Зубок Д.А. Комплексная автоматизация малого бизнеса 1

Зубок Д.А.
Комплексная автоматизация малого бизнеса
1
Оглавление
Глава 1 Архитектура предприятия ........................................................................ 4
1.1. Принципы структурного анализа и синтеза систем. ............................... 6
1.2. Модель архитектуры предприятия ............................................................ 8
1.2 Размерность фаз модели предприятия ................................................. 10
1.3 Размерность представления модели предприятия ............................. 17
1.4 Размерность общности ............................................................................. 20
1.5 Графическое представление среды ....................................................... 23
Глава 2 Функциональные задачи малого предприятия .................................... 40
2.1. Контуры управления малым предприятием........................................... 40
2.2. Экономическая информация и ее структура .......................................... 42
2.3. Унифицированная документация ............................................................ 47
2.4. Подсистема определения потребности в продукции ............................ 48
2.5. Подсистема материально-технического снабжения.............................. 50
2.6. Подсистема управления сбытом продукции .......................................... 54
2.7. Подсистема формирования хозяйственных связей. .............................. 56
2.8. Подсистема управления запасами. .......................................................... 60
2.9. Подсистема контроля за поставками ...................................................... 61
2.10.Подсистема планово-финансовой деятельности. .................................. 64
Глава 3 Архитектура и инженерия ИИС ............................................................ 67
3.1. Классификация автоматизированных систем управления ................... 70
3.2. Этапы развития интегрированных систем ............................................. 73
3.3. Модели интегрированных систем ........................................................... 78
3.3.1. Модель CIM ......................................................................................... 78
3.3.2. Задачи модели CIM ............................................................................. 80
3.3.3. Недостатки (неполнота) модели CIM ............................................... 80
PERA ............................................................................................................... 80
3.4. Структура и состав ИИС .......................................................................... 82
3.5. Организационное обеспечение ................................................................ 84
3.6. Программное обеспечение ....................................................................... 94
3.6.1. Архитектурные структуры и точки зрения ...................................... 95
3.6.2. Шаблоны проектирования (Design Patterns) .................................... 96
3.6.3. Семейства программ и фреймворков ................................................ 96
Глава 4 Информационное обеспечение ............................................................. 99
4.1. Общая характеристика подсистемы ........................................................ 99
4.1.1. Информационная модель ................................................................. 100
4.1.2. Структура информационной модели. ............................................. 101
4.1.3. Блоки обработки информации. ........................................................ 101
2
4.1.4. Информационные массивы. ............................................................. 102
4.1.5. Точки диалога. ................................................................................... 104
4.1.6. Параметрические связи. ................................................................... 104
4.2. Функционирование информационной модели. ................................... 105
4.3. Информационная модель ИИС. ............................................................. 106
4.4. Информативность. .................................................................................. 114
4.5. Диалог. ..................................................................................................... 115
4.6. Средства формализованного описания информации .......................... 121
4.7. Состав и структура комплекса технических средств .......................... 126
4.8. Выбор комплекса технических средств АСУ ...................................... 127
4.9. Обработка информации в многоуровневой АСУ ................................ 130
4.10.Задачи распределенной обработки данных .......................................... 131
Библиография .................................................................................................... 133
3
Глава 1
Архитектура предприятия
В ERP-системах значительное внимание уделяется средствам
поддержки принятия решений и средствам интеграции с хранилищами
данных (иногда включаемых в систему как новый модуль). В ERP-системах
реализованы следующие основные функциональные блоки:
Планирование продаж и производства. Результатом действия блока
является разработка плана производства основных видов продукции.
Управление спросом. Данный блок предназначен для прогноза будущего
спроса на продукцию, Определения объема заказов, которые можно
предложить клиенту в конкретный момент времени, определения спроса
дистрибьюторов, спроса в рамках предприятия и др.
Укрупненное планирование мощностей. Используется для конкретизации
планов производства и определения степени их выполнимости.
Основной план производства (план-график выпуска продукции).
Определяется продукция в конечных единицах (изделиях) со сроками
изготовления и количеством.
Планирование потребностей в материалах. Определяются виды
материальных ресурсов (сборных узлов, готовых агрегатов, покупных
изделий, исходного сырья, полуфабрикатов и др.) и конкретные сроки их
поставки для выполнения плана.
Спецификация изделий. Определяет состав конечного изделия,
материальные ресурсы, необходимые для его изготовления, и др. Фактически
спецификация является связующим звеном между основным планом
производства и планом потребностей в материалах.
Планирование потребностей в мощностях. На данном этапе планирования
более
детально,
чем
на
предыдущих
уровнях,
определяются
производственные мощности.
Маршрутизация/рабочие
центры.
С
помощью
данного
блока
конкретизируются как производственные мощности различного уровня, так и
маршруты, в соответствии с которыми выпускаются изделия.
Проверка и корректировка цеховых планов по мощностям.
Управление закупками, запасами, продажами.
Управление финансами (ведение Главной книги, расчеты с дебиторами и
кредиторами, учет основных средств, управление наличными средствами,
планирование финансовой деятельности и др.).
Управление затратами (учет всех затрат предприятия и калькуляция
себестоимости готовой продукции или услуг).
Управление проектами/программами.
В соответствии с современными требованиями APICS (Американской
Ассоциации
Контроля
над
Производством
и
Материальнопроизводственными Запасами), ERP-система должна помимо ядра,
реализующего стандарт MRPII (или его аналога для непрерывного
производства), включать следующие модули:
4
управления логистическими цепочками SCM (ранее — DRP, Distribution
Resource Planning);
усовершенствованного планирования и составления производственных
графиков APS (Advanced Planning and Scheduling);
управления взаимоотношениями с клиентами CRM (ранее назывался
модулем автоматизации продаж — Sales Force Automation);
электронной коммерции ЕС (Electronic Commerce);
управления данными об изделии PDM (Product Data Management);
надстройку бизнес-интеллекта (Business Intelligence), включающую
решения на основе систем делового анализа OLAP (On-Line Analysis
Processing) и поддержки принятия решений DSS (Decision Support Systems);
автономный модуль, отвечающий за конфигурирование системы SACE
(Stand Alone Configuration Engine); окончательного (детализированного)
планирования ресурсов FRP (Finite Resource Planning).
В системах ERP разработаны развитые средства настройки
(конфигурирования) и адаптации, в том числе применяемые динамически в
процессе эксплуатации систем.
Планирования ресурсов, синхронизированное с покупателем - CSRP
(Customer Synchronized Resourсe Planning) имеющая два фокуса - на
производственной эффективности и на создании покупательской ценности.
CSRP-подход надстраивается поверх существующего функционала ERP и
обеспечивает связь между производственное планирования далее, к
покупателю. CSRP предоставляет действенные методы и приложения для
создания продуктов с повышенной ценностью для покупателя.
Для внедрения CSRP необходимо:
1. Оптимизировать производственную деятельность (операции), построив
эффективную производственную инфраструктуру на основе методологии и
инструментария ERP;
2. Интегрировать покупателя и сфокусированные на покупателе
подразделения
организации,
с
основными
планирующими
и
производственными подразделениями;
3. Внедрить открытые технологии, чтобы создать технологическую
инфраструктуру, которая может поддерживать интеграцию покупателей,
поставщиков и приложений управления производством.
CSRP начинается с эффективности элементов. Планирование
производства и всей деятельности переопределяется и становится
планированием заказов покупателей и динамическим производством. Это
отражается в следующем:
Непосредственная интеграция с информацией о конфигурации заказов
позволяет производственным подразделениям увеличить целостность
процесса планирования путем снижения количества повторной работы и
снижения числа перерывов из-за наплыва заказов. Усовершенствование
производственного планирования дает возможность производителям
обеспечить лучшую оценку сроков поставок и улучшить поставку вовремя.
5
Производственное планирование теперь позволяет оптимизировать
операции на основе действительных покупательских заказов, а не на
прогнозах или оценках. С доступом в реальном времени к точной
информации о заказах покупателей, подразделения планирования могут
динамически изменять группирование работ, последовательность исполнения
заказов покупателей, приобретения и заключения субконтрактов с целью
улучшения обслуживания покупателей и снижения стоимости.
Стандарты развивались в сторону все большего покрытия
интегрированными информационными системами всех уровней управления
предприятиями.
1.1.
Принципы структурного анализа и синтеза систем.
Социально-экономические системы, реализующие функции управления
экономическими объектами, получили название систем организационного
управления. Системы управления в экономике характеризуются большим
количеством взаимосвязанных элементов, многоуровневой иерархической
структурой, значительной сложностью. Так, предприятие представляет собой
сложную систему, которая реализует процессы управления экономической
деятельностью и включает различные функциональные службы и
подразделения, производство и сбыт. В условиях организационного
управления каждый из этих объектов может рассматриваться как
самостоятельная система, нуждающаяся в конкретных ресурсах для
реализации цели функционирования. Сложная система включает системы
более низкого (по иерархии) уровня — подсистемы, каждая из которых имеет
свою цель функционирования, подчиненную общей цели и свою структуру.
Сложная система постоянно расширяется и развивается. Если, в первом
приближении, элементы системы составляют ее статику, то динамизм
системе придает достигаемое в процессе управления целенаправленное
взаимодействие ее структурных элементов.
Важнейшими взаимодействующими элементами системы являются
объект управления, управляющий орган, каналы прямой и обратной связи.
Объект управления (ОУ) в социально-экономических системах
реализует функции, связанные с выпуском продукции или предоставлением
услуг. Для нормального функционирования в объект управления поступают
различные ресурсы (материалы, финансы, трудовые ресурсы, информация).
Их движение в ходе производственного процесса контролируется и
регулируется для достижения заданной цели — получения требуемого
объема и качества продукции, выполненных работ и услуг. При этом
создается информация, характеризующая реализованные процессы.
Объектами управления являются производственные и хозяйственные
процессы и сопровождающие их потоки материальных, энергетических,
трудовых и прочих ресурсов, нуждающиеся в управлении.
Управляющий орган (УО) осуществляет функции управления,
устанавливает общую цель (стратегию) функционирования для системы в
6
целом и подцели (политики) — для подсистем, систем низового уровня. Этот
элемент обеспечивает контроль деятельности (состояния) объекта
управления, выявляет возможные сбои, отклонения и обеспечивает
своевременное приведение его к нормальному функционированию.
В рамках определенной цели функционирования каждая система
организационного управления реализует функции прогнозирования,
планирования, учета, анализа, регулирования.
При реализации своих функций управляющий орган использует
разнообразную технико-экономическую информацию, которая позволяет
выработать и принять обоснованные решения, направленные на достижение
стоящих перед системой целей. Управляющий орган включает аппарат
управления, т. е. работников соответствующих служб, а также методы и
технические средства передачи и обработки информации для выдачи
управляющих воздействий на объект управления.
Объект управления и управляющий орган объединены прямой и
обратной связью. Связь осуществляется посредством информации, т. е.
сведений, дающих представление о состоянии объекта управления в каждый
установленный для наблюдения момент времени и отражающих
разнообразие в процессах и явлениях.
Прямая связь — командная информация (управляющие параметры),
задающая цель и необходимые параметры функционирования, содержащая
плановые, нормативные, директивные и другие сведения, оказывающие
воздействие на объект управления, определяющие параметры его
функционирования.
Обратная
связь —
информация,
отражающая
результат
функционирования объекта управления, обеспечивающая управляющую
систему сведениями о возмущающих воздействиях, о состоянии объекта на
определенный момент времени.
Автоматизированные
системы
организационного
управления
отличаются сложностью, определяемой не только большим числом и
разнообразием входящих в систему элементов, но прежде всего
многообразием их связей и принципов управления. Внутрисистемные связи и
взаимосвязи с внешней средой — системами более высокого и более низкого
уровня иерархии управления — предопределяют поведение всей системы в
целом, ее динамику, выполнение ею своих функций. Все многообразие
связей осуществляется посредством информации, которая по каналам связи
передает цель функционирования, различные команды управления от
системы более высокого уровня к системам низового звена и обратно —
информацию, необходимую для анализа и регулирования функционального
процесса.
Применение методов информатики в автоматизации процессов
организационного управления позволяет решить проблему создания
информационного обслуживания аппарата управления, при котором будет
обеспечено решение широкого круга задач в режиме реального времени.
7
Принцип системности является основополагающим при создании,
функционировании и развитии АСУ. Он позволяет установить и сохранить
связи между структурными элементами, обеспечивающими целостность
системы. На стадии анализа, прежде всего, устанавливается, что делает
система и как она реализует конкретные функции. Системный подход
предполагает двухаспектный анализ, получивший название макро- и
микроподхода.
При макроанализе система (или ее элемент) исследуются как часть
системы более высокого ранга или внешней среды, особое внимание
уделяется информационным связям. Системный анализ позволяет установить
их количество, выделить и анализировать связи, которые обусловлены целью
изучения системы, а затем выбрать и наиболее предпочтительные,
реализующие целевую функцию.
При микроанализе изучается структура объекта, анализируются его
составные элементы.
1.2.
Модель архитектуры предприятия
Модели предприятия имеют жизненный цикл, который относится к
жизненному циклу моделируемой сущности. Жизненный цикл модели
предприятия является результатом процесса разработки модели, с помощью
которой модели создаются, вводятся в эксплуатацию и окончательно
ликвидируются. Соответствующая размерность среды (инфраструктуры)
определяется термином «фаза модели предприятия» и дополнительно
устанавливается в 1.2.
Данная размерность подразделяется на семь фаз модели предприятия
(1.2.2 - 1.2.8), отличающихся различными преднамеренными описаниями
происхождения, существования и вывода объекта предприятия из
эксплуатации.
Разложение
(3.12)
и
детализация
(3.14)
характеризуют
последовательность между фазами модели, которыми являются:
- идентификация области деятельности;
- определение понятия;
- определение требований;
- проектная спецификация;
- описание внедрения;
- действие области деятельности;
- определение вывода из эксплуатации.
1.1.1 Представления модели предприятия. Обработка содержания
модели
Степень оценки модели предприятия позволяет моделирующему и
пользователю модели предприятия отфильтровать свое видение реального
мира посредством выделения тех аспектов, которые имеют отношение к их
конкретным интересам и содержанию.
8
Работая с моделью предприятия, моделирующий должен использовать
представления модели предприятия в соответствии с 1.3.1 для выделения
конкретного аспекта и игнорирования других.
Пользователь может использовать предварительно определенные
представления или сформировать дополнительные представления в расчете
на конкретные цели посредством выбора соответствующего подмножества
конструкций языка моделирования.
Размерность
представления
следует
определять
термином
«представление модели предприятия». Размерность далее рассматривается в
1.3.
Предварительными оценками, определенными в 1.3.2 - 1.3.5,
являются:
- функциональное представление;
- информационное представление;
- ресурсное представление;
- организационное представление.
1.1.2 Обобщенность. Концепция обобщения и специализации
Обобщение (3.34) является продвижением от одной или более
определенных концепций к наиболее общей концепции, представляющей их
общие характеристики или существенные свойства. Специализация
является обратным процессом, который берет начало из более общей
концепции и продвигается к чему-то с определенной целью.
Пример - Специализация посредством дополнения признаков (3.2),
таких как показатели плотности и температуры для хранения
продуктов.
Степень продвижения такого обобщения - специализации
определяется термином «обобщенность» и дополнительно устанавливается
в 1.4.
Настоящий
стандарт
определяет
следующие
три
уровня
обобщенности в 1.4.2 - 1.4.4:
- обобщенный уровень;
- частный уровень;
- обособленный уровень.
1.1.3 Согласованность и полнота модели
Качество моделей предприятия определяется их семантической и
синтаксической согласованностью с точки зрения сосуществования
совместимых фактов и их полноты с точки зрения описания всех
соответствующих аспектов для моделируемого домена предприятия.
Среда моделирования обеспечивает унификацию (общую семантику)
содержания моделирования и гарантирует согласованность модели с точки
зрения актуальных контекстных ссылок на объекты предприятия.
Базу знаний предприятия следует пополнять (дополнение и
исключение объектов предприятия) силами специалистов в области
моделирования с целью обеспечения ее постоянной согласованности.
9
Для решения сложных вопросов, связанных с содержанием модели
предприятия, унификация ограничивается локальным содержанием модели
предприятия ограниченного размера. Моделирование более крупных
областей внутри организации или даже за пределами организации может
осуществляться при помощи связей на уровне происхождения и
предназначения входов и выходов домена предприятия в доменном
окружении и обеспечением общей семантики, характерной только для тех
объектов предприятия, которыми могут обмениваться различные домены
предприятия, и только для доменов предприятия, включенных в процессы
обмена.
Полнота модели предприятия изменяется с точки зрения содержания
модели по различным фазам модели предприятия, идентифицированным в
1.1.2. Однако синтаксическая полнота модели подлежит проверке на каждой
из различных фаз моделирования.
Использование компьютера, анимации или имитации обеспечивают
наличие всех входов и создание всех выходов, идентифицированных в
модели предприятия и отсутствие любых неописанных или неопределенных
процессов, для которых характерны бесконечные циклы и незавершенные
окончания.
1.2 Размерность фаз модели предприятия
1.2.1Фаза модели предприятия
Фазы модели предприятия отражают фазы жизненного цикла развития
модели предприятия, которые включают все виды деятельности модели от
идентификации до вывода из эксплуатации (или конца срока службы).
Четыре представления модели предприятия (1.3) и три уровня общности
(1.4) рассматриваются на каждой из семи фаз модели предприятия. На
каждой фазе определяют соответствующие языковые конструкции
моделирования.
Фазы разработки модели предприятия, идентифицированные в этой
среде, должны соответствовать фазам жизненного цикла ИСО 15704
(подпункты 1.5.3.1 и 1.5.3.2)
Примечание 1 - Вследствие существующих ограничений
зависимостей между фазами, соответствующими различным степеням
декомпозиции и детализации модели, обычно применяют ссылки на
различные фазы модели предприятия как предшествующие, так и
последующие. Однако такое применение не следует рассматривать как
предполагающее определенную упорядоченность в выполнении фаз.
10
Рисунок 1 - Представление фаз модели предприятия
Семь фаз модели предприятия приведены на рисунке 1, и каждая фаза
определена отдельно в 1.2.2 - 1.2.8.
Для каждой из первых пяти фаз моделирования предприятия модели,
разработанные на предшествующих фазах, трансформируются в новую
модель с соответствующей степенью декомпозиции и детализации для этой
фазы для получения более точного описания конкретного рассматриваемого
предприятия. Такая трансформация осуществляется посредством
дополнения новых языковых конструкций моделирования, отвечающих
цели моделирования на этом уровне или посредством добавления новых
признаков к языковым конструкциям моделирования, уже применяемым на
предшествующих фазах моделирования. Шестая фаза модели предприятия
представляет применение модели предприятия, а последняя фаза модели
предприятия выражает виды деятельности, необходимые для вывода
системы из эксплуатации в конце срока ее службы.
На общем уровне справочный каталог общих языковых конструкций
моделирования для выражения описаний моделируемой сущности следует
определять для каждой фазы модели предприятия (за исключением области
действия домена). Такие языковые конструкции моделирования затем
применяют при создании моделей на каждом частном и обособленном
(конкретном) уровнях.
На частном уровне совокупности частных моделей описывают для
каждой фазы модели предприятия (за исключением области действия
домена), которая выражает типичные функциональности, информацию,
ресурсы и организацию, относящуюся к определенным промышленным
сегментам.
Такие модели могут генерировать модели на обособленном уровне
посредством последующих операций создания экземпляра и специализации.
Примечание 2 - Определение частных моделей может зависеть от
достаточности уже определенных требований или опыта, полученного при
11
внедрении компонентов модели с целью идентификации соответствующей
концепции (общего представления).
На обособленном уровне соответствующую определенную модель
конкретного домена предприятия следует описывать для каждой фазы
модели предприятия.
Содержание каждой фазы после фазы идентификации домена зависит
от содержания предшествующих фаз. Деятельности в каждой фазе должны
быть такими, которые необходимы для генерации модели этой фазы и
подтверждения приемлемости модели для управляемого перехода к
последующим фазам.
Хотя настоящий стандарт не требует, чтобы процесс разработки
модели обязательно был последовательным, моделируемые фазы
располагают в направлении к большей детализации и обособлению, следуя
от идентификации домена к области действия домена. Процесс разработки
модели включает продвижение от абстракций к действительности и от
общего к специальному. Тем не менее, поток информации между фазами
необязательно должен быть односторонним, то есть от идентификации
домена, определения концепции и других к описанию внедрения и области
действия домена. На практике может быть необходимо при рассмотрении
индивидуальных
операций
предприятия
(3.28)
пересмотреть
предшествующие фазы модели предприятия (например, использование
ограничений (3.8) может потребовать пересмотр требований спецификаций,
или законодательные требования могут потребовать идентифицировать или
определить новые концепции).
