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系統科學應用的案例范文1
【關鍵詞】可編程控制器； 案例教學法
一、背景
目前高職院校中，傳統教學模式是理論教學與實習教學分別進行，各自為政，互不干涉。理論教師注重理論知識講解，實習教師注重實際操作，再加上課程進度不一，理論教學與實習教學嚴重脫節，不但給學生的學習造成很大困難，也造成了重復教學和資源浪費，更影響了教學質量的提高和應用性、技能型人才的培養。隨著教學改革的進一步深入，現有三段式（文化基礎課---專業基礎課、專業課----實訓）技能培訓教學模式已經越來越不適應現代社會對職業教育的要求。
為適應市場需求，現代職業教育呼喚新的教學模式，案例教學這種新的教學模式正在實踐與探索中。這種教學模式，是將理論學習和技能訓練緊密結合在一起，以案例技能訓練為主線，以突出培養學生的操作技能為重點，能較好地解決理論教學與實習教學的脫節問題，減少理論課之間及理論課與實習課之間知識的重復，增強教學的直觀性，充分體現學生的主體參與作用，有助于教學質量的提高和高素質人才的培養，更適合專業領域科學技術的發展和社會用人單位的需要。
可編程序控制器的英文為Programmable Controller，在二十實際七十至八十年代一直簡稱為PC。由于到90年代，個人計算機發展起來，也簡稱為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡稱PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統稱為PCS可編程序控制系統，強調可編程序控制器生產廠商向人們提供的已是完整的系統了。
目前我國的可編程序控制器的發展主要面臨著三大問題。一是技術層面上的，在國際上可編程序控制器迅速發展的形勢下，我國還沒有具有自主知識產權，能夠參與國際競爭的可編程序控制器產品，原因主要在于我國的整個基礎工業還有一定差距，如芯片制造、模具加工等方面限制了我們的發展。二是競爭層面上的，實際上也是一個經濟競爭的問題。現在 95% 的國內市場由外國的可編程序控制器產品所占領，中、大型可編程序控制器中，幾乎全部由國外幾大公司壟斷，隨著我國使用可編程序控制器領域的不斷擴大，市場越來越大，然而國外幾大公司幾乎每年都會針對市場推出新的產品，一旦人們使用了新的產品后，他們就會逐漸的提高產品市場價格，沒有我國自己的自主知識產權的產品，在經濟競爭中就只能處于被動。三是市場秩序層面上的，隨著我國改革開放的不斷深入，特別是加入 WTO 后，我國巨大的市場份額極大的吸引了國外的大公司，他們開拓市場的方法都是采用大范圍建立銷售渠道，每個公司的分銷商、系統集成商都會有數十家，甚至上百家之多，造成了我國的分銷商、系統集成商之間的激烈競爭，而這些無序的競爭為國際大公司分而治之、獲取穩定的高額利潤創造條件。面對這些問題，我們學生要好好學習這門課程。
二、案例教學法的應用
案例教學法是通過一個具體教育情景的描述，引導學生對這些特殊情景進行討論的一種教學方法。在分析過程中，學生自己提出問題，并自己找出解決問題的途徑和手段，從而培養學生獨立分析問題的能力和獨立處理問題的能力。
諸如案例講解火力發電系統內的輔助系統的工藝流程的控制多為順序控制和開關量控制兩種。目前用于火電系統控制系統的DCS雖技術日益成熟但近年來其發展日趨緩慢，PLC的產生及發展使其與DCS相互吸收彼此特點，逐步同化，并逐步發展成為新的控制系統――FCS系統，其既保留了原來系統的特性又實現了工業自動化技術的發展，并使數字化、 智能化控制得到進一步的發展和應用，因此其近年來在火電廠的應用日益廣泛。
學生一旦確定了問題的解決方法，老師就可以告訴他們在實際組織中的問題是如何處理的，結果是什么，隱去那些可能違反案例分析保密性的內容。此時，有些學生可能會為他們的方案辯解，因為他們已經投入時間和精力研究出了解決方案，所以，有必要重申很少只有一種"正確"的方法去解決問題。培訓小組的解決方案比實際的解決方案不好也不壞。
在經驗方面，老師可以問一系列問題來突出主要的概念，強化新學到的知識和技能。這些問題應該說出與培訓課程的目的密切相關的要點。老師總結討論的要點，讓學生在處理相同的組織問題時加以引用。然后，要求學生描述自己學習中遇到的類似問題，說出如何根據案例分析所學到的知識去解決。
案例研究教學法鼓勵學生為案例中介紹的問題尋找可行的解決方法，分析其可行性并解釋證明原因。這只有在學生搜尋更多對于他自身來說的新信息并且/或者利用現有資料獲取信息的情況下，才會成功。學生必須全面考慮這些信息，并跟案例緊密聯系起來。利用案例研究進行學習有兩個目的。一是學生認識到某些問題的解決方法，二是最后要檢測，哪些重要的關系尤為突出，可以從個案的罕見的步驟和關系出發可以推斷出哪些普遍的現象。
三、小結
系統科學應用的案例范文2
關鍵詞:系統模擬與仿真;課程教學;實例演示
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)22-6369-03
Simulation Exemplars for System Simulation Course
HUANG Han-ming
(College of Computer Science and Information Engineering, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China)
