СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ТЕХНОСФЕРЕ

ГОУ ВПО«Воронежский государственный технический университет»

«Утверждаю»Декан ЕГФ

доцент Пасмурнов С.М.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ТЕХНОСФЕРЕ"

для специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях»форма обучения дневноесрок обучения нормативный

Воронеж 2007

Рабочая программа составлена в соответствии с государственным

образовательным стандартом направления 656500 – Безопасность

жизнедеятельности, инженера. Специальности 280103 «Защита в чрезвычайных

ситуациях».

На основании примерной программы дисциплины «Системный анализ и

принятие решений», утвержденной 1 марта 2003 г.

Составители программы ст. преподаватель О.П. Перегудова

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТОГО ЧС

Протокол № 4 от 14.11.2007 г.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена методической комиссией ЕГФ

СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Выписка из Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования требований к минимуму содержания и уровню подготовки инженера

направления 280100 Безопасность жизнедеятельностипо специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях»:

Понятие техносферной системы, характеристика и классификация систем, базовые категории систем: элементы, связи, состав, структура, окружение, границы системы; переменные, векторы, траектории и пространства состояний системы. Принципы организации и динамики систем; свойства эмерджентности, энтропии и гомеостазиса систем; ситуационное и адаптивное поведение систем; структура системного исследования, модели структуры, процессов, целей и свойств систем. Диаграммы причинно-следственных связей, как модели процессов в системах; классификация методов исследования, достоинства и недостатки, принципы моделирования человеко-машинных и других динамических систем; элементы математической теории организаций и программно-целевого управления процессом совершенствования систем; управляющий объект, объект управления, цель, показатели и критерии оценки качества управления; виды и принципы управления; структура и циклы управления; принципы обоснования, обеспечения, контроля и поддержания оптимальных по выбранному критерию показателей качества систем.

Модель; этапы процесса моделирования; концептуальная модель; исходные данные и ограничения; адекватность модели; математическая модель; обработка и интерпретация результатов моделирования; оптимизация эксперимента на математической модели; регрессионный анализ; линейное программирование; детерминированные и стохастические модели; имитационное моделирование; основные модели гидромеханики; численные методы в гидромеханике; явные и неявные схемы решения; эйлеровы и лангранжевы переменные; практическая компьютерная реализация систем моделирования.

Системный анализ и прогнозирование социально-эколого-экономических систем. Анализ и решение многокомпонентных задач. Моделирование техносферы с помощью взвешенных орграфов. Прогноз развития социо-эколого-экономической системы на базе орграфов.

1. Цель и задачи дисциплины

Системный анализ - наука о применении математических методов и компьютерного моделирования к задачам принятия решений в условиях реально доступной информации. Эта наука создавалась для решения новых классов прикладных проблем - например, задач экологии, демографии, технологии, экономической динамики и анализа финансовых процессов, а

также междисциплинарных задач (эколого-демографических, экономико-экологических, энергетических, биоматематических и т.д.). Обучение по данной специальности охватывает все этапы, связанные с решением задач. Это включает выбор модели, ее идентификацию и подтверждение, анализ соответствующих математических задач, алгоритмизацию конструктивных методов их решения, вычислительный эксперимент с визуализацией, построение компьютерной системы поддержки решений.

Целью дисциплины является освоение методологии системного мышления и комплексного рассмотрения сложных проблем.

Любое современное явление как биосферной, так и техносферной природы может быть воспроизведено посредством моделирования. Приобретение знаний и навыков многоаспектного моделирования также является целью данной дисциплины.

Задача дисциплины – дать обучаемому арсенал типовых приемов для моделирования различных процессов и явлений, при этом акцент делается на математическое и имитационное моделирование.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Для успешного усвоения рассматриваемого курса обучаемый должен прослушать и быть аттестованным по следующим дисциплинам:

− высшая математика; − физика; − информатика; − теория системного анализа и принятия решений; − физико-химические процессы в техносфере.

