МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОТРАБОТКЕТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Моделирование и оптимизация процессов и систем сервиса

Методические указания по выполнению контрольных работ по курсу для магистрантов направления 43.04.01 «Сервис» заочной формы обучения. – СПб: Изд-во. ИИГ "АКТ и Б", 201__. - 34с.

Методические указания предназначены для магистрантов направления 43.04.01 «Сервис» заочной формы обучения и содержат методические указания и контрольные задания.

Составитель: к.в.н., доц. Зубов Н.Н.

Рецензент: к.т.н., доц.

© Информационно-издательская группа «АКТиБ»

© Санкт-петербургский государственный экономический университет (СПбГЭУ)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 4

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ... 5

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ.. 5

Теоретические вопросы... 5

Практическое задание. 7

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 7

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ.. 12

Первичная обработка результатов эксперимента. 12

Определение коэффициентов корреляции и регрессии.. 13

Построение уравнения и линии регрессии.. 15

Выводы по работе. 16

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ... 24

Список рекомендуемой литературы... 25

Основная литература. 25

Дополнительная литература. 26

ВВЕДЕНИЕ

Основными задачами курса являются общая методическая и математическая подготовка магистрантов для решения задач моделирования и оптимизации управленческих и технологических процессов швейного производства; освоение принципов и методов моделирования и оптимизации прогрессивных технологических процессов систем сервиса различного профиля; приобретение практических навыков постановки и решения таких задач на ПЭВМ.

Дисциплина "Моделирование и оптимизация процессов и систем сервиса" (МОПСС)рассматривает общетеоретические основы математического моделирования как единой комплексной системы, особенности построения математических моделей процессов и систем сервиса и управления предприятиями и учреждениями сферы сервиса. При изучении дисциплины "Моделирование и оптимизация процессов и систем сервиса" рассматриваются следующие вопросы: системный подход к математическому моделированию управленческих и технологических процессов сферы сервиса, теоретические основы моделей процессов и устройств, возможные направления совершенствования МОПСС.

В результате изучения дисциплины "Моделирование и оптимизация процессов и систем сервиса" магистранты должны иметь представление о принципах и методах построения математических моделей процессови устройств, управления предприятиями сферы сервиса, приобрести практические навыки работы с пакетом прикладных программ для них.

Учебным планом предусмотрено выполнение контрольной работы, проведение практических занятий, лабораторных работ и сдача экзамена.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа является одним из видов самостоятельной работы магистрантов заочной формы обучения в межсессионный период. Ее основные задачи - научить магистранта самостоятельно работать с литературными источниками программного материала, познакомить с новинками в области моделированияуправленческих и технологических процессов, помочь ориентироваться в массе программных продуктов, поставляемых для сферы сервиса. Выполнение контрольной работы также является хорошей подготовкой магистрантов к выполнению лабораторных работ по курсу моделирования и оптимизации управленческих и технологических процессов, предусматривающих практическое овладение программными продуктами.Для составления ответов на вопросы контрольной работы необходимо переработать всю имеющуюся по данному вопросу литературу – учебники и периодические издания. Копирования литературного источника не допускается.

В результате выполнения контрольной работы и изучения учебного материала магистранты осваивают системный подход к математическому моделированию управленческих и технологических процессов сферысервиса, отдельные классы математических моделей, особенности их построения и функционирования; получают представление о видах программного обеспечения, узнают направления совершенствования и развития математического моделирования по избранной специальности.

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

Теоретическиевопросы

Вариант 1

а) Типы переменных: номинальные, ранговые, количественные.

б) Методы одномерной оптимизации: дихотомии, золотого сечения.

Вариант 2

а) Количественные и интервальные переменные, их характеристика и особенности.

б) Состав системы массового обслуживания и характеристика её элементов.

Вариант 3

а) Ранговые переменные, их характеристика и особенности.

б) Моделирование случайного события методом Монте-Карло.

Вариант 4

а) Номинальные переменные, их характеристика и особенности.

б).Классификация систем массового обслуживания.

Вариант 5

а) Условия работы и характеристики систем массового обслуживания с отказами.

б) Смысл ограничений на переменные в задачах оптимизации.

Вариант 6

а) Регрессионный анализ как метод исследования многомерных связей.

б) Постановка задачи оптимизации в формализованном виде.

Вариант 7

а) Условия работы и характеристики систем массового обслуживания с ограниченным временем ожидания.

б) Выбор критерия оптимальноститехнологического процесса (операции).

Вариант 8

а)Условия работы и характеристики систем массового обслуживания с ожиданием.

б) Пример построения стохастической модели процесса.

Вариант 9

а) Метод стохастического моделирования (метод Монте-Карло).

б) Классификация методов моделирования (моделей) процессов.

Вариант 10

а) Этапы построения регрессионной модели, их содержание.

б) Смысл целевой функции в задачах оптимизации.

Практическое задание

Исследуется прочность льняных тканей различной поверхностной плотности. Результаты испытаний образцов на разрыв приведены в таблице.

Определить характер зависимости между прочностью и поверхностной плотностью ткани, построить уравнение и линию регрессии, оценить точность полученной регрессионной модели, изобразить и проанализировать график остатков.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОТРАБОТКЕТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа по дисциплине "Моделирование и оптимизация процессов и систем сервиса" предусматривает самостоятельное изучение основной и дополнительной литературы, ответы на контрольные вопросы.

