5.2. Экономическое обоснование распараллеливания вычислений при аои

Распараллеливание вычислений в целях сокращения времени счета в многопроцессорных вычислительных комплексах, локальных вычислительных сетях, кластерах, сетях GRID и в многоядерных процессорах становится все более распространенной альтернативой достижению аналогичных результатов повышением тактовой частоты процессора. Причина такой популярности заключается в сравнительно низкой стоимости параллельных вычислений, однако их экономическая эффективность зависит от времени обработки информации, стоимости работы машино-часа и количества задействованных в работе машин.

Использование аналитического метода множителей Лагранжа обеспечивает решение задачи оптимизации поиска экстремума по критериям времени вычислений (τ), количества компьютеров, находящихся в одновременной работе (m), стоимости работы машино-часа (C).

Стоимость работы машино-часа процессора отражается в виде линейного уравнения:

(13)

где в₀ – величина условно-постоянных затрат в виде амортизационных отчислений и заработной платы обслуживающего персонала;

в₁ – величина переменных затрат;

m – количество процессоров, участвующих в задачах распараллеливания.

Функция затрат времени на решение задач распараллеливания имеет вид:

(14)

Задача оптимизации сводится к решению системы уравнений:

(15)

Описываемый подход базируется на том факте, что решение системы (15) вектор при котором f( ) достигает условного минимума совпадает с экстремумом функции Лагранжа F ( ).

(16)

Отсюда следует возможность получить решение (15), приравнивая нулю производные:

(17)

(18)

(19)

Оптимальное число процессоров по установленным критериям достигается в точке m.

5.3. Оценка экономической эффективности проекта ис.

В основе описания экономической эффективности существующего и внедряемого технологических процессов (базового и проектного вариантов), анализ затрат, необходимых для выполнения всех операций технологического процесса. В случае если дипломный проект изменяет не всю технологию обработки информации, а только некоторые ее элементы, необходимо сопоставить операции этих элементов. Необходимо предоставить обоснование эффективности выбранных в аналитической части ключевых проектных решений.

По выбору возможны следующие варианты расчета экономической эффективности:

- сравнение вариантов организации ИС, АОИ по комплексу задач (например сравнение ИС, предлагаемой в проекте с существующей);

- сравнение вариантов организации информационной базы комплекса задач (файловая организация и база данных);

- сравнение вариантов технологии проектирования ИС, АОИ (например, индивидуального проектирования с методами, использующими пакеты программ или модельного проектирования);

- сравнение вариантов технологии внутримашинной обработки данных.

Обоснование методики расчета экономической эффективности проекта в зависимости от выбранного направления расчета должна быть изложена методика и специфика расчета экономической эффективности проекта, указаны все необходимые для вывода показатели и формулы расчетов. Как правило, наиболее востребованными оказываются трудовые, стоимостные показатели, срок окупаемости проекта.

Экономическая эффективность проекта (Э) складывается из двух составляющих:

а) косвенного эффекта, который, например, характеризуется увеличением прибыли за счет привлечения большего числа клиентов, снижения уровня брака в производстве, уменьшения количества рекламаций клиентов, снижения затрат на сырье, материалы и уменьшения суммы штрафов, неустоек и т.д.;

б) прямого эффекта за счет снижения трудовых и стоимостных показателей.

К трудовым показателям относятся следующие:

1) абсолютное снижение трудовых затрат (ΔТ):

ΔТ = Т₀ – Т_{1 ,} чел-час. (20)

где Т₀ и Т₁ – трудовые затраты на обработку информации по базовому и предлагаемому варианту соответственно, чел-час.

2) коэффициент относительного снижения трудовых затрат (К_Т):

, % (21)

3) индекс снижения трудовых затрат или роста производительности труда (Y_Т):

(22)

К стоимостным показателям относятся следующие (рассчитываются аналогично формулам 13,14,15):

1) абсолютное снижение стоимостных затрат (Δ С);

2) коэффициент относительного снижения стоимостных затрат (К_С);

3) индекс снижения стоимостных затрат (Y_С).

Рассчитывается срок окупаемости затрат на внедрение проекта машинной обработки информации, систем автоматизированного проектирования (Т_ок):

, лет (23)

где К_п – затраты на создание проекта ИС, АОИ (проектирование и внедрение).

Результаты расчета показателей экономической эффективности проекта необходимо представить в форме таблиц, графиков, повышающих наглядность восприятия. Здесь же следует определить улучшение качественных характеристик процесса управления соответствующим объектом и оценить влияние автоматизированного комплекса задач на эффективность деятельности органов управления и конечные результаты.

Операции технологического процесса могут быть представлены в табличной форме (табл. 5.3 и табл. 5.4).

Т а б л и ц а 5.3

Характеристика затрат на обработку информации при базовом (проектном) варианте

№п/п	Наименование операций технологического процесса решения комплекса задач	Объем работы за 0,5года	Норма выработки (производительность устройств ЭВМ), час.	Трудоемкость (гр.3 : гр. 4), час	Среднечасовая зарплата оператора, руб.	Часовая норма амортизации (стоимость 1 машино-часа), руб.	Часовая стоимость накладных расходов, руб.	Стоимость работы оборудования (гр. 6+7+8), руб.	Стоимостные затраты (гр.3* гр.9), туб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	РТЗ
2	РЭЗ
3	РТП
4	Внедрение
	Итого			ХХ					ХХ

Значения для графы 4 (норма выработки/ производительность) могут быть получены:

- из технической документации (например, скорость модема, принтера);

- из информационных источников на предприятии (в бухгалтерии, экономическом отделе, отделе кадров);

- путем статистических наблюдений и/или вычислений.

Таким образом формируются показатели Т₀ и Т₁ (гр.5) и С₀ и С₁ (гр.10).

Результаты расчетов оформляются в табличном варианте (табл. 5.4).

Т а б л и ц а 5.4

Показатели эффективности проекта

Показатели	Затраты		Абсолютное изменение затрат	Коэффициент изменения затрат	Индекс изменения затрат
	базовый вариант	проектный вариант
Трудоемкость	Т0 (час)	Т1 (час)	ΔТ = Т0 – Т1
Стоимость	С0 (руб.)	С1 (руб.)	ΔС = С0 – С1

Желательно охарактеризовать связь показателей У_Т и У_С, объяснив их равенство или неравенство с точки зрения функциональной технологии.

При достижении оптимальных величин показателей, следующим этапом рассчитываются капитальные вложения на создание и внедрение проекта и рассчитывается срок окупаемости проекта.

После расчетов все показатели сводятся в таблицу 5.5.

Таблица 5.5

Основные технико-экономические показатели разработки.

№№ п/п	Наименование показателя	Един. измерения	Величина
1.	Наименование разработки
2.	Директивный срок выполнения	дни
3.	Нормативный срок выполнения	дни
4.	Цена проекта, в том числе: основная з/п; дополнительная з/п; планируемая прибыль	тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб.
5.	Коэффициент научной результа­тивности Кн.р.	доли ед.
6.	Коэффициент научно-технической результативности Кн.т.р.	доли ед.
7.	Коэффициент снижения трудовых затрат при внедрении проекта	%
8	Коэффициент относительного снижения стоимости затрат при внедрении проекта	%
9	Срок окупаемости проекта	лет

Оценка социального эффекта работы должна проводиться на основе долгосрочного прогноза.

Дипломант должен уметь доказать целесообразность применения своего проекта путем сравнения нескольких. Если у студента имеются более объективные алгоритмы расчета эффективности проекта, он может их использовать после согласования с руководителем диплома.