ЗНАНИЯ основных принципов и подходов системного анализа для построения оптимизационных моделей ситуаций принятия решений, исследования моделей и определения оптимального плана решений в условиях ЧС;

УМЕНИЯ И НАВЫКИ:− построения операционных моделей систем массового обслуживания

(СМО) на базе теорий случайных потоков, марковских процессов, сетей и имитационного моделирования;

− составления оптимизационных моделей, их исследования в среде пакета MATLAB, включая применение при поиске оптимальных решений для различных моделей набора оптимизаторов из Оптимизационного инструментария MATLAB;

− применения аппарата случайных процессов и теории массового обслуживания при построении операционных моделей СМО и расчета их характеристик.

3. Объем дисциплины и виды учебной работыФорма обучения дневная очнаяСрок обучения нормативный Курс III

Вид занятийВсего часов

Семестры и количество часов5 6

Общая трудоемкость 164 54 110Аудиторные занятия 85 34 51Лекции 68 34 34Практические занятия 17 - 17Лабораторные работы - - -Семинары - - -Другие виды аудит, занятий

- - -

Самостоятельная работа 79 19 60Курсовой проект 45 45Курсовая работа - - -Расчетно-графическая работа

- - -

Реферат - - -Работа над темами для самостоятельного изучения

19 19 -

Подготовка к практическим, семинарским и лабораторным занятиям

15 15

Выполнение домашних заданий

- - -

Подготовка к контрольным мероприятиям

- - -

Другие виды самостоятельной работы

- - -

Рубежи контроля знаний (экзамен, зачет)

зачетэкзамен, курс.пр.

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план).

№ п/п

Разделы дисциплины

Лекции (час)

Практич. занятия

(час)

Семинарские занятия

(час)

Лаборат. занятия

(час)

Другие виды аудит.

занятий (перечислит

ь)

1 Раздел 1 4 2 - - -

2 Раздел 2 10 2 - - -

3 Раздел 3 28 9 - - -

4 Раздел 4 26 - - - -

4.2. Содержание разделов дисциплины.

РАЗДЕЛ 1. Система. Системный подход и системный анализ. (4 часа)Лекция 1. Основные понятия, характеризующие строение и функционирование систем. Сложная и большая система. Классификация систем по их основным свойствам. (2 часа)Лекция 2. Закономерности систем. Системный подход и системный анализ. (2 часа)

РАЗДЕЛ 2. Методы описания систем. (10 часов) Лекция 3. Количественные методы описания систем. Уровни описания систем. Высшие уровни описания систем. Низшие уровни описания систем. Кибернетический подход к описанию систем. (4 часа)Лекция 4. Качественные методы системного анализа. Морфологические методы. Метод экспертных оценок. Разработка сценариев. Оценка систем с помощью метода «Дельфи». Метод типа «дерева целей». (2 часа)Лекция 5. Методы формализованного представления систем. (2 часа)Лекция 6. Методы оценки безопасности объектов техносферы. Основные положения методики «Токси». (2 часа)

РАЗДЕЛ 3. Моделирование систем. (28 часов)Лекция 7. Классификация видов моделирования систем. (2 часа)Лекция 8. Основные положения теории планирования эксперимента. Этапы планирования. Дробный факторный эксперимент. (4 часа)Лекция 9. Обработка и анализ результатов моделирования систем. Виды регрессионных кривых. Метод наименьших квадратов. (4 часа)

Лекция 10. Имитационное моделирование. Сущность имитационного моделирования. Композиция дискретных систем. Пример построения имитационной модели анализа надежности сложной системы. (4 часа)Лекция 11. Когнитивное моделирование. Этапы когнитивной технологии. (2 часа)Лекция 12. Аналитические модели сложных систем. Приближенное решение ОДУ. Метод Эйлера и его модификация. Метод Рунге-Кутта. Приближенное решение ОДУ при заданных начальных и конечных условиях. Краевая задача. (4 часа)Лекция 13. Модели многосвязных технических систем. Типы элементов: элемент типа С, элемент типа L, элемент типа R. (2 часа)Лекция 14. Источники энергии и преобразователи. Аналоги топологических уравнений. Источники энергии. Эквивалентные схемы технических систем. Метод получения топологических уравнений. (4 часа)Лекция 15. Конечно-элементные модели. Сети одномерных конечных элементов. Виды конечных элементов. Выделение конечных элементов. (4 часа)

