Рабочая программа по курсу «Имитационное моделирование экономических процессов» для специальности 230201(071900) «Информационные системы и технологии» для специализации название специализации
| Вид материала | Рабочая программа |
- Программа по курсу «Реинжиниринг бизнес-процессов» для специальности 230201 «Информационные, 204.52kb.
- Рабочая программа по курсу «Логистика и конроллинг» для специальности 230201 «Информационные, 193.18kb.
- Программа государственного экзамена по специальности: 230201. 65 «Информационные системы, 450.31kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 212.29kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Вычислительная математика» Для специальности 230201, 153.3kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» для специальности 230201, 202.14kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Управление данными " для специальности 230201 "Информационные, 191.4kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Проектирование Информационных систем. Для специальности:, 255.76kb.
- Рабочая программа дисциплины технологии жизненного цикла изделий (жци) опд., 156.44kb.
Федеральное агентство по образованию
Шахтинский институт (филиал)
Южно-Российского государственного технического университета
(Новочеркасского политехнического института)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу «Имитационное моделирование экономических процессов»
для специальности 230201(071900) «Информационные системы и технологии»
для специализации
название специализации
Шахты 2007 г.
Федеральное агентство по образованию
Шахтинский институт (филиал)
Южно-Российского государственного технического университета
(Новочеркасского политехнического института)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по ОД
_____________ А.Ю. Прокопов
(должность, фамилия, инициалы)
«____» _____________ 2007 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Имитационное моделирование экономических процессов
наименование дисциплины
для специальности(ей) 230201(071900) «Информационные системы и технологии»
Факультет технологий и информатизации
Кафедра математики, информационных систем и технологий
Курс 4
Семестр 7
Лекции 34 (час.) Экзамен __ (семестр)
Зачет 7 (семестр)
| Практические (семинарские) занятия (час.) Лабораторные занятия 17 (час.) Всего аудиторных 51 (час.) | Всего самостоятельной работы 45 (час.), из них: Плановая работа _6_ (час.) курсовой проект __ семестр __ (час.) курсовая работа __ семестр __ (час.) реферат __ семестр __ (час.) домашнее задание _7_ семестр _6_ (час.) контрольная работа (ЗФО) __ семестр __ (час.) индивидуальная работа 25 (час.) домашняя работа 14 (час.) |
Итого по дисциплине 96 (час.)
2007 г.
Рабочая программа по курсу «Имитационное моделирование экономических процессов» составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 230201(071900) «Информационные системы и технологии», утвержденного 27.03.2000 г., рег. № 276 тех/дс.
Код дисциплины по учебному плану ОПД.В.02
Рабочую программу составила к.э.н., доцент, Сухова А.А.
Рабочая программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры «Математика, информационные системы и технологии»
______________ Протокол _______
Зав. кафедрой А.М Безуглов
Рабочая программа согласована с зам. директора по КДИ
Зам. директора по КДИ ЮН.Попков
«____»_____________2007 г.
Рабочая программа одобрена научно-методической комиссией и деканом факультета
Председатель НМК, декан факультета ТиИ____________Н. В. Титов
_____________
«____»_______________2007г.
Государственный образовательный стандарт
Дисциплина «Имитационное моделирование экономических процессов» входит в блок дисциплин национально-регионального компонента и относится к дисциплинам по выбору студента, устанавливаемые вузом.
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
В дисциплине рассматриваются принципы и методы построения имитационных моделей и процессов в экономике. Методология и технология машинного моделирования систем, формализация и алгоритмизация процессов функционирования элементов юридических систем, автоматизированных систем обработки информации и управления, организация статистического моделирования на ЭВМ, инструментальные средства моделирования. Значительное внимание уделяется вопросам имитационного моделирования экономических процессов на базе моделирующих систем GPSS, Process Model, Arena, Extend, Generic Enterprise Modeling (GEM), ITHINK, различным подходам к статическому моделированию.
В качестве современных способов моделирования систем рассматривается методология функционального моделирования SADT. Излагаются основы использования CASE – средств ARIS и AnyLogicTM.
Цель: изучение современных методов анализа структуры и динамических характеристик процессов в экономике.
Задачи при изучении дисциплины:
- Студент должен знать: методы имитационного моделирования и возможности их применения в профессиональной области.
- Студент должен уметь: использовать инструментарий имитационного моделирования для решения профессиональных задач.
1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее фундаментальных основ.
Имитационная модель позволяет сравнительно быстро дать ответ на вопросы: «А что будет, если …» и оценить различные риски: невозврата кредита, неуплаты налогов (с соответствующими санкциями со стороны налоговой инспекции), невыполнения заказа в договорные сроки и др.
