Теория систем и системный анализ - Рабочая программа дисциплины - 09.03.03. Прикладная информатика - Направления подготовки

Закреплена за кафедрой	Кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики
Направление подготовки	09.03.03. Прикладная информатика
Профиль	Прикладная информатика в дизайне
Форма обучения	Очная
Общая трудоемкость	4 ЗЕТ
Учебный план	09_03_03_ ПИвД-1-2019

Курс (семестр)	1 (1)	Итого
Недель	17,5
Вид занятий	УП	РПД	УП	РПД
Лекции	18	18	18	18
Практические	18	18	18	18
Сам. работа	81	81	81	81
Часы на контроль	27	27	27	27
Итого	144	144	144	144

1. Цели освоения дисциплины

1.1.	Цель - получение студентами теоретических знаний в области теории систем и системного анализа, а также практических навыков по изучению реальных объектов и процессов, их моделированию и принятию решений по управлению ими.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

УК-1	Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
ОПК-6	Способен анализировать и разрабатывать организационно-технические и экономические процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.	Знать:
3.1.1.	Суть понятий теории системного анализа и основных категорий, практическую ценность и значимость системных исследований, современные проблемы исследования систем, классификацию систем и методов их исследования, роль и место математического и компьютерного моделирования в системном исследовании, общую технологию системного исследования.
3.2.	Уметь:
3.2.1.	- правильно выстроить процесс системного исследования, определить цель, критерии ее достижения, выполнять анализ и синтез системы, сделать выводы о способах решения проблемы; - выполнять определение объекта и предмета исследования, формулировать цель и задачи исследования; - определять систему, ее подсистемы и элементы в соответствии с принятым способом членения системы, выделять связи между элементами системы и внешней средой, устанавливать тип связей; - представлять структуру системы и ее подсистем, элементов в виде блок-схем, формул; - выполнять макро- и микроописание системы; - применять изученные методы анализа систем.
3.3.	Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.	- приемами определения объекта и предмета исследования, формулировки целей и задач; - определять систему, ее внешнюю среду, подсистемы и элементы в соответствии с принятым способом членения системы, выделять связи между элементами системы и внешней средой, устанавливать тип связей; - выполнять синтез системы, представление ее структуры системы в формализованном виде; - получать выводы и рекомендации об устранении проблемы на основе системного представления объекта; - методами обработки данных (экспертные оценки, статистическая информация); - методами получения интегральных характеристик систем.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия	Наименование разделов и тем	Вид занятия	Семестр	Часов	Компетенции	Литература
Раздел 1. Теория систем и системного анализа
1.1.	Системный анализ: основные определения (общетеоретическое, управленческое, алгоритмическое, гносеологическое). Сферы практического использования методов системного анализа в изучении и управлении процессами и явлениями. Этапы системного анализа (субъект, объект познания/управления, цель, предмет исследования, система).	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.8, Л2.5, Л2.10, Л2.3, Л2.9, Л2.4, Л2.1, Л2.11, Л3.1
1.2.	Системный анализ: основные определения (общетеоретическое, управленческое, алгоритмическое, гносеологическое). Сферы практического использования методов системного анализа в изучении и управлении процессами и явлениями. Этапы системного анализа (субъект, объект познания/управления, цель, предмет исследования, система).	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.2, Л2.8, Л2.5, Л2.10, Л2.3, Л2.4, Л2.1, Л3.1
1.3.	Классификация систем (по степени сложности – простые/сложные, по масштабам – большие/малые). Примеры систем каждого класса. Классификация систем: линейные и нелинейные; дискретные и непрерывные; стационарные и нестационарные; динамические и статические. Примеры систем каждого класса.	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.8, Л2.5, Л2.4, Л2.1, Л3.1
1.4.	Методика системного анализа: по Янгу, по Квейду, по Черняку. Общая методика системного научного исследования.	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.8, Л3.1