РАЗДЕЛ 4 Теория управления. (26 часов)Лекция 16. Системы управления (САУ, АСУ). Этапы управления. (4 часа)Лекция 17. Модели принятия решений при управлении сложными системами. (2 часа)Лекция 18. Общий алгоритм решения задачи оптимизации численным методом. Постановка задачи принятия решения по векторным критериям. (6 часов)Лекция 19. Процедуры экспертного оценивания (8 часов)Лекция 20. Основные положения по управлению в организационно-технических системах. (6 часов)

5. Практические занятия

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование занятия Кол-во часов

1 1 Практическая работа "Система" 2

2 2 Практическая работа "Сложность и связность систем" 2

4 3 Построение регрессионной модели методом полного факторного эксперимента 4

5 3 Исследование алгоритма нечеткой кластеризации 4

6 3 Интерполяция функции методом наименьших квадратов 5

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

6.1. Рекомендуемая литератураа) основная литература

1. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учеб. пособие для вузов / Под. ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова. – М.: Высш. шк., 2004 – 606 с.

2. Рыков А.С. Модели и методы системного анализа: принятие решений и оптимизация: Учеб. пособие для вузов – М.: МИСИС, 2005 – 352 с.

б) дополнительная литература3. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов

в техносфере – М.: Академия, 2003 – 506 с.4. Антонов А.С. Системный анализ – М.: Высшая школа, 2005, 350 с.

в) методическая литература5. Усов Ю.И., Федянин В.И. Системный анализ и моделирование в

техносфере, Курс лекций на магнитном носителе Воронеж, ВГТУ, 2003.

6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины

Прикладные пакеты программ: Matlab, Excel;

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

– Компьютерные лаборатории (407, 409 2-й корпус);– Мультимедиапроектор.

8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины для преподавателя и для студента соответствующей формы и срока обучения.

Рекомендуются следующие формы контроля текущей успеваемости студентов: периодическая проверка конспектов лекций; контрольный опрос студентов на лекциях и практических занятиях; проверка полноты и качества выполнения заданий на самостоятельное

изучение отдельных вопросов и тем по рекомендованной литературе; проведение итогового экзамена в письменном виде с последующим

собеседованием по отдельным вопросам программы. подготовка отчетов по лабораторным и практическим занятиям компьютерное тестирование

8.2. Cтуденту, при самостоятельном изучении дисциплины следует обратить особое внимание на следующий материал: 1) Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учеб. пособие для вузов / Под. ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова. – М.: Высш. шк., 2004 (библиотека университета), 2) Теория систем. Острейковский В.А. – М.: Высшая школа 1997 (библиотека им. Никитина).

9. Рекомендуемый перечень тем практических занятий (по разделам)

Система, описание систем, сложность и связность систем (раздел 1)Математическая модель. Компьютерная модель (раздел 3)Управление в системе и системой (раздел 4)

10. Рекомендуемый перечень тем семинарских и других занятий (по разделам)

Не предусмотрены

Приложение 1Календарный план чтения лекций.

Номер и краткое название темы (лекции) № недели Примечания

1. Основные понятия, характеризующие строение и функционирование систем. Сложная и большая система. Классификация систем по их основным свойствам.

22

2. Закономерности систем. Системный подход и системный анализ.

32

3. Количественные методы описания систем. Уровни описания систем: высшие и низшие уровни описания систем. Кибернетический подход к описанию систем.

42

4. Качественные методы описания систем. Морфологические методы. Метод экспертных оценок. Методы типа сценариев. Метод типа Дельфи. Метод типа дерева целей.

52

5. Методы формализованного представления систем. 62

6. Методы оценки безопасности объектов техносферы. Основные положения методики «Токси».

72

7. Классификация видов моделирования систем. 82

8. Основные положения теории планирования эксперимента. Этапы планирования. Дробный факторный эксперимент

94

9. Обработка и анализ результатов моделирования систем. Виды регрессивных кривых. Метод наименьших квадратов.

114

10. Имитационное моделирование. Сущность имитационного моделирования. Композиция дискретных систем. Пример построения имитационной модели анализа надежности сложной системы.

134

11. Когнитивное моделирование. Этапы когнитивной технологии.

