Functional-Cost Approach to Structural Improvement of Complex System: Educational Process

Abstract

Воєнно-дипломатична академія імені Євгенія Березняка фУНКцІОНАльНО-ВАРТІСНИй ПІдхІд дО СТРУКТУРНОгО УдОСКОНАлЕННя СКлАдНОЇ СИСТЕМИ: НАВЧАльНИй ПРОцЕС У статті розглянутий підхід до кількісного оцінювання впливу окремих ланок на процес та результати навчання. Він дає змогу розглянути навчальний процес як складну ієрархічну систему, виявити напрями актуального удосконалення та необхідні чи зайві зв'язки між окремими його ланками. Це допоможе більш свідомо підійти до формулювання вимог щодо побудови такої складної системи, як вищий навчальний заклад. Як рішення пропонується розподіл рівнів функціональної відповідності між окремими ланками за умовою досягнення мети навчального процесу при його мінімальній умовній вартості. Запропоновано та обґрунтовано функціонально-вартісний алгоритм оцінювання відповідності складників навчального процесу вимогам державного замовника на підготовку фахівців. Він базується на передбаченні поліноміальної залежності між умовною вартістю та функціональною відповідністю кожної ланки. Складається система рівнянь, що описує функціональні та вартісні співвідношення між ланками системи. Вирішення системи потребує з'ясування величини емпіричних констант поліноміальних складників, визначення величини заданої ймовірності виконання задач навчання, а також безпосередньо вирішення системи рівнянь із локалізації вартісних екстремумів. Значення емпіричних констант обираються за алгоритмом визначення пріоритету при попарному порівнянні складників матриці суміжності. Задана ймовірність виконання задачі навчання передбачає нормальний закон розподілу щільності ймовірності правильного засвоєння студентами навчального матеріалу. Вирішення системи рівнянь із визначенням вартісних екстремумів здійснене за допомогою метода множників Лагранжа та ітераційних розрахунків. Результати розрахунків підтверджують першочерговість покращення методичного й матеріально-технічного забезпечення кафедр та самостійної підготовки студентів, але за обов'язкової професійної компетентності викладачів, тобто в термінах цієї статті-необхідного рівня їх функціональної відповідності. Ключові слова: навчальний процес, вартісна модель, складна ієрархічна система, функціональновартісні розрахунки, функціональна відповідність, апроксимуючі функції.

Construction of a method for the structural functional-cost modeling of a complex hierarchic system

“…That can be done, for example, based on the analysis of expression (34) relative to the limiting values for the A j coefficients [12]. First, in the case of studying a system with the parts identical in terms of cost, at A 1 =A 2 =A 3 , the С j =C equality would hold, and The cost-effectiveness of such a system is matched by the need for a balanced improvement of each of its parts.…”

“…The functionality and cost of a system are its competing, contradictory properties. The attempt to find a rational approach to their ratio is realized by the functional-cost modeling, as it was reported in [12]. However, the cited work examined a separate case of using the functional-cost rationalization using an example of improving the educational process as a complex system.…”

Method of structural functional-value modeling of a complex system with a mixed combination of subsystems

“…In [13][14][15], there is proposed a method of structural functional-value modeling of a complex system with polynomial approximation. The method is based on the assumption of the relationship between value and functional excellence of a complex system.…”

“…But the features of this approach were considered only for complex systems with sequential connection of individual subsystems. In [14], there is given an example of application of algorithms developed in [13]. Article [15] extends the possibilities of functional-value modeling of a complex system in polynomial approximation of the dependence of the value of subsystems on the level of functional perfection.…”

“…Today functional-value analysis is a common tool for working with complex systems at all stages of their existence: development, operation and disposal [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. It aims to find a rational structure of a complex system.…”