9.1.3. Простой вариант учебной нормативной модели (применительно к управленческим задачам )

Принципиально важной является концепция построения и использования в составе МИОС учебных нормативных моделей в многовариантном представлении, отражающем переход от простого к сложному, от образного к логическому, от конкретного к абстрактному. Исходя из необходимости яснее показать сущность нормативной модели (алгоритмической процедуры) для задачи выработки управленческих решений и задачи прогнозирования управленческих результатов ограничимся рассмотрением одного из простых ее вариантов. Такого рода модель (рис. 9.3) включает четыре основных блока: получение а структуризация достоверных исходных данных (блок 1); выбор и интерпретация типопредставительных реализаций процесса (ТРП) (блок 2); корректировочное (по отношению к ТРП) определение искомого управленческого решения (блок 3); анализ реализуемости и представление к использованию найденного решения (блок 4). Рассмотрим содержание каждого из этих блоков.

Блок 1. Первоисточником данных, используемых нормативным и другими решающими каналами МИОС, является натурная система управления технологическим процессом. Получение данных о предшествующих (прошлых) реализациях управленческих расчетов и их результатах, включает проверку достоверности с целью обнаружения и отбраковки аномальных данных. Аномальными считаются данные, содержащие грубые ошибки измерений, регистрации, учета. Проверка достоверности в данной нормативной модели состоит в оценке выполнимости следующих условий:

- значение каждой -й переменной в -й момент времени должно соответствовать заданному диапазону значений, т. е. , где , - указанные преподавателем минимальное и максимальное достоверные значения -й переменной;

- значение каждой -й переменной в -й момент времени не должно отклоняться от медианы , найденной по трем предыдущим значениям (т. е. ), более чем на заданный процент ( по модулю );

- значение заданной функции переменных должно принадлежать некоторой области, определяемой из технических, технологических, экономических и других соображений. Данные считаются достоверными, если они удовлетворяют всем трем условиям.

Обнаруженные аномальные данные не вводятся в базу данных МИОС или вводятся в нее после предварительной коррекции.

Структуризация исходных данных осуществляется в соответствии с тремя основными этапами проектирования базы данных МИОС, а именно в соответствии с концептуальным, логическим и физическим проектированием [21].

Блок 2. Вы6op (ТРП) заключается в анализе его предыстории с целью отыскания и отбора такой его реализации, которую можно рассматривать как прототип по отношению к предстоящей (планируемой) реализации процесса. Правильный выбор ТРП позволяет вырабатывать эффективные управленческие решения, применяя при этом простые математические модели пересчетного типа.

В простой нормативной модели выбор ТРП осуществляется, исходя из технологических, экономических, экологических и других ограничений, к которым, в частности, относятся:

- соответствие ТРП интервалам "работоспособности" (адекватности) описанных ниже пересчетных формул, в качестве которых можно выбрать интервалы ±20% от фактических значений количественных характеристик ТРП;

- соответствие количественных характеристик ТРП интервалам их нормальных значений, взятых, например, из технологических инструкций;

- отсутствие в управленческих решениях грубых ошибок, следствием которых являются повышенные затраты сырья, топлива или аварийные ситуации;

- соответствие характеристик качества выходного результата требованиям стандартов;

- отсутствие нарушений экологических ограничений.

В общем случав задача выбора ТРП формулируется и решается как задача ограничительно-критериального типа. Причем в качестве критерия оптимальности ТРП целесообразно выбрать меру близости выбранной реализации - претендента на ТРП к другим реализациям, удовлетворяющим ограничениям. Мера близости для -й реализации процесса, характеризующейся множеством переменных, в данном случае представляет собой среднемодульное отклонение нормированных значений ее переменных от соответствующих переменных других реализаций процесса:

(9.4)

где - индексы реализаций в проверяемой группе, ; - индексы характеристик, относящихся к реализациям данной группы; , , - среднее, наибольшее и наименьшее в группе значение переменной ; , - нормализованное и исходное значение -ой переменной -ой реализации процесса; - весовые коэффициенты, отражающие относительный вклад отклонений учитываемых переменных.

Выбор центральногрупповой ТРП соответствует минимальному значению . Поскольку обычно имеется несколько реализаций близких к ТРП, можно в ходе выбора удовлетворить ряд дополнительных ограничений, например, по качественным признакам реализаций или по тем количественным признакам, которые не вошли в множество [22].

Блок 3. Корректировочные расчеты, необходимые в нормативном решающем канале МИОС, осуществляются, в случае простой учебной нормативной модели - УНМ, по пересчетным формулам следующего типа:

(9.5)

(9.6)

Здесь , - оценки -й компоненты решений и выходных воздействий (результата), соответствующие -му временному циклу; , , - значение -й компоненты внешних воздействий, решений, стимулирующих воздействий (стимулов) для -го цикла соответственно; - заданное значение -й компоненты; , , , , - заданное и измеренные или фактические значения -ой компоненты выходных, внешних воздействий, решений и стимулов для типовой реализации процесса (ТРП); - оценки коэффициентов. Данные соотношения позволяют без существенных затруднений вычислить искомое управляющее воздействие (решение) на базе решения , соответствующего ТРП или вычислить оценку выходных воздействий объекта деятельности на базе значений определяющих факторов, соответствующих ТРП.

Блок 4. Найденное с помощью выше приведенных соотношений решение анализируется с точки зрения возможности его практической реализации. Анализ сводится к проверке соответствия решения ограничениям реализующей подсистемы объекта деятельности, таким, например, как допустимое множество значений для каждой составляющей решения, функциональные ограничения, точностные ограничения. Реализуемость решения для -го временного цикла во многих случаях зависит также от решений, принимаемых на предшествующих циклах. Если решение не удовлетворяет условиям реализуемости, то осуществляется возврат к предыдущему блоку УНМ, с помощью которого вырабатывается новый вариант. Решение, удовлетворяющее условиям, передается в реализующую или использующую подсистему МИОС.