152

12. Аналитические модели сложных систем. Приближенное решение ОДУ. Метод Эйлера и его модификации. Метод Рунге-Кутта. Приближенное решение ОДУ при заданных начальных условиях. Краевая задача.

162

13. Модели многосвязных технических систем. Типы элементов: Элемент типа С, элемент типа L, элемент типа R.

172

14. Источники энергии и преобразователи. Аналоги топологических уравнений. Эквивалентные схемы технических систем. Метод получения топологических уравнений.

234

15. Конечно-элементные модели. Сети одномерных конечных элементов. Выделение конечных элементов. Виды конечных элементов.

254

16. Системы управления (САУ, АСУ). Этапы управления. 262

17. Модели принятия решений при управлении сложными системами.

272

18. Общий алгоритм решения задачи оптимизации численным методом. Постановка задачи принятия решения по векторным критериям.

286

19. Процедуры экспертного оценивания. Понятие об экспертизе. Основные положения. Виды экспертных оценок. Оценивание объектов при экспертизе. Оценивание компетентности экспертов. Анализ экспертных оценок. Экспертно-статистический метод построения показателя эффективности. Экспертные методы при подготовке решений. Организация экспертизы.

328

20. Основные положения по управлению в организационно-технических системах. Аксиомы управления. Модели основных функций управления.

386

Приложение 2План-график самостоятельной работы

№ н

едел

и

Вид работы

Нор

мат

ивча

с/за

дани

е

Объ

ем

(кол

-во

зада

ний)

Тру

доем

-ко

сть

(час

)

Все

го з

а не

делю

(ч

ас)

1Самостоятельное изучение дополнительного материала к лекции 1

0,5 3 1,5 1,5


2 1 1 2


0,5 3 1,5 1,5


2 1 1 2


0,5 3 1,5 1,5


2 1 1 2


0,5 3 1,5 1,5


2 1 1 2

24 Подготовка к практическому занятию 1 0,5 3 1,5 1,526 Оформление отчета к практическому занятию 1 2 1 1 228 Подготовка к практическому занятию 2 0,5 3 1,5 1,530 Оформление отчета к практическому занятию 2 2 1 1 2

32Подготовка к практическому занятию 3 0,5 3 1,5

7,5Подготовка курсовой работы 2 2 4

34Оформление отчета к практическому занятию 3 2 1 1

6Подготовка курсовой работы 2 2 4

36Подготовка к практическому занятию 4 0,5 3 1,5

7,5Подготовка курсовой работы 2 2 4

38Оформление отчета к практическому занятию 4 2 1 1

8Подготовка к сдаче курсовой работы 1 2 2Подготовка к сдаче экзамена 1 4 2

(Нормы разрабатываются кафедрой методами хронометража, опроса и экспертной оценки, согласовываются с методической комиссией факультета, обучающего студентов)

Приложение 3Карта обеспеченности студентов учебной и учебно-

методической литературой

Рекомендуемая литература

Кол-во экз. в библиотеке на

момент утверждения программы

Год издания

Ожидаемое число

обучающихся

Обеспеченность на одного обучающегос

я

Основная1. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учеб. пособие для вузов / Под. ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова.

50 2004

100

0,5

2. Рыков А.С. Модели и методы системного анализа: принятие решений и оптимизация

20 2005 0,2

Дополнительная3. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере

30 2003100

0,3

4. Антонов А.С. Системный анализ

1 2005 0,01

Методическая5. Усов Ю.И., Федянин В.И. Системный анализ и моделирование в техносфере, Курс лекций на магнитном носителе

1 2003 100 1

Зав. кафедрой ТОГОЧС д.т.н., проф. ___________ В.И. Федянин

Директор библиотеки __________ Т.И. Буковшина

Приложение 4Темы курсового проекта по дисциплине «Системный анализ и

моделирование в техносфере»

При выполнении курсовой работы должен быть проведен литературный обзор и раскрыта в полной мере тематика исследования

