Исследование и разработка методов проектирования подсистемы сбора и подготовки информации в автоматизированных системах организационного управления

В решениях ХХУ1 съезда КПСС большое внимание уделяется развитию науки и ускорению технического прогресса. «Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года», принятые ХХУ1 съездом КПСС, обязывают:

— повысить эффективность научных исследований, значительно сократить сроки внедрения достижений науки и техники в производство ;

— совершенствовать координацию деятельности научных учреждений, обеспечить опережающее развитие функциональных и повысить результативность прикладных исследований.

В материалах съезда указывается, что в области естественных и технических наук сосредоточить усилия на решение следующих важнейших проблем:

— совершенствование вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения средств и систем сбора, передачи и обработки информации.

Одним из основных направлений повышения эффективности общественного производства является комплексная автоматизация управления, создание широкой сети автоматизированных систем управления (АСУ) различного.- назначения. Предпосылкой создания АСУ является формализация процесса управления и его отдельных функций, широкое использование экономико-математических методов, средств связи и вычислительной техники.

Различают два основных типа АСУ: автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) в широком смысле этого слова и автоматизированные системы организационного управления (АСОУ). Автоматизированные системы организационного управления создаются как человеко-машинные системы, в которых окончательное принятие решений и ответственность за их выполнение возлагаются на человека.

Материальной основой любой АСОУ является комплекс технических средств (КТС) и эффективное функционирование АСОУ в значительной степени зависит от того, насколько полно применяемые технические средства отвечают требованиям производственной структуры и информационной базы системы. В настоящее время еще не имеется достаточно полно разработанных теоретических методов проектирования как комплексов технических средств АСОУ в целом, так и его отдельных подсистем, а практический опыт большинства разработчиков, как правило, еще Недостаточен.

Особенно заметно это сказывается при организации одной из наиболее важных и ответственных подсистем КТС — подсистемы сбора и подготовки информации (ПСПИ). Эта подсистема оказывает значительное влияние на процесс преобразования информации в АСОУ. Практика показывает, что трудоемкость процесса сбора и подготовки информации достигает до 70% от общей трудоемкости обработки экономической информации, 80% неправильных расчетов из-за некачественной первичной информации, 70 * 90% времени обработки информации затрачивается на сбор и подготовку информации.

Однако, до настоящего времени основное внимание уделялось повышению быстродействия ЭВМ, как основному фактору повышения эффективности процесса обработки информации в АСОУ, хотя на этом этапе затрачивается 5−10% времени от общего времени обработки информации. Это обстоятельство обусловило значительное отставание темпов усовершенствования периферийного оборудования и способов сбора и подготовки информации от совершенствования самих ЭВМ.

Существующее несовершенство способов и методов сбора и подготовки информации приводят к необходимости разработки новых технических средств ПСПИ и разработки методов по рациональному выбору структуры и состава технических средств ПСПИ, определению методов контроля информации и оптимальной организации технологического процесса сбора и подготовки информации. Особенно остро эта проблема стоит в отраслевых автоматизированных системах управления (ОАСУ), где приходится в сжатые сроки подготавливать больше объемы экономической информации, поступающей на подготовку в виде первичных документов.

Решению этой проблемы посвящен ряд работ и публикаций. Однако, предлагаемые в них методы проектирования, в основном, ориентированы на конкретный тип технических средств, имеют ограниченные сферы применения, не учитывают ряд важных факторов, влияющих на процесс функционирования ПСПИ, требуют значительных затрат ручного труда и времени.

Целью настоящей работы является разработка методов проектирования подсистемы сбора и подготовки данных, а также апробация разработанного инструментария при создании автоматизированных систем организационного управления.

Предметом исследования данной работы является процесс принятия проектных решений по технико-организационному обеспечению подсистемы сбора и подготовки информации в АСОУ, объектом исследования являются качественные и количественные характеристики человеко-машинных структур, реализующих процессы сбора и подготовки информации.