Abstract: This paper briefly narrates the general concepts of system and various system theories, and introduces the necessity of system simulation for the researches of systems. Then the teaching purpose and main contents of system simulation course are given. After that, some understandings in this course teaching experiences are presents. Finally, several having applied measures which might be helpful to enhance the effect of teaching are discussed:reinforce simulation principles teaching, guide students broadening scope of knowledge, use simulation case studies as education emphases
Key words: system simulation; course pedagogy; exemplar demonstration
系統是一個與環境相對的概念,任何相互聯系、相互影響、相互作用的部分所組成的一個整體皆可稱為一個系統。系統的各個組成部分之間,通過物質、能量和信息的交換而相互關聯、相互影響、相互作用;系統與環境之間,亦存在著物質、能量和信息的輸入、輸出關系。早在古代中國和古希臘的哲學中,就包含樸素的系統思想。隨著社會的發展和近、現代科學技術的興起與進步,在軍事、工程、經濟、社會等諸多領域,都存在著大量的有關系統的問題。為解決這些問題,20世紀40年代相繼產生了運籌學、控制論、信息論和一般系統論等系統理論;20世紀40年代以來,系統理論被大量應用于工程實踐,系統工程應用學科迅速發展,同時其他科學技術學科也在不斷獲得新的突破與發展,從而對各種系統的性質和規律的認識在不斷深入,產生的一些新的系統理論:耗散結構理論、協同學、動力系統理論、混沌理論、突變論等。
當前,對復雜及復雜適應系統的研究是系統科學這門學科的熱點。國際上,有關復雜系統的系統科學研究可分為三個主要學派:“歐洲學派” ―― 以非線性自組織理論為核心內容的系統理論(系統元素為無機物,源于物理、化學系統);“美國學派” ―― 以圣菲研究所(SFI)為代表的理論框架(系統元素為有機物,具主動性,源于生物系統);“中國學派” ―― 以開放的復雜巨系統理論為核心的體系(系統元素為“人”,源于大工程協作系統)。其實,這三個主要學派的主要區別只是從系統的不同層次為出發點去把握系統的性質和規律;它們的共同點可認為是要從整體上去認識問題和解決問題,對系統的許多性質,部分和的累加并不一定等于整體,整體很可能大于部分和,由于涌現性,整體會出現一些任一部分所不曾擁有的新性質。
由于現實系統的廣泛性、多樣性和復雜性,如果直接對系統進行觀測、實驗和研究,可能會對真實系統造成破壞性影響而且可重復性很可能也差,或者用真實系統試驗時間過長,或費用太昂貴。對于工程系統,在系統建立之前需要對其結構、行為特性開展研究,但真實系統尚不存在。這些情況下,系統的模擬仿真是唯一可行的研究手段。
1 系統模擬仿真課程的教學目的
系統模擬仿真課程的教學目的為:培養學生科學分析和解決各類學科中出現的一般復雜系統問題的能力,掌握多種解決各種復雜系統問題的研究、設計與分析方法。通過本課程的教學,希望學生能了解系統模型的形式化描述;掌握連續系統的時域與頻域建模仿真方法:龍格-庫塔法、線性多步法、離散相似法、替換法、根匹配法等;了解離散事件系統的一般概念和離散事件系統的建模工具――Petri網,掌握經典的離散事件系統:單服務臺與多服務臺排隊系統,庫存系統等的仿真方法;掌握離散事件系統的仿真輸出數據的分析方法;了解現代仿真技術――虛擬現實技術的一般概念、分析建模方法和和基于Agent的的建模方法及Swarm仿真和分布建模仿真。
系統科學專業碩士點的設立是為了滿足國家和廣西的經濟和社會發展的需要,旨在培養高層次的復合型研究與管理人才。系統科學專業碩士點有兩個專業:系統理論和系統分析與集成,其中系統理論專業從2004年起開始面向全國招生,系統分析與集成專業從2006年起招生。系統模擬仿真課程是系統科學專業碩士生的必修課程,本人從2006年起到目前為止連續5年擔任了本門課程的任課教師,在此對這幾年的教學實踐作些總結,以圖對本課程后續的教學水平的提高和教學效果的完善能有所幫助。
2 課程基礎建設
專業課程與選修課程的組成,不同課程的先后安排和教材的選擇對教學目的之達成與教學效果之提高至關重要。系統模擬仿真課程的先修課程為:控制理論,概率統計,至少一種通用程序設計語言(如:C/C++程序設計語言和Matlab編程語言)。這幾年教學過程中的有些學期,在本課程剛開始時,有些學生反映從未接觸過其中一門或兩門先修課程,應學生的要求,用一、兩次課程的時間介紹相應課程,解釋其中的重要內容,并鼓勵學生自學相應課程,難懂之處同學之間互相探討,并及時向老師請教。教材選擇的是美國多家高校系統仿真類課程普遍采用的, 由清華大學出版社出版的原版影印英文教材[1]。該教材著眼于離散事件系統仿真的原理和方法學的闡述,基本概念通過實例加以闡述展開,對仿真方法、技術談論深入,對新技術發展方向描述明確。該教材以C/C++和Fortran為仿真算法的主要編程語言。