Имитационное моделирование используется, если:
- проведение натуральных экспериментов нежелательно или невозможно;
- неизвестны или не существуют математические методы расчетов.
1.3. Место дисциплины в учебном процессе и основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами учебного плана.
Изучение дисциплины в комплексе с другими, специального цикла, призвано сформировать у будущего специалиста базу знаний в области применения методов и инструментария компьютерного моделирования в профессиональной сфере деятельности.
1.4. Связь с предшествующими дисциплинами, общность фундаментальных основ и гуманитарной подготовки.
| № п/п | Наименование дисциплины и ее разделы | Уровень знаний | Номера изучаемой дисциплины |
| 1 | Алгоритмизация и программирование | 3 | По всему курсу |
| 2 | Моделирование систем | 3 | По всему курсу |
1.5. Связь с последующими дисциплинами, фундаментализация, гуманитаризация и интеграция естественно – научных, гуманитарных и технических знаний.
1. Дипломное проектирование-спец. часть.
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ И ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО СЕМЕСТРАМ.
Дисциплина читается в одном семестре.
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.
3.1. Наименование модулей дисциплины, их содержание и объем в часах.
Модуль 1. Основы моделирования систем -30 час.
Тема 1.1. Общие принципы моделирования систем 10 час, УЗ – З
Характеристики и поведение сложных систем. Система терминов процессного подхода. Общие понятия модели и моделирования. Классификация моделей. Структура моделей. Требования, предъявляемые к модели, функции модели. Методологические основы формализации функционирования сложной системы. Моделирование компонентов. Этапы формирования математической модели. Математические предпосылки создания имитационной модели: процессы массового обслуживания в экономических системах. Границы возможностей классических математических методов в экономике. Имитационная модель как источник ответа на вопрос: «что будет, если…». Типовые системы имитационного моделирования. Основные понятия имитационного моделирования.
Литература 4 [ 1,2,3 ]
Срс 4 ч.
Тема 1.2 Методы получения случайных чисел 10 час, УЗ-З
Общие сведения о случайных числах. Область применения метода Монте-Карло. Основные средства равномерного распространения. Способы генерирования равномерно распределенных случайных чисел. Метод усечения. Требования к случайным числам. Генераторы случайных чисел.
Литература 4 [ 1 ]
Срс 4 ч.
Тема 1.3. Формирование случайных величин с заданным законом распределения 10 час, УЗ-З
Метод обратных функций. Приближенные методы. Метод отсеивания (метод генерации Неймана). Моделирование условий предельных теорем теории вероятности. Моделирование нормального распределения. Алгоритм Бойса и Маллера. Формирование реализаций случайных векторов и функций. Моделирование дискретных распределений. Биномиальное распределение. Распределение Пуассона. Треугольное распределение. Формула Поллачека-Хинчина.
Литература 4 [ 1,2,3,4,5,6 ]
СРС- 4 ч.
Модуль 2. Инструментальные средства имитационного моделирования 36час.
Тема 2.1. Инструментальные средства имитационного моделирования в среде GPSS -6 ч., УЗ-3
Имитация основных процессов: генераторы, очереди, узлы обслуживания, терминаторы и др. Транзакты и их «семейства». Разомкнутые и замкнутые схемы моделей. Логика работы интерпретатора GPSS. Объекты. ЧАСЫ модельного времени.
Типы операторов. Внесение транзактов в модель. Блок GENERATE (ГЕНЕРИРОВАТЬ). Удаление транзактов из модели. Блок TERMINATE (ЗАВЕРШИТЬ). Элементы, отображающие одноканальные обслуживающие устройства. Реализация задержки во времени. Блок ADVANCE (ЗАДЕРЖАТЬ).Сбор статистики об ожидании. Блоки QUEUE (СТАТЬ В ОЧЕРЕДЬ), DEPART (ПОКИНУТЬ ОЧЕРЕДЬ). Переход транзакта в блок, отличный от последующего. Блок TRANSFER (ПЕРЕДАТЬ). Моделирование многоканальных устройств.
Примеры построения GPSS-моделей. Переменные. Определение функции в GPSS.
Стандартные числовые атрибуты, параметры транзактов. Блоки ASSIGN,
MARK, LOOP. Изменение приоритета транзактов. Блок PRIORITY (НАЗНАЧИТЬ ПРИОРИТЕТ). Организация обслуживания с прерыванием. Блоки PREEMPT (ЗАХВАТИТЬ) и RETURN (ВЕРНУТЬ). Определение и использование таблиц.
