Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Косарев_Экомическая информатика

.pdf
Скачиваний:
167
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
9.05 Mб
Скачать

Компьютерная графика в сфере бизнеса

321

 

 

Т а б л и ц а 6.5

Графо-аналитические способы сглаживания

Способ сглаживания

Способ учета старения

Тип уравнения тренда

Уравнение

Старение не учитывается

Простые уравнения -

тренда

 

линейное,

 

 

степенное и др.

Скользящее

Учитываются данные

Среднее

среднее

только на интервале

арифметическое

 

сглаживания

 

Экспоненциальное

Устаревшие данные

Среднее арифметиче­

среднее

усредняются с меньшими

ское взвешенных

 

весами

значений

окне Линия тренда выбрать тип уравнения, руководствуясь эко­ номическим механизмом отображаемого явления или эмпиричес­ кими соображениями (табл. 6.6). Тренды экстраполируются впе­ ред/назад на период, кратный половине шага, вкладка Парамет­ ры (рис. 6.4).

 

 

 

Таблица 6.6

 

Эмпирические модели экономических зависимостей

№п/п

Форма зависимости

Уравнение

Экономический пример

1

Линейная

Линейное

Короткий отрезок лю­

 

 

 

бой зависимости

2

Монотонно возрас­

Экспонента

Бум спроса

 

тающая выпуклая

 

 

 

вниз-вправо1

 

 

3

Монотонно возрас­

Логарифмиче­

Объем продаж в зави­

 

тающая выпуклая

ское, степен­

симости от затрат на

 

вверх-влево

ное

рекламу

4

Выпуклая вверх

Полином 2-й

Подъем, насыщение и

 

с максимумом

степени

падение спроса

5

Выпуклая вверх с мак­

Полином 3-й

Частота рисков в зави­

 

симумом и перегибом

степени

симости от тяжести

6

Выпуклая вниз-вправо

Полином 4-й

Возобновление стоимо­

 

с максимумом и ми­

степени

сти бизнеса (бум, насы­

 

нимумом

 

щение, падение и подъ­

 

 

 

ем спроса)

хНе путать с математическим понятием выпуклс>сти.

322

 

 

 

 

 

 

Глава 6

16

 

 

 

У

 

14

 

yS^

 

 

 

^N»

 

Полиномиальный (у)

10

 

^X^^\

 

Полиномиальный (у)

12

 

 

 

 

8

 

/

/

\

 

 

 

 

y = 0,02x3-0,7x2 + 6,2x-4,2

\ ^ " \ 4 .

6

 

/

/ •

 

 

/>V

/~

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

v

I = 0.007X4 - 0,2x3 + 1,6x2 - 2,2x + 3,4 j

 

 

 

 

 

 

10

12

14

16

Рис. 6.4. Аппроксимация ряда показателей

Скользящее среднее применяется, если допустимо исключение устаревающих данных и не требуется уравнение тренда. В окне Линия тренда выбирается размер интервала сглаживания, отсчи­ тывая от последнего показателя (крайней правой точки на графи­ ке). Устаревшие значения слева от интервала отбрасываются, по­ ложение очередной точки справа вычисляется как средние арифме­ тические значений по интервалу. Затем интервал сдвигается вправо на одну точку, и вычисления повторяются для новых данных. Осо­ бенность скользящего среднего в окне Линия тренда - экстраполя­ ция ряда и оценка качества операции не предусмотрены.

Скользящее среднее в пакете анализа Excel, команда Сервис/ Надстройки предоставляют больше возможностей, в том числе ав­ томатическое построение графика, прогноз и оценку качества сгла­ живания стандартной погрешностью (СП) по формуле (6.2). Для выполнения прогноза исправьте формулу графика тренда.

\2(xi-yir

(6.2)

 

Здесь х, значения исходного ряда; у. - значения сглаженного

ряда.

 

Экспоненциальное среднее в пакете анализа Excel принимает в расчет все значения ряда, но с разными весами. Чем старее значе­ ние, тем меньше вес, сумма весов равна единице. В Excel экспо­ ненциальное сглаживание выполняется по приближенной рекур-

Компьютерная графика в сфере бизнеса

323

рентной формуле, комбинирующей предыдущее значение ряда и его прогноз с помощью фактора затухания. Если вы не понимае­ те, что это такое, примите значение по умолчанию. Для прогноза используйте механизм заполнения Excel. Исправьте формулу гра­ фика, чтобы отобразить прогноз на диаграмме.