開始的連續2年只使用該教材進行教學,有些學生反應跟不上教學進度,仔細了解,跟不上的原因是難以完全讀懂教材中的英文內容和從未學過C/C++和Fortran語言。為讓每位學生都能掌握好基本仿真方法、技術而又不失去對仿真前沿研究的了解,后增加系統科學與系統的一般理論及其工程應用[2]的介紹,連續系統仿真原理[3]的介紹和較容易編程實現的仿真實例教學[4]。作業與考試方式、頻次的安排設置對加強學生的學習動力和提高學習效果起著極大的作用,除了常規作業和期末考試外,增加了每學期每位學生上講臺講解至少30分鐘提前布置的、要求學生課后完成的仿真建模實例小作業并接著深入討論。還安排了學期結束時應完成的較復雜的系統仿真編程大作業,并撰寫一份系統仿真應用的研究報告。
3 提高教學效果的措施
3.1 加強仿真原理教學
現代仿真是基于計算機、利用合適的算法通過模型(物理的或數學的)以代替實際系統進行實驗和研究的一門學科和實驗技術。 仿真過程中系統、模型與計算機(包括軟、硬件)的關系如圖1所示。這里模型通常是指數學模型。常用的數學模型[5]有:初等模型、確定性連續模型、確定性離散模型和隨機模型。如該圖所示,系統建模、仿真建模和仿真實驗為系統仿真的三個基本活動。
系統的模型是實際系統的簡化或抽象,分物理模型與數學模型。系統模型的形式化描述一般可表述為:
S=(T,U,Ω,X,Y,δ,f)
其中:T―時間基, 其若為整數,則系統S為離散系統,若為實數,則系統S為連續系統;U―輸入集,U?奐Rn,n∈I+;Ω―輸入段集,某時間內的輸入模式,是(U,T)的子集;X―系統狀態集,是系統內部結構狀態建模的核心;Y―系統輸出集;δ―系統狀態轉移函數;f―系統輸出函數,可表達為:f:X×U×TY。
實際建模時,模型描述的詳細程度可用如下3個水平來表示:(1)行為水平,只知系統的輸入輸出,系統被視為“黑箱”;(2)分解結構水平,系統輸入輸出及結構組成已知,系統被視為多個簡單“黑箱”的組合;(3)狀態結構水平,系統的輸入輸出,內部狀態及轉移函數皆為已知。要全面了解仿真過程的核心內容,需要較全面的數學知識、計算方法知識和編程語言知識。
由圖1可知,系統仿真的第1步是建立系統的數學模型。雖然另有一門課程―《數學模型》(或稱《數學建模》)(應用數學專業課程)專門介紹個各種數學建模方法,如不特別介紹,本專業學生或許不知有該課程的存在。在建立好系統數學模型的基礎上,可能需要利用《計算方法》中的專門知識,基于學生熟悉的編程語言(Fortran,C/C++, C#或Matlab等),如學生對任一編程語言都不了解,推薦學生優先選擇較容易入門且有大量編程工具箱可資利用的Matlab編程語言,把數學模型轉化為計算機算法程序,得到仿真模型。在設置好各可調參數條件下運行仿真模型(即仿真算法程序),即可得到一系列的輸出,這些輸出要進行各種分析[1],如條件允許,并應該與實際系統的相應數據作對比分析。
3.2 引導學生擴展知識面
仿真技術廣泛應用于工程領域--機械、航空、電力、冶金、化工、電子等方面,和非工程領域DD交通管理、生產調度、庫存控制、生態環境以及社會經濟等方面。幾乎滲透于每一個需要計算的領域和學科,相關文獻十分豐富。許多學術期刊都刊登有系統模擬仿真方面的研究論文,其中系統科學領域的期刊,尤其值得同學們去了解和學習,以擴展知識面和了解建模仿真方面的前沿研究。
應該特別留意的期刊有:中科院數學與系統科學研究院期刊學會(/)主辦的《系統科學與數學》(中) ,《系統科學與復雜性》(英)和《系統工程理論與實踐》,中國系統仿真學會與航天科工集團706所主辦的《系統仿真學報》,美國伊利諾伊大學復雜系統研究中心主辦的《復雜系統 》,美國UL控制與系統工程學會和弗羅茨瓦夫理工大學主辦的《系統科學 》,IEEE的《智能系統》,圣菲研究所的《復雜系統學報》等。
每年都有多次由不同機構發起、在不同國家舉辦的有關系統仿真的國際學術會議。通過各個級別的系統科學學會或系統仿真學會網站,或直接通過搜索引擎(如, )可檢索到最近舉辦過的系統仿真會議介紹或論文,以及即將舉辦的系統仿真會議的地點、時間和投稿須知, 如:國際系統科學學會(International Society for the Systems Sciences, ISSS)網站上 /world/index.php 有當年的年度會議信息和最近幾年的會議資料。
3.3 以仿真實例教學為教學重點以提高學生的實際分析問題和解決問題的能力
課堂上詳細講解一些較簡單的系統問題的仿真實例,可以使學生逐步明確并不斷加深對建模仿真整個流程的理解:從分析系統結構或行為導出系統的數學模型,再根據所導出的數學模型使用某種編程工具實現仿真建模,形成相應的仿真算法程序,最后運行仿真算法程序,分析結果并與實際系統相應數據對比。
編程工具的介紹也要兼顧學習效率和算法理解徹底性, 教學過程中發現如只介紹通用編程語言(如C/C++)實現仿真算法程序,學生表示是可以徹底理解所討論問題的算法及代碼;但過后一段時間,再面對類似但稍微復雜些的問題,學生就顯得有些不知如何下手改寫原來的程序以解決當前的問題。而如使用Matlab .m源碼文件實現仿真代碼,學生基本能正確改寫程序。如使用更高抽象層上的Simulink模型實現仿真,學生可以輕松解決類似新問題。現在采用初次碰到典型案例問題時,采用C語言實現仿真算法,再次碰到類似問題時使用Matlab.m源碼,更多的或更復雜的仿真案例,則采用Simulink構建仿真模型。
所選擇的仿真實例兼顧確定與隨機系統,連續與離散系統。所列舉過的離散隨機系統有:單服務員排隊系統(M/M/1)和多服務員排隊系統(M/M/N)的仿真;多工作站排隊系統的仿真;采用不同排隊策略的銀行排隊系統仿真。 列舉過的連續確定系統有: 機構運動仿真;傳染病感染傳播仿真;森林救火策略仿真;戰斗減員仿真;游擊戰策略仿真;香煙有害物質進入人體體內的累積量仿真以及生物種群規模漲落(Volterra模型)仿真等。
