10. Отказ - событие, заключающееся в том, что система полностью или частично теряет свойство работоспособности.
В непосредственной связи с понятием «надежность» находится понятие «эффективность». Эффективностью системы называется свойство выдавать некоторый полезный результат (эффект) при использовании ее по назначению.
Надежность и эффективность – взаимосвязанные понятия. Чем выше надежность, тем выше и эффективность системы, но до определенного уровня, так как дальнейшее повышение надежности сопряжено с существенными экономическими затратами. Различают эффективность номинальную, реальную, техническую, экономическую.
Эффективность номинальная - это эффективность системы при безотказном ее состоянии.
Эффективность реальная - это эффективность реальной системы, т.е. не обладающей идеальной надежностью.
Эффективность техническая - это технический эффект, полученный при использовании объекта (количество переданной информации, снижение затрат времени и т.п.).
Эффективность экономическая - степень выгодности экономических затрат при использовании системы.
Рассмотренные определения позволяют сделать вывод о том, что надежность можно характеризовать как способность системы работать безотказно в заданных условиях эксплуатации. В наиболее общих случаях надежность ИС и вычислительных машин определяется как сочетание безотказности, ремонтопригодности и долговечности.
Комплексные показатели надежности. Коэффициент готовности, коэффициент простоя, коэффициент сохранения эффективности, коэффициент достоверности функционирования ис.
Обычно комплексные показатели надежности используются для совместной оценки свойств безотказности и ремонтопригодности восстанавливаемых объектов.
Коэффициент готовности – вероятность того, что восстанавливаемый объект окажется работоспособным в произвольный момент времени его использования по назначению:
(1.11)
где P
t –
суммарное время нахождения объекта в
работоспособном состоянии; Â
t –
суммарное время восстановления объекта.
Формула (1.11) широко применяется в инженерной практике. Степень ее приближения к истинному значению Кг тем больше, чем больше интервал времени, на котором определяется tp. Поток отказов и восстановлений при этом становится установившимся и Кг приобретает стационарный характер.
Коэффициент готовности, как правило, учитывает свойства аппаратурной безотказности и восстанавливаемости. Если под отказом понимать не только отказ аппаратуры, но любой отказ системы в выполнении заданных функций (в том числе вызванный дефектами программного обеспечения, снижением достоверности и т.п.), тогда Кг может выполнять роль комплексного показателя надежности ИС, учитывающего и другие свойства системы. Поэтому при использовании коэф-та готовности необходимо указывать, какие свойства объекта он учитывает.
Коэффициент оперативной готовности – вероятность того, что объект, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособным в произвольный момент времени и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного времени:
(1.12)
где P(tз)
-
вероятность безотказной работы на
интервале заданного времени.
Коэффициент вынужденного простоя – вероятность того, что объект окажется неработоспособным в произвольный момент времени в промежутках между плановыми ремонтами:
(1.13)
Коэффициент
сохранения эффективности –
это отношение показателя эффективности
реального с точки зрения надежности
объекта к показателю эффективности
того же объекта при условии его идеальной
надежности:
(1.14)
Достоверность функционирования информационной системы – это свойство производить безошибочно преобразование, хранение и передачу информации. Показатель достоверности – либо вероятность искажения, либо потери информации в одном знаке. Примерами количественной оценки достоверности могут служить следующие:
вероятность ош-ки при передаче д-ых по линиям связи составляет 10-3 - 10-5 на один знак;
вероятность ошибки при хранении информации на машинном носителе составляет 2*10-6;
вероятность ошибки в выходных данных АСУ специального назначения не должна превышать 10-10 - 10-12 на один знак.
Отличительными чертами сложных систем (АСУ, ИС, ВС) являются: многоканальность, т.е. наличие нескольких каналов, каждый из которых выполняет определенную функцию, частную по отношению к общей задаче системы; многосвязность, т.е. большое количество функциональных связей между элементами системы; наличие вспомогательных и дублирующих устройств.
В связи с перечисленными особенностями сложная система может находиться в нескольких работоспособных состояниях, так как выход из строя некоторых ее элементов не вызывает полного отказа системы, т.е. прекращения ею заданных функций, но ухудшает в той или иной степени качество функционирования. Следовательно, отказ элемента переводит систему из состояния с полной работоспособностью в состояние с частичной работоспособностью.
Информационную систему можно характеризовать функциональной и эффективной надежностью.
Функциональная надежность Рф – вероятность того, что система будет удовлетворительно выполнять свои функции в течение заданного времени. Функциональная надежность отличается от определения надежности, данного во введении, тем, что учитывает наличие в системе дополнительных схем контроля.
Эффективная надежность Рэ – среднее значение (математическое ожидание) величины, характеризующей объем и полезность выполняемых системой функций в течение заданного времени по сравнению с ее предельными возможностями. Введение понятия эффективной надежности обусловлено тем, что отдельными показателями надежности не удается оценить функционирование сложной системы. Основная идея определения эффективной надежности заключается в том, что учитывают не только внутренние свойства системы, но и качество ее функционирования и выполнения задачи.