Geum.ru

Программа "Теория принятия решений" (наименование дисциплины)

Вид материалаПрограмма

Содержание


Рабочая программа составлена на основании
Черноморов Г.А.
Структура рабочей программы
2. Распределение тем и часов занятий
3.Содержание дисциплины
Подобный материал:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ


ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ)


УТВЕРЖДАЮ




Проректор по УР Сысоев Н.И.______


(должность, фамилия, инициалы)


“____”___________200___г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА




“Теория принятия решений”


(наименование дисциплины)

Для специальностей 220200_”Автоматизированные системы обработки информации

управления”,

071900 “Информационные системы и технологии”,

351400 ”Прикладная информатика в экономике”

Институт ИИТиУ

Кафедра Автоматизированные системы управления

Курс _3_

Семестр _6_

Лекции _________51______(час.) Экзамен_______6__________

Практические (семестр)

занятия _________34______(час.) Зачет _________6___________

Лабораторные (семестры)

занятия __________-_______(час.) Курсовая работа_____36____(час.)

Индивидуальная работа для спец.:

220200______________32____(час.)

071900______________11____(час.)

351400_______________0____(час.)

Дополнительная работа для спец.:

220200______________19____(час.)

071900______________19____(час.)

351400______________15____(час.)

Количество аудиторных часов _85_


ИТОГО по дисциплине для специальностей:


220200______________172____(час.)

071900______________151____(час.)

351400______________136____(час.)


2003 г.

Рабочая программа составлена на основании
  • рабочего учебного плана, утв. Советом ЮРГТУ (НПИ) по ГОС пр. № от . . г.

(дата утверждения)

Рабочую программу составил___к.т.н., профессор_Черноморов Г.А.,___________

(ученое звание, степень, должность)

ст. преподаватель Черноморова Т.С.

(фамилия, инициалы)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры АСУ

“____”____________200___г. Протокол № ___

Заведующий кафедрой __________________ Черноморов Г.А._____________________

(подпись, фамилия, инициалы)


Рабочая программа согласована:

Заведующий кафедрой______________________________________________________

(наименование выпускающей кафедры,

________________________________________________”_____”____________200___г.

подпись,фамилия, инициалы)

Протокол № ___


Заведующий кафедрой______________________________________________________

(наименование выпускающей кафедры,

________________________________________________”_____”____________200___г.

подпись,фамилия, инициалы)

Протокол № ___


Заведующий кафедрой______________________________________________________

(наименование выпускающей кафедры,

________________________________________________”_____”____________200___г.

подпись,фамилия, инициалы)

Протокол № ___


Заведующий кафедрой______________________________________________________

(наименование выпускающей кафедры,

________________________________________________”_____”____________200___г.

подпись,фамилия, инициалы)

Протокол № ___


Заведующий кафедрой______________________________________________________

(наименование выпускающей кафедры,

________________________________________________”_____”____________200___г.

подпись,фамилия, инициалы)

Протокол № ___


  1. Структура рабочей программы



    1. Цели и задачи изучения дисциплины, ее место в учебном процессе


Целью изучения курса “Теория принятия решения” является обучение методам и моделям количественного обоснования решений, принимаемых на этапах анализа предметных приложений, разработки и эксплуатации сложных организационных, экономических и технических систем, в том числе и автоматизированных систем обработки информации и управления различного масштаба и назначения.

Задачи изучения дисциплины:

освоить:
  • состояние предмета, его методологические основы, значение для практики и перспективы развития;
  • принципы и основные этапы количественного обоснования принимаемых решений;
  • постановку задачи, методы и алгоритмы принятия решений в условиях полностью и частично определенной информации;
  • критерии, функции полезности и модели принятия решений в условиях неопределенности;
  • модели оценки точности и достоверности алгоритмов,

получить навыки:
  • качественного и концептуального описания анализируемой проблемы;
  • математической постановки задачи, выбора метода решения и разработки алгоритма его реализации;
  • выполнения расчетов, оценки их точности и подготовки рекомендаций.

Студент должен иметь опыт создания и апробации программных систем, реализующих методы и модели принятия решений.


    1. Краткая характеристика дисциплины и ее место в учебном процессе


Дисциплина “Теория принятия решений” является фундаментальной и ориентирована на формирование научных основ специальности. Содержание дисциплины включает изучение методологии проведения системного анализа, типовых моделей принятия решений в условиях полностью и частично определенной информации, критериев количественного обоснования решений в условиях неопределенности.

