книги из ГПНТБ / Крулькевич, М. И. Основы систем производственно-экономической информации учеб. пособие

осуществляемого человеком, ЭВМ или какой-либо другой технической системой. Таким эквивалентом является инфор­ мация.

Всилу того, что указанные составляющие производствен­ ного процесса неразрывно связаны, удобнее всего информа­ ционный процесс, протекающий в них, рассматривать как единый процесс обращения производственной информации.

Всвою очередь виды трудовой деятельности, связанные

сорганизацией отдельных сторон производства (технической, технологической и организационной), выступают как про­ цесс реализации требований экономических законов.

Взаимодействие и органическое единство функций управ­ ления производством позволяет обеспечить целенаправлен­ ное движение экономического процесса. В соответствии с тем, что общественное производство имеет две стороны —

производительные силы и производственные отношения — экономическое управление включает в себя функции, по­ средством которых обеспечивается техническое развитие про­ изводства, и функции, при помощи которых достигается эф­ фективное развитие и совершенствование процесса труда и установление рациональных экономических связей и пропор­ ций между производственными звеньями предприятия.

Управление экономическим процессом, как и производ­ ственным, возможно лишь на основе соответствующей инфор­ мации или на основе знания функциональной зависимости вектора управления от вектора состояний и вектора внешних воздействий.

Компонентами всех факторов могут быть технические, технологические, организационные и экономические парамет­ ры. В основе экономической информации лежит знание зави­ симости экономических показателей управляемого процесса от всех других видов производственных показателей, что на­ ходит отражение в соответствующих нормативах.

Таким образом, экономическая информация является синтезом отдельных видов производственной информации, используемой при управлении. Этим обстоятельством обус­ ловлен ее иерархический характер. В соответствии с этим экономические показатели имеют разную степень обобщен­ ности выражаемой ими информации. Показателя более вы­ соких уровней отличаются от соответствующих показателей

10

низших уровней большим объемом заключенной в них ин­ формации. Высшей ступенью обобщенности экономической информации являются такие показатели, как цена, кредит­ ная ставка и др.

■Учитывая органическую сложную связь и взаимозависи­ мость отдельных видов производственной и экономической информации, представляется целесообразным при анализе и синтезе информационного процесса управления рассматри­ вать его как единый процесс обращения производственно­ экономической информации.

§ 2. Основные виды и качественные свойства информации

Сложность поведения производственной системы опре­ деляется разнообразием' реакций на внешние воздействия. Реакции подчинены одной цели — способствовать выжива­ нию системы.

Поведение системы в порядке жизненной значимости можно расчленить на четыре взаимосвязанных проявления

S=[R , I, С, L],

где R — надежность, устойчивость, стабильность;

I — информативность или способность обмениваться информацией со средой;

С — управляемость или внешняя активность; L — самоорганизация системы.

Роль информации в сложных динамических производ­ ственных системах — обеспечивать проявление их свойств, стабилизацию их характеристик и целенаправленность их из­ менения. Другими словами, к -информации предъявляются требования обеспечивать следующее:

1.Устойчивость системы при заданных плановых тех­ нико-экономических показателях;

2.Работу производственной системы в условии неопре­ деленности окружающей среды;

3.Изменения системы при существенных изменениях, окружающей среды;

4.Оценку изменения окружающей среды для эффектив­ ного функционирования производства;

11

5.Сочетание подцелей системы для наиболее эффектив­ ного выполнения главной цели функционирования;

6.Подготовку и возможности для изменения состояния системы;

7.Адаптацию системы к окружающей среде;

8.Совершенствование системы в соответствии с разви­ тием окружающей среды;

9.Сокращать число выборов поведения в повторяющих­

ся структурах за счет использования стандартных решений при повторяющихся ситуациях;

10.Способность системы повышать свою организован-1

ность;

11.Планомерное развитие системы на основе изучения закономерностей изменения окружающей среды;

12.Оценку системы «самой себя» по отношению к окру­ жающей среде;

13.Разумное поведение системы.

Значительные различия требований способствовали раз­ делению информации, циркулирующей в производственной системе, по функциональному и структурному назначению.

Так, первое требование связано с наличием учетной ин­ формации, второе — оперативно-диспетчерской, третье — уп­ равляющих ^воздействий, четвертое — регистрации, алгорит­ мической обработки для выбора решений и т. д. Другие тре­ бования связаны с наличием перспективного планирования, изменением цен, спроса, технического прогресса, стандарти­ зации, прогнозирования и пр.

Множество различных функций системы и структурных связей между ними предопределили значительное разнообра­ зие видов производственно-экономической информации.

Анализ и различные плановые расчеты на предприятии сопряжены с получением, передачей и переработко'й больших объемов исходной информации. Получаемые при этом дан­ ные дискретны и зачастую выражаются в алфавитно-цифро­ вых кодах.

Основное требование, предъявляемое при этом к системе управления, состоит в том, что при минимальных данных не­ обходимо достаточно полно охарактеризовать состояние хо­ да контролируемых процессов. Для этого следует выделить

12

существенные качественные признаки информации и осуще­ ствлять за ними наблюдение.

В табл. 1 приведены основные виды признаков информа­ ции, определяемые структурными и функциональными свя­ зями. Существенность признака выявляется в результате ана­ лиза целей обмена информацией между объектом и окружа­ ющей средой, а также методами, средствами и необходимой точностью обработки информации.

13

14

15

В зависимости от имеющихся существенных признаков поступающие данные участвуют в различных операциях. , Некоторые из них направляются на хранение в соответствую­ щие виды памяти ЭВМ, другие тут же используются в прово­ димых машиной вычислениях, третьи подвергаются вторич­ ной обработке для последующего использования их в каче­ стве элементов вновь формируемых информационных потоков.

