Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Мониторинг от приложений к общей теории. Монография
.pdf
1) системный анализ функционирования предприятия и построение концептуальной модели управления его устойчивым развитием;
2) адаптация существующих и разработка новых математических
моделей в соответствии с результатами системного анализа.
В частности, необходимы построение, идентификация и исследование следующих моделей:
а) оптимизационных моделей централизованного распределе-
ния ресурса между подразделениями;
б) теоретико-игровых моделей распределения ресурсов, учи-
тывающих наряду с интересами Центра также интересы
подразделений;
в) кооперативно-игровых моделей распределения полученного
подразделениями ресурса между его сотрудниками в соответствии с различными принципами оптимальности;
г) имитационных моделей функционирования предприятия
как динамической системы, описывающих пошаговое
преобразование ее состояния при различных сценариях
управления и предположениях о значениях неопределенных
факторов.
3) идентификация построенных математических моделей по данным конкретного предприятия;
4) программная реализация построенных математических моделей;
5) нахождение управлений устойчивого развития путем решения
обратной задачи имитационного моделирования;
6) синтез иерархических механизмов реализации требуемых управлений устойчивого развития исполнителями с учетом их
интересов;
7) синтез общей схемы управления предприятием, обеспечивающей
выполнение требований устойчивого развития с максимальной
прибылью.
Отличительными чертами разрабатываемых ИАС управления
являются следующие.
1. Дополнение стандартной управленческой информационной
системы аналитическим блоком, реализующим интеллектуальные
функции моделирования, прогнозирования, оптимизации, выдачи
экспертных рекомендаций.
161
2. Комплексная программная реализация имитационных,
оптимизационных, теоретико-игровых, экспертных моделей,
обеспечивающая системную многоаспектную поддержку принятия
управленческих решений.
3. Многофункциональность системы, обеспечивающая поддержку работы различных групп пользователей (руководителей,
исполнителей, потребителей).
4. Сочетание универсальности методологии разработки информационно-аналитических систем с возможностями их адаптации
для конкретных объектов.
5. Использование оригинальных теоретико-игровых моделей
иерархического управления устойчивым развитием динамических
систем.
6. Использование технологии хранилищ данных, обеспечивающей эффективную информационно-аналитическую поддержку
принятия решений в определенной предметной области.
Рассмотрим подробнее основные блоки ИАС с точки зрения их
связи с задачами мониторинга.
Операционные базы данных содержат информацию о состоянии и функционировании УДС, которую можно считать одним из
результатов проведения мониторинга (наблюдений). Базы данных
позволяют работать с информацией о наблюдениях в автономном
режиме, обеспечивая стандартные операции ввода, редактирования,
поиска по запросу, обновления, удаления данных и т. п.
В больших системах обычно существует несколько операционных баз данных, принадлежащих различным подразделениям
организации, ведомствам, филиалам и т. п. Например, информацию о состоянии водных ресурсов собирают службы Роскомгидромета, бассейновых управлений, отдельных предприятий и т. п.
Естественно, эти базы существенно отличаются по своей организации, содержанию, используемому программному и аппаратному
обеспечению, форматам ввода–вывода данных, авторизации, что
затрудняет последующую координацию и совместное использование собранных данных. Поэтому большой интерес представляет
технология хранилищ данных, одна из центральных идей которой – создание единых тематических наборов из различных баз
данных. Так, региональное хранилище данных о состоянии водных
ресурсов обеспечивает хранение и обработку указанных данных,
162
собираемых всеми ведомствами и предприятиями, находящимися
на территории региона.
В процессе импортирования данных из баз в хранилище попутно решаются задачи очистки, агрегирования, интеграции данных,
обеспечения информационной безопасности. Использование специального программного обеспечения (например, OLAP-технологий)
позволяет наряду со стандартными генерировать также так называемые интеллектуальные отчеты, которые являются результатом
определенной обработки данных (статистической, картографической, аналитической). В частности, для хранилищ данных разрабатываются специфические программы обработки очень больших
массивов данных и работы с многоуровневыми справочниками
метаданных. Наконец, на уровне хранилища данных организуется
внутренний интерфейс – обеспечение взаимодействия информационного, аналитического и сервисного блоков ИАС.
Оптимизационные модели. В п. 3.1 определены данные, собираемые в ходе мониторинга:
x
– информация Ведущего о состоянии УДС; x
SL
ция Ведущего о воздействии Ведомого на УДС; x
Ведущего о состоянии Ведомого; x
– информация Ведомого о со-
SF
– информа-
FSL
– информация
FL
стоянии УДС. Естественно, точность определения значений величин
x
, x
SL
, xFL, xSF зависит от величины затрат на проведение мони-
FSL
торинга. Поэтому возникает идея формулирования двойственных
задач оптимизации мониторинга:
1) обеспечение максимальной точности наблюдений (оценки,
прогноза) при заданных ограничениях на затраты;
2) обеспечение минимальных затрат при заданных ограничениях на точность [Горстко, Суходольский, 1981].