Сглаживание и экстраполяция посредством формул обеспечи­ вают наибольшую гибкость - можно использовать любые моде­ ли трендов и оценок их качества. Введите сглаживающую форму­ лу, статистические функции оценки качества операции и раз­ множьте их механизмом заполнения.

Вопросы для самоконтроля

1.Что понимается под графикой?

2.Дайте классификацию средств оформления текста.

3.Как улучшить с помощью графики экономические документы?

4.Какие средства используются для коллективной подготовки изоб­ ражений?

5.Перечислите типы диаграмм и поясните выбор типа диаграммы.

ПОДГОТОВКА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

7 . 1 . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

Решение задачи на ЭВМ - это процесс получения результат­ ной информации на основе обработки исходной информации с помощью программы, составленной из команд системы управле­ ния вычислительной машины. Сама программа представляет со­ бой формализованное описание последовательности действий определенных устройств ЭВМ в зависимости от конкретного ха­ рактера задачи.

Технология разработки программ решения задачи определя­ ется главным образом двумя факторами:

осуществляется ли разработка программы решения задачи как составного элемента единой системы автоматизированной обработки информации либо как относительно независимой, ло­ кальной компоненты общего программного комплекса, обеспе­ чивающего решение на ЭВМ задач управления;

какие программно-инструментальные средства используют­ ся для разработки и реализации задач на ЭВМ.

Под программно-инструментальными средствами будем пони­ мать компоненты ПО, позволяющие программировать решение задач управления. К программно-инструментальным средствам в первую очередь относятся алгоритмические языки и соответству­ ющие им трансляторы, затем СУБД с языковыми средствами про­ граммирования в их среде, электронные таблицы со средствами их настройки и т.п.

Подготовка программных средств

325

Появление принципиально новых по сравнению с алгоритми­ ческими языками программно-инструментальных средств корен­ ным образом изменило традиционное представление о процессе программирования и программе. В связи с этим в толковом словаре по информатике под термином "программа" наряду с при­ веденным выше определением понимаются также и "данные, пред­ назначенные для управления конкретными компонентами систе­ мы обработки данных в целях реализации определенного алго­ ритма"1.

На наш взгляд, лучше употреблять термин "программное сред­ ство" (или программное приложение), тем более что эти термины находят широкое употребление среди профессиональных програм­ мистов. Таким образом, под программным средством (програм­ мным приложением) будем понимать программу или иное фор­ мализованное описание, обеспечивающее автоматизацию реше­ ния на ЭВМ задачи пользователя как независимо, так и с помощью программно-инструментальных средств.

Исторически сложившаяся технология разработки программ решения задач экономического характера строилась исходя из "позадачного" подхода, при котором слабо учитывались или во­ обще не учитывались программно-информационные взаимосвя­ зи между отдельными задачами, а в качестве инструментальных средств программирования использовались исключительно алго­ ритмические языки. Принципиальная схема такого процесса пред­ ставлена на рис. 7.1.

В зависимости от специфических особенностей конкретной задачи (ее вычислительной и логической сложности, состава и структуры исходной, промежуточной и результатной информа­ ции и т.п.), профессионального уровня подготовки специалистов и ряда других факторов некоторые этапы технологического про­ цесса, представленные в общей схеме, могут быть объединены в более крупные этапы или реализовываться в неявном виде.

П е р в ы й э т а п технологического процесса представляет со­ бой постановку задачи. На этом этапе раскрывается организаци­ онно-экономическая сущность задачи, т.е. формулируется цель ее решения; определяется взаимосвязь с другими задачами; указыва­ ется периодичность ее решения; устанавливаются состав и формы

1 Першиков В.И., Марков А. С, Савинков В.М. Русско-английский толко­ вый словарь по информатике. - М.: Финансы и статистика, 1999.

326

 

 

 

 

Глава 7

Постановка

Экономико-

 

Разработка

 

Состав­

задачи

математи­

- •

(выбор и

->

ление

 

ческое

адаптация)

(адаптация)

 

описание

 

алгоритма

 

программы

Тестиро­

 

Приемо­

 

Опытная

 

Промыш­

вание

->

сдаточные

->

эксплуа­

->

ленная

W и отладка

испытания

тация

эксплуа­

программы

 

 

 

 

 

тация

Рис. 7.1. Принципиальная схема разработки программных средств решения экономических задач на ЭВМ

представления входной, промежуточной и результатной инфор­ мации; характеризуются формы и методы контроля достовернос­ ти информации на ключевых этапах решения задачи; специфици­ руются формы взаимодействия пользователя с ЭВМ в ходе реше­ ния задачи и т.п.