Изучаемые в курсе модели и методы принятия решений позволят успешно решать различные задачи, возникающие в процессе проектирования и эксплуатации автоматизированных программно-технических комплексов, а также обеспечат выпускников инструментарием для обоснованного анализа проблемных ситуаций в финансовых и организационно-административных областях.


    1. Связь с предшествующими дисциплинами




Наименование предшествующей дисциплины и ее разделы
Семестр

1. Дискретная математика
2

2. Математическая логика и теория алгоритмов
3

3. Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы
4

4. Методы оптимизации
5



    1. Связь с последующими дисциплинами




Наименование дисциплины
Семестр

Теоретические основы автоматизированного управления
8

Распределенные объектно-ориентированные базы данных
9

Проектирование информационных систем
9

Надежность информационных систем
9


2. Распределение тем и часов занятий


Номер семестра
Номе
ра тем
Количество часов аудиторных занятий
Курсовая работа
Самост. работа по дисциплине на специальности
Итого часов по дисциплине на специальности

лекции
практ. занят.
всего



220200
071900
351400
220200
071900
351400

6
1
5
-
5



2
2
2
7
7
7

6
2
10
8
18



6
3
2
24
21
20

6
3
8
6
14



8
4
2
22
18
16

6
4
12
6
18



9
5
2
27
23
20

6
5
10
10
20



16
10
3
36
30
23

6
6
4
3
7



7
4
2
14
11
9
6
7
2
1
3
36
3
2
2
42
41
41
Всего
51
34
85
36
51
30
15
172
151
136



3.Содержание дисциплины


3.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах (51 час.)

Тема 1. Методологические основы процессов принятия решений (5 час.)

Теория принятия решений и проблемы создания информационных систем. Краткая история развития научных дисциплин “Исследование операций” и “Теория принятия решений”. Основные классы концептуальных задач теории принятия решений. Этапы обоснования принятия решений.

Литература – 1, ,2, 3, 7 Уровень знаний - 2


Тема 2. Применение метода ветвей и границ для решения детерминированных задач теории принятия решений (10 час.)

Концептуальные и математические постановки задач принятия решений с детерминированными целочисленными значениями параметров. Общая схема метода ветвей и границ. Алгоритм Литтла решения задачи коммивояжера. Применение метода ветвей и границ для решения минимаксной обобщенной задачи о назначениях. Решение минимаксной обобщенной задачи о назначениях при неодновременном поступлении работ. Распределение файлов по уровням памяти вычислительной системы методом ветвей и границ. Применение метода ветвей и границ для решения задачи целочисленного линейного программирования. Решение одномерной задачи о ранце методом ветвей и границ. Особенности решения многомерной задачи о ранце. Решение задачи о минимальном покрытии графа методом ветвей и границ.

Литература – 1, 4, 7, 8 Уровень знаний – 3


Тема 3. Методы и модели теории расписаний (8 час.)

Основные понятия и определения. Метод прямого перебора для решения задачи теории расписаний. Решающее правило для задачи директора. Решающее правило для задачи одного станка. Решающее правило для задачи двух станков. Решение задачи трех станков методом ветвей и границ. Метод выбора из активных расписаний для решения задач календарного планирования. Генераторы расписаний. Модели составления расписаний учебных занятий. Решение задачи коммивояжера методом случайного поиска.

Литература – 1, 4, 5, 7, ,14, 15 Уровень знаний – 3


Тема 4. Применение метода динамического программирования для решения детерминированных задач теории принятия решений (12 час.)

Основные понятия и определения. Решение задачи набора высоты на основе принципа динамического программирования. Современная трактовка динамического программирования. Принцип Беллмана и общая схема решения функционального уравнения. Решение задачи развития двух отраслей в течение планового периода. Решение задачи коммивояжера методом динамического программирования. Решение задачи вложения средств в фиксированное количество отраслей методом динамического программирования. Минимаксная задача оптимального распределения программных модулей между процессорами. Минимизация вероятности отказа технической системы методом динамического программирования. Решение задачи трех станков методом динамического программирования. Применение метода динамического программирования для решения задачи управления запасами. Решение задачи о ранце методом динамического программирования.

Литература – 1, 2, 4, 5, 8, Уровень знаний – 3


Тема 5. . Вероятностные модели теории принятия решений (10 час.)