В рамках фаз модели предприятия существуют следующие два вида
деятельности по разработке модели:
a) Декомпозиция структуры модели. Степень декомпозиции
структуры модели определяется необходимостью управления видами
деятельности или решениями, принимаемыми соответствующими
заинтересованными лицами на определенном этапе в процессе
предполагаемого использования модели, например, когда начнется
осуществление установленной деятельности и областью деятельности.
Декомпозиция поэтому связана с установлением соответствия между
уровнем детализации описания и соответствующими ответственностями по
принятию решений и управлению, и временными пределам.
b) Детализация содержания модели. Степень детализации содержания
модели соответствует продвижению через фазы разработки модели по
аналогии с установлением требований к проектированию. Детализация
содержания касается добавления новых признаков к языковым
конструкциям моделирования и/или частным моделям и добавления более
подробной функциональности.
Каждая из разработанных в результате моделей может
пересматриваться в процессе разработки для обеспечения соответствия
проектным ограничениям и вопросам внедрения, возникающим из
12
последующих фаз модели предприятия. Такие пересмотры допускается
выполнять посредством любого числа необходимых итераций.
Примечание 3 - В 1.2.2 - 1.2.8 фаза модели предприятия применяется
как качественный определитель для обозначения формы модели
предприятия, являющейся выходом (результатом) этой фазы, например
модель идентификации домена, модель определения концепции. Однако все
они представляют одну и ту же лежащую в основе модель предприятия в
соответствии с описанием в 1.1.3.
1.2.2 Идентификация домена
Фаза
идентификации
домена
должна
идентифицировать
моделируемый домен предприятия в терминах целей его бизнеса, входов и
выходов, их соответствующих происхождений и назначений, а также
базовых функциональности и способностей модели (3.5).
Примечание - В общем случае, модель, построенную в рамках фазы
идентификации домена, описывают конечные пользователи.
Языковые конструкции моделирования, применяемые в рамках фазы
идентификации домена, содействуют выражению бизнес целей предприятия
в терминах доменов предприятия и связей между доменами, входов и
выходов домена, их соответствующих происхождений и назначений.
Языковые конструкции моделирования в рамках этой фазы должны быть
независимы от любых деталей, касающихся внедрения.
На общем уровне справочные каталоги представляют общие,
характерные языковые конструкции моделирования для описания целей
домена и связей домена предприятия с его окружающей средой.
На частном уровне комплексы частных моделей должны описывать
типовые домены, имеющие отношение к конкретным промышленным
сегментам.
На обособленном уровне модель идентификации домена описывают,
как состоящую из полностью созданных экземпляров языковых
конструкций моделирования, определяющих бизнес-цели конкретных
доменов предприятия и его связей с окружающей средой.
1.2.3 Определение концепции
Фаза определения концепции определяет бизнес-концепции,
облегчающие реализацию бизнес-целей предприятия и области действия
домена, включая миссию домена, видение, ценности, стратегии, рабочие
концепции, политики, бизнес-планы и т.д., необходимые для достижения
основной функциональности и способности домена предприятия. Модель
определения концепции является производной модели идентификации
домена.
Примечание - В общем случае, модель, построенную в рамках фазы
определения концепции, описывают полностью конечные пользователи.
Языковые конструкции моделирования на стадии фазы определения
концепции должны способствовать выражению бизнес-концепций домена
предприятия в терминах, связанных с идентифицированным доменом и
13
отношениями между доменами. Языковые конструкции моделирования в
рамках этой фазы должны быть независимы от любых деталей, касающихся
внедрения.
На общем уровне справочные каталога представляют общие,
характерные языковые конструкции моделирования для выражения
основных концепций домена предприятия.
На частном уровне комплексы частных моделей описывают типовые
бизнес-концепции доменов предприятия, принадлежащих к конкретным
промышленным сегментам.
На обособленном уровне модель определения концепции описывают,
как состоящую из полностью созданных экземпляров языковых модельных
конструкций, определяющих бизнес-концепции конкретных доменов
предприятия.
1.2.4 Определение требований
Фаза определения требований определяет бизнес-функциональность
домена предприятия в терминах бизнес-процессов, деятельности
предприятия и их входов и выходов. Это включает комплекс всех
функциональных, поведенческих, информационных потребностей и
потребностей в способности, включая услуги, производство, менеджмент и
контроль.
Модель, построенная в рамках фазы определения требований,
является производной модели определения концепции и идентифицирует
бизнес домена предприятия.
Для обеспечения необходимого и достаточного описания конечные
пользователи с помощью инженеров предприятия разрабатывают
определение требований. Языковые конструкции моделирования в рамках
этой фазы должны быть независимы от любых деталей, касающихся
внедрения.
На общем уровне справочные каталоги представляют общие,
характерные языковые конструкции моделирования для выражения
требований доменов предприятия в терминах бизнес-процессов,
деятельности предприятия в рамках этих бизнес-процессов, входов и
выходов.
На частном уровне комплексы частных моделей должны описывать
типовые бизнес-требования и деятельность предприятия в рамках доменов
предприятия, относящихся к конкретным промышленным сегментам.
На обособленном уровне модель проектных требований описывают,
как состоящую из полностью созданных экземпляров языковых
конструкций моделирования, определяющих бизнес-процессы конкретного
домена предприятия.
1.2.5 Проектная спецификация
Фаза проектной спецификации определяет подробным образом, как
выполняются операции домена. Модель проектной спецификации является
производной модели определения требований и фокусирует внимание на
14
требованиях процессов домена со всеми их компонентами для
удовлетворения требований домена.
Модель, построенную в рамках фазы проектной спецификации,
разрабатывают инженеры предприятия с помощью пользователей.
Проектирование задач для выполнения человеком и машиной,
относящихся к услугам и продукции, а также к функциям менеджмента и
контроля, включают в спецификацию. Проектирование операционных
процессов включает идентификацию необходимой информации и ресурсов
(включая производство, информацию, обмен информацией, контроль или
любую другую технологию).
На этапе разработки модели устанавливают производительность
производства, компоненты информационной технологии, компоненты
производственной технологии и роли человека, а также определяют
ограничения окружающей среды.
Примечание - Верификация проектирования может достигаться при
помощи анимации и симуляции модели проектной спецификации.
Целью фазы проектной спецификации является также изолирование
фазы определения требований от фазы описания внедрения. Фаза проектной
спецификации может в дальнейшем подразделяться на предварительное и
детальное проектирование, отражающие различные степени детализации
проектирования.
На общем уровне справочные каталоги представляют общие,
характерные языковые конструкции моделирования для установления
бизнес-процессов, деятельности предприятия в рамках этих бизнеспроцессов, входных и выходных показателей.
На частном уровне комплексы частных моделей должны описывать
проектирование типовых бизнес-процессов и деятельность предприятия в
рамках доменов предприятия, относящихся к конкретным промышленным
сегментам.
На обособленном уровне модель проектных требований описывают,
как состоящую из полностью созданных экземпляров языковых
конструкций моделирования, определяющих бизнес-процессы конкретного
домена предприятия.
1.2.6 Описание внедрения
Фаза описания внедрения описывает информацию, которая
необходима для выполнения всех задач в рамках системы операционной
деятельности предприятия. Модель описания внедрения является
производной модели проектной спецификации.
Выбор средств для области действия домена из имеющихся
компонентов может привести к отклонениям от проектной спецификации,
выражающимся в превышении или упущении требуемых способностей
компонентов информационной и производственной технологий, таких как
роли человека, машины и программ. Поэтому описание внедрения
начинают с модели проектной спецификации и изменяют ее содержание во
15
всех случаях, когда внедрение компонентов реальной системы отклоняется
ох спецификации.
Модель, построенную в рамках фазы описания внедрения,
разрабатывают в сотрудничестве специалистов по внедрению систем,
пользователей и инженеров предприятия.
После удовлетворительной верификации, гарантирующей наличие
необходимых входов и выходов, модель описания внедрения на
обособленном уровне реализуют для операций и делают доступной для
ежедневного функционирования и контроля предприятия. Это включает
верификацию физической и персональной безопасности, а также
удовлетворительных экономических возможностей предприятия.
На общем уровне справочные каталоги общих языковых конструкций
моделирования представляют языковые конструкции моделирования для
внедрения бизнес-процессов и деятельности предприятия в рамках этих
бизнес-процессов, входов и выходов.
На частном уровне комплексы частных моделей описывают внедрение
типовые бизнес-процессов и видов деятельности предприятия в рамках
домена предприятия, относящихся к определенным промышленным
сегментам.
На обособленном уровне модель описания внедрения описывают, как
состоящую из полностью внедренного комплекса бизнес-процессов
конкретного
домена
предприятия,
предназначенного
для
функционирования.
1.2.7 Операция домена
Фаза операции домена определяет операционное использование
модели, представляющей действие (операции) домена предприятия,
Настоящая модель является результатом модели описания внедрения.
Модель, используемая в рамках фазы действия домена, должна
содействовать проведению мониторинга и контроля действия домена, а
также поддерживать процессы принятия решений. Управление и контроль
ресурсами домена осуществляют для проведения процессов, необходимых
для выполнения установленной миссии.
Модели действия домена применяют только на обособленном уровне
фазы действия домена (общие и частные уровни среды моделирования на
этой фазе не определяют) и представляют при помощи языковых
конструкций моделирования, используемых в рамках фазы описания
внедрения.
1.2.8 Определение вывода из эксплуатации
Фаза определения вывода из эксплуатации определяет окончательное
состояние функционирующей системы для конкретного домена
предприятия в конце ее полезного срока службы. Модель определения
вывода из эксплуатации является производной модели действия домена.
Модель, построенная в рамках определения вывода из эксплуатации,
идентифицирует различные задачи и требования к ресурсу,
16
предусмотренные на выводе операционной системы домена из
эксплуатации. Такие задачи включают переподготовку, повторное
проектирование, рециклинг, консервацию, передачу, расформирование,
демонтаж или утилизацию всей или части операционной системы в конце ее
полезного срока службы.
На общем уровне справочные каталоги обеспечивают общие
языковые конструкции моделирования для спецификации бизнес-процессов
вывода из эксплуатации, деятельности предприятия в рамках этих
процессов, входов и выходов.
На частном уровне комплексы частных моделей описывают типовые
бизнес-процессы выводы из эксплуатации и ресурсов для домена
предприятия, относящихся к конкретным промышленным сегментам.
На обособленном уровне модель определения вывода из эксплуатации
описывают, как состоящую из полностью внедренного комплекса бизнеспроцессов вывода из эксплуатации для конкретного домена предприятия.
1.3 Размерность представления модели предприятия
1.3.1 Представление модели предприятия
Концепция представления модели предприятия является средством,
отражающим различные аспекты предприятия, которые описаны в рамках
объединенной модели для пользователя или разработчика модели в
различных подмножествах (представлениях модели предприятия). Каждое
представление модели предприятия содержит подмножество фактов,
представленных в объединенной модели и предоставляющих пользователю
возможность сконцентрироваться на соответствующих вопросах, которые
заинтересованные лица хотели бы рассмотреть при моделировании
предприятия. Набор пронумерованных различных видов представления
модели предприятия определяет размерность представления модели
предприятия.
Различные представления модели предприятия могут быть доступны,
высвечивая определенные аспекты модели и скрывая другие.
Концепция оценки модели предприятия распространяется на весь
жизненный цикл разработки модели предприятия. Любая манипуляция с
представлением модели предприятия (любое изменение содержания
конкретного представления) отражается в объединенной модели и,
следовательно, во всех соответствующих представлениях модели
предприятия.
Примечание 1- Представление модели предприятия не имеет
природной упорядоченности.
Такая среда характеризуется четырьмя представлениями модели
предприятия, представленными на рисунке 2, которые позволяют
сгруппировать содержание модели и выразить его различными способами.
Каждое представление сфокусировано на одном важном аспекте
17
деятельности предприятия в рамках выделенной области деятельности.
Четырьмя представлениями модели предприятия являются:
- функциональное представление (1.3.2) для описания функций
предприятия;
- информационное представление (1.3.3) для описания информации о
предприятии, используемой и полученной в процессе деятельности
предприятия;
- ресурсное представление (1.3.4) для описания имущественных
средств предприятия, необходимых для деятельности;
- организационное представление (1.3.5) для описания организации,
организационных взаимосвязей и обязанностей по принятию решений в
процессе деятельности предприятия.
Примечание 2 - В дополнение к приведенным выше четырем
представлениям любые другие представления, такие как экономическое или
представление, связанное с принятием решения, могут быть разработаны на
основе базовой модели и ее содержания, как это отражено в приведенных
четырех представлениях.
Рисунок 2 - Размерность представления модели предприятия
Концепцию представления модели предприятия распространяют на
все фазы модели предприятия. Подобным образом для каждого из четырех
представлений модели предприятия рассматривают уровни общности
(1.4.1).
Несмотря на то, что четыре представления модели предприятия
описываются в 1.3.2, 1.3.3, 1.3.4 и 1.3.5, их создание и применение
полностью определяются разработчиком или пользователем модели. Целью
настоящего стандарта не является установление внутреннего содержания
или последовательности разработки, или использования процессов. В
18
дополнение к четырем представлениям модели предприятия, определенным
в данной среде, разработчики модели могут создавать дополнительные
представления для конкретных интересов пользователей, которые затем
допускается использовать любым заинтересованным лицам в своих
интересах.
Примечание 3 - Такие дополнительные представления не являются
частью настоящего стандарта. Возможные дополнительные представления
идентифицированы в ИСО 15704 и других документах.
1.3.2 Функциональное представление
Функциональное представление описывает домен бизнес-процессов
предприятия, их функциональность, поведение, входы и выходы.
Функциональное представление описывает комплекс одиночных стадий
процессов как совокупность процессов (бизнес-процессов и деятельностей
предприятия), структурированных в виде сети осуществляемых действий,
отражающих их логическое соединение и взаимозависимости.
Функциональное представление отражает поведение системы, взаимные
зависимости и воздействие элементов в процессе функциональной
деятельности предприятия. Также представляют связанные с принятием
решений операции менеджмента и преобразующие и поддерживающие
действия.
Функциональное представление отражает связи с производственным
окружением, поскольку оно отражает ограничения и учитывает
соответствующие входы и выходы. Функциональное представление
идентифицирует все сущности предприятия (материал 1), информацию,
ресурсы и управление), необходимые для выполнения функции, как
объекты предприятия. Процессы описывают с помощью применения
соответствующих языковых конструкций моделирования, определенных на
общем уровне. Описанные процессы могут включаться в частные модели, а
также в модели конкретных предприятий.
1)
См. 3.60 для выяснения различий между материалом и ресурсом.
1.3.3 Информационное представление
Информационное представление описывает объекты предприятия,
связанные с информацией (как материальные, так и информационные), по
мере их использования и производства в операционных процессах
предприятия.
Объекты предприятия в информационном представлении описывают с
использованием соответствующих языковых конструкций моделирования,
определенных на общем уровне. Описанные объекты могут быть
организованы
как
частные
модели,
представляющие
типовые
информационные модели доменов предприятия, принадлежащих к
конкретным промышленным сегментам, а также представляющие модели
для конкретных предприятий.
1.3.4 Ресурсное представление
19
Ресурсное представление описывает имущественные средства
предприятия (людские и технологические компоненты) по мере их
применения в ходе выполнения производственных операций предприятия.
Образцы ресурсов в последующем приписывают к деятельностям
предприятия в соответствии с требуемыми способностями. Ресурсы можно
также структурировать в ресурсные модели для таких применений, как
управление имущественными средствами.
Объекты предприятия в ресурсном представлении описывают с
использованием соответствующих языковых конструкций моделирования,
определенных на общем уровне. Описанные объекты могут быть
организованы как частные модели, представляющие типовые ресурсные
модели доменов предприятия, принадлежащих к определенным
промышленным сегментам, а также представляющие модели для
конкретных предприятий.
1.3.5 Организационное представление
Организационное представление описывает обязанности и права в
рамках домена предприятия. Такое представление обеспечивает сбор и
структурирование различных обязанностей (связанных с процессами,
материалом, информацией, ресурсом и управлением) на предприятии и
включает отображение этих обязанностей по организационным объектам
(сущностям) и/или таким организационным группам, как департаменты,
отделы и отделения. Организационное представление также обеспечивает
представление обязанностей по связанным с принятием решений видам
деятельности в виде связанных с принятием решений структур для
проверки согласованности и полноты.
Объекты предприятия в организационном представлении описывают с
использованием соответствующих языковых конструкций моделирования,
определенных на общем уровне. Описанные объекты могут быть
организованы
как
частные
модели,
представляющие
типовые
организационные модели доменов предприятия, принадлежащих к
определенным промышленным сегментам, а также представляющие модели
для конкретных предприятий.
1.4 Размерность общности
1.4.1 Уровень общности
Концепция общности обеспечивает создание справочного каталога
для повторного применения общих языковых конструкций моделирования,
которые могут быть специализированы и воплощены в модели по отраслям
и секторам промышленности (частные модели) для представления и
соответствия общим образцам. Такие общие языковые конструкции
моделирования и частные модели возможно применять (в виде
специализированных экземпляров) при разработке моделей для
определенных предприятий.
20
Определяют следующие три уровня общности, представленные на
рисунке 3:
- общий уровень;
- частный уровень и
- обособленный (конкретный) уровень.
Такие уровни общности упорядочиваются в смысле того, что частный
уровень представляет специализацию общего уровня, а обособленный
уровень - специализацию частного. Концепция общности распространяется
на все фазы модели предприятия и на все представления модели
предприятия.
Рисунок 3 - Размерность общности
Ссылочная часть среды моделирования включает в себя только общие
и частные уровни. Эти два уровня обеспечивают структуру для определения
языковых конструкций моделирования, а частные модели будут
применяться для описания идентифицированного домена предприятия.
Обособленный уровень представляет результаты моделирования, которыми
будут модели определенного домена предприятия на различных фазах
модели предприятия.
Процесс обособления (конкретизации) обеспечивает переход от
общего к обособленному уровню через промежуточные частные модели,
основанные на промышленном опыте. Обособление выполняется с
помощью процесса создания специализированного экземпляра общих
языковых
конструкций
моделирования,
например,
посредством
ограничения выбранных признаков этих языковых конструкций
моделирования до конкретных значений.
Специализированная языковая конструкция моделирования наследует
свойства одной или более языковых конструкций моделирования:
21
некоторые свойства становятся более специфичными и/или добавляются
новые свойства.
Примечание - Целью настоящего стандарта не является установление
внутренних механизмов или следствия данного процесса обособления.
Однако методология (3.47) предусматривает обеспечение упорядоченного
перехода от общих или абстрактных языковых конструкций моделирования
или частичных моделей к частной модели конкретного предприятия.
Применение частных моделей в качестве промежуточного этапа
является
идеальным
и
может
быть
выполнено
только
высококвалифицированными
и
опытными
специалистами
по
моделированию в ограниченных доменах предприятия. Первоначально
обособленные модели будут разрабатываться на основе общих понятий и
только после накопления необходимого объема знаний, достаточного для
разработки эффективных частных моделей для скорейшего повторного
применения в специфических секторах или на подобных предприятиях
крупной компании.
1.4.2 Общий уровень
Общий уровень представляет собой совокупность языковых
конструкций моделирования, которые могут повторно применяться для
создания частных моделей в соответствии с 1.4.3 и обособленных моделей
для конкретных предприятий в соответствии с 1.4.4. Языковые конструкции
моделирования, описанные на данном уровне, широко применяются при
представлении домена предприятия,
1.4.3 Частный уровень
Обособленный уровень включает комплекты частных моделей,
каждая из которых применяется к конкретному виду сегмента
промышленности или промышленной деятельности. Частная модель
является повторно применяемой ссылочной моделью, дающей
пользователю возможность удерживать и повторно применять понятия,
общие для многих предприятий, и таким образом повышать эффективность
моделирования. Частным моделям, по-прежнему, требуется адаптация к
требованиям конкретных предприятий.
Частные модели создаются на основе языковых конструкций
моделирования, формируемых на общем уровне, и/или других частных
моделей. Они могут в дальнейшем использоваться в качестве экземпляра
для создания моделей на обособленном уровне, представляя процессы и
составные части системы, ограничения, правила, услуги, функции и
протоколы.
Примечание 1 - В соответствии с прогнозами предполагается, что
частные модели станут первостепенным средством, посредством которого
языковые конструкции моделирования инкапсулируют потребности
промышленности и, таким образом, обеспечат наличие более реального и
эффективного инструмента для конкретного предприятия. В настоящее
время они не являются завершенными моделями для конкретных
22
предприятий (1.4.5) и, как правило, распространяются на широкий круг
промышленных секторов, организаций компании и/или производственных
стратегий.
