№146.11.Барщевский

31

В «Постановке задачи» выделяются следующие разделы:

1.технико-экономическая сущность задачи (цель разработки задачи);

2.выходная информация (с соответствующими формами документов);

3.нормативно-справочная информация (с соответствующими формами документов);

4.входная оперативная информация (с соответствующими формами документов);

5.информация, поступающая из других задач;

6.информация, передаваемая в другие задачи;

7.накапливаемая информация (при итерационном алгоритме решения за-

дачи).

Рис. 2.4. Схема решения задачи

Под оперативной информацией понимается часто обновляемая информация (например, текущий выпуск продукции), под нормативно-справочной (НСИ) – редко меняющаяся информация (например, нормы расходов материалов).

Формы документов исполнитель официально согласует с заказчиком. Входная и выходная информация должна быть упорядочена в компьюте-

ре.

Существует две технологии упорядочения: массивов и баз данных. Массив – совокупность упорядоченной информации об однородных объ-

ектах.

Втехнологии массивов (рис. 2.4) форма массива жестко закреплена за соответствующим алгоритмом (информация упорядочена по использованию). Структура данных достаточно проста: таблицы существуют автономно.

Вто же время одни и те же данные могут повторяться в массивах при решении других задач (рис. 2.5), т.е. память компьютера используется нерационально. При изменении алгоритма задачи, что часто имеет место, возникает необходимость в трудоемкой процедуре создания новых массивов.

33

База данных характеризуется минимальной избыточностью и более рациональным использованием памяти. Необходимые входные массивы могут существовать лишь на время решения задачи. Данные упорядочиваются по хранению.

Вместе с тем резко усложняется структура данных за счет введения связей таблиц, что потребовало создания стандартных тщательно отработанных специализированных программных продуктов – систем управления баз данных

(СУБД). Известны такие СУБД, как Access, Paradox, InterBase, Sybase, Oracle.

Объем памяти для дополнительных вычислительных программ в базах данных значительно меньше, чем для дублируемой информации.

2.3. Подсистемное и процедурное представления автоматизированных систем

Существуют подсистемное и процедурное представления процессов функционирования автоматизированных систем. Имеются синонимы слова «представление» – подход, построение. Далее используется термин «представление», поскольку слово «подход» часто употребляется в разных смыслах, а «построение» недостаточно точно отражает суть.

Подсистемное представление ставит своей целью решение в рамках подсистем соответствующих математических задач. Подсистема – часть системы, выделенная по неформальному признаку.

Представление сформировалось и оформился в СССР в 70-е годы XX века, детально проработан методически, в частности, в виде документа «Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию АСУ предприятий и отраслей» – ОРММ-2, выпущенного в 1975 году. С использованием этого представления к 1990 году в СССР было построено свыше 6 000 АСУ различных классов.

Формирование такого представления в сильной мере было обусловлено существованием только информационной технологии массивов, позволившей строить подсистемы относительно самостоятельно.

С появлением и широким внедрением в 80-е годы XX века технологии баз данных резко изменилась структура АСУ. Теперь ряд функциональных подсистем «питались» не от автономных информационных массивов данных, а от единого источника – базы данных.

К тому же выяснилось:

1)необходимость разработки процедур использования результатов задач, решенных в функциональных подсистемах;

2)потребность в изменении (реинжиниринге) существующей на предприятии системы документоооборота на основе проведенного предпроектного обследования (инжиниринга).

К 90-м годам в СССР были созданы предпосылки для методичного внедрения процедурного представления.

Процедурное представление предполагает наличие процедур использования результатов решенных задач, при этом в качестве элементов процедуры могут выступать как формальные процессы (математическое решение задачи), так

инеформальные процедуры с участием ЛПР.

34

Распад СССР привел к резкому сокращению работ по АСУ, в том числе и методического характера. «Вакуум» быстро заполнился копированием зарубежных разработок. При этом недостаточно обратили внимания на то, что эти системы ориентированы на специфический «западный» документооборот, особенно в сфере бухгалтерского учета (аудита).

Врезультате пропала ясность понимания и изложения как технологии работы таких АСУ, так и методов их проектирования.

