МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Теория систем и системный анализ

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экономики и эконометрики
Направление подготовки09.03.03. Прикладная информатика
ПрофильПрикладная информатика в дизайне
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план09_03_03_Прикладная информатика_ПИвД-2023
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 56
самостоятельная работа 88
Виды контроля по семестрам
зачеты: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 20 20 20 20
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 88 88 88 88
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
канд.физ.-мат.наук, доцент, Половникова Е. С.;канд.физ.-мат.нау, доцент, Кузьмин П.И.

Рецензент(ы):
канд.физ.-мат.наук, доцент, Исаева О. В.

Рабочая программа дисциплины
Теория систем и системный анализ

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика (приказ Минобрнауки России от 19.09.2017 г. № 922)

составлена на основании учебного плана:
09.03.03 Прикладная информатика
утвержденного учёным советом вуза от 26.06.2023 протокол № 4.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экономики и эконометрики

Протокол от 01.07.2022 г. № 9
Срок действия программы: 2022-2023 уч. г.

Заведующий кафедрой
д-р.экон.наук, профессор Шваков Е. Е.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование общих навыков проведения системных исследований социально-экономических процессов и явлений и выработки системных решений.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.05

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-6Способен анализировать и разрабатывать организационно-технические и экономические процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования;
ОПК-6.1 Знает основы теории систем и системного анализа, дискретной математики, теории вероятностей и математической статистики, методов оптимизации и исследования операций, нечетких вычислений, математического моделирования
ОПК-6.2 Умеет применять методы теории систем и системного анализа, математического, статистического и имитационного моделирования для автоматизации задач принятия решений, анализа информационных потоков, расчета экономической эффективности и надежности информационных систем и технологий
ОПК-6.3 Владеет навыками проведения расчетов основных показателей результативности создания и применения информационных систем и технологий
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.1. специфику экономических задач;
2. основные положения теории систем;
3. процедуры системного анализа и методы системного моделирования;
4. особенности системного анализа социально-экономических систем;
5. основы межличностных отношений в коллективе.
3.2.Уметь:
3.2.1.1. применять системный подход к анализу и синтезу сложных систем;ƒ
2. использовать методы системного моделирования для формализации предметной области исследования;
3. применять системный подход к анализу и синтезу сложных систем;ƒ
4. использовать методы системного моделирования для формализации предметной области исследования.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.1. методами сбора, систематизации, анализа, обобщения и интерпретации фактических данных.
2. навыками системного анализа;
3. приемами формализации и построения моделей предметной области.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теория систем и системный анализ
1.1. Основные положения теории систем Лекции 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.2. Методология системных исследований в экономике Лекции 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.3. Процедуры системного анализа Лекции 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.4. Моделирование систем Лекции 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.5. Модели поведения человека и обществ Лекции 4 2 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.6. Управление с системных позиций Лекции 4 2 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.7. Связи в системе. Фундаментальные свойства систем. Состав, структура и границы системы. Понятия надсистема, подсистема. Цель системы. Лабораторные 4 6 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.8. Функционирование и развитие системы. Узкое место системы. Причинно-следственные связи. Усиливающие и уравновешивающие связи. Жизненный цикл системы. Лабораторные 4 6 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.9. Системность в практической деятельности человека. Системность познавательных процессов. Нблюдатель как системный фактор. Классификация систем. Лабораторные 4 6 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.10. Основные положения системной методологии. Специфика экономических систем. Формальные и неформальные институты и особенности их исследования. Базовая методика системного анализа Лабораторные 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.11. Целеполагание. Выявление