Частная модель включает типовые структуры для таких различных
категорий, как сектора промышленности (например, аэрокосмическая,
автомобильная, электронная), размер компании, национальные изменения
или типовые структуры для прототипов видов деятельности компании,
например закупки или компьютеризированное проектирование продукции.
Частные модели могут также определяться в виде иерархических структур,
представленных на рисунке 4, и распространяться на все или часть фаз
модели предприятия (за исключением операций домена) и все
представления модели предприятия в соответствии с 1.2 и 1.3.
Примечание 2 - Множество частных моделей, например «поставщиков
автомобилей», может в дальнейшем обособляться (конкретизироваться) в
виде подмножества моделей в соответствии с размером предприятия и далее
в виде еще более мелких подмножеств в соответствии с типом
производства. Частные модели можно также создавать и повторно
применять в рамках предприятия для выполнения общих производственных
процессов. Другим видом частной модели является множество функций,
информации или ресурсных структур (в зависимости от рассматриваемого
представления модели предприятия). Требования к таким частным
структурам будут со временем возрастать.
1.4.4 Обособленный уровень
Обособленный уровень распространяется только на один конкретный
домен предприятия и включает в себя всю необходимую информацию о
предприятии в форме, которая может использоваться пользователем
непосредственно для идентификации, установления требований внедрения,
эксплуатации и позднее - для вывода производственной деятельности из
эксплуатации.
Примечание - Обособленные могут формироваться из существующих
частных моделей, которые могут изменяться для удовлетворения
потребностей конкретного предприятия и дополняться применением общих
языковых конструкций моделирования, доступных на общем уровне.
Обособленные модели могут также формироваться исключительно с
помощью языковых конструкций моделирования, созданных на общем
уровне, если такие частные модели еще не разработаны.
1.5 Графическое представление среды
Представления, описанные в 1.3 - 1.5, представлены на рисунках 1 - 3.
Полный обзор среды представлен на рисунке 5. В нем используется подход
представления различных размерностей в виде независимых осей
координат, приведенный в 1.5.2.
23
Рисунок 4 - Роль частных моделей (пример)
Рисунок 5 - Обзор среды моделирования предприятия
24
Требования
к
моделям
предприятий
и
методологиям
моделирования
Модель соответствует настоящему стандарту, если:
a) модель предприятия содержит функциональное представление и
информационное представление,
b) модель предприятия содержит ресурсное представление или
необходимую информацию для построения ресурсного представления,
c) модель предприятия содержит организационное представление или
необходимую
информацию
для
построения
организационного
представления.
Методология моделирования соответствует настоящему стандарту,
если:
d) модель предприятия, разработанная на основе методологии
моделирования, сама соответствует настоящему стандарту,
e) методология моделирования включает в себя фазы модели
предприятия, и возможно отличить различные проявления модели,
соответствующие каждой фазе,
f) методология моделирования обеспечивает вывод частных и
обособленных моделей из общих языковых конструкций моделирования и
контролируемое дополнение общих языковых конструкций моделирования
для их ссылочного каталога,
д) методология моделирования отражает изменения содержания для
всех соответствующих представлений модели предприятия.
Положение о соответствии должно включать в себя либо положение о
полном соответствии требованиям раздела 5, либо положение о частном
соответствии, которое ясно определяет области несоответствия.
Рекомендуется, чтобы модель предприятия также включала положение
полноты и соответствия или другое в соответствии с ИСО 15704, а также
демонстрацию этого соответствия изучением развития конкретного
большого предприятия. Это изучение должно включать все фазы на
примере содержания модели, цели и применения, представленного на
рисунке 1.5.9 ИСО 15704, включая подчеркивание роли людей, а также
аспектов безопасности и экономических аспектов для удовлетворения
потребителей.
1.5.1 Модели
Модели представляют собой описание основных и связанных с ними
частей домена, которые не копируют реальность, однако являются
ограниченными областью применения приближениями рассматриваемой
реальности. Соответствующая степень подробного представления модели
определяется ее предполагаемым назначением, то есть - целью модели.
Реальный мир в контексте настоящего стандарта ограничивается областью
деятельности, выбранной специалистом по моделированию, и является, как
правило, частью всего предприятия, включая в качестве составных частей
25
людские ресурсы, капитал, оборудование, процессы, политику и связи
(отношения) с внешней средой. Полное описание любой модели включает
информацию о ее цели, допущения и ограничения.
Модели предприятий являются моделями о предприятиях или их
частях. Они относятся к реальному миру (предприятию) через восприятие
наблюдателей, которые могут быть создателями моделей (специалистами по
моделированию предприятий) или пользователями моделей. Цель
наблюдателя в рамках жизненного цикла определяет соответствующий
уровень абстрагирования, степень декомпозиции (разложения) и
детализации, а также аспекты модели предприятия, которые
рассматриваются наблюдателем как значительные. Таким образом, для
каждой фазы жизненного цикла может потребоваться рассмотрение
различных понятий, различной степени детализации и различных
представлений модели предприятия.
Примечание
Методологические
процессы,
которые
не
предусмотрены самой структурой среды, не являются предметом
рассмотрения настоящего стандарта. Однако в приложении А к ИСО 15704
отмечается, что методология инжиниринга предприятия определяет на
основе определенной прагматической цели, какую модель создать и какой
язык моделирования или формализм использовать для описания этой
модели.
Для обеспечения правильного использования модели в процессе
работы предприятия модели предприятия должны быть завершенными,
последовательными и предоставлять возможность для необходимого
выделения проблем, представляющих наибольший интерес. Следовательно,
представляется целесообразным структурировать модели предприятия с
учетом различных точек зрения, аспектов и детализации в рамках среды,
охватывающей соответствующее концептуальное пространство. Точки
зрения соответствуют перспективе, принятой наблюдателем при
соотнесении определенного значения и значимости тому, что находится под
наблюдением.
1.5.2 Размерности среды
Среда моделирования предприятия может быть построена на основе
аспектов и точек зрения, с целью снижения сложности рассматриваемых
сущностей. Существует много аспектов и точек зрения, которые
необходимо принимать во внимание для представления коммерческих
деятельностей, и их организация и управление ими требуют наличия
многоразмерной среды моделирования. Помимо прочего возможные
размерности среды для промышленных применений могут включать
размерности общности, вида сектора промышленности, типа продукции и
функции предприятия. Любая из этих размерностей может быть отдельной
от остальных, однако большинство потенциальных размерностей
взаимосвязаны, и моделирование не является завершенным без учета этих
26
взаимосвязей. Практический опыт работы с ENV 40003, как указано в ИСО
15704, подтвердил, что для моделирования производственных предприятий
достаточным является трехмерное представление. Именно такой подход и
принят в настоящем стандарте.
Общепринятой практикой является представление различных
размерностей предмета по различным осям как в 1.2, 1.3 и 1.4, что позволяет
анализировать различные оси по отдельности и указывать зависимости в
пространстве, определенном комбинацией используемых осей. Это
представление также позволяет разделить объем информации на значимые
сегменты и таким образом обеспечить наличие концептуальных категорий в
рамках размерности.
Примечание - Размерности среды не имеют, как правило, свойств,
соответствующих геометрическим: размерам. Используя статистические
термины, можно сказать, что используют номинальные шкалы
(различающиеся только наименованиями категорий) или порядковые шкалы
(упорядоченные/сортированные), однако шкалы с интервалами и
относительные шкалы не применяют.
Оси являются независимыми в том смысле (за исключением
приведенных ниже), что для любой комбинации трех концептуальных
размерностей, определяющих некоторый ряд моделируемых сущностей,
позволительно рассматривать связанные с ними моделируемые сущности,
которые:
- находятся на предшествующей фазе (за исключением
идентификации домена) или последующей фазе (за исключением
определения вывода из эксплуатации) процесса разработки модели
соответствующего определенным фазам жизненного цикла (1.2);
- имеют различные модельные представления, соответствующие
различным критериям или представлениям (1.3);
- являются более или менее обобщенными или специализированными
(за исключением операций домена), определяя, таким образом, степень
общности (1.4).
Однако концептуальное пространство, определенное совокупностью
этих трех измерений, не должно быть полностью населено.
Пример - общие и частные уровни не определены для фазы
моделирования домена операций предприятия (1.2.7).
1.5.3 Языки моделирования и языковые конструкции
моделирования
Стандартные языки моделирования предприятия, разработанные в
соответствии с настоящим стандартом, обеспечивают унификацию
содержаний моделирования и, следовательно, повышают степень
понимания модели между организациями и даже между секторами
промышленности. Такие языки упрощают создание моделей бизнеспроцесса и повышают эффективность моделирования.
27
Указанные языки моделирования состоят из ряда языковых
конструкций моделирования, обеспечивающих общую семантику, и
облегчающих унификацию содержаний модели. Адаптация таких общих
языковых
конструкций
моделирования
к
языкам
различных
заинтересованных участников, соответствующая каждой фазе разработки
модели, может потребовать наличия различных представлений на
определенных фазах модели предприятия, но без изменения лежащей в
основе семантики.
Языковые конструкции моделирования могут быть специализированы
и/или организованы в структуры для конкретной цели (как частные модели,
1.4.3), например, для сектора промышленности или определенного вида
деятельности предприятия (например, обслуживание). В свою очередь такие
структуры и/или общие языковые конструкции моделирования допускается
применять для разработки определенных моделей для определенного
предприятия.
Среда моделирования предприятия, представленная на рисунке 5,
является ориентиром для разработчиков моделей и инструментов. Она
обеспечивает им прохождение через различные фазы процесса
моделирования домена предприятия и создание архитектуры инструментов
моделирования, необходимой для поддержки усилий разработчиков
моделей по созданию моделей доменов предприятия.
1.5.4 Поддержка разработчиков модели предприятия
В качестве руководства для разработчиков модели среда
моделирования обеспечивает:
a) до семи фаз модели предприятия, которые поддерживают процесс
моделирования в течение всего жизненного цикла сущности (домена
предприятия), подлежащего моделированию, от идентификации до
конечной фазы срока службы или вывода из эксплуатации;
b) минимум четыре представления модели предприятия, которые
позволяют пользователю обозревать только часть модели, представляющую
для него особенный интерес, или определенную ее рабочую область и таким
образом снижать сложность всей модели;
c) идентификацию средств для выражения содержания модели (язык
моделирования, включая частные модели и методологию моделирования,
которые внедрены в инструменты моделирования).
1.5.5
Поддержка
разработчиков
инструментов
модели
предприятия
В качестве руководства для разработчиков модели среда
моделирования обеспечивает:
a) до семи фаз модели предприятия, которые позволяют увязать
инструменты с интересами и проблемами различных участников процесса,
которые задействованы в течение каждой фазы всего жизненного цикла
28
объекта от идентификации до конечной фазы срока службы или вывода из
эксплуатации:
b) минимум четыре оценки модели предприятия, подкрепляемые
соответствующим
инструментарием,
позволяя,
таким
образом,
пользователю оценивать только часть модели, представляющей для него
особенный интерес или относящейся к его определенной области
деятельности и, следовательно, упрощать сложность всей модели;
c)
общую структуру (размерность общности) для поддержки
инструментария (образцовой архитектуры с языком моделирования и
методологией) и созданную в результате модель предприятия.
Совместимый инструментарий моделирования должен обеспечить
средство поддержки основы моделирования, а база данных должна быть
структурирована в соответствии с образцовой архитектурой (общий и
частный уровни) и определенный уровень модели. Все уровни общности и
фазы модели предприятия должны обеспечить представление оценки
модели предприятия. Это означает, что языковые конструкции
моделирования должны быть идентифицированы для выбранного
представления, как показано на рисунках 1.6.2 - 1.5.11.
1.5.7 Применение фаз модели предприятия
1.5.7.1 Связи между фазами модели предприятия
Общее содержание фаз моделирования предприятия определено в 1.2.
Однако связи между фазами модели предприятия определены в
соответствии с общими правилами разработки модели.
Процесс разработки модели представляет собой несколько видов
деятельности, выполняемых в ходе моделирования, и может быть объектом
работы специалистов-разработчиков модели (например, создателей
инструментария) и/или пользователей модели. Эти виды деятельности
относятся к созданию определенных или всех связей, имеющих отношение
к разработке, которые определены в перечислениях а) - с):
a) связи между языковыми конструкциями моделирования на общих
уровнях:
языковые конструкции моделирования на каждой фазе моделирования
предприятия повторно применяются на последующих фазах. Все языковые
конструкции моделирования перенимают предыдущее содержание фазы
моделирования и улучшаются на последующих фазах моделирования в
соответствии
с
этими
последующими
фазами
моделирования
(определенными специалистами);
b) связи между моделями на частных уровнях:
частные модели на каждой фазе моделирования становятся частными
моделями на последующих фазах, улучшая свои отдельные языковые
конструкции
моделирования
в
соответствии
с
содержанием
соответствующих языковых конструкций моделирования и/или типов
29
конструкций, определенных на общем уровне (пользователями и
специалистами);
c) связи между моделями на обособленных уровнях:
обособленные модели на каждой фазе моделирования становятся
обособленными моделями на последующих фазах, улучшая свои отдельные
частные модели и/или языковые конструкции моделирования в
соответствии с соответствующим содержанием частного и общего уровня
(выполняется пользователями).
1.5.7.2 Применение фаз модели предприятия. Пример
Следующий пример (идентичный рисункам 2 - 3 [24]) иллюстрирует
фазы модели предприятия используемой среды. Он идентифицирует
определенную информацию, которая должна применяться и создаваться при
выполнении задач на различных фазах модели при подготовке
«Контрольного плана» опорной архитектуры предприятия (PERA).
Предварительная часть среды моделирования, ориентирующаяся главным
образом на обособленный уровень, представлена на рисунке 1.6.1,
Рисунок 1.6.1 - Разработка требований предприятия
На рисунке 1.6.1 представлено (с некоторыми изменениями
терминологии):
- на фазе идентификации домена (именуемой «идентификация»)
представлено назначение области деятельности предприятия (именуемой
«производственным объектом»);
- на фазе определения концепции (именуемой «фаза понятия»)
представлена идентификация миссии домена, видение перспективы и
30
ценностей для идентифицированного домена предприятия и применение
правительственной и производственной информации для выработки
политики домена;
- на фазе определения требований (именуемой «фаза определения»)
представлено применение этих политик, усиленное другой информацией
для определения требований домена на предварительном и более
детализированном уровне.
Описание фаз модели с точки зрения пользователя представлено в
таблице 1.6.1. Содержание различных фаз модели, представленных на
рисунках 1.5.7 - 1.5.11 (раздел 1.5.7.3), приведено во второй колонке. В
таблице 1.6.1 также показано различие между фазами определения
требований и проектной спецификации. Если требуемые возможности
определены по различным видам деятельности в модели определения
требований, соответствующие ресурсы установлены в модели проектной
спецификации. Кроме того, представления объекта 1), идентифицированы с
помощью входных и выходных данных для различных видов деятельности,
будут улучшены на фазе проектной спецификации; в частности,
информация, относящаяся к срокам и издержкам, является основным
объектом рассмотрения модели проектной спецификации. Информация,
относящаяся к статусу, будет также рассматриваться в рамках этой
последней модели.
1)
Термин «представление объекта» описывает подмножество
признаков объекта, действующих в данный интервал времени,
В общем, определенные модели на каждой фазе моделирования
предприятия становятся определенными моделями более низкого уровня на
последующих фазах, улучшая свои индивидуальные частные модели и/или
языковые конструкции моделирования в соответствии с содержанием
частного и общего уровней.
Таблица 1.6.1 - Фазы среды моделирования. Пример жизненного
цикла домена предприятия
Фаза
Связи с рисунками 1.5.7 - 1.5.11 или краткое
модели
описание содержания
1
Рисунок 1.5.7:
Идентификация
Домен предприятия: обработка заказа.
домена
Установленная граница:
- входные данные домена: заказ потребителя, части;
- выходные данные домена: продукт, заказ
поставщика;
- происхождение и назначение входов и выходов:
потребитель, поставщик
2
Миссия домена, видение перспективы и ценности,
Определение
политика в области эксплуатации.
понятия
Не входит в рисунки 1.5.7 - 1.5.11
31
3
Определение
требовании
4
Проектная
спецификация
Рисунки 1.5.7 и 1.5.8:
Процесс:
производственный
процесс,
административный процесс со всеми видами
деятельности
Входные
данные
Выходные
данные
деятельности (ЕА4):
деятельности (ЕА4):
- функция: части,
- функция продукта;
закупленные части
- управление: заказ
- управление: не
заводского цеха
используется;
- способность: сборка.
- способность: не
используется;
Рисунки 1.5.7 и 1.5.9
объект предприятия: часть, продукт, рынок, заказ,
отчет;
- представление объекта: часть, закупленная часть,
продукт.
Рисунки 1.5.7 и 1.5.10:
- набор ресурсов: заводской цех, сборочный цех»
машинный центр, контролер, оператор;
- представление объекта: сборочный цех, статус
сборочного цеха.
Рисунки 1.5.7 и 1.5.11:
организационный
объект:
предприятие,
департамент, член, центр принятия решении, перспектива
планирования;
- департаменты: заводской цех, разработки продукта,
планирования производства, закупок, продаж;
- член: контролер, оператор;
- перспектива планирования: месяц, неделя, день.
Рисунки 1.5.7 и 1.5.8
Процесс:
производственный
процесс,
административный процесс со всеми видами
деятельности.
Входные
данные
Выходные
данные
деятельности(ЕА4):
деятельности (ЕА4):
- функция: части,
- функция продукта;
закупленные части
- управление: заказ
- управление: статус
заводского цеха
деятельности;
ресурс:
ресурс
ресурс:
статус
сборки
ресурса
32
Рисунок 1.5.7 и 1.5.9:
- объект предприятия: часть, продукт, рынок, заказ,
отчет;
- представление объекта: часть, закупленная часть,
продукт.
Рисунки 1.5.7 и 1.5.10:
- объект ресурса: заводской цех, сборочный цех,
машинный цех, контролер, оператор;
- представление объекта: сборочный цех, статус
сборочного цеха.
Рисунки 1.5.7 и 1.5.11:
организационный
объект:
предприятие,
департамент, член, центр принятия решений, перспектива
планирования;
- департамент: ремонта, разработка продукта,
планирование производства, закупки, продажи;
- член: контролер, оператор;
5
Описание
внедрения
- перспектива планирования: месяц, неделя, день.
Модель проектной спецификации, измененной
отклонениями при внедрении от проектной спецификации
Не входит в рисунки 1.5.7 - 1.5.11
Рабочая эксплуатация модели домена (описание
модели применения). Не входит в рисунки 1.5.7 - 1.5.11
6
Операция
домена
7
Модель домена, измененная для определения
Определение
состояния конца срока службы компонентов домена
вывода
из предприятия.
эксплуатации
Не входит в рисунки 1.5.7 - 1.5.11
1.5.8 Применение представлений модели при ее разработке
1.5.8.1 Пример обработки заказа
Настоящий пример обработки заказа показывает применение понятия
представления с учетом четырех представлений, определенных в настоящем
стандарте. То есть функционального, информационного, ресурсного и
организационного представления (1.3).
Примечание - Пример приведен из [13].
Пример, изображенный на рисунке 1.5.7, представлен в форме схемы
объекта, представляющей процесс обработки на производственном
предприятии.
33
Рисунок 1.5.7 - Модельные представления для обработки заказа
Функциональное
представление
включает
эксплуатационные
процессы (производство и администрирование). Связанные с ними виды
деятельности обычно представляют в виде сетей деятельностей, связанных
заранее определенным контрольным потоком, использующим наборы
поведенческих правил. В целях упрощения эти процессные сети
представляют в виде прямоугольных рамок, именуемых «деятельности», как
показано на рисунках 1.5.8 - 1.5.11, для получения более подробной
информации (по отдельным представлениям).
Входные и выходные данные по видам деятельности представлены и
структурированы
в
информационном
представлении.
Объекты,
предприятия, используемые в обработке заказа, организованы в комплект
объектов (рынок, заказ, продукт и отчет), которые состоят из других
объектов. Различные объекты предприятия и их составляющие связаны с
другими объектами в одних и тех же или других представлениях. Такие
связи указывают при помощи направленных соединений между различными
объектами.
В ресурсном представлении необходимые ресурсы идентифицируют,
а также организуют в составные структуры (заводской цех), которые могут
перенимать организационную структуру предприятия (заводской цех
является департаментом). Людские ресурсы (контролер и оператор) как
члены департамента (ремонтный цех) также связаны с организационным
представлением.
Организационное представление включает связи между различными
организационными объектами на предприятии и идентифицирует их
34
обязанности. Такие обязанности могут быть на различных уровнях
организации и, как правило, выполняются членами организационного
объекта (сущности), уполномоченного принимать решения.
Понятие GRAI [12] центров принятия решений распространяется на
аспект принятия решений с помощью идентификации временных
перспектив различных центров принятия решений, которые качественно
оценивают аспект планирования принятия решений. Индивидуальные
представления приведены в следующих разделах.