1.5.	Теория моделирования, модель. Понятие модели системы, ее места в процессе познания, либо управлении объектом. Классификация моделей систем: идеальные, физические, виртуальные. Математические модели систем на макро- и микроуровнях (модели типа «черный ящик» и «белый ящик»). Ошибки разработки моделей по Тарасенко: ошибки 1 рода, 2-го рода, 3-го и 4-го рода. Модели процессов, функциональные структурные модели. Модели организационной структуры систем (иерархическая, штабная, ядерная, древовидная, конгломерат).	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.8, Л3.1
1.6.	Математические модели системы (матричная форма представления структуры, множества в описании элементарного состава системы). Описание структуры системы на основе диаграмм сущность-связь (ERD). Функциональная модель структуры: диаграмм потоков данных (DFD). Математические модели системы (матричная форма представления структуры, множества в описании элементарного состава системы).	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л2.8
1.7.	Целеполагание.	Практические	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.9, Л2.11, Л3.1
1.8.	Организационное описание системы.	Практические	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.9, Л2.11, Л3.1
1.9.	Макроописание системы.	Практические	1	4	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.9, Л2.11, Л3.1
1.10.	Основы теории систем и системного анализа. История становления системного анализа. Чтение литераутры по теме.	Сам. работа	1	10	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.2, Л2.8, Л2.5, Л2.10, Л2.4, Л2.1, Л3.1
1.11.	Методика системного анализа. Чтение литературы. Выполнение индивидуального задания.	Сам. работа	1	6	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.8, Л2.5, Л2.10, Л2.3, Л2.4, Л2.1, Л3.1
1.12.	Организационное описание системы. Чтение литературы. Выполнение индивидуального задания.	Сам. работа	1	8	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.8, Л2.5, Л2.4, Л2.1, Л3.1
1.13.	Моделирование систем: ER-модели. Чтение литературы. Выполнение индивидуального задания.	Сам. работа	1	8	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.9, Л2.11, Л3.1
1.14.	Моделирование систем: DF-модели. Чтение литературы. Выполнение индивидуального задания.	Сам. работа	1	9	УК-1, ОПК-6	Л1.1, Л1.2, Л2.7, Л2.2, Л2.9, Л2.11, Л3.1
Раздел 2. Измерение свойств систем. Методы оценки интегральных свойств систем.
2.1.	Свойства систем (качественно определенные, количественно определенные), свойства внешней среды. Измерительные шкалы (метрические, порядковые). Свойства шкал (позиционность, упорядоченность, интервальность, наличие нулевой точки). Типы метрических шкал (абсолютная шкала, интервальная шкала). Корректность математических операций обработки измерений, полученных по шкалам.Неметрические шкалы (номинативная шкала, порядковые шкалы). Бинарная категориальная шкала, шкалы попарных сравнений. Шкала Лайкерта.	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л2.7, Л1.3
2.2.	Методы предварительной обработки данных: анализ выбросов, пересчет в баллы.Методы преобразования данных из метрических шкал в порядковые – методы дискретизации непрерывных переменных: метод равных интервалов, метод квантилей, нормативный метод, метод естественных интервалов, метод отклонения от среднего.	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л2.7
2.3.	Интегральные свойства объектов: понятие, подходы к оценке. Постановка задачи оценки интегральных свойств объектов. Метод простой ранжировки. Метод попарных сравнений для ранжирования объектов. Метод анализа иерархий.	Лекции	1	2	УК-1, ОПК-6	Л2.7, Л1.3, Л2.6
2.4.	Сбор и обработка результатов измерения.	Практические	1	2	УК-1, ОПК-6	Л1.3, Л2.6
2.5.	Методы предварительного анализа данных.	Практические	1	2	УК-1, ОПК-6	Л2.12, Л1.3
2.6.	Вычисление рейтинга объекта по совокупности признаков	Практические	1	2	УК-1, ОПК-6	Л2.12, Л1.3
2.7.	Метод попарных сравнений и метод анализа иерархий.	Практические	1	4	УК-1, ОПК-6	Л2.12, Л1.3, Л2.6
2.8.	Методы сбора и обработки данных.Чтение литературы. Выполнение индивидуального задания.	Сам. работа	1	10	УК-1, ОПК-6	Л2.12, Л1.3, Л2.6
2.9.	Методы предварительного анализа данных.	Сам. работа	1	10	УК-1, ОПК-6	Л2.6
2.10.	Вычисление рейтинга объекта по совокупности признаков	Сам. работа	1	10	УК-1, ОПК-6	Л2.6
2.11.	Метод попарных сравнений и метод анализа иерархий.	Сам. работа	1	10	УК-1, ОПК-6	Л2.6

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

см. приложение

5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)