Первичная обработка, информации включает операции сбора и перенесения сведений с первичного документа на машинный, то есть фиксирования неупорядоченного массива данных на соответствующем носителе информации, упорядо­ чения полученного массива данных по определенным зара­ нее признакам и выполнения логико-математических опера­ ций над сформированными массивами данных.

Упорядочение поступления и ускорение последующей переработки первичной информации связано с созданием классификатора информации. Отнесение первичных и вторич­ ных данных . к определенным классификационным группам позволяет за счет введения условных кодов этих групп суще­ ственно уменьшить общий объем циркулирующей в производ­ ственной системе информации. .

Структура учета оперативных и производственно-стати­ стических данных должна обеспечивать наблюдение за ходом производства и полностью отражать деятельность предприя­ тия или' отрасли в области утвержденных для них плановых показателей, обеспечивать принятие оперативных решений по управлению производственными подразделениями, реше­ ние вопросов календарного планирования работ, организа­ цию моделирования и прогнозирования ■ работы производ­ ственных подразделений, и важнейших технологических агре-. гатов.

16

Решение оперативных задач с помощью ЭВМ в темпе протекающих процессов позволяет учитывать деятельность предприятия по всем установленным для пего плановым по­ казателям, контролировать расход материальных, трудовых и денежных ресурсов и своевременно использовать возмож­ ные резервы производства.

Итак, в общем случае решения задач на. ЭВМ для про­ изводственной информации характерны операции перезапи­ си, хранения, поиска,' выборки, сортировки и группировки получаемых данных по требуемым конкретным существенным

•признакам, принадлежащим общему множеству признаков, приведенных в табл. 1.

§ 3. Измерение информации

Важнейшей проблемой исследования потока производ­ ственно-экономической информации является установление меры количества и качества информационных данных и по­ казателей.

Традиционные информационные меры сооответствуют трем основным направлениям в теории информации: струк­ турному, статистическому и семантическому (см. рис. 1 и да­ лее в прилож. 1).

Структурное направление, рассматривающее строение массивов информации, пользуется для измерения подсчетом информационных элементов и комбинаторным методом ра­ ционального кодирования.

Статистическое направление использует в качестве меры понятие неопределенности (энтропии) системы данных.

Семантическое направление учитывает такие качествен­ ные характеристики информации,'как ценность, целесообраз­ ность, полезность, существенность, содержательность и др.

Указанные три направления имеют свои области приме­ нения, Так, первые применяются для оценки потока инфор­ мационных данных, каналов связи, технических устройств ввода-вывода информации и т. д., причем совершенно не учи­ тываются при этом конкретные условия применения.

I ь л.т л Г! Ui■М'.ПЛ * А П А

фиктивности логических характеристик информационных данных.

В структурном направлении, учитывающем только ди­ скретное строение информационной системы, различаются геометрическая, комбинаторная и аддитивная меры информа­ ции.

Геометрическая мера сводится к измерению длины, цлощади или объема геометрической модели информационного комплекса в единицах, называемых квантами (неделимые ин­ формационные элементы). Обычно геометрическая мера от­ ражает максимально возможное количество информации в заданной структуре. Применяется чаще всего для измерения информативности изображений.

Если, например, дискретные отсчеты осуществляются но трем осям с интервалами Ах, Ay, Az, то непрерывные ко­ ординаты распадаются на кванты, количество которых равно

а количество информации во всем изображаемом комплексе, определяемое в квантах, составит

N = nxnynz .

В комбинаторной мере количество,информации вычисля­ ется как количество комбинаций элементов. Используется' эта мера при передаче и хранении в памяти ЭВМ различных комбинаций цифровой информации. Комбинирование инфор­ мации — это одна из форм кодирования информационных данных.

Комбинирование данных возможно в комплексах с неоди­ наковыми элементами, переменными связями н различными позициями, занимаемыми конкретными цифрами.

Количественно комбинаторная мера определяется с ис­ пользованием формул:

а) для сочетаний из п информативных элементов по п:

п !

N — т ! (п — т )! ’

б) для перестановок п информативных элементов

N = 1 ■2 • 3 ... п!;

18

в) для размещений из п информативных элементов по m

N^ - ^ Ц у .

(п—ш)!

-Возможное количество информации при применении комбинаторной меры соответствует числу возможных соеди­ нений информативных элементов, то есть оценке структур­ ного разнообразия информационного -комплекса.

Аддитивная оценка количества информации (мера Харт­ ли) представляет собой двоичную логарифмическую меру, позволяющую вычислять количество информации в двоич­

ных единицах, называемых битами, то есть

I = log2N = mlog3n, бит.

Единица измерения бит соответствует количеству инфор­ мации, равному

I = log32.

Другими словами, это символ, представляющий собой физическую систему с двумя возможными состояниями — О н 1. Информация, которую дает этот символ, равна энтропии системы и максимальна в случае, когда оба состояния равно­ вероятны. При этом говорят, что элементарный символ пере­ дает информацию в 1 дв. ед. или бит.

Для примера рассмотрим некоторый объект или систе­ му х, за которой ведется наблюдение, и оценим информацию, в результате получения которой состояние системы стано­ вится полностью известным. До того момента, пока ника­ ких сведений о системе не имелось, энтропия ее была (Нх); после того как получены сведения, состояние системы пол­ ностью определилось, то есть энтропия стала равной нулю. Информация 1х, получаемая в результате выяснения состоя­ ния системы х, равна уменьшению энтропии

1х= Н ( х ) - 0 ,

или

1х=*Н(х),

Другими словами, количество информации, приобретае­ мое при полном выяснении состояния некоторой системы, равно энтропии этой системы. В теории информации понятие об энтропии является основным и используется в качестве меры априорной (до опьттной) неопределенности системы.

19