下面以機構運動仿真和戰斗減員仿真為例,對建模仿真的整個過程進行簡要描述:
仿真實例一.曲柄滑塊機構的運動學仿真:
對圖示單缸四沖程發動機中常見的曲柄滑塊機構進行運動學仿真。已知連桿長度:r2=0.1m,r3=0.4m,連桿的轉速:ω2=2,ω3=3,設曲柄r2以勻速旋轉,ω2=50r/s。初始條件:θ2=θ3=0。仿真以ω2為輸入,計算ω3和1,仿真時間0.5s。
利用Simulink建模如下:
模塊程序運行過程中自動顯示如圖4所示動畫。
所求仿真時間0.5s內1和ω3的變化圖像如圖5。
圖5 0.5s內的滑塊運動速度1 (上圖)和連桿轉速ω3(下圖)
仿真實例二.戰斗減員問題仿真:
該戰爭模型只考慮雙方兵力的多少和戰斗力的強弱。 假設:(1) 用x(t)和y(t)表示甲乙交戰雙方時刻t的兵力,不妨視為雙方的士兵人數;(2)每一方的戰斗減員率取決于雙方的兵力和戰斗力,用f和g表示; (3)現只對甲方進行分析。甲方士兵公開活動,處于乙方的每一個士兵的監視和殺傷范圍之內,一旦甲方某個士兵被殺傷,乙方的火力立即集中在其余士兵身上,所以甲方的戰斗減員率只與乙方兵力有關,可以簡單地設f與y成正比,即f=ay。a表示乙方平均每個士兵對甲方士兵的殺傷率(單位時間的殺傷數),稱乙方的戰斗有效系數。a可以進一步分解為a=rypy,其中ry是乙方的射擊率(每個士兵單位時間的射擊次數),py是每次射擊的命中率。由這些假設可得本問題的連續時間模型(方程):
又設系統輸入為甲乙方的射擊率rx,ry,每次射擊的命中率px,py,雙方初始兵力x0,y0。系統輸出為哪一方獲勝以及獲勝時的剩余兵力。要求有輸入、輸出界面及仿真過程。如何對微分方程進行求解,并判斷哪一方獲勝是本問題仿真的關鍵。
使用GUIDE(圖形用戶接口開發環境)接口實現以上簡單的一階微分方程。
調入該模型程序,按F5運行,出現如圖6所示界面。
在界面中輸入參數,點擊“執行仿真計算”按鈕,就會在結果欄中顯示哪一方獲勝,及其剩余人數。
設甲乙雙方射擊率都為0.03,初始兵力都為1000,每次射擊的命中率分別為0.023和0.026。執行仿真計算后可知是“乙方獲勝”,剩余兵力為339。如圖7所示。
4 總結
努力加強系統仿真原理教學,以較簡單的經典系統建模實例的仿真模型的建立為依托,讓學生在仿真實例的課堂教學中逐步明確并不斷加深對建模仿真整個流程的理解。仿真技術廣泛應用于工程領域和非工程領域,相關文獻十分豐富,涵蓋面十分廣闊的,而課堂教學的課時十分有限。如果我們把系統模擬與仿真這門學科比作是一片森林,文獻可看作是其中的樹木,仿真的實際應用則可看作生活于森林中的動物,當然動物也依賴于這片森林的鄰域森林(其他學科)。課堂教學只是帶學生來到這片森林邊沿,仿真原理、理論教學是引導學生仔細觀察了眼前的樹木,而課堂仿真實例教學則是與學生一起欣賞了樹枝上美麗的小鳥。 對這片森林更深入的了解需要學生自己出發去跋涉的、去游歷、去探索、去欣賞。當然,帶學生到這片森林應該先哪個邊沿,才能讓學生對這片森林有準確的了解并迅速喜歡上這片森林,需要帶領者對這片森林整體的和更準確的了解,也需要到過這片森林的同學們的意見反饋。
參考文獻:
[1] Law A M.Simulation Modeling and Analysis[M].北京:清華出版社,2000.
[2] 許國志.系統科學與工程研究[M].上海:上海科學技術出版社,2001.
[3] 肖田元.系統仿真導論[M].北京:清華大學出版社,2001.
系統科學應用的案例范文3
[關鍵詞]信息時代 社會組織 文件管理模式 核心要素
中圖分類號：F208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）03-0321-02
信息時代，文件作為社會組織活動原始記錄，被公認為組織核心資產和信息資源。社會組織發展愈來呈現出對文件管理的重度依賴性特征，對其更提出了越來越高的要求。由此，社會組織理應積極構建切合自身需求的文件管理模式并做持續優化，以促其結構和功能上的動態優化和靜態最優，盡可能實現高標準、高質量、高水平的文件管理。
1 文件管理模式構建與優化的基本戰略框架
這里所謂文件管理模式，是指社會組織內文件管理的整體表現形式，也是文件管理的理論架構、制度架構、功能架構、技術架構等組成的完整結構。已有研究成果表明，歐美發達國家雖重視文件管理，較深入探討了有關細節，尤為關注電子文件管理，卻仍然較少直接且系統地討論類似課題。國內研究現狀與國外些許類似，但除馮惠玲、安小米等以外，更鮮有涉及。
本文認為，當前及可預見的未來，社會組織相對最佳的文件管理模式可表述為充分采用計算機技術為核心的現代信息技術，廣泛借鑒應用系統科學、管理科學、信息科學等相關學科理論，根據社會組織類型文件管理需求特點，應用高水平標準，具體從管理理念、管理手段、管理內容3個方面著手構建高水平的文件管理系統，并與組織內其他管理系統和信息系統協同，以確保組織利益最優化實現。
2 文件管理模式構建與優化的核心要素
2.1 核心要素界定
如上所述，文件管理模式是一個完整結構體系，涉及到所有要素。然而，卻始終圍繞著管理內容這一核心要素，即具體的文件管理實際工作。分析社會組織類型在于確知特定文件管理功能需求；管理標準是用于參考構建高質量的文件管理模式；管理理念是文件管理的理論和方法基礎；管理手段是文件管理的實施工具。這些都是為核心要素直接服務的，也是社會組織文件管理模式構建和優化的終極目標。
2.2 核心要素的三種視角表述