см. приложение

5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

см. приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л1.1	А. В. Игнатьева, М. М. Максимцов	Исследование систем управления: учеб. пособие для вузов	М.: ЮНИТИ-[ДАНА], 2009
Л1.2	В. Н. Волкова, А. А. Денисов	Теория систем и системный анализ: учеб. для вузов	М.: Юрайт, 2010	www.biblio-online.ru
Л1.3	Саати Т.Л.	Принятие решений при зависимостях и обратных связях: Аналитические сети. Пер. с англ: Учебное пособие для ВУЗов	URSS, 2011
6.1.2. Дополнительная литература
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л2.1	Перегудов Ф.И., Тарасен-ко Ф.П.	Основы системного анализа: учебник	Томск: Изд-во НТЛ, 1997
Л2.2	О'Коннор Дж., Макдермотт И.	Искусство системного мышления: Необходимые знания о системах и творческом подходе к решению проблем:	М.: Альпина Бизнес Букс, 2006
Л2.3	Казаков А.В.	Системный анализ управления:	Барнаул, 1997
Л2.4	Сурмин Ю.П.	Теория систем и системный анализ : Учебное пособие	Киев: МАУП, 2003
Л2.5	Могилевский В.Д.	Методология систем: вербальный подход:	М.: «Экономика», 1999
Л2.6	С. А. Айвазян, В. С. Мхитарян	Прикладная статистика. Основы эконометрики: учеб. для вузов	М. : ЮНИТИ- [ДАНА], 2001
Л2.7	Мирзоев Р.Г., Харченко А.Ф.	Основные процедуры системных исследований: учебное пособие	СПб.: СПбГУАП, 2000
Л2.8	Тарасенко Ф.П.	Прикладной системный анализ: Учебник	Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004
Л2.9	Панченко В.М.	Теория систем: задачи и примеры. Ч. 1.: учебное пособие	М.: Моск. гос. ин-т радиотехники и автоматики (технический ун-т), 1999
Л2.10	Месарович М., Мако Д., Такахара И.	Теория иерархических многоуровневых систем:	М.: Мир, 1973
Л2.11	Вендров А.М.	CASE-технологии: Современные методы и средства проектирования информационных систем:	М. : Финансы и статистика, 1998
Л2.12	П. В. Конюховский	Математические методы исследования операций: пособие для подгот. к экзамену	СПб.: Питер, 2001
6.1.3. Дополнительные источники
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л3.1	Е.В. Понькина Е.В., А.С. Маничева	Теория системного анализа и принятия решений (практикум): Методическое пособие	Барнаул. Изд-во АлтГУ, 2009
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
	Название		Эл. адрес
Э1	1. Берталанфи Л. фон. Общая теория систем – критический обзор: http://grachev62.narod.ru/bertalanffy/bertalanffy_1.html
Э2	2. Теория систем и системный анализ: http://e-educ.ru/tsisa.html
Э3	3. Александров В.В. Теория систем и системное моделирование: http://www.ict.edu.ru/ft/004349/razv_system.pdf
Э4	4. Свободная энциклопедия «Википедия»: http://ru.wikipedia.org
Э5	"Теория систем и системный анализ" страница дисциплины на Образовательном портале АлтГУ (Moodle)		portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Программное обеспечение для проведения практических работ: Microsoft office Excel, Microsoft office Word, Adobe Reader, Microsoft Visio.
6.4. Перечень информационных справочных систем
Лаборатория системного анализа : http:\\laboratory_system_analysis.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория	Назначение	Оборудование
Учебная аудитория	для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик	Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Учебная аудитория	для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проекта (работы), проведения практики	Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы	помещение для самостоятельной работы обучающихся	Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на семинаре, практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного выполнения.

2. Лекция.
-На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично.
- На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал.
- Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу.
- В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их.
- Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии.
- Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания.

3. Практическое (лабораторное) занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в освоении теории и методов.
- Для подготовки к семинару необходимо просмотреть лекционный конспект, отметить наиболее непонятные моменты, прочитать литературу рекомендуемую преподавателем.
- При использовании литературы важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества.
- В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы.
- Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/).
- В процессе подготовки и построения ответов при защите результатов типовых расчетных заданий не просто пересказывайте конспект лекции, содержание презентации или задания, но и проявите больше красноречия, используйте дополнительные сведения об изучаемом объекте, чтобы украсить ваше выступление.
- При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.

4. Самостоятельная работа.
- При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и практических занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения.
- Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее.
- Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса.
- При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру.
- Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции.

5. Итоговый контроль.
- Для подготовки к зачету/экзамену возьмите перечень примерных вопросов у методиста кафедры.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, практических занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, семинарском занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом.
- Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания.