Рабочая программа по предмету «Моделирование экономических и производственных процессов»

Актюбинский кооперативный колледж Среднее образование Техническое и среднее образование                                      Утверждаю Заместитель директора по учебной работе                      _________________________                    «___»_____________г Рабочая учебная программа  __Моделирование производственных и экономических процессов__ (наименование дисциплины по специальности) _1304000  «Вычислительная техника и программное обеспечение»_ (код и наименование специальности по классификатору) Составитель   Пластун   Н.А.   –   преподаватель   дисциплины   «Моделирование   производственных   и экономических процессов»     Актюбинского   кооперативного колледжа Актобе  Программа рассмотрена на заседании цикловой комиссии  учетно­информационных дисциплин протокол №____от «___»_____г.                                                                                                                  Председатель цикловой комиссии _________________ Содержание 1.Пояснительная записка……………………………………………………………….4тр. 2. Планируемые результаты обучения дисциплины………………………………….5стр. 3. Тематический план и содержание дисциплины……………………………………6стр. 4. Контроль планируемого обучения…………………………………………………..10стр. 5. Литература и средства обучения……………………………………………………..11стр. 1.Пояснительная записка Рабочая программа разработана в соответствии с типовой учебной программой от 25.12.2009 года     и   предназначена   для   учебных   заведений   ведущих   обучение   по   специальности   1304000 «Вычислительная   техника   и   программное   обеспечение»,   квалификация   1304013   «Техник­ программист» Общий объем –108 часов, из   них  теоретических занятий­38 ч; лабораторно ­ практических занятий­30 ч; работа над курсовым проектом – 40 ч. Рабочая учебная программа по предмету «Моделирование экономических и производственных процессов»   предусматривает   изучение   построения   математических   моделей   и   создание вычислительных алгоритмов, а так же модели сетевого планирования и управления, приобретение практических   навыков   по     решению   задач     линейного   программирования,   задач   стохастического программирования, моделировать производственные и экономические процессы, методы их решения и анализировать полученные результаты для принятия решения. При составлении рабочей программы в тематическом плане были сделаны изменения: за счёт сокращения часов, предназначенных на теоретические занятия, распределены часы на лабораторно ­ практические занятия: в I разделе ­ 2 ч.,  II – 4ч.,  III ­ 2ч., IV – 14ч., V – 2ч., VI – 2ч., VII – 4ч. Данный предмет рассчитан на два семестра: VI семестр – 68 ч.,   VII семестр – 40 ч(курсовое проектирование)   При   изучении   предмета,   изложение   ведётся   в   доступной   для   учащихся   форме,   широко используются   современные   методы   и   средства   обучения,   обеспечивается   реализация внитрипредметных   и   межпредметных   связей.   В   процессе   изучения   предмета   уделяется   серьёзное внимание прикладной направленности изучаемого материала, развитию умственных способностей и абстрактного мышления, умению точно и логически  мыслить,  аргументировать свои утверждения, используются данные из специальных предметов для составления задач.  Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых практических навыков и умений проводятся практические и  лабораторные работы. Предмет   «Моделирование  экономических  и производственных процессов»   тесно связан с такими предметами, как «Основы высшей математики», «Математическая статистика», «Численные методы», «Основы рыночной экономики». При изучении дисциплины проводится  интеграция с дисциплинами: ­Основы алгоритмизации и программирования; ­Основы объектно–ориентированного программирования; ­Технология разработки программного обеспечения; На занятиях используются дидактические и наглядные пособия: плакаты, учебные и учебно – методические пособия. 2. Планируемые результаты обучения дисциплины Результаты обучения, запланированные в  стандарте и образовательной программе      Использовать современные   самообразованию     Обучающиеся   должны   обладать компетенциями:   следующими Базовыми: БК2.   Уметь   провялять   способности   к непрервыному и профессиональной модернизации квалификации; БК3.   информационные технологии; БК   4.   Организовать   работу   с   различными источниками   информации   ­   находить, обрабатывать хранить и воспроизводить; БК 5. Участвовать в коллективном принятие решения   по   вопросам   выбора   наиболее эффективных путей выполнения работы; БК6.   Выполнять   конкретные   задачи   и планировать   свою   деятельность   с   учетом поставленной цели; БК   7.   Определять   наиболее   актуальные подходы алгоритмизации и способы решения поставленной задачи. Результаты, запланированные в рабочей учебной  программе В   результате   изучения   дисциплины   обучающиеся знают: ­понятие  систем; ­типы моделей; ­этапы построения моделей; ­определять   объемы   валовой   продукции   при   известной матрице коэффициентов прямых материальных затрат. Умеют: ­строить простейшие модели; ­распознавать класс математических моделей; ­упрощать модель; ­ составлять сетевой график работ; ­находить критический и полный путь; ­определять резервы времени; Приобрели навыки: ­составлять сетевой график работы;  Компетентны: ­в разработках программных комплексов; Профессиональными ПК   2.   Применять   измерительные   средства, обрабатывать полученные данные. Специальными СК   3.   Моделировать   производственные   и экономические процессы, методы их решения и анализировать   полученные   результаты   для принятия решения. Знают: ­методы проектирования; ­построение   математической   модели   и   решение   задач графическим методом; ­построение, анализ и оптимизация сетевых графиков; ­решение транспортных задач. Умеют: ­построить   модели, прикладной математики. ­построение и расчёт сетевых графиков. ­построить имитационные модели. ­построение симплексных таблиц. Приобрели навыки: ­ решать транспортные задачи. Компетентны: ­ в построение аналитических модели. Знают:   используя   один   из   методов ­ ­ ­ основные   типы   моделей   стохастического программирования; основные этапы построения моделей ЛП; основные элементы теории игр и их свойства. Умеют:  ­использовать   изученные   методы   ЛП   при   решении реальных   экономических   задач   и   реализовывать   их   с помощью ПЭВМ. ­составлять математические модели в условиях риска   и неопределенности; ­играть в кооперативные игры; ­основы методов СМО; ­применять СМО при составлении моделей; Приобрели навыки: ­построение основных этапов моделей ЛП. Компетентны: В реальных экономических задачах и реализовывать их с помощью ПЭВМ. 3.1  Тематический план дисциплины 3. Тематический план и содержание дисциплины теор .   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Наименование разделов и тем  Раздел 1. Основы моделирования Понятие систем. Основные понятие и  принципы  математического моделирования экономических систем.  Итого по разделу Раздел 2. Модели сетевого планирования и управления Сетевая модель и её основные элементы Анализ и оптимизация сетевого графика  Итого по разделу Раздел 3 Балансовые модели  Межотраслевой балансовый метод. Решение системы балансовых уравнений Кол­во часов в том числе всего теорет. практ.   4 8   2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 4 2 2 11 Итого по разделу Раздел 4. Задачи линейного программирования (ЗЛП) и  методы их решения  Общая постановка ЗЛП. Графическая интерпретация  задачи и её решение. Понятие о симплекс методе. Симплексные таблицы. Двойственность задач линейного программирования Задачи целочисленного программирования Постановка   транспортной   задачи.   Методы   построения исходного опорного плана Задачи динамического программирования Нахождение   решения   некоторых   экономических   задач, сводящихся к транспорту Контрольная работа 19 20 21 Итого по разделу 12 13 14 15 16 17 18 22 29 Раздел 5.  Общая постановка задач нелинейного  стохастического программирования Общая постановка задач нелинейного программирования,  выпуклое программирование Стохастическое программирование. Вероятностные модели Раздел 6. Элементы теории матричных игр  Понятие об игровых моделях.  Решение игр в её смешанных  стратегиях, её геометрическая интерпретация Раздел 7. Математическое моделирование экономических  систем  Моделирование спроса и потребления. Модели управления  запасами  Моделирование систем массового обслуживания  Зачет 23 24 25 Итого по разделу 26 27 28 Итого по разделу 30 31 32 33 Итого по разделу 34 Курсовой проект 35 ВСЕГО 6 30 6 4 10 40 108 4 2 2 2 2 2 2 2 2 16 2 2 4 2 2 2 2 2 6 2 6 2 2 2 2 14 2 2 2 2 2 2 4 38 30 3.2 Содержание рабочей учебной программы дисциплины Введение Содержание   ,   назначение   и   цель   дисциплины,   место   в   подготовке   техника­программиста. Актуальность проблемы моделирования экономических систем. Раздел 1 Основы моделирования.  Тема   1.1  Понятие   систем.   Основные   понятия   и   принципы   математического   моделирования экономических систем. Классификация ЭММ и моделей Система,   элементы   систем.   Методы   исследования   систем.   Экономические   системы,   методы   их исследования   и   моделирования.   Обьект   экономического   исследования,   как   система   входных, внутренних,   выходных   показателей.Макро   и   микро   экономические   модели,   теоретические   и прикладные, оптимизационные и равновесные, статистические и динамические, детерминированные и стохастические. косвенных, Практическая работа №1. Построение простейших математических моделей. Типы моделей и виды их  сходства с оригиналом Раздел 2.  Модели сетевого планирования и управления  Тема 2.1 Сетевая модель её основные элементы Сетевая модель. Порядок и правила построения сетевого графика. Упорядочение сетевого графика, понятие   о   пути,   отыскание   критического   пути,   отыскание   ранних   и   поздних   сроков   свершений событий. Отыскание ранних и поздних сроков начала и окончания работ. Вычисление рзервов времени выполнения работ. Практическая работа №2. Построение и расчет сетевых графиков. Тема 2.2 Анализ и оптимизация сетевого графика Коэффициент   напряжённости   работы.   Анализ   и   оптимизация   календарных   сетей.   Оптимизация сетевого графика с целью сокращения критического пути. Лабораторная работа  №1. Анализ и оптимизация сетевого графика. Раздел 3 Балансовые модели Тема 3.1 Межотраслевой балансовый метод.  Понятие о статистическом межотраслевом балансе(МОБ). Экономико­математическая модель МОБ и её   свойства.   Натуральный   и   стоимостной   МОБ.   Задачи,   решаемые   с   помощью   балансовой модели.Матричный метод решения.  Тема 3.2 Решение системы балансовых уравнений. Экономический   смысл   элементов   матрицы   коэффициентов   полных, внутрипроизводственных затрат, прямых и полных затрат трулда и капиталовложений. Практическая работа  № 3  Построение матричных  экономико­математических моделей.  Раздел 4 Задачи линейного программирования(ЗЛП) и методы их решения. Тема 4.1 Общая постановка задачи ЛП Графическая интерпретация задачи и её решение. Общая задача ЛП.Формы записи задач ЛП. Виды задач ЛП и алгоритм перехода от одного к другому виду. Эквивалентность различных форм записи задач ЛП. Свойства задач ЛП, их геометрическая и экономическая интерпретация. Практическая работа  №4 Построение математических моделей задач линейного программирования. Лабораторная   работа   №   2  Построение   математической   модели   и   решение   задач   графическим методом. Тема 4.2 Понятие о симплекс­методе  Симплекс   метод.   Основная   идея   метода,   его   алгебраический,   геометрический   и   экономический смыслы.   Построение   исходного   опорного   плана.   Критерий   оптимальности   задачи   ЛП.   Улучшение опорного   плана.   Алгоритм   и   решение   задачи   сиплекс­методом.   Симплексные   таблицы.   Анализ решения задачи. Лабораторная   работа   №3.  Построение   математической   модели   и   решение   задачи   симплексным методом. Тема 4.3 Двойственность задач ЛП Структура, свойства и построение двойственных задач. Прямая и двойственная задача. Связь между решениями прямой и двойственной задач. Теоремы двойственности. Геометрическая интерпретация двойственных   задач.   Построение   решения.   Экономический   смысл   двойственности   задач   и   её оптимальный план. Анализ устойчивости двойственных оценок. Лабораторная работа №4. Построение математической модели и решение двойственных задач. Тема 4.4 Задачи целочисленного программирования Экономическая   и   геометрическая   интерпретация   задач   целочисленного   программирования. Определение   оптимального   плана   задачи   целочисленного   программирования.   