Основные понятия, типы вероятностных задач и применяемые критерии оценки решений. Математический аппарат, используемый при конструировании вероятностных моделей принятия решений. Итерационные методы нахождения стационарных вероятностей. Цепи Маркова с непрерывным временем. Основные понятия и компоненты систем массового обслуживания. Пуассоновский поток событий. Эрланговский поток событий. Вероятностные характеристики распространенных потоков событий. Классификация систем массового обслуживания. Система массового обслуживания с потерями. Марковская модель разомкнутой однолинейной системы массового обслуживания с ожиданием. Марковская модель разомкнутой многолинейной СМО с ожиданием. Марковская модель замкнутой однолинейной СМО. Марковская модель замкнутой многолинейной СМО. Применение аналитико-численного метода для моделирования информационной системы с разделяемыми ресурсами и однократными запросами. Метод фаз Эрланга для исследования СМО. Анализ однолинейной разомкнутой СМО методом вложенных цепей Маркова. Применение метода вложенных цепей Маркова для моделирования информационной системы с учетом влияния блокировок. Марковские модели принятия решений. Применение метода прямого перебора для анализа марковской модели принятия решения при бесконечном количестве этапов. Применение метода динамического программирования для анализа марковской модели принятия решений на конечном интервале функционирования системы. Анализ марковской модели с бесконечным числом этапов без дисконтирования методом итераций по стратегиям. Применение методов линейного программирования для выбора стационарных стратегий марковской модели принятия решений. Классификация моделей планирования и управления запасами. Однопродуктовая детерминированная модель управления запасами без дефицита. Однопродуктовая детерминированная модель управления запасами с учетом оптовых скидок. Однопродуктовая детерминированная модель управления запасами с планированием дефицита. Однопродуктовая вероятностная модель управления запасами с непрерывным контролем их уровня.

Литература – 1, 4, 5, 7, 10, 11, 12 Уровень знаний – 3


Тема 6. Принятие решений в условиях неопределенности (4 час.)

Основные понятия теории стратегических игр. Матричные игры. Решение матричных игр в чистых стратегиях. Решение стратегических игр в смешанных стратегиях. Решение матричной игры в смешанных стратегиях с помощью перехода к задаче линейного программирования. Решение конечной матричной игры в смешанных стратегиях итерационным методом. Статистические игры. Элементы теории статистических решений. Позиционные игры. Деревья принятия решений. Теория полезности и функции Неймана-Моргенштерна.

Литература – 1, 2, 3, 9, 11 Уровень знаний – 3


Тема 7. . Многокритериальные задачи принятия решений (2 час.)

Основные понятия, классификация и общая схема решения многокритериальных задач принятия решений. Метод последовательного поиска удовлетворительных значений критериев для анализа структурированных проблем. Методы многокритериального анализа альтернатив для слабоструктурированных проблем.

Литература – 1, 3, 9, 13 Уровень знаний - 3


3.2. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах. Учебным планом не предусмотрены.


3.3. Практические занятия, их наименование и объем в часах (34 час.)

  1. Решение задачи коммивояжера методом ветвей и границ – 2 час.
  2. Решение задачи целочисленного программирования методом ветвей и границ – 2 час.
  3. Решение минимаксной задачи методом ветвей и границ – 2 час.
  4. Решение задачи оптимального распределения массивов по уровням памяти вычислительной системы методом ветвей и границ – 2 час.
  5. Решение задачи двух станков методом решающих правил – 1 час.
  6. Решение задачи трех станков методом ветвей и границ – 1 час.
  7. Решение задачи составления расписаний с помощью генераторов – 2 час.
  8. Решение задачи вложения средств в m отраслей методом динамического программирования – 1 час.
  9. Решение задачи развития двух отраслей в течение планового периода методом динамического программирования – 1 час.
  10. Решение задачи трех станков методом динамического программирования – 2 час.
  11. Определение оптимального состава программных модулей системы обработки информации – 2 час.
  12. Решение задачи коммивояжера методом динамического программирования – 2 час.
  13. Цепи Маркова. Определение вероятностей стационарных состояний для непрерывных и дискретных Марковских процессов – 1 час.
  14. Применение многоуровневых деревьев решений для выбора стратегии развития корпорации – 1 час.
  15. Марковская модель принятия решений с конечным числом этапов на основе метода динамического программирования – 1 час.
  16. Марковская модель принятия решений с бесконечным числом этапов на основе метода полного перебора и метода итераций – 1 час.
  17. Решения Марковской задачи принятия решений методом линейного программирования – 2 час.
  18. Вычисление числовых характеристик потоков событий. Конструирование критериев и моделей для систем массового обслуживания – 2 час.
  19. Оптимизация управления запасами предприятия – 1 час.
  20. Решение задачи замены оборудования – 1 час.
  21. Решение матричных игр аналитическим и графическим методами – 1 час.
  22. Решение матричных игр сведением к задаче линейного программирования – 1 час.
  23. Решение матричных игр итерационным методом – 1 час.
  24. Применение критериев Байеса-Лапласа, Сэвиджа, Гурвица, Геймейера, Ходжи-Лемана, минимаксного, произведений для решения задач принятия решений в условиях неопределенности – 1 час.