Контрольная работа включает 3 пункта. Два первых вопроса посвящены изучению теоретического материала, третий–выполнению практического задания.

Теоретическая часть каждого варианта контрольной работы состоит из двух вопросов. Для правильного ответа на вопросымагистранту необходимо изучить один из основных разделов программы курса:

1. Понятие математической модели, примеры математических моделей по специальности.

2. Классификация математических моделей, примеры по специальности.

3. Виды переменных, используемых в математических моделях.

4. Классификация математических задач при моделировании управленческих и технологических процессов, примеры по специальности.

5. Особенности постановки и решения оценочных и оптимизационных задач при моделировании управленческих и технологических процессов.

6. Регрессионный анализ и его использование для исследования взаимосвязей между параметрами технологических процессов

7. Применение теории массового обслуживания для описания процессовсферысервиса.

8. Применение метода Монте-Карло для создания стохастических моделей процессовсервиса.

Изучая общие принципы системного подхода к моделированию управленческих и технологических процессов сферысервиса, основное внимание следует обратить на основные понятия теории моделирования, на их взаимосвязь, на общее для всех моделей независимо от области их конкретного применения.

При рассмотрении классификации моделей нужно, в первую очередь, выделить признак классификации и на его основании описывать классы моделей и их особенности при моделировании технологических процессов сферы сервиса. Надо правильно разделять виды переменных по типу шкалы, которой они измеряются (количественные, ранговые и номинальные), и по их месту в структурной схеме модели процесса (входные, внутренние и выходные).

В основе разделения математических моделей на классы оценочных и оптимизационных лежит ответ на вопрос о цели её разработки:

· по известным исходным данным прогнозировать ход и исход операции, её возможную эффективность – оценочные модели,

· или же попытаться найти такие значения входных переменных, которые обеспечивают получение наилучших результатов в данных условиях – оптимизационные модели.

Решением второго класса задач – оптимизационных – занимается математическое программирование, которое в зависимости от характера целевой функции и ограничений на переменные подразделяется на линейное и нелинейное программирование.

Обращаясь к изучению основ регрессионного анализа, желательно понять, каким образом этот раздел математической теории позволяет получать новые знания об исследуемом процессе на основании статистических наблюдений.

Регрессионный анализ – совокупность методов математической статистики, применяемых для исследования характера функциональной зависимости между случайными величинами.Решение задач регрессионного анализа осуществляется в следующей последовательности:выбор вида функциональной зависимости (построение математической модели),оценка параметров этой функции,оценка статистической адекватности выбранной математической модели,анализ остатков.

Важную часть теории управления производством составляет теория массового обслуживания, иногда называемая теорией очередей. Профессиональный менеджер, принимая решение о совершенствовании системы обслуживания клиентов, оценивает изменения в затратах на обеспечение функционирования системы, а также издержки, вызванные ожиданием клиентов в очередях. И, конечно же, он, в первую очередь, пробует использовать теорию массового обслуживания для выработки более рационального варианта работы подразделения.

Поскольку большинство технологических процессов сферысервиса представляют собой случайные явления, весьма полезным представляется заложить эту случайность в основу модели, что и сделано в методе стохастического моделирования (методе Монте-Карло). Обучаемым необходимо разобраться, каким образом в этих моделях осуществляется розыгрыш случайных событий и случайных величин, отражающих суть исследуемого процесса.

При ответах на теоретические вопросы следует опираться не только на источники, указанные в списке рекомендуемой литературы, но и на методические и руководящие материалы, положения, инструкции и другие документы отрасли. При рассмотрении вопросов системного моделирования желательнопознакомиться с отечественными и зарубежными моделями. Желательно при ответе дать их сравнительную характеристику, отметить достоинства и недостатки, оценить направления совершенствования. При изучении этого раздела необходимо также отметить возможность использования методов моделирования и оптимизации технологических процессов в условиях малых предприятий.

При ответах на теоретические вопросы следует обратить внимание на следующее:

· В варианте 1 должны быть подробно представлены описания 3-х типов переменных и различия между ними. Во втором вопросе следует изложить суть методов одномерной нелинейной оптимизации: дихотомии и золотого сечения.

· Впервом вопросе вариантов 2, 3, 4 надо описать количественные и интервальные, ранговые и номинальные переменные, указать особенности каждого типа.

· В первом вопросе вариантов 5, 7 и8 описать основы теории массового обслуживания, раскрыв смысл понятий и категорий, используемых в ней.

· В первом вопросе варианта9 и втором вопросе вариантов 3 и8 изложить основы метода стохастического моделирования с примерами применения его для моделирования конкретного процесса предметной области.

· В первом вопросе вариантов 6 и 10 раскрыть основы регрессионного анализа как метода исследования многомерных стохастических связей.

· Во втором вопросе варианта 9 представить классификацию методов моделирования (моделей) процессов с выделением признаков классификации.

· Во втором вопросе варианта 4 и первых вопросов вариантов 5, 7 и 8 продемонстрировать знание некоторых методов решения задач на основе теории массового обслуживания.

· Во вторых вопросах вариантов 5, 6, 7, 10 раскрыть смысл основных элементов формализованной постановки задачи математического программирования: целевой функции, множества ограничений на переменные.