1.5.8.2 Функциональное представление
Функциональное представление, наглядно иллюстрирующее процесс
обработки заказа, приведенный в 1.5.8.1, приведено на рисунке 1.5.8. Два из
трех идентифицированных доменов (заказчик и поставщик) далее не
детализируются, однако обеспечивают представление входных данных
(заказ, детали) для получения выходных данных (продукт, счет-фактура,
заказ поставщика) рассматриваемого домена предприятия. Последнее
включает
два
процесса
(администрирование,
производство),
идентифицированные в функциональном представлении в предыдущем
разделе.
Рисунок 1.5.8 - Функциональное представление для обработки
заказа
Разложение одного или двух процессов приводит к сети из четырех
видов деятельности предприятия, показанных в центральной части рисунка
1.5.8. В нижней части рисунка 1.5.8 представлены связи с объектами
35
информационного и ресурсного представления, которые идентифицированы
как входные и выходные данные деятельности предприятия. Не показаны
связи с организационным представлением, установленные через
ответственности людей или идентификацию организационных аспектов
(заводской цех, рассматриваемый как совокупность департамента и центра
принятия решений).
1.5.8.3 Оценка информации
В качестве иллюстрации информационного представления на рисунке
1.5.9 приведен пример обработки заказа. На рисунке 1.5.9 показаны
взаимосвязи между информационным и функциональным представлениями
с использованием только функциональных входов (детали и закупленные
детали) и выходов (продукт b) для сборочной деятельности.
Рисунок 1.5.9 - Информационное представление для обработки
заказа
Вся информация, использованная и полученная в результате
деятельности, является множеством объектов предприятия. «Детали» и
«продукт» представлены в информационном представлении как объекты
или проекции объектов (CIMOSA [13] Объектные виды или представления).
Как уже показано на рисунке 1.5.7, объект предприятия «деталь» является
частью объекта предприятия «продукт». Для оставшейся части
информационного представления на рисунке 1.5.9 представлены только
составные объекты и их связи.
Настоящее понятие объектного вида (представления) требует
многократного использования информации, как указано в объектных видах,
полученных из компонента «объект предприятия часть» (обе проекции
объекта используются признаки 1 и 2). Однако, все такие проекции объекта
36
носят временный характер, что означает, что они существуют только вместе
с экземпляром вида деятельности предприятия, а чрезмерный объем
информации не влияет на согласованность общей информационной модели.
Информационное представление можно использовать двумя
различными способами, представленными связями в виде двух стрелок.
a) Необходимые проекции объекта можно идентифицировать в
соответствии с потребностями производственных деятельностей, а объекты
предприятия
собираются
из
множества
проекций
объекта,
идентифицированных в ходе моделирования.
b) Проекции объекта выбираются из предварительно определенных
объектов предприятия.
Опция b) представляет собой предпочтительный способ обеспечения
согласованности модели предприятия и базы знаний предприятия.
1.5.8.4 Ресурсное представление
Ресурсное представление приведено на рисунке 1.5.10 с
использованием того же примера обработки заказа. Рисунок
идентифицирует
связи
между
ресурсным
и
функциональным
представлениями с использованием только ресурсов сборочной
деятельности. В данном случае снова применяется понятие «объектный вид
(представление)» (CIMOSA [13]). Как уже указывалось на рисунке 1.6.2,
ресурсный объект «Сборочный цех» вместе с людскими и
производственными ресурсами является частью объекта «Заводской цех».
Рисунок 1.5.10 - Ресурсное представление для обработки заказа
37
Объектный вид для ресурсов сборки описывает возможности самого
цеха, одну - для ресурсов сборки и одну - для статуса цеха после
завершения сборки. Последняя возможность обеспечивает получение
информации о продолжительности работы, сроках службы критических
компонентов и идентифицирует необходимые работы по обслуживанию.
Другим объектом ресурса является оператор, участвующий в сборке.
Объектные виды для оставшихся ресурсных возможностей и статуса
ресурса также обеспечены, но не показаны на рисунке 1.5.10:
Ресурсное представление может также применяться двумя
различными способами, указанными различными линиями со стрелками на
концах.
a) Необходимые проекции объекта можно идентифицировать в
соответствии с производственными видами деятельности, а ресурсные
объекты собираются из множества проекций объекта, идентифицированных
в ходе моделирования.
b) Проекции объекта выбирают из предварительно определенных
объектов предприятия.
Опция b) представляет собой предпочтительный способ обеспечения
согласованности модели предприятия и базы знаний предприятия.
1.5.8.5 Оценка организации
Организационное представление, иллюстрирующее пример обработки
заказа, приведено на рисунке 1.5.11. Начиная с общего понятая,
представленного в верхнем правом углу рисунка 1.6.2, обязанности
различных департаментов и их членов указываются для объектов или
объектных видов (представлений) в других представлениях CIMOSA [13]
(функция, информация и ресурс).
38
Рисунок 1.5.11 - Организационное представление для обработки
заказа
Внизу справа на рисунке 1.5.11 сетку GRAI (4) применяют для
представления связей между различными центрами принятия решений
(указано стрелкой). Центры принятия решений упорядочены в сетке в
соответствии с продолжительностью их перспектив планирования и
соответствующим периодом, необходимым для пересмотра решения.
39
Глава 2
Функциональные задачи малого предприятия
Функциональные задачи определяют структуру интегрированной
информационной системы: состав компонент и принципы их сопряжения,
сетевую модель, информационную модель, принципы организации защиты
информации и стратегию развития.
2.1.
Контуры управления малым предприятием.
В реальных системах управления орган управления и его руководитель,
как правило, имеют не одну цель, а несколько, достижение которых является
их задачей.
Для таких систем метод построения информационной модели,
изложенный, должен быть расширен. Информационные потоки,
обеспечивающие достижение каждой цели управления, могут иметь как
общие, так и собственные (специфические) части.
В сложных системах управления совместный анализ всех
информационных потоков, для достижения всех целей управления является
часто очень трудной, практически необозримой задачей. В таких случаях на
помощь может прийти метод, названный авторами методом единичных
контуров.
Единичным контуром управления называется часть общего процесса
циркуляции информации, связанная с достижением только одной цели
функционирования системы управления, имеющая только одну точку
диалога. Выделение одной цели управления существенно снижает сложность
анализа этой части общей системы.
Первым шагом на пути построения информационной модели системы
управления является деление всего контура управления на множество
единичных контуров. Этот процесс начинается с последовательного
рассмотрения целей управления. Для каждой цели формируется свой контур
управления. Его анализ осуществляется в соответствии с методом
построения информационной модели. Если простейший контур с одной
точкой диалога поддается автоматизации, то он является единичным и для
него строится информационная модель. Если автоматизация для него
практически невозможна, продолжается деление этого контура на более
простые так, как это было изложено выше. При этом появляются новые
точки диалога, в каждой из которых выполняется определенная функция по
достижению основной цели. Для каждой цели управления этот процесс
заканчивается формированием системы иерархически связанных единичных
контуров управления. Для каждого единичного контура и контура
достижения данной цели может быть построена информационная модель.
Пусть имеется n целей управления, тогда для каждой может быть
построено описание информационной модели:
,
40
(5.3)
(k=l, 2,..., n).
Нижний индекс (b) является признаком технологического характера
информационной модели.
В этом описании между единичными контурами могут быть
одноуровневые и многоуровневые связи. При одноуровневой связи
единичных контуров управления (рис. 0.4) все они имеют общее звено
принятия решения (общую точку диалога); при многоуровневой связи (рис.
0.5) между ними существует иерархическая взаимозависимость.
Информационные модели единичных контуров управления, как
правило, являются промежуточными (технологическими); на их базе
строится информационная модель всей системы управления. Синтез
информационных
моделей
единичных
контуров
управления
в
информационную модель системы начинается с выделения подмножеств,
имеющих общую точку диалога.
Орган управления (Д)
Объекты управления
Рис. Error! No text of specified style in document..1. Одноуровневая связь
информационных моделей единичных контуров
H(1)
H(1,1)
H(1,1,1)
H(1,2)
H(1,1,1)
H(1,3)
H(1,3,1)
41
H(1,3,2)
Рис. Error! No text of specified style in document..2. Многоуровневая связь
информационных моделей единичных контуров.
Каждое из этих подмножеств определяет множество одноуровневых
единичных контуров. Для каждого из этих множеств по описаниям из
множества
,
содержащим
временные
характеристики
функционирования системы, оценивается возможность объединения всех
точек диалога в одну и возможность объединения в одном управляющем
звене всех работ по реализации функций этого множества единичных
контуров. Если объединение возможно, то для этой точки диалога
формируются информационные массивы, множества источников и
получателей информации, множества блоков переработки информации,
параметрических связей и описаний временных характеристик. Конечным
результатом является информационная модель контура управления с
вершиной в j-й точке диалога:
,
Где m — общее число точек диалога информационной модели.
Если объединение функций управления множества одноуровневых
единичных контуров в одном управляющем звене невозможно, то это
множество делится на подмножества с разными точками диалога, и процесс,
описанный выше, повторяется для каждой из них.
В
результате
образуется
множество
Н(j)
(j = 1, 2, ..., m)
информационных моделей, каждая из которых имеет одну точку диалога.
Процесс циркуляции информации в контуре с вершиной в данной точке
диалога осуществляется в интересах достижения всех n целей управления.
Следующим шагом синтеза информационной модели Н является
объединение множеств Н(j) (j = 1, 2, ..., m). Этот этап синтеза осуществляется
над многоуровневыми контурами управления. Он, как правило, не
затрагивает множеств Р, R, М, Д, которые являются объединением множеств
Р(j), R(j), М(j), Д(j), входящих в описание Н(j):
;
;
;
.
Существенная часть работы при синтезе связана с корректированием
множества параметрических связей П и множества описаний временных
характеристик Т. Объединение Н(j) требует введения новых параметрических
связей, соединяющих частные информационные модели в общую, и
уточнения временных характеристик перемещения информации по этим
параметрическим связям.
Результатом синтеза является основная информационная модель.
2.2.
Экономическая информация и ее структура
Экономическая информация представляет собой различные сведения,
которые можно фиксировать, передавать, преобразовывать, хранить и
42
использовать для управления. Рассмотрение всей совокупности
экономической информации позволяет заключить, что она не однородна по
содержанию. К экономической информации относятся различные сведения,
отражающие
технологические,
социальные,
экономические,
производственные, демографические, хозяйственные процессы, явления,
объекты, если эти сведения используются в хозяйственной практике,
планово-экономической работе для принятия управленческих решений.
Основой таких сведений являются факты, т. е. данные о людях, станках,
продукции, сырье, материалах, затратах времени, материальных и денежных
средствах, планируемых или нормируемых. Поэтому система экономической
информации включает плановую, учетную, технологическую, нормативную,
расценочную, всевозможную справочную информацию, отражающую
сведения о продукции, ее поставщиках и потребителях, о кадровом составе
работающих, тарифах, запасах материальных ресурсов.
Экономическую информацию отличает ряд свойств. Она дискретна,
представлена в алфавитно-цифровом коде, требует фиксации в носителях
информации для последующей обработки, движется потоками, в процессе
обработки подвергается логическим и арифметическим операциям.
Экономическая информация может классифицироваться по признакам:
стабильности, функциям управления, по стадиям образования, функциям в
процессе обработки, способу отображения данных, структуре.
По стабильности экономическая информация делится на переменную и
условно-постоянную. Переменная информация отражает фактические
свойства и количественные характеристики производственных и
хозяйственных операций на конкретный момент времени. Условнопостоянная информация может длительное время оставаться неизменной для
многих одинаковых предметов и многократно использоваться при обработке.
Важным критерием отнесения информации к категории переменной или
условно-постоянной является коэффициент стабильности (
), который
рассчитывается по формуле
,
где
— количество неизменных позиций номенклатуры на начало
квартала, года;
— общее количество позиций номенклатуры на начало квартала,
года.
Информация считается условно-постоянной, если
и
информация многократно используется при решении экономических задач.
По функциям управления экономическая информация разделяется на
прогнозную, плановую, учетную, нормативную, которая реализуется в
функциональных подсистемах АСУ.
По стадиям образования выделяют экономическую информацию
первичную, которая не подвергалась обработке, и вторичную (производную).
Первичная информация возникает на начальной стадии процесса управления
43
в результате съема показаний приборов, установленных, например, на панели
автоматизированного стеллажа хранения материальных ресурсов, на станках,
автоматических линиях, при создании документов. Вторичная информация
получается в результате обработки первичной и может быть промежуточной
или результатной.
По функциям в процессе обработки экономическая информация
делится на входную, промежуточную, результатную. В качестве входной
информации может быть первичная, если она возникла внутри системы, либо
исходная, если эта информация поступила в систему из внешней среды —
другой АСУ или другого экономического объекта. Промежуточная
информация образуется в процессе автоматизированной обработки данных в
результате решения конкретной экономической задачи, промежуточные
результаты решения которой должны быть сохранены для использования при
выполнении последующих расчетов. Обычно такая информация выводится
из ЭВМ на машинные носители, как правило, на магнитные ленты или диски
с обязательной распечаткой ее на бумаге для удобства чтения и контроля при
хранении. Результатная информация содержит результаты решения
функциональных задач, как правило, выводится в алфавитно-цифровом коде
на печать и записывается на магнитные носители для накопления в
информационном фонде системы.
По способу отображения данных экономическая информация может
подразделяться на текстовую, в алфавитно-цифровом, цифровом,
символьном коде или графическую.
Вся
совокупность
экономической
информации —
сложное
образование, структура которого состоит из следующих уровней: потоки
информации; информационные массивы (файлы) с записью данных на
носителях информации (документах, перфокартах, магнитных или
перфолентах, магнитных дисках); документ или отдельная запись на
конкретном носителе данных; сообщение или показатель; реквизит;
алфавитно-цифровые знаки или символы.
Под
потоком
информации
понимается
сложившееся
или
организованное в пределах системы движение информационных
совокупностей (массивов документов, информационных массивов на
машинных носителях, сформированных сообщений для передачи по каналам
связи) в определенном направлении при условии, что эти информационные
совокупности имеют общий источник и общий приемник.
При установлении важнейших параметров информационных потоков,
выявлении отношений между элементами потоков независимо от содержания
информации, характера ее дальнейшего использования, при выборе
технических средств обработки и передачи информации, она
рассматривается в синтаксическом аспекте. При этом выявляются
направления движения потоков информации, их связь с функциями
управления, отношение к процессу обработки, устанавливается структура
потоков, степень стабильности их элементов, количественные параметры.
44
Направления потоков информации в системе определены структурой
управления объекта, существующими в нем функциональными и
организационными связями. Функции, реализуемые в системе управления,
порождают потоки плановой, прогнозной, учетной, нормативной и другой
информации. Наиболее крупные элементы потока — информационные
массивы (документов, машинных носителей). Цикличность управленческих
работ оказывает влияние на стабильность элементов потока. Если элементы
потока (сообщения, показатели, документы) систематически повторяются и
длительное время не изменяют своего значения, то такие информационные
совокупности выделяют в самостоятельные потоки условно-постоянной
информации. Потоки переменной информации характеризуются большой
частотой изменений, приводящей к почти полному обновлению данных.
Важнейшими
количественными
параметрами,
характеризующими
информационные потоки, являются коэффициент пропускной способности,
максимальная величина потока, плотность потока, которые устанавливают в
процессе проектирования и используют при создании технического и
технологического обеспечения АСУ.
При изучении экономической информации, формировании состава
элементов ее потоков большое значение придается отбору полезной для
хранения, накопления и обработки информации. Это устанавливается в
процессе прагматического анализа, когда выявляется полезность,
практическая значимость конкретных данных для решения функциональных
задач системы, принятия управленческих решений. Так как процесс принятия
решений предполагает получение и обработку поступающих сведений,
сопоставление полученной информации с имеющейся в системе, анализ
причин отклонений в деятельности системы от ранее намеченных
параметров, то в основу критерия оценки полезности информации кладется
влияние поступившего сообщения на изменения в представлении
потребителя о состоянии управляемого объекта.
Если синтаксический анализ информационных потоков позволяет
обоснованно выбирать комплекс технических средств для сбора,
регистрации, передачи, обработки, накопления и хранения информации,
устанавливать рациональные технологические режимы обработки данных,
прагматический анализ позволяет выявлять полезную информацию в потоках
для последующей обработки и хранения в системе, то семантический анализ
необходим для изучения потока с точки зрения смысла, передаваемого
отдельными его элементами — сообщениями, показателями. Это особенно
важно при реализации работы в диалоговом режиме, когда требуется
однозначное распознавание вводимых в систему сообщений как человеком,
так и техническими средствами, прежде всего ЭВМ — важнейшим средством
информационного обмена работников аппарата управления в процессе
выработки решения.
45
В автоматизированных системах организационного управления
элементами информационных потоков являются составные единицы
экономической информации — сообщения и показатели.
Основной единицей экономической информации принято считать
показатель. Показатель трактуется как высказывание, содержащее
количественную характеристику какого-либо свойства отображаемого
технико-экономического объекта. Показатель можно определить и как одну
из форм существования экономической информации, основное высказывание
языка экономического управления, которое устанавливает состав понятий
этого языка, его словарь, набор грамматических конструкций [11].
Показатель [72] принято описывать набором терминов в виде
структурной формулы, раскрывающей семантический смысл показателя (Р):
,
где Р — показатель;
— знак соответствия;
И — идентификатор;
X — числовое значение показателя.
Идентификатор (И) включает наименование показателя (S),
раскрывающего его экономический смысл: S О, П, Ф. В состав
наименования показателя входят термины О, П, Ф, обозначающие: О —
характеризуемый показателем объект, т. е. то, что характеризуется
(продукция, работающие, капитальные вложения); П — процесс или
состояние, в котором находится характеризуемый объект, т. е. что делается с
объектом (наличие или численность работающих, производство продукции,
себестоимость продукции и т. п.); Ф — формальный способ вычисления
показателя, т. е. объем реализации продукции (абсолютный показатель),
удельный вес (относительный показатель). Дополнение показателя (Д) —
набор терминов, конкретизирующих показатель, прежде всего его числовое
значение: Д
Е, В, С, У. В дополнение входят термины: Е — единица
измерения; В — время (период или дата), к которому относится показатель;
У — функция управления (планирование, учет), к которой относится
показатель; С — термины, указывающие, кто производит действие над
характеризуемым объектом, т. е. субъект (предприятие, организация,
министерство, ведомство).
Содержательный анализ показателей на всех уровнях управления
отрасли материально-технического снабжения позволил упорядочить,
выявить взаимосвязи и построить системы показателей АСУ. Действующая в
АСУ система показателей обеспечивает отражение всех элементов системы
материально-технического
снабжения,
ее
производственных
и
хозяйственных процессов. Система показателей оказывает существенное
влияние на создание средств формализованного описания элементов
экономической информации, разработку локальных и обоснование
применения общесоюзных классификаторов и кодов, создание языковых
средств общения работников аппарата управления с КТС, определение
46
содержания управленческой документации и информационных массивов.
Дальнейшее совершенствование системы показателей должно освободить ее
от необоснованного дублирования, обеспечить необходимую сопоставимость
показателей как внутри АСУ, так и с АСУ других назначений и уровней.
2.3.
Унифицированная документация
Необходимым условием эффективного функционирования АСУ
является использование унифицированных систем документации. Под
документом понимается информационное сообщение на естественном языке,
зафиксированное рукописным или печатным способом на бланке
установленной формы и имеющее юридическую силу. Каждый документ
включает информационные элементы — реквизиты-признаки и реквизитыоснования, которые располагаются на бланке линейно, в форме таблицы,
анкеты или смешанным способом. Под унификацией документов понимается
рациональное сокращение числа физических, структурных, информационных
элементов исходного множества документов.
Структура унифицированной системы документации может состоять,
например, из двух основных разделов. Первый раздел — «Унифицированные
формы документов» — включает классификатор документации, альбом форм
унифицированных
документов
и
порядок
индексации,
схемы
документооборота, отраслевые и государственные нормативно-технические
материалы по применению унифицированных форм документов. Второй
раздел содержит государственные стандарты и методические материалы,
необходимые для регламентации порядка внедрения и обращения
унифицированной системы документации.
Унификацией должны быть охвачены следующие группы документов:
 планово-расчетная документация
 планово-нормативная документация для предприятий и организаций
 организационно-распорядительная документация (извещения о
выделении материальных ресурсов, заказы и спецификации, планы
прикрепления, разнарядки);
 отчетно-статистическая документация; оперативно-статистическая
документация; оперативно-контрольная документация;
 первичная учетная, бухгалтерская и финансовая документация.