Особое внимание в процессе постановки задачи уделяется де­ тальному описанию входной, выходной (результатной) и проме­ жуточной информации. При этом характеризуются:

форма представления отдельных реквизитов (цифровая, сим­ вольная и т.д.);

количество знаков (разрядов), выделяемых для записи рек­ визитов исходя из их максимальной значности;

вид реквизита по его роли в процессе решения задачи (ис­ ходный, расчетный, нормативный, справочный и т.п.);

источник (документ, задача и т.п.) возникновения реквизита. Кроме того, для цифровой информации указываются: цело­

численный или дробный характер реквизита (для последних до­ полнительно указывается количество десятичных знаков, выде­ ляемых для записи дробной части числа), допустимый диапазон изменения величины реквизита (т.е. его максимальное и минималь­ ное допустимое значение).

Для расчетных реквизитов дается соответствующее описание формул расчета и особо выделяются те реквизиты, которые ис-

Подготовка программных средств

327

пользуются при последующих решениях задачи, так как они под­ лежат сохранению в памяти ЭВМ.

Особенностью экономических задач является использование в процессе их решения массивов условно-постоянной информа­ ции, содержащей многократно используемые справочные, норма­ тивные, расценочные, планово-директивные и другие сведения. Данная информация также детально специфицируется в соответ­ ствии с общими требованиями к описанию информации, и, кроме того, указывается периодичность внесения изменений в эти мас­ сивы.

Если в процессе решения задачи предполагается интерактив­ ный режим работы пользователя (а это характерно для большин­ ства задач экономического управления), то важной частью поста­ новки задачи является описание перечня и иерархической струк­ туры пользовательских меню.

Завершается постановка задачи описанием контрольного при­ мера, демонстрирующего порядок решения задачи традиционным способом. Основное требование к контрольному примеру - отра­ жение всего многообразия возможных форм существования ис­ ходных данных. Контрольный пример сопровождается перечис­ лением различного рода штатных и нештатных ситуаций, кото­ рые могут возникнуть при решении задачи, и описанием ответных действий пользователя в каждой конкретной ситуации.

Особенность реализации этого этапа технологического про­ цесса заключается в том, что конечный пользователь разрабаты­ ваемой программы, хорошо знающий ее проблемную сторону, обычно хуже представляет специфику и возможности использо­ вания ЭВМ для ее решения. В свою очередь, предметная область пользователя (особенно ее отдельные нюансы, способные оказать влияние на решение задачи) зачастую бывает незнакома разра­ ботчику программы, хотя он знает возможности и ограничения на применение ЭВМ. Именно эти противоречия являются основ­ ной причиной возникновения ошибок при реализации данного этапа технологического процесса разработки программ, которые затем неизбежно отражаются и на последующих этапах.

Отсюда вся важность и ответственность этого этапа, необхо­ димость осуществления корректной и полной постановки задачи, а также однозначность ее понимания как разработчиком програм­ мы, так и ее пользователем, в качестве которого обычно выступа­ ет постановщик задачи.

328

Глава 7

В т о р о й

э т а п в технологии разработки программ - эконо­

мико-математическое описание задачи и выбор метода еерешения.

Выделение этого этапа обусловливается рядом причин, одна из которых вытекает из свойства неоднозначности естественного язы­ ка, на котором осуществляется описание постановки задачи. В связи с этим на втором этапе технологического процесса разра­ ботки программ выполняется формализованное описание зада­ чи, т.е. устанавливаются и формулируются логико-математичес­ кие зависимости между исходными и результатными данными.

Экономико-математическое описание задачи обеспечивает ее однозначное понимание постановщиком (пользователем) и раз­ работчиком программы. В процессе подготовки экономико-ма­ тематического описания (модели) задачи могут использоваться различные разделы математики. При решении экономических за­ дач наиболее часто используются следующие классы моделей для формализованного описания их постановок:

аналитические (вычислительные);

матричные (балансовые);

графические (частным видом которых являются сетевые). Выбор класса модели, а иногда и конкретной формы ее пред­

ставления внутри одного и того же класса позволяет не только облегчить и ускорить процесс решения задачи, но и повысить точ­ ность получаемых результатов.