системности. Декомпозиция и агрегирование. Измерения. Выбор. Лабораторные 4 2 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.12. Моделирование как основной подход к исследованию систем. Этапы моделирования. Принципы построения моделей экономических систем. Проблемы построения моделей экономических систем. Лабораторные 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.13. Понятия системного архетипа и паттерна. Поведение систем на всех этапах жизненного цикла. Лабораторные 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.14. Виды управляющих воздействий. Управление по принципу ведущего звена. Организационная структура системы (виды и роль). Системы информационной поддержки управления (роль и принципы организации). Лабораторные 4 4 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.15. Работа с конспектами лекций. Подготовка к лабораторным занятиям. Сам. работа 4 50 Л2.1, Л1.1, Л1.2
1.16. Подготовка к итоговой аттестации по дисциплине. Сам. работа 4 38 Л2.1, Л1.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Что такое «система» в наиболее общем смысле?
а) Совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которая образует определённую целостность.
б) Любой сложный объект.
в) Множество компонентов, объединенных для достижения одной цели.
г) Упорядоченная структура данных.
Правильный ответ: а
2. Основное свойство системы, выражающееся в том, что система обладает свойствами, не присущими ее элементам в отдельности, называется:
а) Целостностью
б) Эмерджентностью
в) Структурностью
г) Иерархичностью
Правильный ответ: б
3. Свойство системы, характеризующее степень ее зависимости от внешней среды и других систем, — это:
а) Адаптивность
б) Открытость
в) Надёжность
г) Целеполагание
Правильный ответ: б
4. Деление системы на подсистемы называется:
а) Синтезом
б) Декомпозицией
в) Агрегированием
г) Формализацией
Правильный ответ: б
5. Какой из принципов не является базовым принципом системного анализа?
а) Принцип конечной цели
б) Принцип дедукции
в) Принцип единства
г) Принцип согласования ресурсов и целей
Правильный ответ: б
6. Модель системы, в которой рассматриваются только входные и выходные параметры без анализа внутренних процессов, называется:
а) Аналитической
б) Имитационной
в) Моделью «черного ящика»
г) Структурной
Правильный ответ: в
7. Процесс определения целей и выбора средств их достижения в системном анализе — это:
а) Прогнозирование
б) Планирование
в) Проектирование
г) Моделирование
Правильный ответ: б
8. Свойство системы возвращаться в состояние равновесия после внешнего воздействия — это:
а) Адаптивность
б) Устойчивость
в) Надёжность
г) Живучесть
Правильный ответ: б
9. Модель, в которой отображаются количественные соотношения между параметрами системы, называется:
а) Имитационной
б) Аналитической
в) Сетевой
г) Информационной
Правильный ответ: б
10. Графическое представление иерархии целей системы называется:
а) Блок-схемой
б) Деревом целей
в) Сетевым графиком
г) Диаграммой Исикавы
Правильный ответ: б
11. Метод исследования систем, основанный на изучении причинно-следственных связей, называется:
а) Системный подход
б) Декомпозиционный анализ
в) Факторный анализ
г) Корреляционный анализ
Правильный ответ: в
12. Способность системы изменять свою структуру и поведение для приспособления к изменяющимся условиям внешней среды — это:
а) Самоорганизация
б) Адаптивность
в) Развитие
г) Эволюция
Правильный ответ: б
13. Наука, изучающая общие закономерности процессов управления в системах различной природы, — это:
а) Теория систем
б) Кибернетика
в) Системный анализ
г) Исследование операций
Правильный ответ: б
14. Какой метод не относится к методам системного анализа?
а) Морфологический анализ
б) Дельфи-метод
в) Дисперсионный анализ
г) Анализ иерархий
Правильный ответ: в
15. Принцип, утверждающий, что любая система может быть рассмотрена как подсистема более крупной системы, называется принципом:
а) Целостности
б) Иерархичности
в) Эмерджентности
г) Модульности
Правильный ответ: б
16. Модель системы, отражающая ее состояние в определенные моменты времени, называется:
а) Динамической
б) Статической
в) Детерминированной
г) Стохастической
Правильный ответ: б
17. Процесс создания новой системы с заданными свойствами называется:
а) Моделированием
б) Проектированием
в) Анализом
г) Синтезом
Правильный ответ: г
18. Свойство системы, характеризующее ее способность выполнять требуемые функции в заданных условиях в течение определенного времени, — это:
а) Устойчивость
б) Надежность
в) Эффективность
г) Живучесть
Правильный ответ: б
19. Метод экспертных оценок, основанный на анонимном опросе специалистов, называется:
а) Методом Дельфи
б) Методом сценариев
в) Мозговым штурмом
г) Методом комиссий
Правильный ответ: а
20. Критерий эффективности системы, определяемый как отношение результата к затратам, называется:
а) Производительность
б) Рентабельность
в) Экономичность
г) Продуктивность
Правильный ответ: в

ЗАДАЧИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ»
Задача 1. Идентификация системных свойств
Условие: Является ли университет системой? Обоснуйте свой ответ, перечислив основные признаки системы и проиллюстрировав их на примере университета.
Решение:
Целостность: Университет функционирует как единое целое, хотя состоит из факультетов, кафедр, административных подразделений.
Эмерджентность: Университет обладает свойствами, которых нет у отдельных факультетов (например, право выдачи дипломов государственного образца).
Структурированность: Четкая организационная структура (ректорат, деканаты, кафедры).
Иерархичность: Ректор → проректоры → деканы → заведующие кафедрами → преподаватели.
Взаимосвязь с внешней средой: Взаимодействие с министерством образования, работодателями, абитуриентами.
Вывод: Университет является системой, так как обладает всеми основными системными свойствами.

Задача 2. Декомпозиция системы
Условие: Проведите функциональную декомпозицию системы «Стиральная машина» до 3-го уровня.
Решение:
Уровень 1: Стирка белья
Уровень 2:
Набор воды
Нагрев воды
Стирка
Полоскание
Отжим
Уровень 3 (на примере функции «Набор воды»):
Подача сигнала на клапан
Открытие клапана
Контроль уровня воды
Закрытие клапана

Задача 3. Построение «Черного ящика»
Условие: Постройте модель «черного ящик» для системы «Банкомат».
Решение:
Входы:
Запрос клиента
Банковская карта
ПИН-код
Данные от банка
Выходы:
Деньги
Чек
Информация на экране
Возврат карты
Внешняя среда:
Банк-владелец
Служба инкассации
Клиенты

Задача 4. Построение структурной схемы
Условие: Разработайте структурную схему системы «Приемная комиссия в вузе».
Решение:
text
Абитуриенты → Прием документов → Проверка результатов ЕГЭ →
→ Проведение вступительных испытаний → Формирование рейтингов →
→ Зачисление → Студенты
Связи с внешней средой: Министерство образования, школы, родители.

Задача 5. Анализ эмерджентности
Условие: Приведите пример положительной и отрицательной эмерджентности для системы «Производственная компания».
Решение:
Положительная эмерджентность: Синергетический эффект от взаимодействия отдела маркетинга и R&D приводит к созданию прорывного продукта, который не мог быть разработан этими отделами по отдельности.
Отрицательная эмерджентность: Конфликт между производственным отделом и отделом снабжения приводит к срыву сроков выполнения заказа, хотя каждый отдел в отдельности работал нормально.

Задача 6. Оценка эффективности системы
Условие: Предложите систему критериев для оценки эффективности работы интернет-магазина.
Решение:
Экономические:
Рентабельность
Объем продаж
Средний чек
Маркетинговые:
Конверсия посетителей в покупатели
Стоимость привлечения клиента
Клиентские:
Уровень удовлетворенности (NPS)
Количество повторных покупок
Операционные:
Время обработки заказа
Количество возвратов

Задача 7. Построение причинно-следственной диаграммы
Условие: Постройте диаграмму Исикавы для проблемы «Срыв сроков выполнения проекта».
Решение:
Основные категории причин:
Методы: Несовершенство методики планирования, отсутствие контроля
Люди: Низкая квалификация исполнителей, недостаточная мотивация
Материалы: Несвоевременные поставки, низкое качество материалов
Оборудование: Частые поломки, моральное старение

Задача 8. Принятие системного решения
Условие: Компания выбирает систему управления проектами. Критерии: цена (вес 0,3), удобство (0,4), функциональность (0,2), поддержка (0,1). Варианты: Jira (7,8,9,6), Trello (9,7,6,8), Asana (8,9,7,7). Определите лучший вариант.
Решение:
Jira: 7×0,3 + 8×0,4 + 9×0,2 + 6×0,1 = 7,7
Trello: 9×0,3 + 7×0,4 + 6×0,2 + 8×0,1 = 7,5
Asana: 8×0,3 + 9×0,4 + 7×0,2 + 7×0,1 = 8,1
Вывод: Лучший вариант - Asana (наибольший интегральный показатель).