В альбоме форм, включенных в состав унифицированной системы
документации по материально-техническому снабжению и сбыту, документы
объединены в группы:
формы заявок и расчетов потребности по различным видам сырья,
материалов и оборудования;
формы материальных балансов и планов распределения; формы
документов по доведению фондов на продукцию (включая формы
документов на изменение фондов);
47
формы документов по специфицированию фондов на продукцию;
формы документов по занарядке продукции; формы документов по
оперативно-контрольной информации. На оборотной стороне форм
документов указан порядок их составления и представления, а также
некоторые дополнительные замечания, касающиеся номенклатуры
продукции, сроков ввода в эксплуатацию объектов, для которых заказывается
продукция. Сформулированы рекомендации по использованию паспортов на
оборудование, каталогов, комплектовочных ведомостей, приведено
требуемое количество экземпляров заполняемой формы.
Кроме унификации носителей исходной (первичной) информации
разрабатываются
унифицированные
формы
вывода
результатной
информации.
Цель
создания
унифицированной
системы
документации
формирование документов, наиболее полно приспособленных для принятия
управленческих решений. Унификация форм документов должна
максимально снижать затраты на сбор, обработку и передачу информации,
обеспечивая в то же время ее полноту и достоверность.
2.4.
Подсистема определения потребности в продукции
В подсистеме решается круг вопросов, связанных с разработкой общих и
частных планов.
В подсистеме решаются следующие основные комплексы задач:





определение предварительной потребности,
предварительная увязка объемов производства и потребления,
разработка материальных балансов,
распределение фондов,
определение специфицированной потребности.
Большой объем обрабатываемой в подсистеме информации сочетается с
многообразием экономико-организационных условий решения задачи.
Номенклатура продукции определяется на разных уровнях операционной
деятельности. При этом методы решения функционально тождественных
задач весьма разнообразны. Существенное влияние на методологию
планирования оказывают такие факторы, как степень детализации
номенклатуры, тип производства, вид хозяйственных связей, степень
востребованности продукции.
Составление плана представляет собой многошаговый процесс,
требующий координации деятельности органов планирования с
многочисленными
внешними
системами.
Схема
функциональных
взаимосвязей
подсистемы
определения
потребности
с
другими
компонентами информационной системы приведена на рис.11.
Рис. 11. Основные функциональные связи подсистемы определения
потребности в продукции
48
Сопряженные внешние системы
Задачи подсистемы
АСПР
АСГС
АСУ
МВТ
АСУ
ГКЭС
ОАСУ
АСУП
Определение
предварительной
потребности
Предварительная увязка
объемов производства и
потребления
Разработка материальных балансов
Распределение
фондов
Определение
специфицированной
потребности
(SCM – Supply-chain management, SSM – Sales and service management, ERP –
Enterprise resource management, MES – Manufacturing execution system, P/PE –
Plant and process engineering, CON – Real-time process control, PMC - process
monitoring and control system)
Первый этап разработки годового плана начинается с определения
предварительной потребности на уровне контрольных цифр перспективного
плана развития, задания по снижению норм расхода сырья и материалов, из
низовых уровней — исполнительные балансы за предыдущий год, от PMC
системы — отчеты о выполнении заданий по снижению норм расхода сырья
и материалов. По каждому наименованию ресурса в укрупненной
номенклатуре прогнозируется величина потребности в целом по
предприятию и по направлениям использования — для фондодержателей,
экономических субъектов, отдельных заводов или производств.
Производится предварительный расчет ресурсов по планируемой
номенклатуре в разрезе предприятия в целом и по источникам поступлений
заявок. Проведение расчетов по каждому из направлений использования и
источников поступлений представляет самостоятельную задачу с присущими
для нее методами решения.
На втором этапе разработки плана уточняется потребность и величина
ресурсов для удовлетворения этой потребности. Размер потребности на
уровне предприятия уточняется на основе полученных из ОАСУ сводных
заявок и расчетов потребности. Отчетные данные об остатках промышленной
49
продукции поступают из АСГС. Объем ресурсов уточняется на основе
проектов планов производства, поступающих в отделы производственного
планирования.
Третий этап составления плана — балансирование. На основе
накопленной на первых двух этапах информации и проекта плана развития
составляется расчетный баланс. Он представляет собой равенство:
,
где
— емкость рынка в i-й продукции;
— величина ресурсов i-й
продукции. При дефиците ( > ) либо избытке продукции ( < )
балансовая увязка может быть достигнута различными путями: увеличением
(сокращением) объемов производства, увеличением (сокращением) импорта
и экспорта за счет резервов. Применение ИКТ, методов многовариантного
планирования и балансовых расчетов позволяет определить наиболее
целесообразное использование ресурсов по направлениям расхода.
Предложения о ликвидации де-балансов передаются в АСПР, ОАСУ. В
случаях, когда дефицит продукции ( > ) не может быть устранен
корректировкой планируемых показателей, величина потребности
принимается на уровне выделенных ресурсов, и с учетом внесенных
коррективов решается задача их распределения. В результате мероприятий
по ликвидации диспропорций в снабжении народного хозяйства
разрабатываются проекты материальных балансов.
На четвертом этапе распределяются фонды в балансовой
номенклатуре. Для решения задачи используется разнообразная внешняя
информация: из АСПР поступает перечень планов производства; из ОАСУ —
ведомости распределения материальных ресурсов по номенклатуре,
исполнительные балансы; от АСУ предприятий - исполнительные балансы.
Распределение продукции производится с учетом степени ее дефицитности
таким образом, чтобы наиболее полно обеспечить основные виды
производства. Результаты расчетов в виде фондовых извещений передаются
в ОАСУ, АСУП.
На заключительном этапе составления плана определяется
специфицированная потребность в материальных ресурсах. После
утверждения плана в определенный срок окончательно корректируются
выделенные средства.
2.5.
Подсистема материально-технического снабжения
Основная цель функционирования подсистемы УМТС состоит в
удовлетворении потребностей производства в материальных ресурсах при
минимуме затрат на их приобретение, транспортировку и хранение.
Оптимизация потоков материальных ресурсов в АСУП достигается путем
решения большого числа задач планирования, учета и контроля, анализа и
регулирования. Для каждой из задач определяется базовый вариант решения
и его модификации, задаются наборы параметров, дающие возможность
пользователю выбрать нужный вариант решения. Предусматривается и
добавление отдельных процедур либо их замена без изменения остальных.
50
Задачи подсистемы материально-технического снабжения:





расчет потребности в материалах и комплектующих
расчет лимитов материалов и комплектующих
учет обеспеченности материалами и комплектующими
оперативный учет движения материалов и комплектующих
оперативный учет реализации фондов по материалам и
комплектующим
 контроль за состоянием запасов по материалам и комплектующим
 статистическая отчетность
Сопряженные внешние системы
Задачи подсистемы
Системы
АСУ
АСГС
ОАСУ
постав
щиков
Расчет потребности
материалов в свободной
номенклатуре
Расчет специфицированной потребности в
материаллах
Оперативный учет
реализации фондов
Составление
статистической
отчетности
Успешное решение задач материально-технического снабжения в
АСУП зависит от уровня информационного обеспечения. Информационное
обеспечение подсистемы УМТС включает показатели, разнообразную
первичную документацию, классификаторы различного вида, массивы
данных на машинных носителях. Его качественный уровень во многом
предопределяет
эффективность
процесса
управления
движением
материальных ресурсов на предприятии. То обстоятельство, что
информационные связи подсистемы весьма многочисленны и не
ограничиваются рамками АСУ предприятия, создает трудности при
проектировании информационного обеспечения. Интенсивный обмен
данными с АСУ сторонних предприятий, ведомств, организаций требует
построения информационной системы с высокой степенью адаптации.
Следует учитывать разнообразие поступающих в подсистему УМТС форм
первичных документов, используемых систем классификации и кодирования.
Информация, передаваемая вне подсистемы, должна быть представлена в
виде, удовлетворяющем требованиям получателей. Решение указанных
51
проблем существенно упрощается в условиях применения унифицированных
систем документации, единых классификаторов.
С созданием банков данных совокупность сведений, отражающих
разные стороны процесса движения материальных ресурсов, образует в
памяти ЭВМ взаимосвязанные массивы информации с минимальной
избыточностью. Они являются составной частью базы данных и
используются как для решения задач подсистемы УМТС, так и других
функциональных подсистем АСУП. В базу данных входят следующие
массивы информации по МТС: технико-производственных норм — содержат
характеристики условий поставок, подвижного состава, складских
помещений и оборудования; норм материальных затрат — нормы расхода
материалов, нормы запасов; номенклатура-ценник на материалы, покупные
полуфабрикаты и готовые изделия; справочные данные — содержат
характеристики материалов в укрупненной номенклатуре и по группам
материалов; выделенные фонды МТС по поставщикам; массивы
оперативного учета движения материалов на общезаводских складах, в
цехах.
Кроме того, при решении задач снабжения используется информация
из других подсистем АСУП: массив применяемости деталей и сборочных
единиц в изделиях из подсистемы технической подготовки производства;
массивы планов производства из подсистемы технико-экономического
планирования;
массивы
квартальных
и
месячных
подетальных
производственных программ, оперативного учета производства из
подсистемы оперативного управления основным производством.
Важным фактором, оказывающим влияние на повышение
эффективности материально-технического снабжения в АСУП, является
применение экономико-математических методов, моделей и их реализация с
использованием ЭВМ.
С помощью информационных задач реализуется справочная функция.
Алгоритм их решения сводится, главным образом, к поиску нужной
информации из базы данных. В подсистеме УМТС к информационным
относятся задачи, отражающие наличие определенного вида сырья и
материалов на складе, в цехе, движение материальных ресурсов на
конкретную дату. Наличие такого рода сведений повышает уровень
информированности персонала функциональных и линейных служб
предприятия, способствует качественному улучшению управления
материально-техническим снабжением. Однако технические трудности,
связанные с реализацией справочной функции, приводят к тому, что
информационные задачи весьма редко решаются на практике.
В расчетных задачах преобразование данных осуществляется в
соответствии с алгоритмом прямого счета. Например, лимит отпуска
материальных ресурсов цехам ( ) рассчитывается по формуле
,
где —потребность цеха в i-м виде материального ресурса;
52
— планируемый цеху запас материального ресурса i-го вида;
— остаток i-го вида материального ресурса на начало планируемого
периода.
Преобразование информации здесь сводится к выполнению
простейших арифметических операций, хотя машинная реализация
алгоритма при этом может оказаться весьма сложной. Кроме указанной
задачи, к расчетным относятся задачи учета, контроля и отчетности.
В оптимизационных задачах на основе одного либо многовариантных
расчетов достигаются наилучшие решения по управлению материальными
ресурсами. Сфера приложения экономико-математических методов в задачах
снабжения довольно обширна.
Влияние случайных факторов при расчете показателей МТС
обусловливает использование в плановой практике теории вероятности,
необходимость прогнозных расчетов плана МТС требует применения
методов
прогнозирования.
Оптимизация
материальных
запасов,
совершенствование управления складскими процессами достигаются путем
использования методов теории массового обслуживания.
Однако в большинстве действующих АСУП методы прямого счета
превалируют даже в тех задачах снабжения, для решения которых
целесообразно привлечение математического аппарата. Такой подход, хотя и
снижает трудоемкость расчетов, повышает их достоверность и
оперативность, не решает проблемы качественного совершенствования
управления.
Например,
определение
перспективной
потребности
предприятий в материальных ресурсах осуществляется обычно методом
прямого счета. Отсутствие в период заявочной кампании утвержденного
плана производства, научно обоснованных норм приводит к тому, что
заявляемая потребность нередко отличается от действительно необходимой
на 30% и более. При использовании методов математического
прогнозирования отклонения составляют лишь около 3% [38]. Применяют
различные методы прогнозирования в зависимости от характера исходной
информации: регрессионного анализа, аналитического выравнивания,
линейного
предиктора.
Наибольшее
распространение
получили
регрессионные
модели,
позволяющие
установить
связь
между
прогнозируемыми показателями: величиной потребности на основное
производство — , капитальным строительством —
и влияющими на них
факторами: объемом валовой продукции —
, строительно-монтажных
работ — . Уравнения регрессии в общем виде могут быть представлены
следующим образом:
;
,
где
;
— коэффициенты уравнений
регрессии.
Установив аналитический вид функции (гипербола, парабола, прямая,
показательная функция) и определив методом наименьших квадратов
53
значения коэффициентов уравнений регрессии, можно достаточно точно
прогнозировать величину потребности в материальных ресурсах.
Следует иметь в виду, что использование методов математического
прогнозирования эффективно не во всех случаях. В условиях резких скачков
фактического потребления материальных ресурсов, вызванных, например,
изменениями плановых заданий, метод экстраполяции не дает требуемой
точности.
При наличии обоснованных норм и стабильных плановых заданий
приемлем прямой расчет потребности в материалах, полуфабрикатах и
комплектующих изделиях. Используются подетальный или поиздельный
методы определения потребности. При подетальном методе потребность (П)
рассчитывается по формуле:
,
где
— норма расхода i-го вида материальных ресурсов на
производство j-й детали;
—объем производства j-х деталей.
Подобным же образом, используя поиздельные нормы расхода и
данные об объеме производства в изделиях, определяется потребность
поиздельным методом.
2.6.
Подсистема управления сбытом продукции
Сбыт продукции — акт возмещения издержек производства и
получения прибыли — определяет общественную потребность в
произведенном продукте. В условиях постоянно расширяющихся
экономических связей роль служб сбыта промышленных предприятий
существенно повышается. Осуществляя связь с потребителями продукции,
они участвуют в формировании номенклатурного плана производства,
обеспечивают выполнение договорных обязательств.
Задача подсистемы управления сбытом:
- расчет плана поставок,
- оперативно-календарное планирование,
- учет движения готовой продукции,
- учет реализованной продукции,
- оперативный контроль за формированием портфеля заказов,
- составление статистического отчета.
(этот список можно развернуть в таблицу см. желтую книгу стр. 77)
Управление
сбытом —
функция
различных
подразделений
предприятия. Отдел сбыта, получив фондовые наряды на поставку
продукции, заключает хозяйственные договора с заказчиками, участвует в
разработке планов реализации готовой продукции, оперативно руководит
работой по ее отгрузке, организует оперативный учет готовой продукции.
Отдел технического контроля проверяет качество отгружаемой продукции.
Финансовый отдел контролирует реализацию и поступление средств за
54
проданную продукцию. В функции бухгалтерии входят учет поступления
средств за реализованную продукцию, разработка отчетности о движении
готовой продукции.
Как видно, рекомендуемый перечень содержит в основном задачи
учета и контроля. Нередко же на предприятиях решается еще более узкий
круг задач. Между тем качественное совершенствование управления сбытом
продукции может быть достигнуто лишь на базе комплексной автоматизации
задач планирования, учета и контроля, анализа, регулирования. Важнейшие
среди них; формирование графика отгрузки готовой продукции, составление
плана реализации, прогнозирование сумм реализации и прибыли, анализ
состояния портфеля заказов, производственных заданий, анализ запасов
готовой продукции на складе, анализ отклонений отгрузки и реализации
готовой продукции от заданных графиков.
Состав информационного обеспечения подсистемы традиционен. Он
включает
показатели,
первичные
документы,
классификаторы,
информационные массивы и т. п.
Для первичных документов по сбыту-продажам характерны большой
удельный вес условно-постоянных данных, многострочность. Многие
документы
выписываются
в
нескольких
экземплярах,
требуют
предварительной (арифметической) обработки. Требуется автоматизировать
выписку платежных требований (поручений), ведение карточек складского
учета готовой продукции. Некоторые производные документы могут быть
получены автоматически путем распечатки на ЭВМ. Следовательно, формы
документов по сбыту должны отвечать требованиям, обусловленным
системой электронного документооборота обработкой информации.
В подсистемах управления сбытом широко используются
классификаторы: промышленной и сельскохозяйственной продукции,
предприятий и организаций, управленческой документации, обозначений
единиц веса и меры, величин счета и т.д.
Создание интегрированных систем обработки информации по сбыту
позволяет путем формирования единого информационного фонда сократить
дублирование данных, время поиска необходимой информации. База данных
подсистемы включает взаимосвязанные массивы информации.
Подсистема управления сбытом имеет информационные связи с
другими подсистемами АСУП: в части планирования производства и
реализации продукции —
с подсистемой технико-экономического
планирования; в части оперативного планирования выпуска продукции - с
подсистемой оперативного управления основным производством; в части
учета отгрузки и реализации готовой продукции — с подсистемой
бухгалтерского учета; в части управления транспортным хозяйством — с
подсистемой управления вспомогательным производством; в части учета
качества выпускаемой продукции — с подсистемой управления качеством.
Большая часть задач подсистемы решается методом прямого счета, это
задачи учета и контроля, отчетности, оформления документации с помощью
55
ЭВМ. Автоматизация подобных работ не только снижает трудоемкость
расчетов и повышает их оперативность, но и дает возможность увеличить
степень
детализации
исследуемых
процессов,
расширить
круг
рассматриваемых проблем управления сбытом. Многие задачи планирования
сбыта должны решаться с применением методов оптимизации. К их числу
относится, например, задача планирования реализации и отгрузки
продукции. Полученный в результате ее решения план-график реализации и
отгрузки должен удовлетворять различным требованиям. В интересах
поставщика в первую очередь отгрузить наиболее дорогую продукцию
дальним потребителям — это позволит скорее выполнить план реализации. С
точки зрения транспортных организаций важно обеспечить прохождение
железнодорожными
составами
максимальных
расстояний
без
расформирования. Для потребителей представляет интерес равномерность
отгрузки продукции. Таким образом, возникает многокритериальная задача,
оптимальное решение которой может быть получено с помощью методов
математического программирования. В качестве критерия оптимальности
принимается одно из указанных выше требований.
2.7.
Подсистема формирования хозяйственных связей.
Хозяйственные связи в материально-техническом снабжении
представляют собой отношения, возникающие в процессе обмена
материальными ресурсами между поставщиками и потребителями средств
производства. Эффективность производства товаров и услуг во многом
предопределяется структурой и уровнем организации хозяйственных связей.
В подсистеме решаются задачи перспективного и текущего
планирования экономически целесообразных связей между производителями
и потребителями продукции, задачи, обеспечивающие реализацию этих
связей. Решение задач подсистемы предполагает взаимодействие с другими
АСУ (рис. 12Error! Reference source not found.).
56
Сопряженные внешние системы
Задачи подсистемы
АСПР
АСГС
АСУ
АСОЭИ
цен
ОАСУ
АСУП
Размещение
ассортиментного заказа
промышленности
Прикрепление
потребителей к
поставщикам
Формирование прямых
длительных
хозяйственных связей
Определение форм
снабжения
Рис. 12. Основные функциональные связи подсистемы
формирования хозяйственных связей
(SCM – Supply-chain management, SSM – Sales and service management, ERP –
Enterprise resource management, MES – Manufacturing execution system, P/PE –
Plant and process engineering, CON – Real-time process control)
На стадии перспективного планирования определяется структура
поставок, прогнозируется объем продукции в укрупненной номенклатуре по
формам снабжения, планируются прямые длительные хозяйственные связи.
Расчеты проводятся по укрупненной номенклатуре в региональном разрезе.
Совершенствование хозяйственного механизма предусматривает при
организации прямых длительных хозяйственных связей заключение
договоров между предприятиями. При планировании прямых длительных
хозяйственных связей используются сведения о перспективном размещении
ресурсов продукции в региональном и отраслевом разрезах, техникоэкономические показатели развития отраслей, поступающие из АСПР,
ОАСУ. АСУ предприятий разрабатывают и представляют в Госснаб
предложения о переводе на прямые длительные хозяйственные связи с их
технико-экономическим обоснованием.
Наиболее трудоемким является этап текущего планирования
хозяйственных связей. На основе данных о потребности народного хозяйства
в продукции и планов производства рассчитывается план размещения
ассортиментного заказа промышленности. Необходимость в этом возникает
при различной степени детализации номенклатуры ресурсов и потребности.
Для решения задачи используются прейскуранты цен и изменения к ним,
поступающие из АСОЗИ цен, сведения о магистральном, внутрирайонном
транспорте, транзитные нормы из АСУ транспортных министерств.
57
Показатели, характеризующие надежность поставщика, поступают из АСГС.
Значительный
объем
информации,
включающий
показатели
взаимозаменяемости, качества продукции, проекты планов производства,
поступает в подсистему формирования хозяйственных связей от АСУ
отраслей
и
предприятий.
Разрабатываемые
варианты
проекта
ассортиментного плана производства в разрезе изготовителей и
внутриплановых периодов передаются в ОАСУ, АСУП. Оптимизация
планирования размещения заказов способствует повышению объема выпуска
продукции без дополнительных капиталовложений.
