книги из ГПНТБ / Пешков, Г. Ф. Управление производством (формы, методы, технические средства)

эффективности еще пока не позволяют оценить относи­ тельный приоритет задач регулирования и планирова­ ния перед задачами учета.

Существенным показателем задач АСУП, в опреде­ ленной степени отражающим эффективность механизи­ рованного решения, является их место в иерархической схеме управления предприятием. Любая система управ­ ления, как известно, включает в себя управляемую (объект управления) и управляющую (субъект управ­ ления) подсистемы. Системы управления организацион­ но-экономического плана строятся, как правило, по многоступенчатому принципу. Каждая ступень есть субъект управления нижестоящей ступени и одновре­ менно объект управления по отношению к уровню более высокого ранга. В системе управления промышленным предприятием можно выделить пять таких уровней:

0.Рабочие машины.

1.Рабочие места.

2.Участки.

3.Цехи.

4.Предприятие в целом.

Вкаждой из подсистем различных уровней можно выделить задачи, относящиеся к одной из функциональ­ ных подсистем и являющиеся в то же время задачами либо учета, либо планирования, либо регулирования. Например, в подсистеме материально-технического снабжения к четвертому уровню относятся: расчет пер­ спективной потребности в материальных ресурсах, сос­ тавление планов поставок материалов (задачи плани­ рования), учет реализации фондов и выполнения пла­ нов поставок, отчетность по расходу материальных ре­ сурсов, состояние расчетов с поставщиками (задачи учета). Для третьего уровня этой подсистемы приве­

дем в качестве примера такие задачи: расчет специфи­ цированной потребности в материальных ресурсах в разрезе цехов, расчет ожидаемых остатков в специфи­ цированной номенклатуре (задачи планирования), учет движения материальных ценностей в цехах, учет обес­ печенности цехов материальными ресурсами (учетные за­ дачи), перераспределение материальных ресурсов меж­ ду цехами на основе сложившегося графика поставок и требуемого расхода материальных ресурсов (задачи ре­ гулирования) .

151

Особое место занимают задачи, касающиесй подсис­ темы (системы) нулевого уровня. Они относятся к авто­ матизированным системам управления технологически­ ми процессами (АСУТП). Результат их решения— это, в основном, параметры технологического процесса.

Одной из главных особенностей иерархической структуры системы управления промышленным пред­ приятием является уменьшение объемов информации по мере движения от нижнего уровня к высшему.

Так, профессор И. Е. Кобринский справедливо отме­ чает, что в правильно организованной управляющей системе нижний уровень представляется перед высшим как «черный ящик», информирующий его лишь о ре­ зультатах своей деятельности, но не о внутренних про­ цессах, связанных с ее реализацией. «Чем самостоя­ тельней функционирует каждый уровень управления, тем больше информации он поглощает и тем ее меньше поступает от него в последующий уровень. В самостоя­ тельности уровней управления в пределах своей компе­ тенции и последовательном сжатии информации —ос­ новной смысл иерархической структуры. Отступление от этих принципов превращает многоступенчатую уп­ равляющую систему в бюрократическую, неспособную обеспечить эффективную реализацию процессов управ­ ления» *.

В связи с этим и задачи, решаемые с помощью ЭВМ, на различных уровнях управления имеют различные объемы информации. Например, ^.ля расчета потреб­ ности в материальных ресурсах (задача уровня пред­ приятия) используется, как правило, укрупненная но­ менклатура материалов, насчитывающая на средних машиностроительных предприятиях одну-две тысячи наименований. Для расчета потребности в данных ре­ сурсах на уровне цехов требуется рассмотрение специ­ фицированной номенклатуры, насчитывающей уже де­ сятки тысяч наименований. Объем нормативной инфор­ мации, касающейся, например, расхода материалов, также уменьшается по мере движения от детали к изде­ лию, поскольку номенклатура деталей много больше номенклатуры изделий. Таким образом, каждая задача,1

1 И. Е. К о б р и н с к и й. Основы экономической кибернетики. М.,

«Экономика», 1969.

152

решаемая с помощью ЭВМ на каком-либо уровне, со­ держит больше информации, чем задача более высокого уровня.

Поскольку процесс управления — процесс информа­ ционный, то и эффективность механизированного реше­ ния задач тем выше, чем большие объемы информации они содержат. Поэтому решение с помощью ЭВМ задач более низкого уровня при прочих равных условиях рав­ носильно увеличению количества этих задач.

Итак, каждая задача в комплексе задач АСУП мо­ жет быть оценена, во-первых, относительной степенью важности подсистемы, к которой она относится — коэф­ фициент относительной эффективности q-той задачи с этих позиций обозначим aq; во-вторых, коэффициентом pq, отражающим место задачи в контуре управления и, в-третьих, коэффициентом qq, отражающим приведен­ ное к какому-либо уровню значение объема информа­ ции при решении q-й задачи.