1. Понятие сложной системы. Характеристика и классификация систем. Базовые категории систем. Принцип декомпозиции систем.2. Принципы организации и динамики систем. Свойства эмерджентности, энтропии и гомеостазиса систем. Ситуационные и адаптивное поведение систем.3. Структура системного исследования. Диаграммы причинно-следственных связей. Принципы моделирования человеко-машинных систем. Этапы жизненного цикла технических и других систем. Понятие оценки состояния, диагностики, прогнозирования в поведении систем.4. Понятие управления. Виды и принципы управления. Диспетчерское управление. Составляющие диспетчерского управления. Индуктивный и дедуктивный механизмы оперативного мышления. Схемы диспетчерского управления. Этапы принятия управляющих решений. Показатели и критерии качества управления. Структура и циклы управления.5. Виды моделирования. Понятие и виды моделей. Концептуальное и многоаспектное моделирование. Характеристики моделей.6. Математическое моделирование. Преимущества и недостатки. Исходные данные и ограничения. Обработка и интерпретация результатов моделирования. Детерминированные и стохастические модели. Линейные и нелинейные модели. Другие виды моделей.7. Метод планирования эксперимента. Факторы. Уравнения регрессии. Кодирование факторов. Организация эксперименты. Матрицы планирования для полного факторного эксперимента. Уравнения для определения коэффициентов. Примеры использования методы.8. Имитационное моделирование. Особенности и преимущества. Необходимость компьютерной поддержки.9. Понятие экспертных систем (ЭС). Области применения ЭС при моделировании процессов в техносфере. Классификация задач, решаемых с помощью ЭС. Преимущества.10. Понятие техносферных систем. Моделирование техносферных систем: технических, человеко-машинных и др. Примеры моделей.11. Понятие социально-экономических систем. Анализ и режим многокомпонентных задач. Прогноз развития социо-эколого-экономической системы на базе матриц инцидентности, орграфов и др.12. Понятие и основные принципы системного анализа. Необходимость системного анализа в задачах защиты окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Связь с другими науками. Эволюция взглядов.13. Понятие процесса принятия решений (ППР). Общие свойства. Участники ППР. Критерии. Альтернативы. Типы задач. Проблемы ППР.14. Неформальные методы принятия решений. Понятие жизненного цикла объекта. Мозговой штурм. Метод систематической эвристики. Метод попарного сравнения.15. Математическое программирование. Понятие целевой функции. Допустимая область. Линии одного уровня. Унимодальность целевой функции. Условие стационарности. Линейное и нелинейное программирование. Условная и безусловная оптимизация. Понятие штрафной функции. Условия Куна-Таккера. Методы параметрической оптимизации: сканирования, градиентный, Гаусса-Зейделя, случайного поиска, деформируемого многогранника. Динамическое программирование.16. Многокритериальная оптимизация. Понятие особых и эффективных точек.