Методология исследования базируется на результатах теории сложных систем, теории оптимизации, теории вероятностей и матема-. тической статистики, а также на работах советских и зарубежных ученых в области анализа и синтеза КТО АСОУ и автоматизации проектирования.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые сфор

ЛИ — гтлттг, мурована и решена задача синтеза оптимальной ПСПИ в условиях неполной информации, проведено исследование закономерностей, определяющих пропускную способность человеко-машинных систем подготовки данных при стохастичности скорости ввода информации и случайном характере процесса возникновения ошибокполучены корреляционные зависимости коэффициента, автоматизации ввода данных оператором от объема вводимой информации и форм первичных документовразработаны методы и алгоритмы проектирования ПСПИ для каждого этапа создания АСОУ.

На основании результатов исследований разработан комплекс методов проектирования ПСПИ, который оформлен в ввде инженерной методики. Практическое использование методики позволяет уже на стадии проектирования обеспечить требуемую эффективность и высокое качество функционирования подсистемы сбора и подготовки информации. Инженерная методика и конкретные рекомендации по проектированию позволяют сократить время и затраты на создание АСОУ.

Разработанная методика передана на сопровождение в централизованный фонд методических материалов ЦЕНТРПРОГРАШСИСТЕМа. Реализация работы заключается во внедрении результатов работы в практику проектирования АСУ. Результаты работы нашли свое отражение в отраслевом руководящем техническом материале Минприбора «АСУ. Методика проектирования комплексов технических средств. PTM25−2I2−76» и в ряде других методических материалов по проектированию КТС АСУ.

Результаты работы внедрены при разработке АСУ агропромышленным комплексом Латвийской ССР, АСУ Каунасским мясокомбинатом, Алитусским мясокомбинатом, Резекненским молочноконсервным комбинатом и рядом других объектов в Вильнюсском ПКБ АСУ. Кроме этого, результаты исследования были использованы при создании комплекса средств подготовки данных P8I0 в Вильнюсском СКВ вычислительных машин и при реорганизации ПСПИ на ИВЦ производственного объединения «Сигма» .

Результаты исследований могут быть использованы в работе соответствунщих организаций (НИИ, ПКБ, ГШШ и пр.), специализирующихся на проектировании АСОУ различными объектами народного хозяйства страны. Кроме того, полученные результаты могут быть использованы в условиях действующих АСОУ для дальнейшего совершенствования и модернизации процесса сбора и подготовки информации.

4.8. Выводы.

1. Разработанная методика проектирования ПСПИ дает возможность оценить загрузку технических средств, выбрать методы контроля и определить тип, количество и конфигурацию технических средств, обеспечивающих сбор и подготовку информации в минимальные сроки с заданным уровнем достоверности, при ограничении на приведенные затраты на создание и эксплуатацию ПСПИ.

2. Методика базируется на аналитико-статистических методах прогнозирования информационно-временной загрузки технических средств и предусматривает вероятностный подход к оценке параметр ров ПСПИ.

3. Методика непосредственно связана с процессом проектирования АСУ и включает следующие этапы: предварительный выбор технических средств и технологии подготовки информации, приближенный количественный расчет, уточненный количественный расчет.

4. Для каждого этапа проектирования ПСПИ разработаны алгоритмы, которые позволяют с заданной точностью определить состав и конфигурацию технических средств ПСПИ.

5. С целью автоматизации процесса проектирования и сокращения трудоемкости расчетов разработаны программы реализации методики в диалоговом режиме на ЭВМ.

6. Разработанная методика позволяет снизить трудоемкость процесса проектирования на 30 -5- 40% по сравнению с применяемыми в настоящее время методиками, за счет автоматизации процесса проектирования и наличия необходимого справочного статистического материала в виде таблиц, номограмм и корреляционных зависимостей.

7. Методика проектирования ПСПИ передана на сопровождение в централизованный фонд методических материалов ЦЕНТРПРОГРАММСИС-ТЕМа.

— 1178. Результаты, полученные в процессе, исследований нашли отражение в ряде научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполняемых организациями Минприбора.