文件管理實際工作這一核心要素可以分別以系統科學、管理科學和信息科學3種理論視角進行闡釋和操作。簡言之，從系統科學角度，包括文件管理系統設計、系統實施、系統維護；從管理科學角度，包括文件生成、登記、保存、利用、處置等所有環節；從信息科學角度，包括文件信息的產生、編碼、傳遞、利用等完整運動過程。
2.3 三種視角闡述的因由
第一，包括各類社會工作在內的所有事物皆可運用多種視角予以審視。因為任何事物和工作同時具有多重屬性，人們可根據自身特定需要和現實條件以一種或幾種視角進行探討研究，以便深度認識和多維應用，文件管理亦是如此。
第二，目前，人們日漸采取跨學科研究方法。跨學科研究方法可以簡單歸結為3類，即研究視角、研究方法和理論體系的相互交叉和借鑒應用。由此也產生了3種獲益，一是能對同一事物在某種視角下的更深入認識和應用；二是能從多種視角帶來對同一事物的多維、全面、深入的認識和多種應用；三是在特定情況下可能衍生新的事物或學科。對于本文提出采取3種視角探討文件管理模式構建與優化來說，主要追求前2種獲益。
現代科學研究日益重視跨學科研究，各學科理論研究的界限漸趨模糊，一是基于任何事物同時附含多種屬性這個基本因由；二是為了以上的獲益目的。鑒于此，學科交叉對于各項社會工作的理論研究和實際運作越顯極為必要。
2.4 著重采取系統視角研討核心要素
本文雖認為需采取3種視角對文件管理工作這一核心要素開展研究，然而主要采用系統科學視角進行具體討論，也即將其看成為文件管理系統的構建優化和實際運作。以下從電子文件管理系統的角度就核心要素展開探討，卻同時適用于傳統紙質文件管理，僅在技術層面需做一定程度的區別而已，因為紙質文件管理同樣可看作是系統運作。
采取系統科學視角是基于以下考慮：一是系統科學提供的是一種全景式視角，將某種事物或工作看作一個完整系統予以審視。這在整體性研究文件管理工作方面比管理科學和信息科學視角更顯直接、有效；二是信息時代，文件管理工作主要將表現為電子文件管理系統運作。雖然紙質文件管理將依然存在，但電子文件管理無疑將占據主導地位；三是從更高層系統的視角來看，文件管理系統同時又是社會組織整套系統的有機部分，著重運用系統科學來構建和優化文件系統，對于促進文件系統與其他子系統的協同運作，共同服務于組織效益具有重要意義。
3 系統視角下核心要素具體闡述
3.1 文件管理系統的設計與優化
系統設計需完成以下子任務：A. 調研組織文件管理的功能需求，進而形成系統設計的總則指南；B.確定系統功能、結構和內容以及予以技術實現的整體架構；C.采用合適的系統開發平臺工具和編程語言，配以其他可靠的相關信息技術，將系統設計予以完整實現。
上述每一方面的失誤都將直接導致系統設計的失敗。設計工作可謂是對整個系統的立法，是對整個系統包括結構和功能等在內的所有層面進行全面規劃和參數設置。故此，系統設計工作對于文件管理模式構建與優化最為重要。
系統設計可遵循以下途徑逐次展開：
第一，做好前期調研分析，重在準確獲得以下信息：
A.完整準確的組織結構和管理體系；B.主要業務范圍和發展愿景；C.具體的業務流程；D.組織內信息流程體系；E.現行各類系統的現狀和主要功能（包括現行文件管理系統及其后續的評估報告資料等）；F.總體的財政狀況；G.組織在同行業領域內的相對績效表現。
需對這些資料展開深層次多維分析，將主要形成各種分析報告，得出設計工作所需的關鍵性信息要點，主要是形成組織在當前及未來一定時期內業務發展對于文件管理的功能需求體系，以及相應的元數據體系等。功能需求體系是指文件管理整個流程的有效實現對于系統所提出的功能要求及其完整體系。
與其他管理工作相比，元數據體系對于文件管理功能的可靠實現尤其關鍵。因為，作為文件的背景信息、內容信息和結構信息標識的各類元數據，是有效實現文件管理全流程功能的關鍵因素。
第二，在調研基礎上，著手系統設計工作。
系統設計將綜合運用系統工作和管理工作等方面的先進理念，依據前期調研分析結果，設計出完整的文件管理機制和管理流程的總體架構，其中包括元數據體系、功能體系、協同運作功能、升級和改進空間等構成的技術實現方式完整架構。管理機制是指文件管理的總體原則體系，主要包括如管理層次及相應職責的配置、管理規則體系。因此，管理機制更多地體現為各種原則和規范的體系。
設計工作也可視作為系統搭建一個理想模型，該模型應強調在理念上足夠先進、在功能上足夠強大、在整體架構上足夠優化，且具備較好的協同功能以及足夠的升級空間，等等。
第三，對系統模型予以程序和技術實現。
建立模型后，僅需根據既定的技術實現方案完成系統設計。技術實現方案主要包括系統程序開發工作規劃、相關的網絡通信技術方案、其他軟硬件設施配置，等等。其中，最關鍵的是系統程序開發。
系統設計需在理念上積極借鑒系統科學理論。文件系統符合系統的一般特性和運行規律。宏觀層面上，文件系統主要表現為常規線性系統的高度結構化運行。因此，系統設計中有必要從各方面予以優化，以便在未來實施過程中發揮預期的理想效果。
文件系統同時也是一個有人參與的信息系統，且文件信息蘊含著知識屬性等，都使得系統在微觀方面必然存在一定的軟性特征，主要表現在文件利用工作中，人的因素和信息的知識因素發揮著主導作用，由此導致系統呈現非完全可控的復雜現象。此外，由于文件系統一般會與組織內其他系統實施協同，必然導致極為復雜的協同作用，尤其是當與專家系統等典型非線性系統協同運行時，必然對自身系統產生整體反饋，其影響是非完全可控的。故此，文件系統同樣存在一定的非線性和復雜性，可能對文件管理甚至整個組織管理產生難以估計的優劣影響。然而，作為開放系統， 文件系統在非線性運作中一般會自動適應于環境、自動趨優。這就是為何強調子系統之間應該協同以產生協同效應，其獲益往往超出預期。
3.2 文件管理系統的實施與優化