Критериальные ограничения. Множество Парето. Оптимальность по Парето. Практическое решение задач многокритериальной оптимизации. Выявление зависимых целевых функций.17. Оптимизация в условиях неопределенности. Платежная матрица. Максиминный критерий. Критерий Байеса-Лапласа. Критерий Сэвиджа. Оптимистический критерий. Производные критерии. Практика применения различных критериев. Понятие сильного и слабого доминирования.18. Технология принятия решений. Виды решений. Дерево событий. Дерево решений. Понятие стратегии. Стратегии внешних состояний. Формализация стратегий. Полезность вариантов решения.19. Статистические методы принятия решений. Методы проверки гипотез и минимизации дисперсии. Игровые динамические задачи.20. Риск в человеко-машинных системах. Виды ущерба. Индивидуальный риск. Формализация риска. Суммарный эффект решения. Понятие события, представляющего угрозу. Попадание в опасную зону.21. Цели и задачи моделирования в мониторинге. Виды моделей и их назначение. Цель моделирования в мониторинге СО. Задачи решаемые моделированием. Концептуальная и математическая модели. Статическая и динамическая модели: назначение, область применения моделей. Принцип «черного ящика» в моделировании.22. Модель миграции химических загрязнителей в среде обитания. Концептуальная модель. Построение развернутой динамической модели. Переход к статической модели. Определение коэффициентов накопления.23. Радиационный экологический мониторинг: назначение, теоретические основы, особенности организации.24. Организации мониторинга среды обитания. Передвижные и стационарные лаборатории контроля параметров среды обитания: назначение, оснащение, права , обязанности, ответственность. Организация их взаимодействия с населением, предприятиями, органами госнадзора. Общегосударственная служба наблюдения и контроля за загрязнением атмосферы, метрологические и организационные особенности ее функционирования.25. Перспективы развития методов и средств мониторинга среды обитания. Использование нетрадиционных физических и химических явлений и эффектов при создании нового поколения датчиков для измерения параметров, характеризующих среду обитания. Направление развития методов мониторинга среды обитания: использование глобальной сети метеоспутников для целей систематического наблюдения за параметрами, характеризующими среду обитания и проведения разовых измерений; создание измерительно- информационных систем для автоматического измерения, обработки и представления пользователю данных о параметрах, характеризующих среду обитания.26. Моделирование характеристик физико-химических процессов. Основные физико-химические характеристики наиболее распространенных газообразных, жидких и твердых загрязнителей биосферы.27. Моделирование процессов рассеивания и миграции основных примесей в атмосфере, гидросфере и почве.28. Моделирование характеристик физико-химических процессов. Химические реакции в неорганических системах.29. Основные характеристики атмосферы (состав и строение, температурный профиль, атмосферные циркуляции).30. Фотохимические процессы в атмосфере. (Кинетика реакций, солнечное излучение, радиационный баланс, парниковый эффект. Ионосфера. Озоновый слой и поглощение ультрафиолетового излучения.31. Кислотные дожди. (Оксиды азота и серы. Образование нитратов и сульфатов, влияние загрязнителей на растительность: биохимические и клеточные эффекты, влияние загрязняющих веществ на материалы).

32. Дисперсные системы в атмосфере. (Образование и классификация аэрозолей, распределение частиц по размерам. Влияние аэрозолей на видимость (прозрачность), выпадение осадков, химические процессы, протекающие в облаках; влияние загрязнений на метеорологические условия в глобальном масштабе).33. Основные механизмы саморегуляции в атмосфере.34. Основные характеристики гидросферы. (Строение, гидрологический цикл. Формирование природных вод).35. Основные загрязнители гидросферы. (Карбонатные системы, кислоты, органические соединения, тяжелые металлы, алюминий, хлориды и пестициды).36. Химические процессы в природных водоемах. (Окисление, восстановление. Ионизация химических загрязнителей. Гидролиз солей и органических соединений. Комплексообразование в гидросфере).37. Химия гидросферы. Механизмы саморегуляции в гидросфере.38. Основные характеристики литосферы. (Строение, состав, свойства, процессы выветривания и почвообразования).39. Физико-химические процессы в почвенном слое. (Окислительные и восстановительные процессы, осаждение, растворение, адсорбция тяжелых металлов. Ферментативные окислительно-восстановительные процессы. Реакции разрушения пестицидов, гербицидов и др. органических соединений, скорость метаболических разрушений).40. Системный анализ и прогнозирование развития территориальных систем.41. Построение имитационной модели анализа сложной системы.42. Системный анализ процессов управления риском.43. Геоинформационные технологии в системе управления безопасностью региона.44. Анализ системы безопасности нефтегазовых производств.45. Когнитивное моделирование проблемных ситуаций.46. Системный анализ устойчивости функционирования производственных систем.47. Полный жизненный цикл сложной технической системы.48. Системный анализ организационных структур управления.49. Применение вероятностных методов при планировании аварийно-спасательных и других неотложных работ.50. Модель принятия решений по организации спасательных работ при тушении пожара.51. Системный анализ и инженерная оценка террористических акций против гражданских объектов.52. Системный анализ экологических последствий пожаров.53. Структура и состав планов ликвидации аварийных разливов нефти.54. Модели многосвязных технических систем.55. Прогнозирование расчетных ситуаций при оценке безопасности объектов.56. Методы теории подобия в моделировании чрезвычайных ситуаций.57. Системный анализ моделей теории массового обслуживания.58. Концепция риска в задачах системного анализа.59. Экспертные методы принятия решений.60. Оценка сложных систем в условиях неопределенности.61. Оценка сложных систем в условиях определенности.62. Показатели и критерии эффективности функционирования систем.63. Оценка сложных систем в условиях риска на основе функции полезности.64. Оценка систем на основе модели ситуационного управления65. Модели принятия решений в условиях определенности и риска.66. Модели принятия решений в условиях неопределенности.67. Многокритериальный задачи принятия решений.68. Предельные законы систем (предельный закон надежности, предельный закон

