектов предмета лабораторной работы:

«Черный ящик» - термин, широко применявшийся в кибернетике при представлении изучаемого объекта моделью «вход – выход». Образное название «черный ящик» объясняется тем, что из-за сложности изучаемого объекта и невозможности понять его внутреннее строение исследователь ограничивается наблюдением его поведения на основе измерения только входных воздействий и выходных результатов, то есть закономерностей изменения «выходов» в зависимости от изменения «входов». При этом не ставится задача изучения состава и структуры системы. Однако, модель «черного ящика» недостаточна при исследовании систем с активными элементами, поскольку для таких систем важно изучение внутренней структуры, закономерностей поведения активных элементов системы.

Модель «черного ящика» должна содержать явный критерий эффективности, который позволяет определить, насколько решение близко к цели («выходы»). При построении модели чрезвычайно важно указать, как переменные решения будут влиять на указанный критерий («входы»).

Может существовать несколько способов определения переменных решения, и не всегда сразу удается найти наиболее подходящие из них. Цели также могут быть не вполне ясны. Даже самые способные менеджеры могут не иметь представления о том, какие результаты они хотят получить. Проблемы возникают и в случае, когда целей много и необходимо выбрать одну из них, к тому же обычно невозможно оптимизировать одновременно две разные цели. Поэтому, как правило, бессмысленно получить «наибольшую прибыль при минимальных вложениях» или «максимальные блага для большинства людей».

В силу этих причин на первом, концептуальном этапе построения модели детали ее работы обычно не рассматриваются. Основное внимание уделяется определению: 1) входов, т.е. того, что модель должна обрабатывать, и 2) выходов - того, что модель производит. Модель на данном этапе называется «черным ящиком», поскольку еще не известно, какая логика будет реализована в модели.

Рис.1. Модель, построенная по принципу «черного ящика»

После определения входов и выходов модели их необходимо разбить на две категории: входы, именуемые внешними переменными, делятся на решения - переменные, контролируемые менеджером, и параметры - переменные, которыми менеджер управлять не может. Примерами переменных решения могут служить цена изделия; величина спроса и др. Примеры параметров: цены, назначаемые конкурентами; физические ограничения вместимости складского помещения; стоимость единицы сырья; прогнозируемое количество осадков и т.д. Многие неконтролируемые входные величины могут быть неизвестны заранее. Трактуя их как параметры, можно строить модель так, как если бы они были известны. Позднее можно конкретизировать численные значения этих величин, проанализировав данные и оценив эти значения или просто задать предполагаемое значение при анализе модели.

Выходы, называемые внутренними переменными, делятся на показатели эффективности (или критерии), которые определяют степень приближения к цели, и результирующие переменные, которые отражают другие следствия моделирования и помогают понять и правильно интерпретировать результаты работы модели. Критерии особенно важны, т.к. именно они показывают, насколько удалось приблизиться к преследуемой цели. Поэтому критерии часто называют целевыми функциями. Примерами целевых функций являются доход, доля рынка, совокупные издержки, степень удовлетворения клиентов и др. Примеры результирующих переменных - разбивка дохода по статьям, количество проданных изделий и др.

Некоторые определения, знание которых поможет выполнить работу.

Связь – совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Связь характеризуется направлением, силой и характером (или видом). По первым двум признакам связи можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые, а по характеру – на связи подчинения, генетические, равноправные (или безразличные), связи управления. Связи также разделить по месту приложения (внутренние и внешние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные).

Внешняя среда – это набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, действуют на систему. По сути дела, выделение внешней среды вытекает из необходимости разделения некоторой области материального мира на две части: исследуемую систему и внешнюю среду, для которой объект анализа (синтеза) не является функциональной подсистемой.

Входы системы х_i – различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему.

Выходы системы y_i – различные точки приложения влияния (воздействия) системы на внешнюю среду.

Задания по лабораторной работе приводятся в приложении 3.

Порядок выполнения лабораторной работы:

1. Исследовать заданную систему с помощью применения метода «черного ящика», а именно – определить по 7-8 входов и выходов каждой из систем и выделить по 3 наиболее существенных. Построить схему вида:

Х1

Y1

Входы		Выходы
1		1
…..		….
8		8

R yx

Рис.2. Общая схема «черного ящика»

2. На основе анализа входов и выходов системы описать, как внешняя среда воздействует на систему, как система воздействует на среду.

3. Подобрать для исследуемой системы несколько объектов-аналогов, используя материалы Интернет, городских и региональных СМИ, знания специалистов, работающих в области исследования.

4. Провести сравнительный анализ деятельности изучаемой системы и объектов-аналогов, выделить сильные и слабые стороны системы.

Контрольные вопросы:

1. Какие входы и выходы наиболее существенны для исследуемой системы, а значит, их необходимо учитывать при организации управления системой?

2. Что дает понимание входов и выходов системы?

3. Почему модель «черного ящика» не может являться достаточной при исследовании сложных социально-экономических систем?

4. Каковы результаты анализа аналогов?