Литература 4 [ 1,2,3,4,5,6 ]
СРС- 4
Тема 2.2. Основные средства моделирования в системе ARENA 7час, УЗ-З
Пакет имитационного моделирования ARENA. Основные типы моделирующих конструкций – модулей: источники (Great), стоки (Dispose), процессы (Process), очереди (Queue).Модули типа Flowchart. Модули типа Data. Шаблоны Basik Process (Основной процесс), Advansed Process (Дополнительный процесс) и Advanced Transfer (Дополнительная передача). Простейшая имитационная модель. Детализация модулей с помощью диалоговых окон или встроенных таблиц. Обеспечение двухмерной анимации и вывод на экран динамической графики (гистограмм и графиков временной зависимости). Доступ к 12 стандартным теоретическим распределениям вероятностей, и к эмпирическим распределениям. Средство моделирования нестационарных процессов Пуассона. Способ выполнения независимых повторных прогонов моделируемой системы. Средство построения точечных оценок и доверительных интервалов для показателей работы системы. Построение доверительных интервалов для оценки разности между средними значениями двух систем. Построение графики( гистограммы, столбиковые диаграммы, графики временной зависимости и корреляционные). Дополнительный модуль оптимизации. Процесс создания двух взаимосвязанных моделей: функциональной структурной и динамической имитационной. Выполнение функционально-стоимостного анализа при использовании АВС-метода. Отображение результатов моделирования с помощью программы Crystal Reports, встроенной пакет. Поддержка пакетом ARENA языка Visual Basic for Application (VBA) компании Microsoft. Интерфейс ARENA с графическим пакетом Visio.
Литература 4 [ 1,2,3 ]
Срс 4 ч.
Тема 2.3. Имитационное моделирование в Generic Enterprise Modeling (GEM) – 7 ч., УЗ -3
COR (Constraint Oriented Reasoning) – технология. Общая структура GEM-программы. COR IDE – интегрированная среда для разработки COR-приложений. Смешанно-целочисленный решатель MIO. Графический пользовательский интерфейс для визуального построения диаграмм финансовых, материальных и ресурсных потоков предприятия. Имитация работы объекта экономики в трех измерениях: материальные, денежные и информационные потоки. Возможность связывания моделей с внешними источниками данных (MS Access, Excel, DBF, MS SQL, Oracle). Встроенные средства формирования отчетов. Экспорт и импорт данных. Раздел описаний. Модули типа «Приобретение», «Смешение», «Производство», «Сбыт». Детализация модулей с помощью диалоговых окон и встроенных таблиц. Связи-потоки. Таблицы закупок, продаж, процессов, входящих и исходящих материалов, компонентов смесей. Формирование отчетов. Отчет о доходах и расходах. Анализ граничных условий.
Литература 4 [ 1,2,3,4,5,6 ]
СРС- 4
Тема 2.4. Разработка имитационных потоковых моделей в ITHINK – 7 ч., УЗ -3
ITHINK как инструмент визуального моделирования. Процессы и модели. Метод проблем и альтернатив (Problems and opportunities approach). Процесс моделирования с помощью «картинок». Потоковые диаграммы ITHINK - идеографическое изображение моделей на среднем, базовом уровне представления. Элементы потоковых идеограмм: фонды, потоки, конверторы, коннекторы. Создание имитационной потоковой модели.
Литература 4 [ 1,2,3,4,5,6 ]
СРС- 4
Тема 2.5. Методики регламентации бизнес-процессов - 9 ч., УЗ-3
Автоматизированное конструирование моделей бизнес – процессов. Обзор методик моделирования бизнес-процессов и рекомендации по их применению. Для чего используются методики моделирования бизнес-процессов. Описание нотации ARIS eEPC. Описание нотации IDEF0, IDEF3. Сравнительный анализ нотаций ARIS и IDEF.
Модель бизнес-процесса в ARIS eEPC, удовлетворяющая требованиям процессного подхода к управлению.
Пример практического описания процесса. Описание примера и постановка задачи. Разбор примера описания процесса. Работа с ARIS. Начало работы, настройки системы. Создание моделей. Бизнес-моделирование с использованием ARIS. Глоссарий. Общие принципы моделирования. Организация хранения диаграмм проекта в базе ARIS. Перечень наиболее используемых диаграмм. Описание и примеры диаграмм.
Литература 4 [ 1,2,3,4,5,6 ]
СРС- 4
Модуль 3. Этапы имитационного моделирования - 30 ч.
Тема 3.1. Планирование имитационного эксперимента - 15 час, УЗ-З
Этапы применения математической (имитационной) модели. Технологические этапы имитационного моделирования: испытание модели; исследование свойств модели; планирование имитационного эксперимента; эксплуатация модели (проведение расчетов). Испытание имитационной модели: задание исходной информации; верификация имитационной модели; проверка адекватности модели; калибровка имитационной модели. Оценка погрешности имитации, связанной с использованием в модели генераторов ПСЧ. Определение деятельности переходного режима. Исследование чувствительности модели: установление диапазона изменения отклика модели при варьировании каждого параметра; проверка зависимости отклика модели от изменения параметров внешней среды. Имитационные проекты. Документирование проектов. Планирование компьютерного эксперимента; масштаб времени; датчики случайных величин; проверки гипотез о связях типа событие ↔ явление ↔ поведение; риски и прогнозы Оценка точности результатов моделирования. Анализ и оценка результатов. Поиск наилучших решений.