Один из показателей качества совокупности решае­ мых за анализируемый период задач определится как сумма произведений этих коэффициентов, отнесенная к количеству ЭВМ исследуемого парка:

Этот показатель при учете и анализе работы отдель­ ных вычислительных центров должен служить своего рода базой для определения отклонений качества за­ дач, решаемых отдельной ЭВМ от сложившегося сред­ него или от запланированного (нормативного) уровня, если коэффициент S исчислен как плановый. Этот по­ казатель следует применять, в частности, при анализе уровня использования машин у отдельных специфичес­ ких групп потребителей (например, крупные машино­ строительные предприятия, средние, мелкие и т. д.).

При определении в общем виде показателей качест­ ва решаемых с помощью ЭВМ задач (группа III) вся номенклатура их разбивается на I групп, каждая из которых соответствует определенному уровню качест­ венности. Число фактически решенных задач и число запланированных определяют соответствующие показа-, ^ели Ц и Хн (4.12 и 4.13).

15»

2 aHqP»q •f Hq

4=1

Наконец, о показателях группы IV. Анализ исполь­ зования вычислительной техники на промышленных предприятиях не может быть достаточно глубоким, если он проводится без учета качественных особеннос­ тей машин,—главным образом производительности. Посмотрим это на примере некоторых уже изложенных показателей системы.

Применяемые показатели общего времени работы ЭВМ мало связаны с объемом «машинного продукта». Действительно, время, отработанное ЭВМ второго поколениятипа «Минск-32» «Урал-14», «Урал-16», не рав­ ноценно такому же времени, отработанному машинами более раннего выпуска: «Урал-2», «БЭСМ-2», «Минск-1». С этой точки зрения абсолютные и относительные пока­ затели потерь машинного времени и динамики их измене­ ния будут более глубокими по смыслу, если они опреде­ лены с учетом структурного состава парка машин и его изменения. При сравнении нормативов времени работу

154

универсальных полупроводниковых. ЭВМ оказывается, что для многих машин они мало отличаются. Коррек­

объема полученного продукта. Понятно, что и показа­ тель Ki (4.3), определенный с учетом производитель­ ности ЭВМ, приобретает качественно новый смысл, вы­ ражающийся в сопоставлении фактического и норма­ тивного объемов машинного продукта. Но оценка по показателям первой группы, даже с учетом производи­ тельности машин, является приближенной.

При такой корректировке точность определения вы­ полненной парком ЭВМ работы будет повышаться по мере приближения временных показателей к эффектив­ ному времени. Это доказывает необходимость учета качества технических характеристик машин и при оценке их использования по двухгрупповой системе по­ казателей. При этом также необходимо учитывать ряд особенностей. Наиболее распространенным показа­ телем скорости работы ЭВМ является их номинальное быстродействие. Оно подсчитывается при условии ра­ боты машины только с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) и выражается средним числом опе­ раций (команд), выполняемых в секунду. Однако ис­ черпывающей характеристики действительного времени для решения той или иной задачи этот показатель не да­ ет,так как не учитывает время, затрачиваемое на ввод в

машину исходной информации, на вывод результатов ре­ шения задач, на обмен информацией между ОЗУ и внеш­ ними запоминающими устройствами и т. п.

Погрешность при использовании номинального быст­ родействия как показателя затрат времени на решение задач зависит в основном от класса задач и в меньшей

ческая обработка).

3.Простые алгоритмы счета.

4.Большие объемы выходных данных.

155

5. Как правило, таблйчная форма представления результатов решения задач.

Эти особенности не позволяют использовать номи­ нальное быстродействие для определения затрат време­ ни на решение экономических задач. Необходимо при­ менить эффективное быстродействие-, определяемое с учетом всех видов затрат времени при решении задачи.

Для сравнительной оценки использования ЭВМ доста­ точно иметь не абсолютные, а относительные показатели качества их технических характеристик. Это упрощает метод определения относительных затрат времени на решение экономических задач, который базируется на основных теоретических положениях по учету эффек­ тивного быстродействия '. Обозначим время решения экономической задачи на базовой ЭВМ и на любой, с ней сравниваемой, соответственно T6,Tq. Допустим, что в общем времени решения можно выделить «с», состав­ ляющих:

Коэффициент относительных затрат времени на ре­ шение задач для сравниваемой ЭВМ выразится следую­ щим образом:

1 См.: В. М. Глушков. Два универсальных критерия эффектив­ ности вычислительных машин. Доклады АН УССР. Киев, 1964, № 4.

156

где i — индекс составляющей времени (i=i-bc). Коэффициенты Ф отражают долю затрат времени на

выполнение различных операций в общем времени ре­ шения экономической задачи для базовой ЭВМ. Коэф­ фициенты yi показывают, что сколько раз изменяются затраты времени на выполнение указанных операций на любой ЭВМ по сравнению с базовой.

Из полученного выражения (4.24) видно, что для сравнения ЭВМ по предлагаемому критерию не обяза­ тельно иметь статистические данные, отражающие общие затраты времени и их распределение по различным операциям для ЭВМ всех типов. Это обстоятельство важно постольку, поскольку в настоящее время такие данные имеются лишь для отдельных, наиболее распро­ страненных типов ЭВМ.