Задача прикрепления потребителей к поставщикам связана с решением
нескольких нередко противоречивых проблем: при полном удовлетворении
потребностей потребителя и максимальном сокращении транспортных
расходов следует обеспечить наиболее рациональную загрузку оборудования
поставщика. Для решения задачи необходимы транспортно-технологические
характеристики поставщиков и потребителей, поступающие в АСУ Госснаба
от АСУ предприятий, планы перевозок, получаемые от АСУ транспортных
министерств, показатели, характеризующие качество продукции в разрезе
поставщиков из ОАСУ. Разрабатываемые планы прикрепления пересылаются
в АСУ предприятий и отраслевых министерств.
Цель решения задачи «Выбор формы снабжения» состоит в
определении объемов складских и транзитных поставок, величины поставок
в порядке подсортировки. Здесь необходима разнообразная информация,
поступающая из внешних систем: прейскуранты цен и изменения к ним из
АСОЭИ цен, транзитные нормы из АСУ транспортных министерств, нормы
производственных запасов из ОАСУ, показатели, характеризующие
транспортно-заготовительные издержки, взаимозаменяемость продукции,
объемно-временные характеристики потребления из АСУП.
Совершенствование хозяйственных связей на базе использования
экономико-математических методов и ЭВМ дает значительный
экономический эффект.
Формирование хозяйственных связей рассматривается в следующих
временных и функциональных разрезах: перспективное планирование,
текущее планирование и оперативное управление.
На стадии перспективного планирования решаются комплексные
задачи:
 прогнозирование объемов поставок продукции производственнотехнического назначения по формам снабжения (складской и
транзитной), а также в порядке подсортировки (цеховой, заводской).
Расчеты производятся, как правило, по укрупненной номенклатурее;
 прогнозирование развития и организации длительных хозяйственных
связей — разработка схем прикрепления потребителей к поставщикам,
определение объемов поставок по укрупненной номенклатуре в целом,
а также по отдельным видам производства.
58
На стадии текущего планирования решаются задачи:
 согласование с поставщиками размещения ассортиментного заказа
промышленности на основе информации о потребности народного
хозяйства в развернутой номенклатуре продукции и планов
производства в групповой и подгрупповой номенклатуре;
 формирование массивов потребности по формам поставки —
транзитной, складской, в том числе в порядке внутрисистемной
подсортировки, на основе специфицированных требований;
 прикрепление потребителей к поставщикам на основе плановой
информации о потребностях и ресурсах, разработанной на
предшествующих этапах;
 оформление планов поставок и доведение их до исполнителей;
организация договорных обязательств между поставщиками и
потребителями продукции.
На стадии оперативного управления корректируются плановые задания
по поставкам продукции.
Исходная информация поступает от подсистемы определения
потребности и задачи размещения ассортиментного заказа на
территориальном уровне, а также из задачи «Выбор форм снабжения» при
прикреплении потребителей к снабженческо-сбытовым базам. Выходная
информация используется для оформления планов поставки.
Постановка задачи модифицируется на два основных вида — выбор
форм снабжения на основе сравнения транспортно-заготовительных затрат
по видам товародвижения и на основе предельных объемов потребности,
обеспечиваемой складской формой снабжения.
Первоочередные задачи подсистемы — задачи текущего планирования
товарных запасов на предприятиях по поставкам, учета, отчетности и
контроля товарных запасов на базах и производственных запасов у
потребителей на территориальном уровне.
Выходная информация формируется из планов поставки продукции на
базу, планов-графиков поставки потребителям, фактической поставки
продукции на базу.
Выходная информация формируется из следующих массивов:
приходные
ордера,
товарно-транспортные
накладные,
накладные,
фактические остатки товара, сличительная инвентаризационная ведомость по
складам, незакодированные позиции товара, корректировочная ведомость по
остаткам товара, отклонение цен по складу.
Выходная информация содержит:
 данные об остатках продукции на определенную дату
специфицированной номенклатуре в натуральном выражении;
59
в
 сведения о реализации продукции с базы потребителям за отчетный
период и с начала года в специфицированной номенклатуре в
натуральном выражении;
 сведения о поставке продукции на базу за текущий период в
специфицированной номенклатуре в натуральном выражении.
Задачи, входящие в подсистему контроля поставок продукции,
призваны повышать надежность выполнения поставок, а также обеспечивать
своевременной и полной информацией звенья организационной структуры
предприятия для принятия решений
2.8.
Подсистема управления запасами.
Решение проблемы надежности реализации связей достигается путем
управления запасами средств производства. Определение структуры и
минимально допустимого объема совокупного запаса, обеспечивающего
непрерывность процесса воспроизводства, является основной целью
функционирования подсистемы управления запасами. Рост объемов
производства и, как следствие, возрастание массы материальных ресурсов в
форме запасов требуют совершенствования методов управления ими.
Решение этой задачи связано с улучшением нормирования,
планирования, учета всех видов запасов.
Различают производственные и товарные запасы продукции
производственно-технического
назначения.
Средства
производства,
предназначенные для производственного потребления и находящиеся на
складах предприятий, образуют производственные запасы. Запасы готовой
продукции на складах предприятий, на базах и складах сбытовых
организаций составляют товарные (сбытовые) запасы. Они в свою очередь,
как и производственные, подразделяются на текущие и страховые.
Текущий запас обеспечивает непрерывность производства между
смежными запланированными поставками; страховой — достижение
надежности функционирования производства при отклонениях в объемах и
интервалах поставок.
Задачи подсистемы решаются на всех иерархических уровнях системы
управления и обеспечивают реализацию функций планирования, учета,
контроля, анализа и регулирования запасов.
Решение задач планирования позволяет рассчитать плановые величины
запасов. Функция учета в подсистеме реализуется комплексом задач,
отражающих фактический уровень запасов. Задачи контроля дают
возможность определить величину и характер отклонений фактических
запасов относительно запланированных показателей. Реализация в
подсистеме функции анализа состояния запасов позволяет установить
факторы, обусловливающие структуру и объем запасов, дать их
количественную оценку. Задачи регулирования призваны устранить
60
нежелательные отклонения фактических запасов относительно плановых
показателей.
Реализация указанных функций управления на каждом из
иерархических уровней предприятия имеет свою специфику. На нижних
уровнях управления разрабатывают нормы, осуществляют учет и контроль
товарных запасов, принимают меры по устранению излишних и
сверхнормативных остатков. В центральных органах управления определяют
сводные нормы товарных запасов, задания по дополнительному накоплению
запасов на базах и складах системы, анализируют отчетные данные,
перераспределяют материальные запасы.
Задачи подсистемы
Сопряженные внешние системы
АСПР
АСГС
ОАСУ
АСУП
Расчет норм и
контрольных значений
товарных запасов на
предприятиях по
поставкам продукции
Учет и контроль
фактического состояния
товарных запасов на
предприятиях по
поставкам продукции
Учет и контроль
фактического состояния
совокупных запасов
Рис. 13. Основные функциональные связи подсистемы управления
запасами с другими АСУ
(SCM – Supply-chain management, SSM – Sales and service management, ERP –
Enterprise resource management, MES – Manufacturing execution system, P/PE –
Plant and process engineering, CON – Real-time process control)
Решение задач, связанных с управлением производственными
запасами, основано на полноте необходимых оперативных данных.
2.9.
Подсистема контроля за поставками
Подсистема реализует функции планирования, учета, контроля и
анализа выполнения договорных обязательств по поставкам. Задачи
подсистемы решаются на разных уровнях управления, главным образом в
контуре
оперативного
управления
снабжением.
Средствами
61
информационной системы можно эффективно распределить функции по
контролю над поставками продукции отдельными поставщиками.
Подсистема контроля поставок включает задачи:
 обработка плановой и отчетной информации;
 расчет показателей, характеризующих выполнение плана поставок;
 выбор пороговых значений и определение недопоставок на основе
сопоставления плановых и предельных значений с фактическими
данными о состоянии поставок;
 анализ отклонений и выбор форм регулирующих воздействий;
доведение принятых решений до исполнителей.
Основное содержание задач подсистемы — разработка и анализ
отчетов.
Первоначально осуществлялся ежемесячный контроль за поставками
металла, леса, стройматериалов, цемента и декадный по особо
контролируемым видам продукции (топливо, резинотехническая продукция,
прокат).
Один из перспективных вариантов контроля — контроль по
отклонениям, основной задачей которого является определение недопоставок
или перевыполнение плана поставок.
Рассмотрим основных задач подсистемы.
Задача «Планирование поставок» обеспечивает формирование единого
плана поставки с календарной разбивкой сроков поставки. Единый план
формируется на основании следующей входной информации: наряд-заказы,
планы прикрепления, договора между поставщиками и потребителями,
особые условия поставки.
Цель задачи «Контроль поставок продукции из района поставщика» —
обеспечение планомерных и бесперебойных поставок продукции
предприятиями-поставщиками. Входная информация — планы поставок,
платежные требования, статистическая отчетность преобразуемая в отчеты и
справки о выполнении плана поставки. На следующем уровне входной
информацией
является
выходная
информация
нижнего
уровня,
преобразуемая в сводные отчеты и справки о выполнении планов поставки в
агрегированном виде. Периодичность решения — квартал, месяц и
оперативно.
Цель задачи «Составление сводной статистической отчетности» —
своевременное составление статистической отчетности о поставках за
отчетный период в разрезе предприятий по поставкам и управлению
материально-техническим снабжением.
Входная информация — плановые и учетные документы, выходная
информация — сводные отчеты, поступающие для анализа выполнения
поставок и принятия решений.
Комплекс задач «Контроль поставок продукции в разрезе основной
номенклатуре» решается на уровне предприятия. Входная информация —
62
планы поставок и отчеты, преобразуемые в ведомости агрегированных
данных о ходе поставок продукции с начала года, за квартал и за месяц и
нарастающим итогом с начала года.
Цель задачи «Оперативный контроль по отклонениям в выполнении
плана поставок важнейших видов продукции» — обеспечение плановооперативного управления своевременной и четкой информацией об
отклонениях от плана поставок продукции. Входной информацией служит
запрос, выходная информация выдается в виде ведомостей отклонений в
заданном разрезе. Периодичность решения задачи — декадная.
Подсистема «Контроль поставок продукции» на уровне предприятия
включает задачи, отражающие учет выполнения договорных обязательств:
при поставке по транзиту, по складским поставкам, по поставкам продукции
на базу, по поставкам от поставщика, а также составление сводной
отчетности и начисление штрафных санкций.
Задачи подсистемы
Сопряженные внешние системы
трансАСГС
Банк сист
портные
орг-ции
ОАСУ
АСУП
Планирование
поставок
Контроль поставок
продукции из района
поставщика
Контроль за
реализацией фондов
складских поставок
Составление сводной
статистической отчетности по форме 1-ПС
Рис. 14. Функциональные связи подсистемы контроля поставок
(SCM – Supply-chain management, SSM – Sales and service management, ERP –
Enterprise resource management, MES – Manufacturing execution system, P/PE –
Plant and process engineering, CON – Real-time process control)
Алгоритмы решения задач подсистемы не сложны и сводятся главным
образом к многократной сортировке и суммированию данных. Применение
информационных технологий, однако, значительно повысило аналитичность
разрабатываемых сводок. Наряду с обобщением фактических данных о
63
поставках продукции АСУ хранит плановую информацию, что позволяет
вести контроль поставок по методу отклонений. Использование
вычислительной техники дает возможность также решить одну из наиболее
острых проблем контроля поставок — оценку достоверности поступающей
отчетности. Достигается это путем одновременной обработки данных
отчетности и массива счетно-платежных документов. Сравнение полученных
итогов позволяет судить как о степени полноты массива счетно-платежных
документов, так и о достоверности статистических отчетов. Таким образом,
автоматизация расчетов, связанных с контролем над поставками, дает
возможность не только снизить трудоемкость вычислений, ускорить
разработку результатных сводок, но и способствует одновременно
повышению качества управленческих решений.
2.10. Подсистема планово-финансовой деятельности.
Рассмотренные выше функциональные подсистемы решают задачи,
связанные с оптимальным управлением материальными ресурсами в
масштабе предприятия. Следовательно, и получаемый при этом
экономический эффект проявляется в различных звеньях предприятия,
главным образом вне системы планирования процесса. В подсистеме
решаются задачи прогнозирования, планирования и анализа показателей
оценки объемов деятельности, труда и заработной платы, финансовых
показателей. Прогнозируются величина товарооборота, издержки обращения,
производительность труда, численность работников и фонд заработной
платы, размер оборотных средств.
К задачам планирования относятся:
 составление плана товарооборота, в том числе реализации со складов,
баз и через магазины; реализации транзитом;
 составление плана издержек обращения, в том числе расчеты издержек
обращения, предельных ассигнований на содержание аппарата
управления;
 расчет нормативов оборотных средств;
 составление плана по труду и заработной плате, в том числе расчеты
численности работников, производительности труда, фонда заработной
платы;
 составление финансового плана, в том числе расчеты распределения
прибыли, отчислений в фонды экономического стимулирования,
составление баланса доходов и расходов.
Анализ
результатов
финансово-хозяйственной
деятельности
проводится на основе решения задач анализа: выполнения плана
товарооборота, плана по издержкам обращения, производительности труда и
использования фонда заработной платы, выполнения финансового плана.
64
Сопряженные внешние системы
Задачи подсистемы
АСПР
АСГС
Учет
кадр
ов
АСФР
Банк
сист
ОАСУ
АСУП
Планирование
товарооборота
Планирование труда
и заработной платы
Составление
финансового плана
Рис. 15. Основные функциональные связи подсистемы плановофинансовой деятельности
(SCM – Supply-chain management, SSM – Sales and service management, ERP –
Enterprise resource management, MES – Manufacturing execution system, P/PE –
Plant and process engineering, CON – Real-time process control, S1 и S2 –
внешние системы (кредитование и заимствование))
Объектами управления подсистемы планово-финансовой деятельности
являются трудовые, материальные и финансовые ресурсы. Задачи
прогнозирования включают прогноз товарооборота, издержек обращения,
производительности труда, численности и фонда заработной платы, доходов
и прибыли, оборотных средств. Расчетно-плановые задачи — доставление
плана товарооборота, плана издержек обращения, расчет нормативов
оборотных средств, составление плана прибыли, расчет прибыли и
рентабельности, составление финансового плана. Задачи анализа
предусматривают получение аналитических показателей выполнения плана
товарооборота, издержек обращения, использования оборотных средств,
производительности труда и фонда заработной платы, выполнения
финансового плана.
Задачи подсистемы имеют однотипные процедуры решения для всех
организаций определенного уровня управления материально-техническим
снабжением.
Планирование и анализ показателей товарооборота осуществляются в
территориальных органах снабжения. Результатом решения задачи
«Планирование и анализ товарооборота» будут показатели проекта плана и
сводного плана товарооборота и планов по видам реализации, что позволяет
проводить анализ по следующим направлениям: выполнение плана по видам
реализации, удельный вес складского товарооборота, выполнение плана
товарооборота по уровням управления, анализ товарных запасов.
65
Полученные
результаты
используются
для
последующего
планирования других показателей финансово-хозяйственной деятельности
(издержки обращения, оборотные средства, производительность труда,
доходы).
Задача «Расчет и анализ издержек обращения» предназначена для
планирования издержек обращения на год и по кварталам в территориальных
органах снабжения. Результатом решения задачи является составление
проекта плана и развернутого плана по этому показателю. Планирование
издержек обращения ведется по группам: расходы по завозу товаров;
расходы
по
хранению,
подработке
и
реализации
товаров;
непроизводительные расходы; административно-управленческие расходы.
Кроме того, каждая группа рассчитывается по статьям расходов,
включенных в эту группу.
Анализ издержек обращения для предприятий по поставкам продукции
проводится по всем элементам, статьям и группам издержек, а для товарного
управления — по укрупненным статьям и группам издержек. Результаты
анализа выдаются ежеквартально и нарастающим итогом с начала года.
Задача «Планирование производительности труда и численности
персонала» предназначена для планирования показателей в территориальных
органах снабжения в годовом и поквартальном разрезе. Расчет численности
персонала и производительности труда производится с учетом влияния на
эти показатели факторов в целом по предприятию по поставкам или
товарному управлению без разбивки по категориям работающих.
Задача
«Анализ
финансово-хозяйственной
деятельности»
предназначена для представления руководству ПФУ оперативной
информации о ходе выполнения плановых заданий на всех уровнях
управления. Результаты решения задачи позволяют анализировать
следующие показатели по итогам за квартал, полугодие и год: товарооборот,
доходы, издержки обращения и прибыли, состояние остатков товаров на
базах и складах, состояние собственных оборотных средств, начисление
амортизации на полное восстановление и капитальный ремонт основных
фондов, выполнение плана капитального ремонта, выполнение плана по
производительности.
66
Глава 3
Архитектура и инженерия ИИС
Системный анализ позволяет рассматривать элементы с точки зрения
их функциональных характеристик, проявляющихся через связи с другими
элементами и внешней средой. На стадии синтеза систем, и в частности на
стадии создания АСУ, системный подход облегчает математическое
описание процесса функционирования, исследование различных свойств
отдельных элементов и системы в целом, позволяет моделировать процессы
для анализа работы создаваемых систем. При системном описании
информационных систем пользуются следующими видами структур,
отличающиеся типами элементов и связей между ними (ГОСТ 34.003-90):
 функциональная (элементы — функции, задачи, операции; связи —
информационные);
 техническая (элементы — устройства; связи — линии связи);
 организационная (элементы — коллективы людей и отдельные
исполнители;
связи —
информационные,
соподчинения
и
взаимодействия);
 алгоритмическая (элементы — алгоритмы; связи — информационные);
 программная
(элементы —
программные
модули;
связи —
информационные и управляющие);
 информационная (элементы — формы существования и представления
информации в системе; связи — операции преобразования информации
в системе).
В соответствии с перечисленными типами структур выделяются виды
архитектур информационной системы. Характерной (типовой) структурой
автоматизированных систем управления является многоуровневая
иерархическая. Такая структура строго упорядочивает элементы сложной
целенаправленной системы по уровням иерархии. Любая иерархия состоит из
вертикально соподчиненных элементов (подсистем) и может быть
представлена графически. Иерархические структуры в системах управления
получили широкое распространение ввиду преимуществ, которыми они
обладают: иерархическая структура создает относительную свободу
локальных действий отдельным элементам по уровням управления;
возможность целесообразно сочетать различные для каждого уровня системы
локальные критерии оптимальности и глобальный критерий оптимальности
системы в целом; гибкость системы управления и возможность
приспосабливаться к изменяющимся условиям; повышение надежности за
счет возможности введения элементной избыточности, рационального
направления потоков информации в системе.
Изучение связей и разработка структур производятся на стадиях
анализа и синтеза системы на базе системного подхода и моделирования. С
использованием математического и логического аппарата строят модели,
67
которые отображают подобие изучаемого или проектируемого объекта или
процесса.
Модели строятся функциональные — относительно простые — и
структурные, отличающиеся значительной сложностью.
Функциональные модели, как правило, описывают зависимости между
входными и выходными состояниями системы или ее элементов.
Структурные модели отражают функциональные и структурные
характеристики системы и позволяют получать относительно полное
представление об объекте.
Методы системного подхода и моделирования позволяют в доступной
для анализа форме отразить все существенное и использовать
информационные технологии для исследования поведения системы в
конкретных, заданных «экспериментатором» условиях. Поэтому в основе
создания любых ИС в настоящее время лежит метод моделирования на базе
системного подхода, позволяющий находить оптимальный вариант
структуры системы и тем самым обеспечивать ее наиболее эффективное
функционирование.
Принцип развития заключается в том, что интегрированная система
автоматизированного управления процессами должна создаваться с учетом
пополнения и обновления функций системы и видов ее обеспечений.
Автоматизированная система должна наращивать свои мощности,
оснащаться новыми техническими и программными средствами, быть
способной постоянно расширять и обновлять информационный фонд,
создаваемый в виде системы баз данных.
Принцип совместимости заключается в обеспечении способности
взаимодействия АСУ различных видов и уровней в процессе их совместного
функционирования. Реализация названного принципа обеспечивает
нормальное функционирование экономических объектов, повышение
эффективности управления предприятием.
Принцип стандартизации и унификации заключается в
рациональном
применении
типовых,
унифицированных
и
стандартизированных элементов при создании и развитии АСУ. Внедрение в
практику создания и развития АСУ этого принципа позволяет сократить
временные, трудовые, стоимостные затраты на создание АСУ при
максимальном использовании накопленного опыта в формировании
проектных решений и внедрении автоматизации проектировочных работ.
Принцип эффективности заключается в достижении рационального
соотношения между затратами на создание АСУ и целевыми эффектами,
получаемыми при ее функционировании.