Вотечественной литературе понимание таких терминов, как «бизнессистема», «бизнес-процесс», «бизнес-функция» вызвало сильный разнобой. Попытки их определения и упорядочения до сих пор не дали должной однозначности и системного понимания.

Часть понятий (например, «контур» в системе Галактика) не определены вообще.

Отсутствует и литература со сравнительным анализом подсистемного и процедурного представлений, о соотношении представлений.

Сравнительные характеристики представлений приведены в табл. 2.1.

Впоследнее время все более широкое распространение получает процедурное представление.

Вто же время анализ подсистемного представления позволяет лучше понять суть процедурного представления.

Рассмотрение подсистемного представления, несмотря на превалирующее применение процедурного представления, объясняется с методической точки зрения следующими обстоятельствами:

35

1)процедуры базируются на результатах решения задач, которые удобнее иллюстрировать в подсистемном построении;

2)структура подсистемного представления устоялась и близка к структуре ручного управления, что упрощает понимание сути автоматизированных систем;

3)структура процедурного представления отлична от структуры подсистемного представления, многовариантна и не имеет устоявшегося вида;

4)сравнение представлений дает возможность лучше понять суть автоматизированного управления: без изучения подсистемного построения понимание процедурного построения затруднено;

5)разработанные ранее и еще эксплуатируемые АСУ предприятий (АСУП) использовали подсистемное представления;

6)до сих пор в автоматизированных системах используют подсистемное представление.

7)неустоявшаяся терминология процедурного представления не дает возможности иллюстрировать ряд структурных особенностей системы, что возможно при сравнении представлений.

Таким образом, независимо от используемого представления, возникает две задачи, которые необходимо решить:

1.структуризация автоматизированной системы лучшим образом;

2.адаптация автоматизированной системы к изменениям параметров сре-

ды.

Необходимо сформировать соответствующие математические методы.

Вразделе 2 рассматривается специфика подсистемного представления, а

вразделе 3 – суть и особенности процедурного представления.

2.4. Технология процесса проектирования автоматизированных систем

В построении автоматизированной системы, независимо от используемого представления, возможно в самом общем виде выделить три основных этапа:

1.»как есть»;

2.совершенствование существующей системы (реинжиниринг);

3.»как должно быть».

На первом этапе выявляются цель проектирования, структура и функции существующей, как правило, неавтоматизированной, системы управления.

Изучение структуры проводится в несколько стадий. Первоначально в соответствии с поставленной целью исследования выявляются структурные элементы с векторными входами и выходами. Затем устанавливаются связи между структурными элементами (строится топология). Далее раскрываются векторные входы и выходы и получается структура исследуемой системы. После этого наступает очередь математического описания процессов внутри

36

структурных элементов. Сначала устанавливается вид описания, затем – числовые характеристики параметров и входов/выходов.

Структурные и функциональные зависимости определяются для объекта управления (ОУ) и управляющей части (УЧ). При автоматизации документооборота ОУ и УЧ рассматриваются завуалировано, тогда как при адаптивном автоматизированном управлении эти структурные элементы выделяются явно.

Второй этап связан с совершенствованием системы, при этом широко используются как формальные методы, так и неформальные процедуры.

Третий этап связан с непосредственной реализацией автоматизированной системы.

Детальное описание технологии проектирования для подсистемного представления приведено в главе 3, для процедурного представления – в главах

6 и 8.

Контрольные вопросы

1)Дайте определение технического обеспечения, математического обеспечения, программного обеспечения, информационного обеспечения.

2)В чем особенность современного технического обеспечения?

3)Перечислите классы программ компьютера. Какой из них является основным, определяющим эффективность работы компьютера?

4)Что такое стандартное и специальное программное обеспечение?

5)Перечислите составляющие информационного обеспечения.

6)В чем причина избыточности информации в ручном документообороте?

7)Что такое матричная модель типа А?

8)Какие рекомендации по совершенствованию документооборота могут быть даны с помощью матричной модели?

9)Каковы этапы преобразования немашинной информации к машинному виду?

10)В чем отличие информационного языка от языка программирования?

11)Зачем нужны классификация и кодирование информации?

12)Что такое задача АСУП?

13)Перечислите разделы «Постановки задачи».