Основная проблема здесь заключается в выявлении зависимости определения точности от различных характеристик системы
мониторинга. Представляется целесообразным решать задачу оптимизации мониторинга в два этапа. На первом этапе оптимизации
подлежит структура системы мониторинга (число, размещение,
взаимосвязь пунктов мониторинга и т. д.). На втором этапе в рамках заданной структуры оптимизируется методика мониторинга
(численность персонала, используемые приборы, интенсивность
измерений, измеряемые параметры и т. п.).
163
Описательные модели могут использоваться для оценки текущего состояния УДС. В частности, элементом описательного
моделирования является вычисление индексов качества – агрегированных характеристик состояния.
В свою очередь, прогнозные модели обеспечивают решение
задач прогноза и оценки будущего состояния УДС.
Экспертная подсистема ИАС может использоваться:
– для мониторинга потребительских предпочтений (см. п. 2.4);
– для получения экспертных оценок настоящего и будущего со-
стояния УДС.
Стандарт ИСО 9000 требует от организаций:
– предпринимать корректирующие действия с целью устранения
причин несоответствий для предупреждения повторного их
возникновения;
– определить действия с целью устранения причин потенциальных
несоответствий для предупреждения их появления.
Это означает необходимость выработки рекомендаций по
осуществлению корректирующих и предупреждающих действий,
которую целесообразно поддерживать с помощью экспертной системы. Как известно, к числу основных функций экспертных систем относятся выработка рекомендаций и объяснение получения
рекомендуемых решений.
\0
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Научное и практическое исследование проблем мониторинга наиболее подробно проведено для одной из его разновидностей – экологического мониторинга. Здесь выделены основные
составляющие этого понятия: наблюдение, оценка и прогноз
(применительно к окружающей природной среде), исследована
многоуровневая система экологического мониторинга, разработаны
методы и средства мониторинга, предложена система показателей
экологического нормирования состояния среды и воздействия на
нее. В настоящей монографии проведен анализ вопросов экологического мониторинга, играющий основополагающую роль для
дальнейшего изложения.
Подробно описаны исследования и разработки авторов, выполненные в рамках проекта «Разработка концепции организации и
развития областной комплексной системы мониторинга за состоянием окружающей среды (экологического мониторинга)» совместно с
ГУ «Гидрохимический институт». Обоснована ключевая идея о том,
что основой комплексной системы мониторинга должна выступать
информационно-аналитическая система – программная система,
обеспечивающая как традиционные операции сбора, хранения, редактирования информации о состоянии окружающей среды, так и
возможности ее интеллектуальной обработки: составление сложных
отчетов, модельные расчеты, прогнозирование, выдача экспертных
рекомендаций. Информационно-аналитическая система использует
ряд специальных концепций:
– технология хранилищ данных, обеспечивающая интеграцию
данных, полученных в разнородных форматах от различных
систем сбора;
– реализация интерактивного режима, включающего различные
категории исполнителей и руководителей в процесс работы
системы;
– построение моделей описания, оптимизации и прогноза различ-
ных математических типов;
165
– использование экспертной подсистемы, обеспечивающей не
только формулировку рекомендаций, но и объяснение пути их
получения.
Совместно с информационно-аналитической системой и непосредственно на ее основе решаются также задачи оптимизации системы мониторинга, которые целесообразно формулировать на двух
уровнях: определения структуры станций (пунктов) наблюдения и
определение внутренней структуры каждой станции.
Идея об интегрирующей функции информационно-аналитической системы представляется очень важной, поскольку система
регионального экологического мониторинга в ее нынешнем виде
крайне разобщена и соответственно страдает от дублирования, нерационального использования ресурсов, трудностей доступа к информации из различных ведомственных баз данных и ее последующей
интеграции. На наш взгляд, иного способа создать единую систему
экологического мониторинга на уровне субъекта РФ просто нет.
Вместе с тем тематика экологического мониторинга не исчерпывает всего объема этого понятия. В частности, еще одной важной областью является организационный мониторинг, которому
посвящена вторая глава монографии. На наш взгляд, проблемы
организационного мониторинга целесообразно рассматривать и
решать в рамках концепции менеджмента качества, в частности,
при разработке систем менеджмента качества в соответствии со
стандартом ИСО серии 9000. Этот стандарт, как и вся концепция
менеджмента качества, уделяет вопросам мониторинга большое
внимание, справедливо трактуя его как основное средство обеспечения обратной связи в организационном управлении. При этом
целесообразно различать мониторинг удовлетворенности потребителя, мониторинг процессов, мониторинг продукции, мониторинг
поставщиков и т. д. В работе рассмотрены указанные виды мониторинга, а также изложен опыт авторов по разработке, внедрению
и сертификации по ИСО 9000 системы менеджмента качества
девелоперской организации.