механической устойчивости, по управлению системами, закон живучести)69. Численные методы в системном анализе70. Системный анализ целей и функций в сложных многоуровневых системах.71. Формирование структуры целей и функций системы управления административными регионами.72. Методы и технологии принятия решений в условиях «природной» неопределенности.73. Моделирование дискретных систем.74. Функциональные математические модели.75. Подбор подходящего теоретического распределения. Сравнение двух групп случайных величин.76. Методы аппроксимации. Метод наименьших квадратов.77. Конечные элементные модели.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. М.: МИБ СТС, 1996. – 424 с.

2. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учебн. пособие для вузов / Д.А. Кривошеин, Л.Н. Муравей, Н.Н. Роева и др. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

3. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. М.: МИБ СТС, 1996. 424 с.

4. Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях. М.: Радио и связь, 1981. 560 с.

5. Голубев Б.П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений. Учебник для вузов / Под ред. Е.Л. Столяровой. 4-е издание, перераб. и дополн. М.: Энергоатомиздат, 1986. 464 с.

6. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

7. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М.: Высшая школа, 1994. 400 с.

8. Химия окружающей среды /Под ред. Дж. О.М. Бокриса. М.: Химия, 1972. 672 с.9. Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Химия окружающей среды. Л.:

Гидрометеоиздат, 1991. 370 с. 10. Тарасова Н.П., Кузнецов В.А. Химия атмосферы. Учеб. пособие / Моск. хим.-техн.

ин-т. М, 1986. 65 с. 11. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы. М.: Мир, 1988. 352 с. 12. Дривер Дж. Геохимия природных вод. М.: Мир, 1985. 337 с. 13. Алекин О.А., Ляхин Ю.И. Химия океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 375 с. 14. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1992. 270 с. 15. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды (введение в экологическую химию).

М.: Мир, 1997. 232 с. 16. Волков В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. – СПб.:

СПбГТУ, 1999. 512 с.17. Горев В.В., Филиппов В.В., Тезинов Н.Ю. Математическое моделирование при

расчетах и исследованиях строительных конструкций. Учеб. пособие – М.: Высш.шк., 2002. 206 с.

18. Острейковский В.А. Теория систем. Учеб. для вузов. – М.: Высш.шк., 1997. 240 с.19. Робертс Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным,

биологическим и экологическим задачам / Пер. с англ. А.М. Раппопорта, С.И. Травкина. Под ред. А.И. Теймана. – М.: Наука, 1986. 496 с.

20. Антонов А.В. Системный анализ. Учеб. для вузов – М.: Высш.шк., 2004. 454 с.

Приложение 5Перечень вопросов к экзамену и зачету

вопросы к экзамену1. Основные положения по управлению в организационно-технических

системах. 2. Аксиомы теории управления. 3. Модели основных функций организационно-технического управления. 4. Описание функций управления.5. Модели принятия решений при управлении сложными системами. 6. Основные понятия теории принятия решений и схема процесса принятия

решений. 7. Модель общей задачи принятия решений. 8. Модель функции контроля. 9. Методы прогнозирования. 10.Модель функции планирования. 11.Модель функции оперативного управления.12.Решение задач оптимизации численными методами. 13.Общий алгоритм решения задачи оптимизации численным методом. 14.Постановка задачи принятия решений по векторному критерию. 15.Аксиома Парето. Нахождении оптимальной области по Парето. 16.Критерии оптимальности: критерий Лапласа, критерий Вальда, критерий

Севиджа, критерий Гурвица, критерий Бянеса.17.Имитационное моделирование систем. 18.Методы формализованного описания систем19.Моделирование систем20.Процедуры системного анализа: цели, критерии, альтернативы21.Этапы проведения экспертизы, процедуры экспертного оценивания. 22.Понятие об экспертизе. 23.Основные положения. Виды экспертных оценок. Оценивание объектов