Приведенные принципы являются основополагающими при создании
АСУ организационного типа. Они обеспечивают методическое единство всех
автоматизированных систем организационного управления как систем
человеко-машинных, в которых человек может выступать и в качестве
объекта управления, и в роли управляющего звена. Каждая организационно68
экономическая система обладает конкретной целью функционирования,
большим количеством элементов. Однако научно обоснованные принципы
создания человеко-машинных систем позволяют установить единый подход к
построению общей модели (моделей) любой АСУ, выделив при этом две
части — функциональную и обеспечивающую, каждая из которых
включает ряд компонент.
Под компонентом АСУ согласно ГОСТ 34.003-90 понимается часть
АСУ, выделенная по определенному признаку или группе признаков и
рассматриваемая как единое целое. Такое определение согласуется с
принципами структурного анализа систем.
Цель функционирования автоматизированной системы управления
полностью совпадает с целью функционирования экономического объекта.
Например, для автоматизированных систем управления материально
техническим обеспечением она определяется как обеспечение предприятий
и организаций необходимыми средствами производства и ресурсами,
включая материальные ресурсы при минимуме затрат на их доставку,
складирование, хранение.
Для достижения сформулированных в каждом отдельном случае целей
система должна реализовать функции прогнозирования, планирования, учета,
регулирования производственных и хозяйственных процессов с применением
технических средств управления и экономико-математических методов.
Функциональная часть АСУ определяет состав, порядок и принципы
взаимодействия функциональных подсистем для достижения стоящей перед
экономическим объектом (как системой) цели функционирования. Каждая
функциональная подсистема включает комплексы задач управления
производственными процессами, движением ресурсов. Под задачей АСУ
понимается часть автоматизированной функции автоматизированной
системы управления, характеризуемая конечным или промежуточным
результатом в конечной форме (ГОСТ 34.003-90).
Обеспечивающая часть АСУ, также состоящая из подсистем,
определяет
их
состав,
порядок
и
принципы
взаимодействия,
автоматизирующие процесс решения задач с использованием ИКТ и других
технических
средств
управления
в
установленных
режимах
функционирования. Состав обеспечивающей части АСУ, как правило,
однороден для различных систем и определен ГОСТом 34.003-90.
Обязательным обеспечением АСУ являются информационное,
техническое,
организационное,
математическое,
программное,
лингвистическое (языковое). Разрабатываются также правовое и
эргономическое обеспечение с учетом особенностей функционирования
человеко-машинных систем. Единообразие в построении обеспечивающих
частей АСУ позволяет реализовать принцип совместимости различных
систем в процессе их функционирования.
69
3.1.
Классификация автоматизированных систем управления
Автоматизированные системы управления разнообразны и могут быть
классифицированы по ряду признаков: сфере функционирования объекта
управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство,
сфера
услуг);
виду
управляемого
процесса
(технологический,
организационный, экономический и т. п.); уровню в системе управления
(ГОСТ 34.003-90). Классификация систем по первому признаку вполне
очевидна, поэтому рассмотрим второй и третий признаки.
АСУТП
АСУП
Автоматизирова
нные системы
управления
АСУОТ
АСОУ
АСНИ
АСОИ
САПР
АОС
Рис. 4. Классификация автоматизированных систем управления и
обработки по видам деятельности
Вид управляемого процесса или характер деятельности, выполняемой
объектом управления, положен в основу классификации АСУ, приведенной
на рис. 4.
Автоматизированная
система
управления
технологическими
процессами (АСУТП) обеспечивает управление технологическими
процессами, станками, автоматическими линиями. В этих системах
выполнение всех формализованных операций по сбору, первичной
обработке, хранению информации и управлению технологическими
процессами осуществляет комплекс технических средств совместно со
средствами сбора, передачи и обработки данных. Вопросы, связанные с
принятием управленческих решений, остаются за человеком. Если АСУТП
строятся как иерархические, то человеком выполняются функции на верхнем
уровне иерархии, т. е. мониторинг и диагностика состояния технической
системы, принятие регламентированных решений и регулирование
технологических процессов.
Проблемы
автоматизации
процессов
управления
сложными
технологическими комплексами все больше соприкасаются с задачами
70
управления предприятиями в организационно-экономическом плане
(установление основных параметров функционирования в сочетании с
планированием, управлением запасами, управлением трудовыми и
финансовыми ресурсами), обусловливают необходимость их совместного
рассмотрения при проектировании и функционировании информационных
систем, что привело к созданию на предприятиях автоматизированных
систем управления организационно-технологических (АСУОТ). Они
представляют собой многоуровневые системы, сочетающие функции АСУТП
и АСУП (автоматизированной системы управления предприятием). АСУОТ
обеспечивает согласованное по целям, критериям оптимальности и
процедурам обработки данных совместное функционирование всех звеньев с
применением необходимых средств сопряжения и взаимодействия, что
позволяет существенно повысить эффективность и качество их работы.
Для автоматизированных систем организационного управления
(АСОУ) объектом управления являются производственно-хозяйственные,
социально-экономические процессы, реализуемые на всех уровнях
управления предприятиями и организациями, любом территориальном
уровне.
Объектом автоматизации для автоматизированных систем обработки
информации (АСОИ) будут, прежде всего, информационные фонды, массивы
данных и процессы по их формированию, сбору, хранению, обработке,
передаче. Цель функционирования таких систем — информационное
обслуживание
самых
разнообразных
пользователей,
включая
административно-управленческий персонал предприятий и организаций. Они
тесно примыкают к автоматизированным системам организационного
управления и нередко составляют их звенья. Это особенно характерно для
автоматизированных систем обработки экономической информации
(АСОЭИ), которые, используя современные технические средства, ведут
обработку бухгалтерской, статистической, финансовой информации в
условиях АСУП и ОАСУ, обеспечивают формирование регулярной
внутренней и внешней отчетности. АСОИ, прежде всего, ориентированы на
обработку научно-технической, библиотечной, патентной, архивносправочной информации. Они создаются как информационно-поисковые
системы (ИПС — документальные, фактографические или документальнофактографические (смешанные)). Все АСОИ автоматизируют процессы
накопления, хранения, поиска, формирования, редактирования и выдачи
всевозможных сведений в рамках процессов научно-исследовательской
деятельности, патентных служб и архивов.
Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ)
являются важным средством повышения качества и эффективности научных
и инженерных исследований. При этом экономико-математические методы,
модели, технические средства широко используются при проведении
экспериментальных работ, реализации информационно-логических моделей,
71
описывающих изучаемые процессы, явления, объекты для обработки
результатов исследования.
Система автоматизации проектировочных работ (САПР) — человекомашинная система, объектом автоматизации в которой являются сложные,
трудоемкие работы по созданию и совершенствованию новых изделий,
оборудования,
технологических
и
информационных
процессов,
автоматизированных систем управления. САПР охватывает научноисследовательскую подготовку, ведение конструкторских и проектных работ,
основывается на применении моделирования, развитой системы баз данных,
алгоритмов и программ. САПР, беря на себя наиболее трудоемкие процедуры
на стадиях предпроектного исследования, в процессе формирования
проектных решений, их экспериментальной апробации, оформления
технической документации, последующем анализе результатов внедрения, по
праву могут рассматриваться в настоящее время как катализаторы научнотехнического прогресса, результативность внедрения которых определяет
темпы технического обновления производственных и информационных
процессов. САПР могут действовать как самостоятельные системы либо в
рамках функционирующих автоматизированных систем организационного
управления.
Автоматизированные обучающие системы (АОС), первоначально
появившиеся в области медицины (разрабатывались Китовым), где с
помощью алгоритмов и программ велось обучение и проверка знаний
клинических методов студентами или врачами, в настоящее время получают
все более широкое распространение при подготовке специалистов высшего и
среднего
специального
образования,
повышении
квалификации
специалистов, занятых в самых различных сферах человеческой
деятельности. Использование комплекса технических средств, учебнометодического, информационного, программного обеспечения АОС
позволяет формировать технологические схемы подготовки учебных курсов,
сценарии учебного диалога, средства адаптации к особенностям обучаемых.
Останавливаясь более подробно на рассмотрении автоматизированных
систем организационного управления (АСОУ), следует напомнить, что
экономика
функционирует
на
основе
сочетания
принципов
централизованного и децентрализованного планирования и управления. В
соответствии с этими принципами действуют АСУ организационного типа.
Они осуществляют автоматизированный сбор и обработку информации для
учета, планирования и управления на всех уровнях и во всех звеньях
экономического субъекта.
Автоматизированные системы организационного управления могут
классифицироваться по принципу управления, масштабам деятельности или
уровням управления, по типу структуры управления (централизованные и
децентрализованные), по функциональному признаку, определяющему
основное содержание обрабатываемой информации при решении
72
функциональных задач объекта управления. В состав АСОУ входят АСУ
предприятиями (производственными объединениями) и организациями.
Наиболее распространенный вид АСОУ — автоматизированные
системы управления предприятиями (АСУП). Они автоматизируют процесс
обработки экономической информации на базе экономико-математических
методов и моделей, оптимизирующих производственно-хозяйственную
деятельность предприятия. АСУП являются важнейшим поставщиком
экономической информации для функционирования предприятий.
Необходимость повышения эффективности производства и качества
выпускаемых изделий предопределяет переход к созданию на
промышленных предприятиях и в объединениях комплексных АСУ,
сочетающих функции управления технологическими процессами и
коллективами людей, занятых организацией производственно-хозяйственной
деятельности всех звеньев и предприятий в целом. Системы, интегрирующие
приведенные процессы (АСУОТ), находят все более широкое
распространение в производственных объединениях. В условиях
функционирования АСУ производственным объединением и научнопроизводственным объединением АСУП и АСУОТ включаются в них наряду
с автоматизированными системами научных исследований (АСНИ),
системами автоматизации проектировочных работ (САПР), АСУ
производственными процессами, цехами.
На современном этапе решается проблема создания комплексных АСУ,
объединяющих разнородные интегрированные АСУ, отличающиеся по
характеру деятельности и решаемым задачам (задачи управления
производственными процессами, управления технологическими процессами,
автоматизации проектирования, автоматизации планирования испытаний,
административно-управленческой деятельности). Комплексные АСУ
открывают возможности резкого повышения эффективности их
функционирования, т. е. согласования глобального и локальных критериев
эффективности, оптимума автоматизации решаемых задач, единства
информационной базы.
3.2.
Этапы развития интегрированных систем
Возможно выделить три (последовательных) этапа развития
(внедрения) корпоративной информационной системы.
На первом этапе разрабатывается (внедряется) в рамках каждого узла
автоматизации автоматизированная система обработки данных (АСОД).
Основная задача первого этапа – автоматизация функций учета, контроля и
отчетности. На этой стадии закладываются основы необходимой
организационно-технической базы. Информационная система обеспечивает в
процессе функционирования обмен информацией с пользователем,
осуществляет обработку данных, когда результат решения одной задачи
управления служит сигналом к автоматическому переходу на выполнение
следующей задачи или формирование отчетов. Стремясь к максимальному и
73
наиболее эффективному использованию технических средств, и прежде всего
к рентабельности дорогостоящих капиталовложений в ИКТ и объемов затрат
на сопровождение и эксплуатацию, обработку информации (ИТинфраструктуру) организуют централизованно либо в локальных
вычислительных центрах либо в кустовых вычислительных центрах.
Например, создается локальный вычислительный центр, решающий задачи
функционального подразделения предприятия и центральный кустовой
вычислительный центр в рамках производственного объединения, когда
обработка ведется для нескольких предприятий территориально удаленных
расположенных от центра обработки данных. Для локальных и центрального
вычислительных центров задачи характеризуются уровнем в иерархии
управленческих решений – типы данных различаются, происходит их
агрегация.
На втором этапе осуществляется проектирование и внедрение
интегрированной системы обработки данных. Основная задача второго этапа
– автоматизация функций учета, контроля, отчетности и регулирования. Под
интегрированной системой обработки данных (ИСОД) понимается
дальнейшее совершенствование АСОД, при котором создается и реализуется
качественно
новая
технология
функционирования
системы,
предусматривающая интеграцию источников данных, интеграцию сбора,
регистрации, передачи, хранения, обработки данных, интеграцию подготовки
управленческих решений по всей совокупности задач организационного
управления. В процессе проектирования применяются технологические
принципы интеграции информационной базы, создавая ее в виде
распределенного автоматизированного банка данных. Такой подход дает
возможность проектировать многоуровневые автоматизированные системы
обработки информации, в основу которых кладутся вычислительные сети,
распределенные базы данных, развитая сеть терминалов для удобства работы
с ИС пользователям и взаимодействия ВЦ между собой. Разработка
осуществляется с целью обеспечения диалогового режима взаимодействия
пользователей с ИС. На этом этапе возникают все основные черты
архитектуры корпоративной информационной системы.
Третья стадия связывается с заключительным этапом создания АСУ
организационного типа и полным вводом в эксплуатацию согласно
сформулированным целям функционирования. Основная задача третьего
этапа – автоматизация функций анализа и планирования, учета, контроля,
отчетности и регулирования. При этом наряду с совершенствованием
интегрированной
системы
обработки
данных,
предоставлением
пользователям максимальных удобств для работы с системой в реальном
масштабе времени основное внимание на этой стадии будет уделяется
внедрению
экономико-математических
методов,
моделированию
исследуемых
производственно-хозяйственных
ситуаций
самими
работниками управления с применением средств ИКТ, получению
74
оптимальных результатов для принятия обоснованных управленческих
решений.
Работы заключительной стадии создания АСОУ должны привести к
вводу в действие автоматизированной системы сбора, передачи и обработки
информации для планирования, учета и управления в масштабах
предприятия. Тем самым будет решена задача формирования
многоуровневой иерархической сети автоматизированных систем управления
организационного
типа,
реализующей
функции
перспективного
планирования, оптимального функционирования экономических объектов,
единой автоматизированной информационной системы, обслуживающей
органы управления.
Так, например, материально-техническое снабжение, обеспечивая
планомерное обращение средств производства, является необходимой
составляющей
любой
производственной
деятельности.
Работа
производственных предприятий с дискретным или непрерывным циклом
производства, предприятий транспорта, связи, строительства, сельского
хозяйства немыслима без обеспечения их материальными ресурсами.
Основная
функция
материально-технического
снабжения
как
обслуживающей системы состоит в удовлетворении потребностей
предприятий и организаций в необходимых средствах производства. В
идеальной форме процесс снабжения сводится к решению вопросов: кому, от
кого, какие материалы, когда и сколько требуется поставить. Сложность
задачи определяется наличием взаимозаменяемых видов продукции и тем,
что для бесперебойной работы предприятий нужны различного вида запасы
материалов, что при формировании хозяйственных связей должны
учитываться десятки разнообразных, нередко противоречивых факторов.
Процесс планирования начинается с выявления потребностей в
средствах производства. Они определяются в различных временных
интервалах во всех звеньях производства продукции и предоставления услуг.
Следующий шаг — выявление источников покрытия установленной
потребности. Одна из важнейших проблем — рациональное распределение
имеющихся материальных ресурсов по экономическим направлениям, между
отдельными хозяйственными звеньями. Следует таким образом
удовлетворить потребность при ограниченных в отдельных случаях ресурсах,
чтобы обеспечить максимальный суммарный эффект. Заключительный этап
планирования состоит в формировании хозяйственных связей между
производителями и потребителями. На основе заключенных договоров
составляются планы поставок продукции.
На стадии реализации планов осуществляются учет, контроль и анализ
использования средств производства, а в случае необходимости —
оперативная корректировка плана и перераспределение ресурсов. Учетноконтрольная функция, реализуя обратную связь в контуре управления,
обеспечивает управляющие органы снабжения информацией о ходе
выполнения плановых заданий. Проведение анализа сложившейся практики
75
управления снабжением осуществляется с целью выявления путей его
дальнейшего совершенствования.
Рассмотренные функции управления при различных масштабах
деятельности, разной степени детализации процессов присущи большинству
органов управления предприятия или корпорации.
Рис. 5. Структура органов управления.
Набор функций управления вытекает из подхода к делению системы на
элементы исходя из продуктового либо территориального признаков. На всех
уровнях системы решается задача определения потребности в продукции,
производится контроль поставок, распределение фондов, управление
запасами. Для создания АСУ важно определить, в какой мере функции
поддаются автоматизации, т. е. степень формализации процедур управления
снабжением. В зависимости от уровня формализации функции управления
подразделяются на три класса.
Первый класс функций включает большую часть учетных процедур.
Здесь доминируют операции по сбору данных, их документальному
отражению, группировке и обобщению. Алгоритмы расчетов тривиальны и
сводятся к выполнению простейших арифметических операций.
Второй класс функций управления включает расчеты потребности в
материальных ресурсах, решение транспортных задач (логистика), выявление
оптимальных запасов материалов, разработку балансов и другие, достаточно
хорошо формализуемые процедуры. Применение СМО позволяет, как
правило, совершенствовать используемую ранее методологию за счет
76
внедрения экономико-математических методов. Однако часть функций
сохраняется за управленческим персоналом. Такие процедуры, как
формирование критериев оптимальности, выбор ограничений, оценка
вариантов решения, выполняются человеком. Опыт и знания эксперта
необходимы для правильного построения модели, для верной интерпретации
полученных результатов.
К третьему классу функций управления относятся процедуры поиска и
принятия решений — большинство вопросов совершенствования системы
МТС, другие функции стратегического управления. Сюда относятся также
процедуры, с юридической точки зрения не выполнимые без участия
определенных должностных лиц, например, вопросы согласования принятых
решений в вышестоящей инстанции с внешними системами управления.
Выполнение такого рода функций не исключает, однако, использования
информационных систем в качестве вспомогательного средства для
принятия аргументированного решения в диалоговом режиме.
Функции
управления,
реализуемые
в
АСУ,
составляют
функциональную часть системы. Она в свою очередь делится на
функциональные подсистемы, представляющие собой относительно
обособленные участки управленческой деятельности с единой целевой
функцией. В любой системе управления можно выделить такой сравнительно
замкнутый круг работ (контур управления), характеризующийся смысловой
законченностью.
Рис. 7. Архитектура информационной системы.
Архитектура ИС
Функциональная архитектура
Информационная структура
Gи (N, I)
N - информационные узлы;
I - информационные
направления
Маршрутная структура
Sм = {p (Gи (Gф ))}
p - последовательности узлов
доступа и коммутации
между информационными
узлами в различных
информационных
направлениях
Логическая структура
Sл = {P, F, R, C}
P - типы информационных
процессов
F - функции обработки
и обмена информацией,
реализуемые ИП типа P
R - правила (rules), протоколы
выполнения функций F
C - способы (формы)
представления информации
в соответствии
с протоколами R
Архитектура ТКС
77
Управление запасами, например, хотя и тесно связано с уровнем
планирования, качеством выполнения поставок, имеет свой ярко
выраженный круг проблем: расчет норм и контрольных значений запасов,
расчет ожидаемых остатков продукции, учет фактического состояния
различного вида запасов. Все внешние обстоятельства рассматриваются как
ограничительные, они не являются объектом оптимизации в рамках данной
подсистемы. Управление запасами дает пример контура оперативного
управления.
Перечень контуров управления производственным предприятием:
 Управление финансами
 Управление взаимоотношениями с клиентами
 Управление взаимоотношениями с поставщиками
 Управление жизненным циклом продукта
 Управление персоналом
 Управление логистической сетью
 Управление производственной деятельностью
 Управление сервисными службами предприятия
 Управление нормативно-справочной информацией (НСИ)
 Управление материально-техническим обеспечением
 Управление техническим обслуживанием оборудования
Каждая из функциональных подсистем (соответствует контуру
управления) охватывает весьма широкий спектр вопросов и подразделяется
на задачи. Задача включает комплекс процедур по преобразованию
определенного вида информации для принятия управляющего решения.
Расчетом лимитов материалов, например, определяется величина
максимально допустимого отпуска продукции со склада. Задача определения
потребности в специфицированной номенклатуре детализирует сведения о
ней с указанием сортов и размеров материала. Группы однородных задач в
рамках одной функциональной подсистемы образуют комплексы задач.
3.3.
Модели интегрированных систем
3.3.1. Модель CIM
Архитектура ИС предприятия центральный объект моделей CIM и
PERA. CIM (Computer-Integrated Manufacturing) – модель архитектуры
информационных систем, в соответствии с которой все производственные
процессы контролируются посредством CAD- и CAM-систем.
В соответствии с моделью CIM все информационные системы
предприятия делятся на уровни по двум критериям: дискретность оси
времени, в единицах которой функционируют информационные системы, и
объемы данных, обрабатываемых на каждом уровне модели. В рамках
концепции CIM информационные системы образуют пирамиду. Системы
78
верхнего уровня оперируют данными на относительно больших временных
промежутках, а нижнего — имеют дело с большим потоком данных
реального времени. Каждое сечение пирамиды имеет площадь,
пропорциональную объему обрабатываемых данных. На вершине этот объем
минимален, в основании — максимален. Для связи дискретной оси времени
наверху пирамиды с событиями реального времени в ее основании
используются промежуточные системы цехового уровня: Production Control,
или Manufacturing Execution Systems — MES (см. рис 8)
Рис. 8. Один из вариантов модели CIM.
