Теория систем и системный анализ «Основное содержание системного анализа заключено не в формальном математическом аппарате, описывающем «системы» и «решение. - презентация

1 Теория систем и системный анализ «Основное содержание системного анализа заключено не в формальном математическом аппарате, описывающем «системы» и «решение проблем» и не в специальных математических методах, … а в его концептуальном, т.е. понятийном аппарате, в его идеях, подходе и установках» [Никаноров С.П.]

2 2 Общие сведения по дисциплине Название : Теория систем и системный анализ. Читается для специальностей : «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», «Прикладная информатика в экономике». Важность изучения дисциплины : Специалист с квалификацией математик-программист или информатик-экономист, должен на достаточно высоком уровне владеть основами информационно-аналитической деятельности, методами и средствами системного анализа слабоструктурированных предметных областей. Сфера профессионального использования : Информационно-аналитическая деятельность.

3 3 Краткое описание дисциплины Курс посвящен изучению принципов информационно-аналитической деятельности, методов системного анализа, средств автоматизации моделирования систем и процессов. Программа курса разбита на следующие основные блоки: основные понятия системных исследований и принципы системного подхода; основные понятия ноосферного системного подхода (системологии); основы теории систем; методы и средства системного анализа.

4 4 Цели и задачи преподавания дисциплины Основной целью дисциплины является формирование у студентов знаний и умений в области: системных исследований; моделирования и анализа систем; технологий системного моделирования и анализа; технологии объектного моделирования и анализа; технологии системно-объектного моделирования и анализа.

5 5 Место дисциплины среди смежных дисциплин Данная дисциплина требует предварительного изучения курсов : «Дискретная математика»; «Информатика»; «Программирование»; «Вычислительные системы и сети»; «Информационные технологии». В то же время дисциплина является одной из базовых дисциплин для дисциплин: «Проектирование информационных систем»; «Информационный менеджмент»; «Информационные системы».

6 6 Начальные знания Для успешного освоения курса требуется знание основ таких дисциплин как: «Дискретная математика»; «Информатика»; «Программирование»; «Вычислительные системы и сети»; «Информационные технологии».

7 7 Итоговые знания, умения и навыки В результате изучения дисциплины студенты должны ЗНАТЬ: основные понятия теории систем и системного анализа; принципы системного подхода; система логические и когнитивные основы информационно-аналитической деятельности; методики проведения системного анализа; инструментальные средства системного анализа.

8 8 Итоговые знания, умения и навыки В результате изучения дисциплины студенты должны УМЕТЬ: применять системный подход при проведении анализа слабоструктурированной и слабо формализованной информации; применять компьютерные средства системного анализа; использовать стандарты и методы моделирования (3VM, IDEF, УФО-анализ).

9 9 Содержание лекционного курса Тема 1. Системные исследования. Тема 2. Моделирование и анализ систем. Основные подходы. Тема 3. Технологии системного моделирования и анализа. Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа. Тема 5. Технология системно-объектного моделирования и анализа.

10 10 Тема 1. Системные исследования. В данной теме рассмотрена структура самостоятельного научного направления, с одной стороны, и системных исследований, с другой. Показано, что системные исследования могут в настоящее время рассматриваться как самостоятельное научное направление. Кроме того, прослежена эволюция системного подхода и его принципов; выявлены различия традиционного системного подхода и системного подхода ноосферного этапа развития науки, т.е. системологии.

11 11 Тема 2. Моделирование и анализ систем. Основные подходы. В данной теме рассмотрены основные подходы к моделированию и анализу сложных слабо формализованных систем. При этом изучены проблемы традиционного системного подхода и системного анализа, а также причины их существования. Кроме того, показаны особенности объектно-ориентированного подхода и обоснована необходимость интеграции системно- структурного и объектно-ориентированного подходов. Приведены основные понятия системологии, которые сопоставлены с основными понятиями дисциплин, направленных на рационализацию организационных систем (теории организации, логистики и инжиниринга бизнеса), а также с основными понятиями объектно-ориентированного подхода.

12 12 Тема 3. Технологии системного моделирования и анализа. В данной теме рассмотрены технологии системно-структурного моделирования и анализа сложных систем: технология моделирования «3- View Modeling»; стандарты системно-структурного анализа серии «Icam Definition»; а также CASE- инструментарий системно-структурного моделирования и анализа (AllFusion Process Modeler).

13 13 Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа. В данной теме рассмотрена технология объектного моделирования и анализа сложных систем: сущности, отношения и диаграммы UML, а также процедура объектного моделирования; требования к объектному моделированию организационных систем и их информационного обеспечения; а также CASE-инструментарий объектного моделирования и анализа (IBM Rational Software Architect).

14 14 Тема 5. Технология системно-объектного моделирования и анализа. В данной теме рассмотрена технология системно-объектного моделирования и анализа сложных систем: система логический подход, с помощью которого система представляется в виде трехсторонней конструкции «Узел-Функция- Объект»; алгоритм построения УФО-моделей и средства формализации системно-объектного УФО- анализа; а также CASE-инструментарий системно- объектного моделирования и анализа (UFO-toolkit).

