Исследование информационного потока на основе его сетевой модели.

Метод основан на применении сетевого графика и традиционных методов его анализа и оптимизации. Понятия работы и события принимают характер, соответствующий процессу управления, а именно: под работой понимается определенная задача управления, решаемая работниками данного аппарата управления; под событием понимается определенный документ, который был составлен в ходе выполнения работ (конечное событие) либо будет использоваться в ходе выполнения работ (начальное событие).

Анализ сетевой модели управления производится традиционными мето­дами. Находятся критический путь, резервы времени (каждая работа, производимая управленческим аппаратом, характеризуется своей длительностью, определено время наступления каждого события), определяются узкие места, производится перераспределение ресурсов и т. д.

Графоаналитический метод исследования потоков информации.

Метод основан на построении информационного графа и анализе его матрицы смежности. В любой управляющей системе различаются входы, выходы и внутренняя память. Через входы управляющая система получает исходные данные из внешней среды, через входы во внешнюю среду выдаются результаты работы системы. В процессе функционирования управляющей система появляется промежуточное звено между исходными данными и результатами функционирования. Все три звена вместе образуют компоненты потока инфор­мации—X*. Между компонентами потока информации существует упорядо­ченность. Так, нулевой порядок имеет исходные данные, наивысший—резуль­таты функционирования.

На основании такой схемы потоков информации можно построить граф, вершинами которого служат Хi—компоненты потока информации н которые соединяются дугами в том случае, если переход между ними осуществляется без каких-либо промежуточных результатов (в противном случае недоопределена вершина). Дуги ориентируются в направлении результатов более высокого порядка- Построенный граф называется информационным.

Матрица смежности для графа строится следующим образом; элемент (i,j), стоящий на пересечении i-й строки и j-го столбца; равен единице, если из вершины Xi в вершину Xj идет дуга, и равен нулю в противном случае. Матрица смежности является компактной моделью информационного графа. В дальнейшем строится последовательность матриц, представляющих собой матрицу смеж­ности, возведенную в квадрат, третью степень и т. д. Общее количество матриц равно порядку информационного графа,

Рис. 1.3 Схема движения данных в системе оперативного управления

Матричная модель позволяет определить:

порядок схемы потока информации;

порядок каждой компоненты потока;

число компонент, непосредственно участвующих в формировании каждого результата;

число результатов, в формировании которых непосредственно участвует каждая компонента;

число путей фиксированной длины, связывающих любые две компоненты потока;

число возможных путей, связывающих любые две компоненты потока;

все результаты, для формирования которых используется каждая компо­нента, и все компоненты, необходимые для формирования каждого результата;

номер такта, после которого может быть погашена во внешней памяти каждая компонента исходных данных и промежуточных результатов;

число тактов, в течение которых каждая компоненте хранятся во внешней памяти.

Порядок графа и функциональных результатов является, таким образом, некоторой оценкой потока информации. Время погашения и продолжительности хранения может использоваться при анализе организации и объема внешней памяти.

Рассмотрим условный пример (рис. 1.3).

Составим матрицу смежности и последовательность матрицы по степеням.

Анализ этих матриц позволяет определить данные по всем перечисленным выше пунктам. Например, проанализировав результирующую строку каждой матрицы по числу нулей, можно судить о порядке компонент. Для Х₁, Х₂, Х₃, X₄ число входящих путей равно 0 (нули в таблице М₃), следовательно, эти ком­поненты являются исходными данными 0-порядка. В таблице М₂ образовались нули для компонент Х₅, Х₆ и в третьей таблице—для Х₇ и Х₁₀. Четвертая таб­лица степени М₄ не проводилась, так как она равна нулю по всем элементам.

Итак,

Х₁, Х₂, Х₃, X₄ – компоненты 0-порядка;

Х₅, Х₆ — компоненты 1-го порядка;

Х₇, Х₁₀ — компоненты 2-го порядка;

Х₈, Х₉ — компоненты 3-го порядка.

Упорядочим граф по тактам движения потоков информации (рис. 1.4).

Таким образом, анализ матрицы смежности позволил выяснить подроб­ности структуры графа, не замеченные при первом рассмотрении.

Описание потоков информации с помощью графов типа «дерево». Система потоков информации может быть описана с помощью комплекса графов.

Строятся центральный граф — «дерево» взаимосвязи показателей — и графы расчетов, показывающие потоки и преобразование информации при расчете отдельных показателей.

Дерево взаимосвязи показателей формируется с учетом иерархии, ребра Ориентированы от исходных показателей к результирующим, для которых, в свою очередь, имеется более высокая ступень укрупнения (уровень).

Описание системы в виде дерева возможно в тех случаях, когда имеется результирующий или главный показатель на каждом уровне. Так как некото­рые исходные показатели могут служить при образовании нескольких резуль­тирующих, не исключено срастание деревьев. Деревья расчета могут объеди­няться путем подстановки в дерево вместо значения какого-либо исходного показателя дерева расчета этого показателя. Такая процедура может повто­ряться до тех пор, пока среди исходных показателей не будет вторичных, т. е. имеющих свои деревья расчета.

Рис. 1.4. Граф, упорядоченный по тактам движения потоков информации

Описание потоков информации графом типа «дерево» используется в заво­доуправлении промышленного предприятия при организации системы плановых расчетов. Графы определяют логические связи между элементами системы. Например, с помощью дерева можно изобразить движение информации в заводоуправлении при разработке перспективного плана (рис. 1.5).

Начальная вершина дерева соответствует работе собственно заводоуправ­ления, заключающейся в выработке принципиальных положений для разра­ботки плана, в анализе вариантов разделов плана, разрабатываемых отде­лами, их увязке, принятии решения, представлении проекта плана.

Вершины следующих уровней соответствуют работе подразделений заво­доуправления. Совокупность вершин первого уровня отражает работы, прово­димые отделами по разработке разделов плана, вершины второго уровня отображают работы групп. Работы групп делятся на расчеты соответственных участков плана. Каждый расчет образует свое дерево, в котором отражены взаимосвязи потоков информации более низкого уровня (см., например, рис. 1.6).

Рис. 1.5. Движение информации при разработке перспективного плана

Рис. 1.6. Движение информации при расчете объема производства

Информационная модель в виде графа типа «дерево» содержит в себе следующие сведения:

наименование и характеристику блоков преобразования информации;

последовательность преобразования информации в процессе планирования;

наименование и характеристику блоков преобразования информации;

источники входной информации;

адреса выходной информации.

Схема дает обобщенную характеристику функционирования планового органа, указывает типы преобразований информации, их последовательность, Направления и адреса потоков информации. Схема может являться первым звеном при разработке сетевой модели организационного проекта.