文件系統實施是系統設計開發的直接目標和具體實現。從實施步驟來說，又可分為調試運行、正式全面啟用2大階段。調試運行對于真實驗證系統工作質量起到決定性作用。嚴格的調試運行將對系統設計工作提供完整報告，真實反映出系統設計工作質量，并具有以下價值：一是調試運行將直接得知已設計的系統能夠較好地勝任既定目標；二是若試運行過程中發現系統設計所應用的理念和技術無法滿足現實需求和未來拓展需要，同時在功能架構這一主要方面存在重大硬傷等等重大問題，將直接導致設計失敗，需做大幅度修改，甚至需要推倒主要架構重新設計，這都將導致系統開發工作超過預定期限。在成本過高的情況下，更將直接導致組織可能無法負擔二次開發的高昂支出，將不得不終止開發工作。
系統調試運行并基本解決了所有關鍵性問題和主要的細節問題之后，可選擇可行方式正式啟用。可行方式主要包括如：A.一次性全面啟用；B.分段啟用方式；C.將新舊系統并行運行一段時間，待新系統實現了穩定運行之后適時撤除舊系統。每種方式各具優缺點，后兩種尤其是最后一種方式的突出優點是穩妥，缺點在于組織必須為此承擔雙系統并行運作的較高成本。
從系統工作視角，實施工作就是通過充分應用系統預置的所有功能，促使系統得到最高效的運作，盡可能獲得最佳效果。換言之，也即充分挖掘文件系統的綜合潛力，并且促其與組織其他系統的協同，促使系統出現非線性作用下的更趨優化的整體效應。
系統實施過程中還需做好培訓。系統開發小組應編制詳盡的系統操作手冊及相關培訓資料。一般是在系統正式啟用的前后提供集中培訓，也可視具體需要適時提供各類后續咨詢或零散培訓。總之，培訓目的在于促使組織內相關職員全面深入了解文件系統，使職員能夠開展標準化、流程化的系統操作，最大程度地發揮系統作用，促進組織業務發展。
另外，還應鼓勵（或在系統設計構建中制定相關激勵制度）職員在系統日常操作過程中，根據組織業務發展潛在的文件需求，以及系統實際運行狀況等，形成相關報告乃至建議等，將為系統的改進升級乃至換代提供直接依據。
3.3 文件管理系統的維護與優化
系統維護也即后續評估和升級對于文件系統同樣重要。一是對于系統的正常運行來說，后期維護是極重要的。剛開發完成的系統雖在當時基本滿足組織發展對系統的功能需求，但隨著組織業務的發展，功能需求必然發生變化。同時，系統在長期運作中，也很可能會顯現出各種深層問題。當綜合評估認為這些需求變化和問題并不對文件系統的功能架構和技術水平等構成致命威脅時，則完全可在現有系統框架下予以持續性升級，這樣不僅能較好地解決問題，成本也較低，對于組織績效來說是至關重要的；二是若現行系統的功能架構和技術水平等關鍵方面已經無法適應組織發展需求時，最好開發全新系統。
詳盡評估是對系統實施過程的直接展示，將為新系統開發工作提供翔實資料，甚至可作為設計工作前期調研分析的直接參考資料。必須根據實際情況，采取高質量評估工具，制定可行方案，采用成熟的評估方法具體開展系統實施的評估工作。評估需從“文件管理功能需求的有效實現”以及“系統的安全高效運作”2個方面綜合審視文件系統的實際表現，同時評估文件管理對于組織發展實際發揮的作用。總之，主要目的在于通過評估獲得原始數據，綜合考察系統運作的整體情況，做出相關研判。
條件許可的情況下，應盡量做好文件系統評估工作，為系統最終處置的相關決策提供依據。當評估認為只需對系統做持續升級時，只需在不觸動主體功能架構的情況下，對系統各方面進行改進。當評估認為需要開發新系統時，則需積極準備。然而，在新系統尚未投入使用之前，仍需做好現行系統的維護工作，以滿足日常業務的需要。
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系統科學應用的案例范文4
[論文摘要]本文對運籌學教學中存在的一些問題進行分析，并就運籌學的教學目的、教學內容、教學形式等方面進行探討，提出相應的改革思路和措施。
運籌學作為一個學科出現以來，特別是20世紀50年代以來，運籌學的研究與實踐在我國得到深入發展，在工程、管理、經濟等領域都發揮了重大的作用，并作為一門課程逐漸成為管理科學、系統科學、信息技術、工程管理、物流管理、經濟、金融等專業的基礎課程之一。然而，由于運籌學知識的綜合性及內容上的數學復雜性，使得這一課程的教學表現出強烈的自身特色。結合幾年來十幾次運籌學教學的體會，對運籌學的教學方法進行一個粗淺的分析，以供探討。
一、注重其發展背景及現實意義的講授
二、注重其“學科交叉、多分支”的特點
應該說“學科交叉、多分支”是運籌學作為一門課程的重要特色,也是教學過程中需要認真處理、仔細推敲的一個關鍵問題。多學科交叉使得運籌學表現出知識結構和思維方式上的復雜性——既具有數學學科的理論特性又具有應用學科的自身特性、既具有理工學科的定量特性、又具有人文學科的分析特性、既追求“完美”又注重“實用”。作為授課教師而言要始終把握運籌學的這一特點，做到對發展現狀的較好跟蹤，注重對學生啟發性引導；做到對授課對象的仔細區分，既包括對學生學歷的區分又包括對學生專業的區分，對學生學歷的區分主要體現在知識內容、授課學時、授課方式、課程要求等環節，而對學生專業的區分則主要體現在理學、工學和經管專業在知識深度與廣度上的差異以及在理論和應用上的差異。而多分支特性則要求授課教師在授課過程中對各個分支有針對性的選擇并能夠做到對該分支理論及應用的充分把握。
三、注重“案例教學、實驗教學”的綜合運用
案例教學與實驗教學在運籌學教學中的運用主要在于對學生綜合能力的培養。“案例教學”一方面可以在課程講授過程中起到引導的作用，既可做到由淺入深、又可在較大程度上激發學生的學習興趣，為接下來的深入做好鋪墊；另一方面，又可在知識的運用上起到較好的教學效果，既激發學生的知識運用的興趣又加深對知識理論的理解。“實驗教學”既是對理論教學和案例教學的細化又是對學生動手能力的有效引導手段，特別是對學生腳踏實地的學習態度是一個較好的錘煉，同時也對學生長期以來單純的“分數為上”的學習方式是一個有效的沖擊。正是基于上述考慮，筆者認為在運籌學的講授過程中要充分重視“案例教學”和“實驗教學”的運用，充分考慮二者在運籌學教學過程中比重和搭配問題。