15 15 Лабораторный практикум Лабораторная работа 1. Применение CASE-средств для описания потоков данных бизнес-процесса. Лабораторная работа 2. Применение CASE-средств для описания функциональной модели бизнес-процесса. Лабораторная работа 3. Применение CASE-средств для описания логики взаимодействия компонентов бизнес- процесса. Лабораторная работа 4. Применение CASE-средств для описания системно-объектной модели бизнеса. Лабораторная работа 5. Применение CASE-средств для системно-структурного анализа деятельности организации. Контекст и декомпозиция.

16 16 Лабораторный практикум Лабораторная работа 6. Применение CASE-средств для системно-структурного анализа деятельности организации. Дерево узлов, FEO-диаграмма, расщепление и слияние моделей. Лабораторная работа 7. Применение CASE-средств для системно-структурного анализа деятельности организации. Диаграммы IDEF3, перекрестки, сценарии. Лабораторная работа 8. Применение CASE-средств для системно-структурного анализа деятельности организации. Затратный (стоимостной) анализ. Лабораторная работа 9. Применение CASE-средств для системно-структурного анализа деятельности организации. Использование категории UDP. Лабораторная работа 10. Применение CASE-средств для системно-структурного анализа деятельности организации. Слияние и расщепление моделей.

17 17 Формы контроля Текущий контроль Вопросы по темам (самоконтроль) Тестовые задания по темам Лабораторные работы Итоговый контроль Экзамен

18 18 Глоссарий Глоссарий – обеспечивает толкование и определение основных понятий, необходимых для адекватного осмысления материала. Например: 1. DFD (Data Flow Diagrams) – диаграммы потоков данных. 2. ICAM DEFinition – система аналитических стандартов США. 3. IDEF0 – составная часть стандартов ICAM DEFinition. Стандарт предназначен для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы. 4. IDEF3 – составная часть стандартов ICAM DEFinition. Стандарт предназначен для документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев. 5. SADT – технология структурного анализа и проектирования, стандартизованная в США. 6. Инжиниринг бизнеса – набор приемов и методов, которые организация использует для анализа и проектирования бизнеса в соответствии со своими целями.

19 19 Глоссарий 7. Подход «Узел-Функция-Объект» – анализ, представляющий собой реализацию объектно-ориентированной методологии система логического анализа и проектирования (OMSAD), основанную на подходе «Узел – Функция – Объект». 8. Система (система логическое понимание) – функциональный объект, функция которого обусловлена функцией объекта более высокого яруса, т.е. надсистемой. 9. Системный анализ – совокупность методов и средств, используемых при исследовании и конструировании сложных и сверхсложных объектов, прежде всего методов выработки, принятия и обоснования решений при проектировании, создании и управлении социальными, экономическими, человеко-машинными и техническими системами. 10. Системный подход – направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем; ориентирует исследователя на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных видов связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину.

20 20 Глоссарий 11. Системный эффект (эмерджентность) – наличие (возникновение) у системы целостных свойств, представляющих собой принципиально новое качество, несводимое к свойствам составляющих систему частей. 12. Системология (функциональная) – системный подход, при котором система рассматривается как функциональный объект. 13. УФО-анализ – анализ, представляющий собой реализацию объектно-ориентированной методологии система логического анализа и проектирования (OMSAD), основанную на подходе «Узел – Функция – Объект». 14. УФО-элемент – система, которой соответствует определенный Узел (пересечение связей/потоков) в структуре надсистемы, определенная Функция (в общем случае не единственная), балансирующая потоки данного узла, и определенный Объект (в общем случае для каждой функции не единственный), реализующий данную функцию.

21 21 Список литературы Основная Жиляков Е.Г., Щербинина Н.В. Модели и методы системного анализа в экономике: учебно-практическое пособие. - Белгород: Изд- во БелГУ, Хомяков П.М. Системный анализ: Краткий курс лекций. - М.: Ком Книга, Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. СПб.: - Изд-во Политехнического университета, 2005.

22 22 Список литературы Дополнительная Бондаренко М.Ф., Маторин С.И., Соловьева Е.А. Моделирование и проектирование бизнес-систем: методы, стандарты, технологии. / Предисл. Э.В. Попова: Учеб. пособие для студентов вузов. - Харьков: «Компания СМИТ», с. Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин В.С. Моделирование и анализ систем. IDEF-итехнологии: практикум. М.: ФиС, Бондаренко М.Ф., Маторин С.И., Соловьева Е.А. Системная технология моделирования информационных и организационных систем. - Харьков: Изд-во ХНУРЭ, 2005.

23 23 Сведения об авторах ФИО: Маторин Сергей Игоревич Место работы: факультет КНиТ, БелГУ Ученая степень: д.т.н. Ученое звание: профессор Должность: заведующий кафедрой Кафедра: Прикладной информатики Контактная информация: (4722) , ФИО: Зимовец Ольга Анатольевна Место работы: факультет КНиТ, БелГУ Должность: ассистент Кафедра: Прикладной информатики Контактная информация:

24 24