Литература – 4, 6, 7, 8, 10, 11, 38

Форма контроля: проверка домашних заданий, устный опрос.


3.4. Курсовая работа, ее содержание и характеристика (36 час.)


Цель курсовой работы – развитие навыков самостоятельной творческой работы по количественному обоснованию оптимальных решений, принимаемых на этапах разработки, внедрения и эксплуатации сложных организационных и технических систем.

Основные задачи:
  • закрепление и углубление теоретических знаний по конструированию детерминированных и вероятностных моделей принятия решений, процедур принятия решений в условиях полной неопределенности;
  • дальнейшее развитие навыков алгоритмизации;
  • создание программных систем с развитыми средствами ведения диалога, поддержки файловых архивов и графического представления результатов;
  • приобретение знаний и навыков по оформлению в соответствии с государственными стандартами текстовой и программной документации;
  • развитие творческой активности студентов при выполнении вычислительных экспериментов на ЭВМ.

В пояснительной записке должны быть отражены результаты выполнения следующих этапов:
  • качественная, концептуальная и математическая постановки задачи поддержки принятия решения;
  • алгоритмизация решения задачи;
  • разработка, отладка и описание программной системы;
  • численные эксперименты и качественная интерпретация полученных результатов.

Стандартные варианты заданий соответствуют 1, 5, 7, 9-12, 19-34 темам, представленным в методических указаниях на курсовое проектирование по дисциплине “Системный анализ и исследование операций”. Объем пояснительной записки 40 – 45 страниц.

Литература – 1, 2, 4, 7, 8, 37


3.5. Учебная практика. Учебным планом не предусмотрена.


3.6. Самостоятельная работа студентов по дисциплине


Самостоятельная работа (час.)
Специальность 071900
Специальность 220200
Специальность 351400

Подготовка к лекционным занятиям
15
27
8

Подготовка к практическим занятиям и оформление отчетов

15

24

7

Курсовая работа
36
36
36

Всего
66
87
51



  1. Учебно – методическая литература

Основная литература

1. Черноморов Г.А. Теория принятия решений: Учебное пособие/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - 2-е изд. перераб. и доп. – Новочеркасск: Ред. журн. “Изв. вузов. Электромеханика” , 2002, 310 с.

2. Эддоус М., Стенсфилд Р. Методы принятия решений / Пер. с англ. под ред. И.И. Елисеевой. – М.: Аудит, ЮНИТИ, 1997. – 590 с.

3. Ларичев О.Н. Теория и методы принятия решения, а также Хроника событий в Волшебных странах: Учебник. – М. : Логос, 2000. – 296 с.

4. Зайченко Ю.П. Исследование операций. – Киев: Вища школа, 1987. – 248 с.

5. Исследование операций : В 2 т. / Пер. с англ. под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби. – М.: Мир, 1981. Т.1. – 712 с.

6. Дубров А.М., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Ю. Моделирование рисковых ситуаций в экономике и бизнесе : Учеб. пособие / Под ред. Б.А. Лагоши – М.: Финансы и статистика, 1999. – 176 с.

7. Таха Х. Введение в исследование операции: В 2 кн./ Пер. с англ. – М.: Мир, 1985. Кн.2 –496 с.

8. Алексеев О.Г. Комплексное применение методов дискретной оптимизации. – М.: Наука, 1987. – 248 с.

9. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Анализ, синтез, планирование решений в экономике. – М. : Финансы и статистика, 2000. – 368 с.

10. Дегтярев Ю.И. Исследование операций. – М.: Высшая школа, 1986. –

320 с.

11. Вентцель Е.С. Исследование операций. – М.: Советское радио, 1972. – 552 с.

12. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. – М.: Машиностроение, 1979. – 308 с.

13. Нечеткие множества и теория возможностей, последние достижения / Пер. с англ. Под ред. Р.Р. Яира. – М. : Радио и связь, 1986. – 408 с.

14. Черноморов Г.А., Козлечков А.Г. Составление университетских расписаний с учетом эффективности управления персоналом вуза. - Информационные технологии и управление: Юбил. сб. науч. тр. факультета информационных технологий и управления / Юж.-Рос. Гос.техн.ун-т. Новочеркасск: Ред. журн. «Изв. вузов. Электромеханика», 2001. С.149-154 [Приложение к журналу].

15. Шкурба В.В. Задача трех станков. – М.: Наука, 1976г. – 93 с.