四、注重教學方式的運用
隨著教育技術的飛速發展，多媒體教學在課堂教學中運用越來越普遍，它在一定程度上提高了教學的質量和教學率，同時又帶來相應的弊端。尤其是多年的高校擴招和運籌學課程的普遍適用性使得多數運籌學課程為大課教學，這就促使教師為了避免后排學生看不清而幾乎抹去了板書的運用。所以，在大班化的背景下，板書與多媒體的矛盾始終是運籌學教學中一個難以解決的問題。
五、注重對考核方式的研究
考核作為學習過程中的一個重要環節，其設計的好壞對整個教學質量有著重要影響。在傳統的考試方式中，往往過多得強調知識點的掌握情況，而在一定程度上忽視了應用能力的培養。所以，不僅要在教學過程中注重“案例教學”和“實驗教學”的運用，又要注重對學生實踐能力方面的考核，不僅包括學生對分析能力、動手能力的考核，還要包括對學生探索精神和探索能力的考核。基于此，筆者認為在運籌學考核過程中“專題考核”和“研究論文”都可作為傳統考核方式的重要補充。
系統科學應用的案例范文5
[關鍵詞]管理信息系統 教學 課程
隨著信息技術的進步以及企業對提高管理水平的迫切需要,管理信息系統得到了廣泛應用,既懂技術又通管理的復合型人才更加符合這種信息社會的發展需求。管理信息系統課程正是以培養這一類復合型人才為己任,綜合計算機科學、通信技術、運籌學、管理科學、統計學、系統科學等學科的相關知識,形成了一門獨具特色的綜合性邊緣學科。
1 《管理信息系統》課程教學現狀
1.1教學內容陳舊
信息技術發展日新月異,但我國管理信息系統的許多理論都是早期從西方發達國家,尤其是美國的一些管理信息系統的著作和教科書中移植過來的,其中很多內容早已過時,一些新的信息技術沒有被融合進來。比如我國管理信息系統的方法論嚴重滯后。目前,國外發達國家管理信息系統的方法論的研究主要以原型法和面向對象方法為主流,而我國大多數教科書仍以傳統的生命周期法作為主線,對原型法和面向對象的方法介紹較少。這就導致教材內容與現實中豐富的信息系統實踐相脫節,使學生覺得學習用處不大。
1.2教學側重點不突出
筆者認為,管理信息系統課程的內容設置應當有所側重,例如偏工、偏商、偏管等。而我國高等院校管理信息系統的教學在這一方面做得較差,盡管也有不少學者或教師認識到這一點,但縱觀我國大多數管理信息系統教材在內容安排上并沒有體現出各專業特色。不管是經管類專業還是工科、計算機專業所用的教科書內容相差無幾,基本都圍繞著管理信息系統的技術基礎、規劃、系統分析、系統設計以及系統實施與維護等幾個方面來安排。不少教師并不清楚工商管理類專業的管理信息系統課程的側重點,而是把它作為一門計算機課程來講。這就導致兩種后果:一是經管類學生的計算機基礎知識普遍較淺,感覺該課程難度太大。二是,大部分學生認為這門課程只是講授軟件開發,與自己的專業以及將來所從事的工作關系不大從而失去學習興趣。
1.3案例教學與實踐環節缺乏
采用案例教學可以使學生在獲得感性認識的基礎上加深對理論知識的掌握。一方面國內現有的管理信息系統教材附帶案例的較少,有的教材盡管附了案例,但所附案例的背景介紹不夠詳細,學生不了解相關背景知識,更談不上深入分析;另一方面,我國企業的信息化工作還處在起步和發展階段,再加上我國企業的開放性不足教師很難從社會實踐中收集到內容祥實、生動的案例,或者案例缺乏針對性。管理信息系統是一門理論與實踐密切相關的學科,注重實踐是本課程的一大特點。目前,我國高等院校的管理信息系統的教學過程中,對實踐環節并不是十分重視,具體體現在:其一,很多管理信息系統的教學過程根本就沒有安排上機實踐和業務流程調查等環節;其二,有些管理信息系統的教學過程有實踐環節,但時間安排太短,內容不合理。
2 《管理信息系統》課程教學改革
2.1明確教學目標
經管類專業畢業生走上工作崗位后主要從事管理工作,而非技術工作,因而對經管類專業學生來說,既不應該培養他們成為程序設計員也不是培養他們成為信息系統分析師或計算機專家。筆者認為,培養懂信息技術、懂管理、有國際化背景的人才應該成為管理信息系統課程教學的總目標。基于這樣的培養目標,可以確定管理信息系統課程教學的具體目標是:培養學生掌握基本的信息技術手段,具備一定的系統操作使用能力;培養學生養成較強的信息意識,能從信息管理的視角去提出、分析和解決實際管理問題的能力;培養學生在信息化環境下的組織、管理和創新能力,具備從戰略角度進行信息技術規劃的能力;培養學生在信息化建設中的參與意識,具備從管理者和使用者的角度參與和組織信息系統的建設實施的能力。
2.2明確教學內容
盡管管理信息系統的教學內容應該因專業而異在目前已經成為一種共識,但教學實踐當中卻并沒有很好的貫徹這一思想。不同專業的管理信息系統教材在內容安排上沒有本質的區別,結合經管類專業管理信息系統課程教學目標,筆者認為管理類管理信息系統課程的教學內容應當圍繞以下幾個方面展開:(1)了解信息技術對企業管理帶來的影響,理解管理信息系統的基本概念和技術基礎;(2)了解信息技術在企業中的具體應用,掌握ERP、SCM、CRM等常用的管理軟件的基本操作;(3)理解管理信息系統的開發方法和開發過程,掌握管理者在系統開發過程中的基本技能要求;(4)理解信息的傳輸、處理過程,掌握用簡單的軟件技術及管理模型解決管理中的實際問題;(5)理解信息系統實施與運行的管理方法,掌握企業系統選型基本知識。
2.3豐富教學手段,加強實踐環節