14)Какие информационные технологии упорядочения информации Вы знаете? Дайте их сравнительную характеристику.

15)В чем суть подсистемного и процедурного представлений в создании традиционных автоматизированных систем?

37

РАЗДЕЛ 2. ПОДСИСТЕМНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Глава 3. Характеристика подсистемного представления

3.1. Внешняя среда при плановых отношениях

Подсистемное представление сформировалось в условиях работы при плановых отношениях. Для них характерно «сквозное» планирование и прогнозирование от уровня государства до уровня участка предприятия.

Стабильность внешней среды в значительной мере обеспечивалась «сквозным» прогнозированием (рис. 3.1), и прежде всего – на уровне государства. С привлечением самых квалифицированных специалистов составлялись пяти – и двадцатилетние прогнозы с корректировкой последних через каждые пять лет.

ГОСУДАРСТВО

ОТРАСЛЬ

Контрольные цифры

ПРЕДПРИЯТИЕ

Рис. 3.1. Система прогнозов при плановых отношениях

Числовые данные этих прогнозов, которые получили название «контрольные цифры», передавались на уровень отрасли, а затем – на уровень предприятия.

В свою очередь, на предприятии по упрощенной методике составляется свой пятилетний (перспективный) план.

Для составления прогнозов на уровне государства использовался про- граммно-целевой метод, отличающийся высокой степенью формализации. Чтобы в этом убедиться, приведем основные положения метода.

3.2. Программно-целевой метод

На длительных интервалах возможен гладкий (эволюционный) прогноз в предположении, что ситуация революционно не изменится (рис. 3.2). Различные революционные, скачкообразные изменения возможно учесть только при экспертном прогнозе.

39

Автомобиль

Кабина Кузов

Сталь Железо

Рис. 3.4. Дерево елей

Для экспертного прогнозирования в методике ПАТТЕРН предусмотрены следующие этапы:

1)составление возможных сценариев развития мира с оценкой вероятности каждого сценария;

2)построение дерева целей для наиболее вероятного сценария;

3)определение коэффициентов важности различных элементов дерева

целей;

4)оценка состояния разработки элементов и сроков выполнения отдельных этапов;

5)учет взаимовлияния элементов дерева целей.

Метод Делфи, общая методология которого показана на рис. 3.5, базируется на принципах анонимности, группового ответа, регулируемой обратной связи, обеспечивающей проведение нескольких туров. Анонимность служит способом снижения давления авторитетных экспертов. Ответы экспертов обрабатываются статистическими методами (с определением квартилей и медиан) и сообщаются экспертам в конце каждого тура. Требование (анонимного) обоснования мнений, попадающих в квартили, делает результаты более надежными, снижая к тому же влияния групповых и индивидуальных интересов. Допускается участие в разных турах различных групп экспертов.

Чаще всего оценка ведется в три тура, при этом предпочтительнее (для уменьшения влияния экспертов авторитетов в данной предметной области) применение закрытых оценок. Обычно в первом туре предлагается только перечень вопросов, а во втором туре они «привязываются» к соответствующим датам. В третьем туре осуществляется уточнение названных дат.

В первом туре экспертам предоставляются бесструкурные анкеты, преследующие цель составления перечня (списка) событий для последующего прогноза сроков их свершения. Здесь возможно и использование метода «мозгово-

40

го штурма». Результаты тура группируются и окончательный перечень событий оформляется в виде анкет для второго тура.

Начало

Составление

вопросника

i = 1

Начало

тура

Ответы эксперта

Обработка ответов

Обновление оценок

i = I Нет i = i + 1

Да

Конец

Рис. 3.5. Схема метода Делфи: i, I – номер и количество

Во втором туре необходимо оценить даты свершения событий. Результаты прогноза обрабатываются: медиана служит групповым ответом, а интервал квартилей – диапазоном разброса мнений.

В третьем туре экспертам предоставляются: перечень событий, медиана дат событий, квартили (верхний и нижний) для каждого события. От экспертов требуется уточнить оценки. Процедура второго тура повторяется в третьем туре, являющемся чаще всего последним.

Результатами многотуровой процедуры являются достаточно согласованные оценки.