Дополнительная литература


16. Кини Р.И., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. / Пер. с англ. под ред. И.В. Шолохова. – М. : Радио и связь, 1981. – 560 с.

17. Ларичев О.Н. Наука и искусство принятия решений. – М. : Наука, 1979. – 200 с.

18. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование организации систем / Пер. с англ.– М. : Радио и связь, 1991. – 224 с.

19. Черноморов Г.А., Зуев В.А. Моделирование вычислительных систем тренажерных комплексов и ГАП: Учеб. пособие.– Новочеркасск: Изд. НПИ, 1987. – 88 с.

20. Черноморов Г.А., Сучков Г.В., Коваленко Г.М. Проектирование автоматизированных банков данных и знаний: Учеб. пособие. – Новочеркасск: Изд. НПИ, 1987. – 88 с.

21. Черноморов Г.А., Воробьев С.П. Модели оптимизации элементарных топологических структур локальных вычислительных сетей распределенной обработки информации на предприятиях. // Изв. вузов. Электромеханика. - 1993. -№ 1. – С. 91 – 96

22. Черноморов Г.А., Ковалевский В.Н. Вычислительные сети распределенных систем обработки информации: Учеб. пособие. – Новочеркасск . Изд. НПИ, 1991. – 117 с.

23. Черноморов Г.А., Воробьев С.П. Оптимизация элементарных топологических структур типа Ethernet распределенных систем обработки информации. // Изв. Вузов. Электромеханика. – 1994. – № 1-2. – С. 78 – 84

24. Хан Д. Планирование и контроль: Концепция контроллинга. – М.: Финансы и статистика, 1997. – 800 с.

25. Руа Б. Классификация и выбор при наличии нескольких критериев (метод ЭЛЕКТРА): пер. с франц. // Вопросы анализа и процедуры принятия решений. – М. : Мир, 1976. – С. 80 – 107

26. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархии / Пер. с англ.– М. : Радио и связь, 1989. – 316 с.

27. Флиберн П.С. Теория полезности для принятия решений. – М. : Наука, 1977. – 352 с.

28. Юдин Д.Б. Вычислительные методы теории принятия решений. – М. : Наука, 1989. – 320 с.

29. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения. – М. : Радио и связь, 1992. – 330 с.

30. Черноморов Г.А., Лачин В.И., Таранушич В.А. A Concept of Processes Integration of Instruction and Control by Training Engineer Personnel in a Distributed Computer Network Environment. – ICEE’95 INTERNATIONAL CONFERENCE OF ENGINEERING EDUCATION. ABSTRACTS MAY 23 -25, 1995. – MOSCOW, RUSSIA, 1995. – C. 188

31. Черноморов Г.А., Воробьев С.П., Скоба А.Н. Модели проектирования распределенных систем обработки информации на базе локальных вычислительных систем // Техника, экономика, культура: Сб. статей и кратких научных сообщений сотрудников и аспирантов НГТУ по материалам Юбилейной научной сессии, посвящ. 100-летию университета, Новочеркасск, 5-15 апреля 1997 г. – Ростов н/Д: Гефест, 1997. – С.178-186

32. Черноморов Г.А., Воробьев С.П., Скоба А.Н. Математические модели функционирования тренажерно-моделирующих комплексов на базе распределенных вычислительных систем // Тренажеры и системы подготовки операторов: Тез. докл. IV Междунар. конф. ЦПК им. Ю.А. Гагарина. – Звездный городок, 1996.- С. 256-258

33. Черноморов Г.А., Шестаков С.А. Применение метода ветвей и границ для оптимизации вычислительных сетей корпоративных информационных систем образовательных структур // Проблемы создания автоматизированных обучающих и тестирующих систем. Сб. науч. тр. – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2001. – С. 173-177

34. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений / Пер. с англ. – М.: Мир, 1976. – 165 с.

35. Ларичев О.Н., Петровский А.Б. Система поддержки принятия решений. Современное состояние и перспективы развития // Итоги науки и техники. – М.: ВИНИТИ, 1987. Т.21. – 220 с.

36. Карлин С. Основы теории случайных процессов. – М.: Мир, 1971. – 536 с.


К курсовому проектированию

  1. Черноморов Г.А.: Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине “Системный анализ и исследование операций”/ НГТУ, Новочеркасск, 1998.- 76 с., 1:5.


К практическим занятиям

  1. Долгополов Н.В. Методические указания к практическим занятиям по курсу “Системный анализ и исследование операций”/ НГТУ, Новочеркасск, 1994.-40 с., 1:3.