В частности, совокупность бизнес-процессов девелоперской
организации трактуется как система массового обслуживания, что
дает удобную концептуальную основу для последующего имитационного моделирования. Рассмотрены процессы СМК девелоперской
166
организации с точки зрения возможностей их автоматизации в
рамках корпоративной информационно-аналитической системы,
описана экспертная система мониторинга потребительских предпочтений при продажах недвижимости. Предложена формализация
проблемы выбора жилого помещения как «задачи о рюкзаке»,
описан алгоритм ее реализации в рамках экспертной системы.
Анализ систем экологического и организационного мониторинга наводит на мысль об их общности и возможности описания
в общесистемных терминах. Такая попытка предпринята в третьей
главе монографии с позиций авторской концепции иерархически управляемых динамических систем. Выделяются основные элементы
иерархически управляемой динамической системы и показывается
их связь с мониторингом. Рассмотрена поддержка мониторинга в
информационно-аналитических системах управления, в том числе
решение задач оптимизации мониторинга. Предпринята попытка
выделения параметров, подлежащих оптимизации, рассматриваются некоторые постановки оптимизационных задач. Приводится общая схема информационно-аналитической управляющей
системы, демонстрируется роль мониторинга для каждого блока
системы. Показана связь между мониторингом и математическим
моделированием, которая представляется принципиальной для
рассматриваемой темы.
Представляется весьма перспективным как дальнейшее исследование частных проблем мониторинга, так и разработка его общей
теории с использованием системного анализа, математического
моделирования и информационных технологий.
167
\0
ЛИТЕРАТУРА
1. Антоновский М. Я., Литвин В. А., Тер-Микаэлян М. Т. Методология
построения балансовых эколого-экономических моделей // Проблемы
экологического мониторинга и моделирования экосистем. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – Т. 3.
2. Арский Ю. М., Захаров Ю. Ф., Калуцков В. А. и др. Экоинформатика. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1992.
3. Буй Т. Л., Крапивин В. Ф. Технология имитационного моделирования в
системах геоинформационного мониторинга мегаполисов // Проблемы
окружающей среды и природных ресурсов. 1998. – Т. 2. – С. 79–
85.
4. Букатова И. Л., Рогожников Е. А. Целостно-эволюционная концепция
информационной системы, ориентированной на тематическую обработку данных дистанционного зондирования Земли // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2002. – Т. 4. – С. 31–43.
5. Глинских А. Мировой рынок систем электронного документооборота.
Электронный ресурс: http:www.citaorum.ru/consulting/docflow/market/article1.8.200222.html.
6. Горелик В. А., Кононенко А. Ф. Теоретико-игровые модели принятия
решений в эколого-экономических системах. – М.: Радио и связь,
1982.
7. Горстко А. Б., Домбровский Ю. А., Сурков Ф. А. Модели управления
эколого-экономическими системами. – М.: Наука, 1984.
8. Горстко А. Б., Суходольский Я. С. Некоторые вопросы теории опти-
мального мониторинга водных экосистем // Проблемы экологического
мониторинга и моделирования экосистем. 1981. – Т. 4. – С. 67–85.
9. Горстко А. Б., Суходольский Я. С., Никаноров А. М., Матвеев А. А.
Метод дискретного оптимального управления в решении задачи оптимизации мониторинга экосистемы // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 1982. – Т. 5. – С. 219–229.
10. Горстко А. Б., Суходольский Я. С., Матвеев А. А. Об одном прибли-
женном методе оптимизации мониторинга загрязнения водоема неконсервативным веществом // Проблемы экологического мониторинга
и моделирования экосистем. 1985. – Т. 8. – С. 197–206.
11. Горстко А. Б., Угольницкий Г. А. Оптимизация структуры ориенти-
рованного графа как метод моделирования в экологии // Проблемы
экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2000. –
Т. 17. – С. 68–81.
168
12. Елиферов В. Г. Управление качеством. Сказки, мифы и проза жиз-
ни. – М.: Вершина, 2006.
13. Елиферов В. Г., Репин В. В. Бизнес-процессы. Регламентация и управ-
ление. – М.: ИНФРА-М, 2004.
14. Избачков Ю., Петров В. Информационные системы. – СПб.: Питер,
2006.
15. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1979.
16. Кабаков Ю. Б. Построение системы менеджмента организации: 1 сис-
тема, 2 слоя, 3 шага, 5 граней, 8 принципов¾ Электронный ресурс:
http://quality.eup.ru/MATERIALY12/11-2-3-5-8.html.