при экспертизе. Порядок проведения экспертизы. 24.Оценка компетентности экспертов. Анализ экспертных оценок. 25.Экспертно-статистический метод построения показателя эффективности. 26.Процедуры экспертного оценивания. 27.Экспертные методы при подготовке решений. 28.Организация экспертизы. Пример организации экспертизы.29.Основные положения методики «Токси». Модель «тяжелого газа».30.Распространение потоков энергии в веществе31.Когнитивное моделирование систем. Этапы когнитивной технологии.32.Системный анализ и модели теории массового обслуживания

Вопросы к зачету

1. Основные понятия, характеризующие строение и функционирование систем.

2. Понятие системы. Сложная и большая система. Классификация систем по их основным свойствам.

3. Строение и функционирование систем. Закономерности систем.4. Системный подход и системный анализ.5. Качественные методы описания систем.6. Количественные методы описания систем.7. Уровни описания систем.8. Кибернетический подход к описанию систем9. Системы управления (САУ, АСУ). Этапы управления.10.Классификация видов моделирования систем.11.Основные положения теории планирования эксперимента.12.Дробный факторный эксперимент.13.Обработка и анализ результатов моделирования систем.14.Виды регрессионных кривых. Метод наименьших квадратов.15.Аналитические модели сложных систем16.Аналоги топологических уравнений. Метод получения топологических

уравнений.17.Модели многосвязных технических систем18.Источники энергии, преобразователи. Эквивалентные схемы технических

систем.19.Конечно-элементный модели. Метод конечных элементов20.Модели принятия решений при управлении сложными системами21.Общий алгоритм решения задачи оптимизации численным методом

РЕЦЕНЗИЯна учебную программу по дисциплине

«Системный анализ и моделирование в техносфереспециальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях»

Изучение курса «Системный анализ и моделирование в техносфере» студентами высшего учебного заведения специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях» представляется актуальным на современном этапе развития теории и практики характеризующемся повышением уровня системности.

Ученые, инженеры, представители различных профессий оперируют такими понятиями как системный или комплексный подход. Полезность и важность системного подхода вышла за рамки специальных научных истин и стала привычной, общепринятой. Такая ситуация явилась отражением объективных процессов развития представлений о материальном мире, сформировалась под воздействием объективных факторов.

Рецензируемая программа включает в себя общую часть, в которой определены цель и задачи предмета, перечень вопросов, которыми должен владеть студент после изучения предмета. В основной части закрепляется перечень тем и вопросов, которые должен освоить студент, а также дается список рекомендуемой к использованию литературы.

Программа курса «Системный анализ и моделирование в техносфере» полностью соответствует предъявляемым требованиям высшей школы, и может быть реализована в качестве методического обеспечения учебного процесса в подготовке студентов специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях».

Научный сотрудникОАО Концерн «Созвездие»НТК-36 Ильин М.Ю.

РЕЦЕНЗИЯна учебную программу по дисциплине

«Системный анализ и моделирование в техносфереспециальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях»

Изучение курса «Системный анализ и моделирование в техносфере» студентами высшего учебного заведения специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях» представляется актуальным на современном этапе развития теории и практики характеризующемся повышением уровня системности.

Ученые, инженеры, представители различных профессий оперируют такими понятиями как системный или комплексный подход. Полезность и важность системного подхода вышла за рамки специальных научных истин и стала привычной, общепринятой. Такая ситуация явилась отражением объективных процессов развития представлений о материальном мире, сформировалась под воздействием объективных факторов.

Рецензируемая программа включает в себя общую часть, в которой определены цель и задачи предмета, перечень вопросов, которыми должен владеть студент после изучения предмета. В основной части закрепляется перечень тем и вопросов, которые должен освоить студент, а также дается список рекомендуемой к использованию литературы.

Программа курса «Системный анализ и моделирование в техносфере» полностью соответствует предъявляемым требованиям высшей школы, и может быть реализована в качестве методического обеспечения учебного процесса в подготовке студентов специальности 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях».

Ассистент каф.ТОГОЧС Яковлева А.И.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ТЕХНОСФЕРЕ

Documents