Метод   Гомори,   его алгоритм, геометрическая интерпретация. Метод ветвей и границ. Лабораторная работа №5. Решение задач целочисленного программирования Тема 4.5 Постановка транспортной задачи (ТЗ). Методы построения исходного опорного плана. Постановка   ТЗ,   необходимое   и   достаточное   условие   разрешимости,   связь   с   общей   задачей   ЛП. Методы построения исходного опорного плана. Распределительный метод (метод северо­западного выпуклое   Задачи   нелинейного   стохастического   программирования, угла). Критерий оптимальности плана ТЗ. Определение оптимального плана ТЗ. Метод потенциалов. Модифицированный   распределительный   метод.   Улучшение   опорного   плана   методом   «замкнутого маршрута».   Транспортные   задачи   по   критерию   времени.  Лабораторная   работа   №   6.   Решение транспортных задач. Тема 4.6. Задачи динамического программирования (ДП). Общие   характеристики     динамического   программирования.   Постановка   задачи.   Геометрическая   и экономическая интерпретации. Причины оптимальности. Функциональные соотношения. Нахождение решения задач ДП. Задачи, решаемые методом ДП, при дискретных и непрерывных переменных. О выборе траектории, о замене оборудования, об оптимальном распределении ресурсов. Тема 4.7 Нахождение решения некоторых экономических задач, сводящихся к транспорту. Определение оптимального плана ТЗ, имеющих некоторые усложнения в их постановке. Нахождение решения некоторых экономических задач, сводящихся к транспортной. Раздел   5. программирование.  Тема 5.1. Общая постановка задач нелинейного программирования, выпуклое программирование Постановка задачи. Экономические и геометрические интерпретации задачи. Условный и безусловный экстремум.   Метод   множителей   Лагранжа.   Задачи   визуального   программирования.   Методы классического анализа, вариационные исчисления, теории оптиальных процессов. Тема 5.2. Стохастическое программирование . Вероятностные модели. Особенности   задач   стохастического   программирования.   Выбор   решений   в   условиях   задач,   выбор решений   в   условиях   неопределённости.   Линейные   и   нелинейные   модели   стохастического программирования. Практическая  работа №6. Построение вероятностных моделей. Раздел 6. Элементы теории матричных игр. Тема 6.1  Понятие об игровых моделях. Решение игры в смешанных стратегиях, её геометическая интерпретеция. Игровые модели. Платёжная матрица. Нижняя и верхняя цена игры. Кооперативные игры.Основные определения. Основная теорема теории игр (теорема Неймана). Геометрическая интерпретация Практическая работа №7. Решение задач на составление матриц игры Раздел 7. Математическое моделирование экономических систем. Тема 7.1 Моделирование спроса и потребления. Модели управления товарными запасами.  Постановка   задачи.   Подготовка   исходной   информации.   Разработка   алгоритма   решений   задачи. Проведение расчётов и анализ полученных данных. ЭММ  и постановка задачи управления товарными запасами, на складе торговой фирмы для одной группы товаров. Подготовка исходной информации. Разработка алгоритма решений задачи. Проведение расчётов и анализ полученных данных. Практическая  работа № 8 .Решение задач управления запросами. Тема 7.2 Моделирование систем массового обслуживания(СМО). Основные   понятия.   Классификация   СМО.   Основные   компоненты   СМО.   Одноканальные   СМО   с отказами, очередью. Многоканальные СМО с отказами, очередью.  Тема 7 .4 .Понятие о статистическом моделировании. Метод Монте­Карло. Моделирование   случайных   процессов   –   методом   Монте­Карло.   Определение   характеристики случайного стационарного процесса. Оценка точности характеристик. Необходимое число реализаций. Практическая работа №9. Построение и решение простейших моделей СМО. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.  Курсовое проектирование предзначаено для прпактического условия обучающихся  основных разделов   предмета   «Моделирование   производственных   и   экономических   процессов»,   закрепление знаний по математическим и программным средствам моделирования, развития практических навыков комплексного решения задач на базе ПЭВМ. В ходе выполнения курсового проекта обучающийся должен  учиться самостоятельно, работать с   научно­технической   летиратурой,   решать   отдельные     прикладные   задачи,   работать   в   рамках современной   технологии     программную   документацию   в соответствие  требованию стандартов, выступать перед аудиторией с целью защиты результатов своей работы.   