17. Кимстач В. А., Фридман М. Д., Дмитриев Е. С. и др. Концепция
системы экологического мониторинга России // Метеорология и гидрология. 1992. – ¹ 10. – С. 5–8.
18. Кошкарев А. В., Каракин В. П. Региональные геоинформационные
системы. – М.: Наука, 1987.
19. Крапивин В. Ф. Проблемы мониторинга. – М.: Знание, 1991.
20. Крапивин В. Ф., Кондратьев К. Я. Глобальные изменения окружающей
среды: экоинформатика. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002.
21. Крапивин В. Ф., Назарян Н. А., Потапов И. И. Адаптивная система
принятия решений в экологическом мониторинге // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 1997. – Т. 8. – С. 26–29.
22. Кондратьев К. Я., Гарбузов Г. П., Гительсон А. А. Новый подход к
проблеме мониторинга водных экосистем по спектрам диффузно рассеянного излучения // ДАН СССР. – 1987а. – Т. 295. ¹ 4. – С. 825–827.
23. Кондратьев К. Я., Гительсон А. А., Дубовицкий Г. А. Дистанционный
метод определения концентраций растворенных органических веществ
в водных экосистемах // ДАН СССР. – 1987б. – Т. 295. – ¹ 3. –
С. 569–571.
24. Кондратьев К. Я., Крапивин В. Ф., Лакаса Х., Савиных В. П. Глобализа-
ция и устойчивое развитие. Экологические аспекты. Введение. – СПб.:
Наука, 2005.
25. Крапивин В. Ф., Потапов И. И. Методы экоинформатики. – М.: ВИ-
ÍÈÒÈ ÐÀÍ, 2002.
26. Крутько В. Н., Пегов А. В., Иванов С. А. и др. Формализация оценки
качества компонентов окружающей среды. – М., 1982.
27. Курбатов В. И., Угольницкий Г. А. Математические методы социаль-
ных технологий. – М.: Вузовская книга, 1998.
28. Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей
среды. – М.: Наука, 1982.
29. Матвеев В. Ф., Ушаков В. Г. Системы массового обслуживания. – М.:
Èçä-âî ÌÃÓ, 1984.
169
30. Математические модели контроля загрязнения воды / ред. А. Джеймс. –
М.: Мир, 1981.
31. Моделирование биогеоценотических процессов / отв. ред. В. В. Галицкий. – М.: Наука, 1981.
32. Моисеев Н. Н., Александров В. В., Тарко А. М. Человек и биосфе-
ра. – М.: Наука, 1985.
33. Моисеева М. Документооборот: два в одном // Открытые системы,
2002. – ¹ 10. Электронный ресурс: http://www.citforum.ru/consulting/docflow/2in1/
34. Налимов В. В. Теория эксперимента. – М.: Наука, 1971.
35. Никаноров А. М. Научные основы мониторинга качества вод. – СПб.:
Гидрометеоиздат, 2005.
36. Никаноров А. М., Циркунов В. В. Системы мониторинга качества
поверхностных вод. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. – Ч. 1.
37. Р 52.24.309-2004. Организация и проведение регулярных наблюдений
за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета.
38. Рубцов С. Опыт использования стандарта IDEF0 // Открытые системы.
2003. –¹ 1.
39. Румянцев К. Концепции построения ERP-систем на предприятии.
Электронный ресурс: http://www.e-xecutive.ru/publications/analysis/
article_1615/
40. Савин Г. И. Системное моделирование сложных процессов. – М.,
2000.
41. Семевский Ф. Н., Семенов С. М. Математическое моделирование эко-
логических процессов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
42. Сигал И. Х. Задача о рюкзаке: теория и вычислительные алгорит-
ìû. – Ì.: ÌÈÈÒ, 1999.
43. Системный подход к управлению водными ресурсами / под ред. А. Бисваса. – М.: Наука, 1985.
44. Сухоруков Б. Л., Гарбузов Г. П., Акавец А. А., Никаноров А. М. Ин-
тегральные показатели экологического состояния водных объектов
при интерпретации дистанционных спектрометрических данных //
ДАН СССР. 1998. – Т. 363. – ¹ 2. – С. 278–281.
45. Тарко А. М. Антропогенные изменения глобальных биосферных про-
цессов. Математическое моделирование. – М.: Физматлит, 2005.
46. Угольницкий Г. А. Управление эколого-экономическими система-
ми. – М.: Вузовская книга, 1999.
47. Угольницкий Г. А. Теоретико-игровое исследование некоторых спосо-
бов иерархического управления // Известия РАН. Теория и системы
управления. 2002а. – ¹ 1. – С. 97–101.
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]