9. Полученные в диссертационной работе результаты оформлены в виде четырех методических материалов по проектированию КТС АСУ и применению технических средств. Эти методические материалы переданы на сопровождение в фонд методических материалов ЦЕНТРПРОГ-РАММСИСТЕМ или направлены во ВНТИЦ.

10. Результаты диссертационной работы внедрены в Вильнюсском ПКБ при создании технического обеспечения АСУ в отраслях агропромышленного комплекса, при реорганизации ПСПИ на ИВЦ производственного объединения «Сигма» и при создании комплекса средств подготовки данных P8I0 в Вильнюсском СКВ вычислительных машин.

11. Годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы в практику проектирования АСУ составляет 24,9 тыс. рублей для одной АСОУ.

— 118-ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Проведенные в работе теоретические и экспериментальные исследования в области разработки методов проектирования подсистемы сбора и подготовки информации показали возможность принятия проект ных решений по определению субоптимальной структуры комплекса технических средств ПСПИ, организации технологического процесса и выбору типа и количества технических средств ПСПИ.

На основании методов статистического анализа, систематизированного в работе материала проверена конструктивность предложенных проектных решений и практическая пригодность разработанных методов и алгоритмов проектирования ПСПИ.

В процессе выполнения диссертационной работы получены научные и практические результаты, которые состоят в следующем:

1. Сформулирована и решена задача организации подсистемы сбора и подготовки информации на стадии проектирования АСОУ, которая сведена к определению параметров, обеспечивающих экстремальное значение функционала эффективности ПСПИ.

2. Определены и обоснованны критерии качества функционирования ПСПИ, к которым относятся: время сбора и подготовки информации, достоверность подготовленной информации, приведенные затраты на создание и эксплуатацию ПСПИ.

3. На основании исследования процесса функционирования ПСПИ разработана математическая модель подсистемы, которая учитывает стохастичность факторов, влияющих на процесс сбора и подготовки информации и позволяет принимать решения по выбору субоптимальной структуры ПСПИ.

4. Выявлены закономерности и получены количественные характеристики :

— закона распределения потоков входной информации в ПСПИ;

— пропускной способности человеко-машинных систем подготовки информации при стохастичности скорости ввода информации и случайном характере процесса возникновения и исправления ошибок;

— коэффициента автоматизации процедур ввода данных;

— надежности работы технических средств ПСПИ.

5. Разработана методика проектирования ПСПИ, включающая в свой состав ряд методов проектирования (предварительный выбор технических средств и технологии подготовки информации, приближенный количественный расчет, уточненный количественный расчет), которые определяются степенью детализации исходных данных и ориентированы на конкретный этап создания АСОУ.

6. Разработаны алгоритмы и прикладные программы обработки статистического материала и реализации методики, наJЭВМ.

7. Использование предложенных методов проектирования подсистемы сбора и подготовки информации позволяет сократить трудоемкость процесса проектирования ПСПИ на 30 — 40% по сравнению с применяемыми в настоящее время методиками за счет автоматизации процесса проектирования и наличия справочного материала в виде таблиц, номограмм и корреляционных зависимостей.

8. Применение разработанных методов и алгоритмов позволяет проектировщику эффективно контролировать процесс проектирования ПСПИ и проводить коррекцию при изменении исходных данных на любом этапе проектирования АСОУ. При этом проектировщик избавляется от непродуктивной рутинной работы и наиболее эффективно использует свой творческий потенциал.

9. Предложенные методы проектирования ПСПИ обладают адаптивностью структуры и предусматривают повышение точности и совершенствования методики за счет сбора и обработки статистического материала, характеризующего процесс функционирования ПСПИ.

10. Проведенные в работе формализация процесса проектирования ПСПИ, регламентирование нормативно-справочного материала и.

— сопроцесса его использования создают предпосылки для разработки и создания диалоговой системы автоматизированного проектирования АСОУ.

II. Применение результатов исследования и разработок при создании конкретных АСОУ подтвердило конструктивность, типовость и практическую полезность выполненных исследований, а также экономическую эффективность предлагаемых методов.