Литература 4 [ 1,2,3,4 ]
Срс 4 ч.
Тема 3.2. Моделирование бизнес-процесса производственной фирмы – 15 ч., УЗ-3
Структурная схема бизнес-процесса. Взаимосвязь потоков заказов и потоков финансовых ресурсов. Ее отображение на схеме имитационной модели. Моделирование платежей. Моделирование проводок с одного и того же счета-источника на различные счета-приемники. Моделирование банковского кредита. Прогноз показателей деятельности фирмы. Моделирование параллельных и порожденных процессов. Моделирование входных данных. Целевые функции и критерии, используемые при имитационном моделировании. Стратегии управления ресурсами. Имитационные решения задач минимизации затрат. Основные объекты модели фирмы с учетом ее взаимодействий: с рынком, с банками, с бюджетом, с поставщиками, с наемным трудом. Динамические модели на предприятиях в организациях различных отраслей экономики, процессов мировой экономики. Имитация процессов финансирования и денежных потоков. Моделирование клиринговых процессов.
Литература 4 [1-14]
СРС - 9 ч.
3.2 Практические занятия, их наименования и объем в часах
Учебным планом не предусмотрены.
3.3 Лабораторные занятия, их наименования и объем в часах (17ч.)
| № | Номер модуля. Наименования тем занятий | Кол-во час. | Форма контроля | Сроки контроля | Лит-ра |
| 1 | Модуль1. Моделирование простых информационных процессов в среде GPSS | 3 | отчет | 25 окт. | 4[1,2] |
| 2 | Модуль1. Моделирование одноканальных бесприоритетных систем в GPSS | 3 | отчет | 25 окт. | 4[2] |
| 3 | Модуль2. Моделирование многоканальных систем | 3 | отчет | 1 дек. | 4[2] |
| 4 | Модуль2. Моделирование приоритетных систем с пуассоновскими потоками заявок | 3 | отчет | 1 дек. | 4[2] |
| 5 | Модуль3. Моделирование простейших вычислительных систем | 5 | отчет | 1 дек. | 4[2] |
3.4 Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика.
Домашнее задание предусматривает проведение модельного эксперимента в среде GPSS по индивидуальному варианту (6ч.).
3. 5 Учебная практика по дисциплине, краткая характеристика.
Учебным планом не предусмотрены.
3.6.Самостоятельная работа студентов.
| Всего (час) | Плановая (час) | Индивидуальная (час) | Домашняя (час) |
| 45 | 6 | 25 | 14 |
4. Учебно-методические материалы по дисциплине.
Литература:
Основная
1. Бережная Е.В., Бережной В.И. Математические методы моделирования экономических систем: Учеб. Пособие.- М.: Финансы и статистика, 2001.-368 с.: ил-22 экз.
2. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: Учеб. Пособие.- СПб.: БХВ-Петербург , 2004. 368 с.: ил.
Дополнительная
3. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы .- М.: статистика,1975.-471 с.
4. Калянов Г.Н. CASE Структурный системный анализ (автоматизация и применение). М.: издательство «ЛОРИ», 1996 -242 с.
5. Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика СS. 3-е изд.- СПб.: Питер; Киев: Издательская группа ВНV, 2004- 847 с.: ил.
6. Кленен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании.- М.: Статистика, 1978 .-235 с.
7. Кобелев Н.Б. Основы имитационного моделирования сложных экономических систем: Учеб . пособие. - М.: Дело, 2003.-336 с.
8. Математическая теория планирования эксперимента / под ред. С.М.Ермакова. - М.: Наука, 1983 .-392 с.
9. Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование: Теория и технологии. Издательство «Альтекс-А»,2004-380 с.
10. Гультяев А.К.MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. - СПб.: КОРОНА принт, 1999.-288 с.
11. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Учебник для ВУЗов.- М.: Высшая школа, 1985 .-320 с.
12. Томашевский В, Жданова Е. Имитационное моделирование в среде GPSS.- М.: Бестселлер,2003.- 416 с.
13. Шеннон Р.Имитационное моделирование систем - искусство и наука.- М.: Мир, 1978 .- 418 с.
14. Шрайбер Т. Дж. Моделирование на GPSS. – М.: Машиностроение, 1980. – 592 с.