經管類管理信息系統的實踐環節中要突出信息系統的社會系統的一面,而淡化或降低技術系統的要求。內容安排上應當從以下幾個方面展開:(1)實地調研,帶領學生到企業當中進行實地調查,分析企業的戰略規劃,研究信息系統在企業戰略中的作用,并結合企業實際情況進行管理信息系統戰略規劃;(2)在實地調查的基礎上,指導學生分析企業現有流程的不足之處并結合信息系統的應用進行流程重組,提出新流程所帶來的效益;(3)上機實驗,可以通過選擇一個有代表性的管理信息系統軟件如ERP,讓學生分成若干個實驗小組,按照規定的業務流程,分工合作完成相應業務的處理,從而掌握怎樣將管理信息系統運用于實際工作中。(4)信息處理,搜集一些現有的數據如企業銷售記錄,指導學生利用一些簡單的數據挖掘工具進行挖掘,找出一些對企業管理改進有益的規律;(5)課程設計,通過選擇一個企業為背景,讓學生按照管理信息系統的基本原理、方法和步驟,上機動手實際開發出一個簡單的管理信息系統,從而讓學生親身體驗、了解管理信息系統的開發過程。
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系統科學應用的案例范文6
[論文摘要]本文對運籌學教學中存在的一些問題進行分析，并就運籌學的教學目的、教學內容、教學形式等方面進行探討，提出相應的改革思路和措施。
運籌學作為一個學科出現以來，特別是20世紀50年代以來，運籌學的研究與實踐在我國得到深入發展，在工程、管理、經濟等領域都發揮了重大的作用，并作為一門課程逐漸成為管理科學、系統科學、信息技術、工程管理、物流管理、經濟、金融等專業的基礎課程之一。然而，由于運籌學知識的綜合性及內容上的數學復雜性，使得這一課程的教學表現出強烈的自身特色。結合幾年來十幾次運籌學教學的體會，對運籌學的教學方法進行一個粗淺的分析，以供探討。
一、注重其發展背景及現實意義的講授
運籌學作為一門應用科學，既不同于數學等經典學科，又不同于普通的應用學科，這一點可以從其發展背景中略見一斑。從運籌學的早期的發展來看，它可追溯到1914年提出的軍事運籌學中的蘭徹斯特(Lanchester)戰斗方程、1917年丹麥工程師愛爾朗(Er-lang)在哥本哈根電話公司研究電話通信系統時提出的排隊論的先驅者、20世紀20年代初提出的存儲論最優批量公式等等。這些發展背景的介紹有助于學生對于這一學科的重要性、學科的特點、以及其中問題的解決思路都會起到非常重要的作用。所以，作為運籌學課程的講授人員，要把不應在課程緒論的講授中一帶而過，而是要在講授過程中讓學生有所體悟。
二、注重其“學科交叉、多分支”的特點
應該說“學科交叉、多分支”是運籌學作為一門課程的重要特色，也是教學過程中需要認真處理、仔細推敲的一個關鍵問題。多學科交叉使得運籌學表現出知識結構和思維方式上的復雜性——既具有數學學科的理論特性又具有應用學科的自身特性、既具有理工學科的定量特性、又具有人文學科的分析特性、既追求“完美”又注重“實用”。作為授課教師而言要始終把握運籌學的這一特點，做到對發展現狀的較好跟蹤，注重對學生啟發性引導；做到對授課對象的仔細區分，既包括對學生學歷的區分又包括對學生專業的區分，對學生學歷的區分主要體現在知識內容、授課學時、授課方式、課程要求等環節，而對學生專業的區分則主要體現在理學、工學和經管專業在知識深度與廣度上的差異以及在理論和應用上的差異。而多分支特性則要求授課教師在授課過程中對各個分支有針對性的選擇并能夠做到對該分支理論及應用的充分把握。
三、注重“案例教學、實驗教學”的綜合運用
案例教學與實驗教學在運籌學教學中的運用主要在于對學生綜合能力的培養。“案例教學”一方面可以在課程講授過程中起到引導的作用，既可做到由淺入深、又可在較大程度上激發學生的學習興趣，為接下來的深入做好鋪墊；另一方面，又可在知識的運用上起到較好的教學效果，既激發學生的知識運用的興趣又加深對知識理論的理解。“實驗教學”既是對理論教學和案例教學的細化又是對學生動手能力的有效引導手段，特別是對學生腳踏實地的學習態度是一個較好的錘煉，同時也對學生長期以來單純的“分數為上”的學習方式是一個有效的沖擊。正是基于上述考慮，筆者認為在運籌學的講授過程中要充分重視“案例教學”和“實驗教學”的運用，充分考慮二者在運籌學教學過程中比重和搭配問題。
四、注重教學方式的運用
隨著教育技術的飛速發展，多媒體教學在課堂教學中運用越來越普遍，它在一定程度上提高了教學的質量和教學率，同時又帶來相應的弊端。尤其是多年的高校擴招和運籌學課程的普遍適用性使得多數運籌學課程為大課教學，這就促使教師為了避免后排學生看不清而幾乎抹去了板書的運用。所以，在大班化的背景下，板書與多媒體的矛盾始終是運籌學教學中一個難以解決的問題。
五、注重對考核方式的研究
考核作為學習過程中的一個重要環節，其設計的好壞對整個教學質量有著重要影響。在傳統的考試方式中，往往過多得強調知識點的掌握情況，而在一定程度上忽視了應用能力的培養。所以，不僅要在教學過程中注重“案例教學”和“實驗教學”的運用，又要注重對學生實踐能力方面的考核，不僅包括學生對分析能力、動手能力的考核，還要包括對學生探索精神和探索能力的考核。基于此，筆者認為在運籌學考核過程中“專題考核”和“研究論文”都可作為傳統考核方式的重要補充。
總之，教學內容、教學方式、教學媒介、考核方式都是運籌學授課教師始終需要認真思考的問題。不僅如此，還要綜合考慮自身高校的教學特點，特別是該課程在專業體系中作用的考慮以及該校教學管理部門的課程管理特點。該文僅僅是筆者一點粗淺體會，不足深論，僅供參考。
[參考文獻]
[1]楊茂盛，孔凡樓，張煒.對運籌學課程教學改革的看法和建議[J]．西安建筑科技大學學報(社會科學版)，2006（12），108-110