программирования   ,   оформлять   Курсовой     проект   готовит     обучающего   к   решению   более   сложной   задачи,   завершающей обучение­дипломному проектированию. При работе над курсовым проектом обучающийся должен осуществлять выбор модели для построения математической постановки задачи, реализовать модель ПЭВМ с помощью изученных или самостоятельно   рассмотренных   методов   принятия     решения,   провести   интертпретацию     и   анализ результатов, а затем оформить пояснительную записку. По   заданному   текстовому   описанию   объекта   моделирования   и   числовым   данным   обучающийся должен: ­выбрать или построить математическую модель задач; ­упростить модель,  если это необходимо ; ­обосновать выбор метода реализации модели и дать его описание; ­разработать алгоритм решения и обосновать его; ­реализовать   алгоритм   на   ПЭВМ   провести   анализ   программного   обеспечения,   разработать документацию ПО. Примерная тематика курсовых проектов 1. Моделирование оптимальной структуры на примере конкретного  предприятия; 2. Моделирование товарного производства продукции предприятия. 3.   Моделирование   оптимальной   производственной   программы   выпуска   продукции   на предприятий. 4. Моделирование потребности  и оптимального использования ресурсов предприятия.  5. Моделирование оптимизации грузоперевозок. 6. Моделирование и прогнозирование факторов, влиящих на себестоимость и качество продукции предприятий.  Моделирование и прогнозирование рыночных цен и расчетных внутренних цен на продукцию. 7. 4. Контроль планируемого  результата обучения. Контрольные задания разрабатываются с целью определения уровня усвоения обучающимися содержания   программного   материала   по     дисциплине   и   проводятся   в   форме   контрольных   и самостоятельных работ, тестов, зачета. При реализации настоящей рабочей программы предусмотрено проведение ­ 1 контрольной работы; ­ 1зачета. Тестовые задания разрабатываются по разделам и темам и имеют три уровня сложности для каждого   уровня   профессиональной   квалификации.   В   тестах   включены   вопросы   по   следующим разделам: № 1 2 3 4 5 6 7 Наименование раздела Раздел № 1 Основы моделирования Раздел № 2.Модели сетевого планирования и управления Раздел № 3.   Балансовые модели Раздел №4 Задачи линейного программирования и методы их  решения Раздел № 5 Общая постановка задач нелинейного  стохастического программирования Раздел № 6 Элементы теории матричных игр Раздел№7 Математическое моделирование экономических  систем % 6 13 6 44 9 6 16 5. Литература и средства обучения 1 Основная: 1. Таха Х. Введение в исследование опрераций. Т. 1,2 М. Мир, 2002 г. 2. Экономика ­ математические методы  и прикладные  модели. Под редакцией Федосеева В.В. М.: 3. 4. ЮНИТИ. 2003г.  Сабитова Х.К. Экономико­математические методы. Алматы , 2003г.  Шелобаев С.И. математические метода и модели в экономике, финансах, бизнесе. М.:ЮНИТИ, 2000г. 5. Сабитова Х.К. Экономико­ математические метода. Алматы, 2003 г. 6. Устенова О.Ж. Моделирование производственных и экономических процессов. Алматы, ОАТЭК, 2004 г. 7. Нусупбеков   С.И.,   Устенова   О.Ж.   Математические   методы   моделирования   экономических систем, Алматы, ЭВЕРО, 2002г.    2. Дополнительная: 1. Хитников С.А., Биржанова З.Н. «Экономико­математические методы и модели» Учеб.­ пособие, Караганда изд. 1989г. Замков О.О., Толстопятенко А.В. Математические методы в экономике, М.: ДИС, 1997г. Калинина В.Н., ПанкинВ.Ф., Математическая статистика, М.:1998г. 2. 3. 4. Малыхин В.И. Математическое моделирование экономики, М.: 1998г. 5. Мельник М.М. Экономико – математические методы в планировании и управлении  материально­техническим снабжением, М.: Высшая школа, 1990г.   3. Рекомендуемые средства обучения 1. Персональные компьютеры. 2. Операционная система Windows XP и выше 3. Компьютерные обучающие программы 4. Интерактивная доска 5. Мультимедийный проектор