Задача 9. Анализ графа системы
Условие: Рассчитайте критический путь для сетевого графика с работами A-B-C-D (длительности: 2-3-4-2).
Решение:
Ранние сроки: A=2, B=5, C=9, D=11
Поздние сроки: D=11, C=9, B=5, A=2
Резервы: все нулевые
Критический путь: A-B-C-D длительностью 11 дней

Задача 10. Построение дерева целей
Условие: Постройте дерево целей для системы «Разработка нового программного продукта».
Решение:
Генеральная цель: Выпуск конкурентоспособного ПО
Подцели 1 уровня:
Проведение маркетинговых исследований
Разработка технического задания
Создание программного кода
Тестирование продукта
Внедрение и сопровождение
Подцели 2 уровня (для цели 3):
3.1. Проектирование архитектуры
3.2. Написание модулей
3.3. Интеграция компонентов
3.4. Отладка программы

5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрено
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачета (для обучающихся, не получивших зачет по результатам текущей успеваемости) / экзамена (выбрать нужное) по всему изученному курсу. Контрольно-измерительный материал для письменного опроса формируется из заданий открытого типа текущего контроля, размещенных в онлайн-курсе на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ». Количество заданий в письменном опросе для промежуточной аттестации составляет … (указывается количество заданий, предусмотренное преподавателем).
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом.
Оценивание КИМ в целом:
Для зачета: «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий.
Для экзамена: «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51- 69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Анфилатов В.С. Системный анализ в управлении: учебное пособие для вузов Финансы и статистика, 2006
Л1.2 В.Н. Волкова, А.А. Денисов Теория систем и системный анализ: Учебник М.: Юрайт, 2018 www.biblio-online.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Журавлева В.В. Введение в системный анализ и исследование операций: учеб. пособие Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2010 RU/НБ АлтГУ/BOOK/22.18/Ж 911-979506
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ЭУКМД "Теория систем и системный анализ" portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
1. Система имитационного моделирования бизнес-процессов Project Expert.
2. MS Office – пакет офисных программ
3. Internet Explorer – Интернет-браузер
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
6.4. Перечень информационных справочных систем
СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/).
Профессиональные базы данных:
1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
207С лаборатория информационных технологий - компьютерный класс – учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; компьютеры: марка HP модель ProOne 400 G2 20-in Non-Touch AiO - 13 единиц
304С лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная; компьютеры: марка AsusTeK Computer INC модель P8B75-M; мониторы: марка ASUS модель VW224 - 15 единиц; плакат "Компьютер и безопасность"
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)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Аудиторные и внеаудиторные (самостоятельные) формы учебной работы студента имеют своей целью приобретение им целостной системы знаний по дисциплине «Теория систем и системный анализ». К его услугам лекционный курс, ориентированный на выяснение кардинальных, стержневых проблем данной учебной дисциплины, основная и дополнительная литература в библиотеке университета, возможность получения индивидуальной консультации у преподавателя.
Самостоятельная работа студента начинается с внимательного ознакомления им с «Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования». Изучение каждой темы следует начинать с внимательного ознакомления с набором вопросов РПД. Они ориентируют студента, показывают, что он должен знать по данной теме.
Содержанием самостоятельной работы студентов являются следующие ее виды:
- изучение понятийного аппарата дисциплины «Теория систем и системный анализ»;
- изучение тем самостоятельной подготовки по учебно-тематическому плану;
- работу над основной и дополнительной литературой;
- самоподготовка к практическим и другим видам занятий;
- самостоятельная работа студента при подготовке к аттестации по дисциплине;
- самостоятельная работа студента в библиотеке;
- изучение сайтов по темам дисциплины в сети Интернет;
- выполнение расчетных заданий по моделированию практических ситуаций.