Основными составляющими общего времени решения задачи являются затраты его на

ввод информации — tBB, вывод информации — ЦЫв,

(Н М Л )-и р ,

установку магнитных лент (МЛ) — tyCT-

Сучетом этого:

г= dna-у! -f dBbIB-y2 -)- dC4-y3 -f do6p-y4 + dycTy5. (4.27)

Величина, обратная значению коэффициента г, и есть эффективное быстродействие сравниваемой маши­ ны, выраженное в относительных единицах:

Особое значение — не столько при анализе уровня использования установленных ЭВМ, сколько при их вы­ боре для решения того или иного класса задач — имеет относительный показатель стоимости эффективного бы­ стродействия:

Здесь Cq, Сб — затраты, связанные с эксплуатацией ма­ шины за определенный период.

В Центральном научно-исследовательском институте

157

организации и техники управления (ЦНГШТУ) прове­ дено исследование распределения машинного времени ЭВМ «Минск-22», включившее более сорока задач пла­ нирования и управления технической подготовкой про­ изводства, а также технико-экономического планирова­ ния и оперативного учета в автоматизированной систе­ ме управления машиностроительным предприятием с поточно-массовым производством1. Общее количество решений составило 19450. Получено следующее усред­ ненное распределение машинного времени между раз­ личными типами операций: ввод—21%, счет—17,2%, вывод— 19%, обращение к НМЛ — 26%, установка МЛ — 16,8%.

Это распределение приемлемо для оценки относи­ тельных затрат времени на решение задач экономическо­ го характера ЭВМ различных типов. Таким образом, ко­ эффициенты принимают следующие значения:

dj = 0,21; d2 = 0,19; d3 = 0,17; d4 = 0,26; d5 = 0,17.

Цифровые значения коэффициентов указывают на невысокую долю операций счета в общем времени реше­ ния экономических задач (17,2%), что подтверждает не­ пригодность номинального быстродействия ЭВМ для оценки затрат времени.

Значения коэффициентов у и ае для наиболее рас­ пространенных типов ЭВМ приведены в таблице 10.

На рис. 11 дана графическая интерпретация сравне­ ния качества ЭВМ различных типов. Применение полу­ ченных показателей позволяет углубить анализ уровня их использования, что особенно важно при применении одно- и двухгрупповой системы. Так, коррекция общего времени работы ЭВМ по их качеству позволяет полу­ чить показатель

1 = 1

который более полно отражает объем машинного про­ дукта.

Значение показателя Т , а также степень его превы-

1 А. Н. З а ж а р с к и й , А. И. С а п о ж к о в , Ю. В. С т р о ц е в . Требования к ЭВМ для автоматизированных систем управления пред­ приятием.— В кн.: Сб. трудов ЦНИЙТУ, вып. 2. Минск, 1968.

158

Рис. 11. Сравнительное качество ЭВМ различных типов

шения (отклонения) над Тр определяется структурой исследуемого парка ЭВМ.

Более тесную связь с объёмом получаемого машин­ ного продукта, имеет показатель KJ:

т* и

где

~2 Ц ' ае,'

1- 1

№

В комплекс технических средств АСУ входят, в ос­ новном, универсальные полупроводниковые ЭВМ. Нормы времени работы для таких машин мало отличаются. Поэтому, если значение коэффициента Ki зависит только от времени простоя безотносительно к типу ЭВМ, то значение 1C, в силу различной производительности ма­

шин определяется уже и тем, как велики простои у ма­ шин разного типа,-

Таким образом, одногрупповая система показателей качества ЭВМ позволяет расширить рамки анализа чи­ сто экстенсивного использования ЭВМ. Но показатели первой группы не учитывают сложившейся структуры рабочего времени ЭВМ, и полученные на их основе зна­ чения Тр и Тр отражают объем машинного продукта

(эффект применения ЭВМ) лишь с определенной сте­ пенью приближения. Эти показатели ближе к потенци­ ально возможному, чем к фактическому значению эф­ фекта применения ЭВМ (при сложившейся их загрузке).

В связи с этим особое значение имеют показатели ка­ чества ЭВМ при анализе структуры рабочего времени, то есть при использовании двухгрупповой системы пока­ зателей. В общем виде приведенные по производительно­ сти к базовой ЭВМ общие затраты времени по каждой из составляющих определяются из выражения:

При этом каждая из составляющих имеет строго опре­ деленный смысл. Наиболее соответствует фактическому объему машинного продукта приведенное значение вре­ мени эффективной работы ЭВМ:

*эф —k<t>i• aej •

Приведенное значение времени производительной ра­ боты машины

*пр,= W а е,-

отражает эту величину с меньшей степенью приближе­ ния, поскольку оно включает технологические потери.

Аналогично рассчитанные приведенные значения дру­ гих составляющих времени Тр показывают соответству­ ющие объемы недополученного машинного продукта по

W