Хотя математическая запись постановки задачи, как правило, отличается высокой точностью отображения ее сущности, лако­ ничностью записи, а главное однозначностью понимания, далеко не для всех задач она может быть выполнена. Кроме того, мате­ матическое описание задачи в большинстве случаев трудно пере­ вести на язык ЭВМ. Для задач, допускающих возможность эко­ номико-математического описания, необходимо выбрать числен­ ный метод решения, а для нечисловых задач - принципиальную схему решения в виде однозначно понимаемой последовательно­ сти выполнения элементарных математических и логических фун­ кций (операций).

При выборе метода решения задачи предпочтение отдается методу, который наиболее полно удовлетворяет следующим тре­ бованиям:

• обеспечивает необходимую точность получаемых результа­ тов и не обладает свойством вырождения (т.е. бесконечного за-

Подготовка программных средств

329

цикливания на каком-либо участке решения задачи при опреде­ ленном наборе исходных данных);

позволяет использовать готовые стандартные программы для решения задачи или ее отдельных фрагментов;

ориентирован на минимальный объем исходной инфор­ мации;

обеспечивает наиболее быстрое получение искомых резуль­ татов.

Сложность и ответственность этапа экономико-математичес­ кого описания задачи и выбора (разработки) соответствующего метода ее решения часто требуют привлечения квалифицирован­ ных специалистов в области прикладной математики, обладаю­ щих знанием таких дисциплин, как исследование операций, мате­ матическая статистика, численный анализ, вычислительная мате­ матика и т.п.

Третий этап технологического процесса подготовки решения задач на ЭВМ представляет собой алгоритмизацию ее решения, т.е. разработку оригинального или адаптацию (уточнение и кор­ ректировку) уже известного алгоритма.

Алгоритмизация - это сложный творческий процесс. В основу процесса алгоритмизации положено фундаментальное понятие математики и программирования - алгоритм. Название "алго­ ритм" (правильнее "алгорифм") происходит от латинизирован­ ного воспроизведения арабского имени узбекского математика Аль-Хорезми, жившего в конце VIII - начале IX в., который пер­ вым сформулировал правила, позволяющие систематически со­ ставлять и решать квадратные уравнения.

Наряду с трактовкой алгоритма в соответствии с принятым стандартом (по ГОСТ 19.004-80 "алгоритм - это точное предписа­ ние, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируе­ мых начальных данных к искомомурезультату ") термин "алгоритм" может быть представлен более развернутым определением как ко­ нечный набор правил, однозначно раскрывающих содержание и последовательность выполнения операций для систематического решения определенного класса задач за конечное число.

Любой алгоритм обладает следующими свойствами: детерми­ нированностью, массовостью, результативностью и дискретностью.

Детерминированность (определенность, однозначность) озна­ чает, что набор указаний алгоритма должен быть однозначно и

330

Глава 7

точно понят любым исполнителем. Это свойство определяет од­ нозначность результата работы алгоритма при одних и тех же исходных данных.

Массовость алгоритма предполагает возможность варьиро­ вания исходных данных в определенных пределах. Это свойство определяет пригодность использования алгоритма для решения множества задач данного класса. Свойство массовости алгорит­ ма является определяющим фактором, обеспечивающим эконо­ мическую эффективность решения задач на ЭВМ, так как для за­ дач, решение которых осуществляется один раз, целесообразность использования ЭВМ, как правило, диктуется внеэкономически­ ми категориями.

Результативность алгоритма означает, что для любых допу­ стимых исходных данных он должен через конечное число шагов (или итераций) завершить работу.

Дискретность алгоритма - это возможность разбиения алго­ ритмического процесса на отдельные элементарные действия, воз­ можность реализации которых человеком или ЭВМ не вызывает сомнения, а результат их выполнения вполне определен и понятен.

Таким образом, алгоритм дает возможность чисто механичес­ ки решать любую задачу из некоторого класса однотипных задач.

Сложность и ответственность реализации этапа алгоритмиза­ ции объясняются тем, что для решения одной и той же задачи, как правило, существует несколько различных алгоритмов, отличаю­ щихся друг от друга уровнем сложности, объемами вычислитель­ ных и логических операций, составом необходимой исходной и промежуточной информации, точностью получаемых результатов и другими факторами, которые могут оказать существенное вли­ яние на эффективность выбранного способа решения задачи.

Процесс алгоритмизации решения задачи обычно реализует­ ся по следующей схеме:

выделение автономных этапов процесса решения задачи (как правило, с одним входом и выходом);

формализованное описание содержания работ, выполняемых на каждом выделенном этапе;

проверка правильности реализации выбранного алгоритма на различных примерах решения задачи.

Существует несколько способов описания алгоритмов: словес­ ный, формульно-словесный, графический, средствами языка one-