Нижний уровень модели представляют элементы сбора данных
(датчики), средний — устройства с программным управлением (например,
контроллеры станков с ЧПУ), затем идут автоматизированные системы
диспетчерского управления SCADA, взаимодействующие с оборудованием.
Над ними находятся MES-системы, собирающие данные о технологических
процессах и предоставляющие информацию для ERP-систем.
Одной из основных концепций CIM было понятие интерфейса, т. е.
способа взаимодействия информационных систем. При этом разработчиков
модели не интересовало, какая именно информация передается с помощью
интерфейсов (с какой частотой и точностью, как она преобразуется в
процессе обмена данными) — в фокусе их внимания находились способы
связывания систем различного уровня. CIM предлагала лишь модель
развития различных видов интерфейсов интеграции приложений.
Особенностью модели CIM является практически полное отсутствие
информационных потоков из внешней рыночной среды. Авторы CIM
полагали, что в условиях постоянного рыночного спроса, избытка клиентов и
недостатка товаров ключевыми бизнес целями должны быть стабилизация
79
производственных
продукции.
процессов
и
обеспечение
надлежащего
качества
3.3.2. Задачи модели CIM



Улучшение способа применения информационных технологий для
сбора, обработки и использования информации на предприятиях с
дискретным типом производства.
Устранение островков автоматизации, т. е. информационных систем,
обслуживающих определенную группу пользователей, решающих
локальную
задачу
и
не
взаимодействующих
с
иными
информационными системами (например, геометрические модели,
создаваемые в САПР).
Повышение
производительности
и
конкурентоспособности
предприятия.
3.3.3. Недостатки (неполнота) модели CIM



Не учитывался человеческий фактор.
Не было четкой методологии внедрения модели.
Не удавалось правильно оценить трудозатраты на создание
интеграционных решений.
PERA (Purdue Enterprise Reference Architecture) – модель
информационных систем, являющаяся развитием модели CIM, описывающая
как архитектуру корпоративных информационных систем в целом, так и
процессы, происходящие в контурах производственного контроля.
Разрабатывалась университете Пёдью (США) и появилась в 1992 г. В этой
модели были выделены функциональные блоки, с которыми пересекаются
функциональность производственных систем и интерфейсы между блоками.
Данная модель определила функциональность внутрицеховых систем:
 управление материалами и энергетическими ресурсами;
 составление расписания и производственное планирование (частично);
 внутрицеховая логистика;
 контроль качества продукции;
 управление техобслуживанием и ремонтами.
В существующей практике применения состав информационных
систем, возложенные на них задачи, уровень интеграции систем значительно
различаются. Как правило, на предприятиях реализована лоскутная
автоматизация средствами разнотипных систем.
Так, например, на одном из предприятий задача автоматизации
процессов технического обслуживания и ремонта оборудования реализована
сразу в двух системах: «ТРИМ PMC» НПО СПЕЦТЕК и «1С:ТОИР», что
приводит к дублированию данных и препятствует решению задач
80
перспективного планирования и оптимизации процессов ТОИР и всей
связанной с ними цепочки процессов производства продукции и
модернизации оборудования. Одна из важнейших задач корпоративной
информационной системы - автоматизация функции прогнозирования,
планирования, учета и регулирования процессов организационного
управления на всех уровнях иерархии (см. рис. 9).
Рис. 9. Уровни управления в модели ISA 95.00.01-2001
Все перечисленные функции 3 и 4 уровней модели связаны с
выработкой, принятием и последующим выполнением управленческих
решений. Специалисты аппарата управления в своей деятельности
основываются на информации как средстве отображения процессов, явлений,
объектов и событий. В связи с этим особое значение имеет качественная
информационная и инжиниринговая модель предприятия. Количественные
изменения в объемах и номенклатуре производства, качественные изменения
технологических процессов, интенсивное развитие межпроизводственных и
внутрипроизводственных связей и внешние факторы сопровождаются резким
увеличением объема и структуры информационных потоков, используемых в
планировании и управлении. Управление здесь рассматривается, прежде
всего, как процесс информационный.
Внедрение и развитие корпоративных информационных систем на
предприятии должно проводиться на базе единых методических принципов,
с применением научно обоснованных, унифицированных методов. Это
необходимо для обеспечения функционального, и прежде всего
информационного, технического и технологического, взаимодействия
информационных систем различных уровней и назначений. В противном
81
случае возможны противоречия между задачами перспективного
планирования и анализа агрегированых данных на уровне предприятия для
принятия стратегических решений и недостаточной информативностью
данных низового оперативного уровней.
3.4.
Структура и состав ИИС
По своей структуре обеспечивающая часть многоуровневой ИИС
включает организационное, информационное, математическое, программное,
техническое, лингвистическое, правовое и эргономическое обеспечение.
Однако построение обеспечивающей части АСУ имеет свои особенности.
Они обусловлены
сущностью построения и функционирования
многоуровневой системы, взаимосвязью и взаимозависимостью ее
элементов.
Многоуровневость системы свидетельствует о ее сложности, а
организация функционирования на разных уровнях в процессе
взаимодействия требует тщательного исследования каждого элемента, его
внутренних и внешних связей, определения точных характеристик потоков
информации, изучения особенностей самой информации с точки зрения ее
возникновения, преобразования и передачи с одного уровня на другой.
Следовательно, в основу построения обеспечивающей части ИИС должны
быть положены результаты глубоких системных исследований на всех
уровнях сложной иерархической системы, причем главное направление
исследований — определение взаимосвязей элементов в условиях
оптимального функционирования всей системы в целом. Глобальный
критерий оптимального функционирования автоматизированной системы
управления устанавливается на стадии проектирования и, как правило, не
является однозначным и простым. Он состоит из совокупности показателей с
различными весовыми характеристиками. Поэтому важно правильно
установить локальные критерии функционирования для каждого уровня
системы в таком виде, чтобы глобальный критерий срабатывал наиболее
четко, а функционирование действительно оказалось оптимальным.
Критерий
оптимальности
устанавливается
как
при
построении
функциональной, так и при проектировании обеспечивающих подсистем.
Однако достижение оптимальности функционирования системы, как
показывает практика, в большей степени зависит от надежности и
эффективности работы обеспечивающей части системы.
Многоуровневая ИИС включает несколько уровней управления, что
предъявляет
повышенные
требования
к
совместимости
систем.
Совместимость автоматизированных систем управления — способность двух
и более автоматизированных систем управления взаимодействовать при
функционировании
(ГОСТ 24.003-84).
Необходимая
совместимость
элементов обеспечивающей части ИИС достигается путем использования
типовых проектных решений и единых методических материалов.
82
Совместимость элементов обеспечивающей части ИИС распространяется на
все виды обеспечения по уровням управления.
В организационном обеспечении совместимость достигается
согласованностью
организационно-распорядительных
документов
регламентирующих действия систем (ГОСТ 24.003-84).
В информационном обеспечении совместимость должна учитываться
как в процессе формирования информации, так и на этапах ее
преобразования и характеризоваться возможностью использования одних и
тех же данных разными компонентами ИС, обменом данных между ними.
Для функционирования в интерактивном режиме многоуровневая АСУ уже
на стадии проектирования должна создаваться с учетом ввода в действие
трех уровней системы и получения в каждом из управляющих органов
систематической оперативной информации о деятельности объектов
управления. Информационная совместимость распространяется не только
на требования к структуре информации, поступающей от объектов
управления, но и на формализованное представление данных в системе,
методы передачи информации, обеспечивающие ее своевременность и
достоверность.
Совместимость математического обеспечения на разных уровнях АСУ
достигается
разработкой
и
внедрением
комплексов
экономикоматематических моделей, охватывающих все этапы процессов управления.
Моделирование процесса управления в межуровневой увязке является
методологической основой выработки единого подхода к функционированию
системы. Привязка моделей типовых процессов к конкретным условиям
работы системы на разных уровнях должна обеспечивать единообразие
представления выходной информации, поступающей на следующий уровень
системы. Такой подход позволит избежать переформирования информации
при поступлении ее на более высокий уровень иерархии системы, что
особенно важно в условиях обработки оперативной информации, подготовки
управленческих решений.
Совместимость программного обеспечения ИИС характеризуется
возможностью в условиях функционирования обмена программами,
необходимыми при их взаимодействии (ГОСТ 24.003-84). Это выдвигает на
первый план создание систем распределенной обработки данных, что требует
нового подхода к созданию не только программного, но и других видов
обеспечения —
информационного,
математического,
технического,
организационного, правового.
Совместимость в технических средствах должна обеспечить
возможность их автоматического взаимодействия, использования единых
методов получения и обработки информации на всех уровнях системы.
Отсутствие совместимости в технологическом оборудовании может привести
к большим потерям, к необходимости перекодировки информации,
дополнительным ручным операциям в подготовке и формировании
информационных массивов, нарушению временного режима работы, к
83
сложностям в оперативном управлении материально-техническим
снабжением. Использование единых методов расчета потребности в
технических средствах получения и обработки информации, единых
требований к комплексу технических средств в части их эксплуатационных
возможностей, надежности, кодовой и программной совместимости
значительно сокращает время на проектирование и освоение, повышает
эффективность использования, снижает затраты на создание системы и ее
эксплуатацию.
Совместимость правового обеспечения по уровням системы АСУ
направлена на достижение строгого учета и контроля за движением
материальных ценностей на всех уровнях системы и его юридически
правомерного информационного отображения для получения своевременной
и качественной результатной информации. Принятие управленческих
решений и представление отчетных сведений в органы управления
предъявляют повышенные требования к надежности и юридической
обоснованности информации. Поэтому как регламентация процессов
снабжения, так и обработка информации в АСУ должны вестись в точном
соответствии с правовыми нормами, установленными законодательными
органами страны.
Каждая из обеспечивающих подсистем АСУ МТС имеет свои
особенности построения и функционирования, которые рассмотрены в
последующих параграфах главы.
3.5.
Организационное обеспечение
Организационное обеспечение — одно из необходимых условий
создания и функционирования интегрированных информационных систем.
Как на стадии разработки, так и на последующих стадиях должен быть
установлен четкий порядок, определены взаимоотношения всех субъектов,
участвующих в этом процессе. Таким образом, сущность организационного
обеспечения — это, прежде всего, хорошо продуманная организация всех
работ и контроль за их исполнением.
При разработке автоматизированных систем управления определяются
подразделения, руководящие разработкой и внедрением АСУ, организация,
ответственная за разработку АСУ, и главный конструктор системы,
организации-соисполнители, источники финансирования работ, порядок
оформления результатов работ, порядок разрешения текущих вопросов.
Создаваемая АСУ должна быть ориентирована на ресурсосберегающую
технологию.
В функции заказчика АСУ входит разработка мероприятий по
совершенствованию существующей системы организации и управления,
технического задания на создание АСУ, унифицированных форматов
исходных данных, участие в разработке технического и рабочего проектов,
рассмотрение, согласование и утверждение всей проектной документации на
каждом этапе проектирования, а также финансирование работ по созданию
84
АСУ и проведение мероприятий, связанных с подготовкой и внедрением
АСУ.
В функции организации или подразделения-разработчика входит
изучение и анализ существующей системы управления, участие в разработке
технического задания на создание системы, составление сметы затрат,
разработка технического и рабочего проектов АСУ, участие во внедрении
АСУ и сдаче ее комиссии, проведение авторского надзора.
В случае привлечения к разработке АСУ организаций-соисполнителей
головная организация осуществляет контроль качества и своевременности
выполнения работ и их приемку, оказывает организациям-соисполнителям
научно-методическую помощь.
Для оперативного руководства всеми работами по созданию
автоматизированной системы управления в аппарате заказчика образуется
оперативная группа, в которую входят руководители основных
подразделений, представители головной организации и организацийсоисполнителей.
При разработке и создании АСУ необходимо исходить из того, что
управление МТС в социалистической экономике имеет своей главной целью
установление оптимальных хозяйственных связей между предприятиями
(объединениями) и оказание им услуг в сфере производства и обращения
средств производства и предметов народного потребления. Осуществление
этой функции достигается путем:
перспективного планирования рациональных схем длительных связей
по производству и поставкам продукции и размещения совокупных запасов:
текущего согласования номенклатурных программ производства с
ассортиментной потребностью потребителей, размещения заказов на
производство и прикрепления потребителей к поставщикам, определения
оптимального уровня запасов и резервов;
оперативного управления процессами производства, снабжения и
сбыта, т. е. контроля деятельности и коррекции для обеспечения достижения
оптимального значения целевой функции системы;
организации системы управления отраслью, т. е. определения
структуры, распределения видов деятельности, прав и установления
ответственности за их исполнение по отдельным звеньям и подразделениям
системы;
стимулирования коллективов подразделений производства и
материально-технического снабжения за достижение оптимальных
результатов их работы и системы в целом.
Под управлением в АСУ понимается выполнение подразделениями и
органами хозяйственного руководства перечисленных функций путем
выбора таких управляющих воздействий, которые обеспечивают наиболее
рациональное достижение целей экономики на основе принятого для оценки
эффективности критерия.
85
При
разработке
автоматизированной
системы
управления
целесообразно выделить основные комплексы задач АСУ: задачи
перспективного и текущего планирования, задачи оперативного управления,
учета и отчетности, задачи анализа.
В процессе проектирования АСУ необходимо уточнять перечень
функций, детализировать задачи для каждого уровня системы и определять
их взаимосвязи на каждом из уровней и между уровнями, выявлять состав
исходной и результатной информации для решения каждой задачи,
источники ее получения и потребителей.
В целях правильной организации разработки, проектирования и
внедрения
автоматизированных
систем
управления
материальнотехническим снабжением выделяются: предпроектное обследование
экономического объекта и разработка технико-экономического обоснования,
технического задания на проектирование и создание АСУ МТС; собственно
проектирование, которое разбивается на две стадии — разработку
технического проекта и разработку рабочего проекта; внедрение АСУ.
Каждый из указанных этапов имеет примерно следующее содержание.
Первоначально при создании АСУ разработчиком совместно с
заказчиком ведется технико-экономическое обоснование (ТЭО), понимаемое
как общее описание целей и путей превращения действующей системы
управления в систему оптимально-функционирующую.
Любая экономическая система управления при социализме, в том числе
и система управления снабжением и сбытом, является динамической
системой, способной к самосовершенствованию. Это заставляет вкладывать
иной смысл в понятие «создание» автоматизированной системы управления.
Речь идет о постепенном развитии и совершенствовании действующей
системы управления, доведения ее до уровня автоматизированной, что
закладывается при разработке проекта АСУ.
В ТЭО излагаются основные методологические положения о сущности
управления социалистической экономикой, о переходе к плановому
распределению сырья, материалов, полуфабрикатов и оборудования путем
оптовой торговли, о направлениях рационализации хозяйственных связей, о
возможности автоматизации управления, об экономико-правовых основах
АСУ, о критериях оценки и системе показателей функционирования
различных звеньев указанной системы, о принципах информационного,
математического, программного и технического обеспечения.
При разработке ТЭО, как и в последующем проектировании,
необходимо учитывать, что переход к автоматизированной системе
управления хозяйственными процессами не может быть осуществлен как
единовременный акт. Функционирование подобных систем любого уровня
неразрывно связано с общим функционированием социалистической
экономики. Постепенность перехода к АСУ означает возможность получения
значительного экономического эффекта за счет оптимального решения задач
при планировании и управлении хозяйственными процессами (оптимизация
86
поставок
продукции
производственно-технического
назначения,
рационализация загрузки производственных мощностей).
При этом имеется в виду переход от решения частных задач
планирования и управления к комплексной системе расчетов, охватывающих
все основные стороны деятельности предприятия. Особое внимание
уделяется
последовательному
изменению
экономико-правовых
и
организационных основ системы управления, внедрению новых критериев
оценки и системы показателей функционирования хозяйственных связей
между организациями, а также созданию надежной технической базы АСУ.
В ходе перечисленных работ проводятся интенсивные научные
исследования, охватывающие все стороны проблемы оптимизации
хозяйственных связей (экономические, организационные, информационнотехнические,
программно-математические).
Разработка
завершается
созданием полного описания функционирующей системы и направлений ее
совершенствования.
В дальнейшем продолжается планомерное в соответствии с техникоэкономическим обоснованием поэтапное проектирование системы. Изучение
действующей системы управления осуществляется путем проведения
обследований. Материалы, полученные в результате обследования, должны
быть использованы:
для разработки и поэтапного внедрения автоматизированной системы
управления снабжением;
для
составления
технического
задания
на
разработку
автоматизированной системы и для формирования документации
технического и рабочего проектов АСУ.
Остановимся на рассмотрении содержания работ и документации
предпроектного обследования:
 разработка программы, плана-графика и задания на обследование;
 создание рабочих групп и организация работ по проведению
обследования этими группами;
 рассмотрение и утверждение результатов обследования;
 общих методологических принципов решения задач управления
отраслью;
 основных функций и задач, реализующих управление отраслью;
 существующей организационной структуры управления отраслью;
 основных технико-экономических показателей отрасли; документации,
циркулирующей в обследуемом подразделении (форм документов,
маршрутов движения, перечня показателей); существующей системы
сбора и обработки информации; способов подготовки, сроков и
периодичности выдачи решений; содержания работ.
Обследование начинается с изучения основных функций, выполняемых
организациями и их руководителями. Далее изучаются задачи,
87
обеспечивающие реализацию функций управления, организационной
структуры, штатов и содержания работ. В процессе обследования должны
быть выявлены:
- инструктивно-методические и директивные материалы, на основании
которых определяется состав подсистем и перечень задач, входящих в
подсистемы
- возможности применения новых методов решения задач. При этом
рассматриваются сроки и периодичность решения задач, степень типичности
их для определенной группы подразделений.
Кроме того, исследуются источники информации, необходимой для
решения задач, содержание показателей и их количественные
характеристики, порядок корректировки информации, действующие
алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля. Наряду с
этим исследуются действующие средства сбора, передачи и обработки
информации, действующие средства связи, принятая точность решения
задачи, трудность действующего решения задачи, формы представления
исходных данных и результатов решения задачи в виде документов.
При обследовании документооборота целесообразно составить схему
маршрута движения документов, которая должна отразить места
формирования показателей, временную продолжительность движения
документа. При этом определяются информационные связи с внешними
организациями и внутри организации.
В результате анализа получаемых материалов дается краткая
характеристика предприятия, а также оцениваются эффективность
применяемых методов управления, своевременность решений, принимаемых
аппаратом организации. Кроме того, оценивается возможность и
необходимость совершенствования документации и документооборота,
применения
новых
методов
(организационных
и
экономикоматематических), которые позволят улучшить управление и применение
технических средств (включая средства связи), позволяющих улучшить
качество и оперативность управления.
По
результатам
обследования
устанавливается
перечень
автоматизируемых функций управления и определяется первоочередной
комплекс функций управления, подлежащих автоматизации.
На основании материалов, полученных в результате обследования,
составляется отчет, к которому прилагаются: схемы организационных
структур обследуемых подразделений, образцы форм документов или их
копии, схемы информационных связей, схемы маршрутов движения
документов, карта территориального размещения объектов управления.
Техническое
задание
разрабатывается
заказчиком
при
непосредственном участии головной организации. Техническое задание
рассматривается на научно-технических советах головной организации и
заказчика и утверждается заказчиком. После утверждения задания
88
составляется договорная, сметно-финансовая документация на разработку и
внедрение отраслевой автоматизированной системы управления снабжением.
Утвержденное техническое задание является документом, которым
разработчики должны руководствоваться на всех этапах создания АСУ.
Изменения, вносимые в техническое задание, оформляются протоколом —
неотъемлемой частью технического задания. Протокол утверждается
заказчиком.
В ходе разработки технического задания устанавливают общую цель
создания АСУ, обосновывают функции и задачи, подлежащие
автоматизации, разрабатывают и формулируют требования, предъявляемые к
подсистемам, к информационной базе, математическому обеспечению и
комплексу технических средств (включая средства связи и передачи данных).
Таким образом, в техническом задании на разработку АСУ находят
отражение:
цели создания автоматизированной системы управления; общие
требования к проектируемой АСУ;
функции и задачи, подлежащие автоматизированному решению; состав
подсистем;
требования, предъявляемые к информационной базе, математическому
обеспечению и комплексу технических средств;
перечень работ и исполнителей;
этапы создания АСУ и сроки их выполнения, а также предварительная
оценка эффективности от внедрения АСУ.
После утверждения технического задания головная организация
разрабатывает координационный план создания системы, сетевой график
работ и проводит расчет затрат на разработку АСУ.
Остановимся на рассмотрении комплекса работ, выполняемых в ходе
технического проектирования. Техническое задание кладется в основу
разработки технического проекта АСУ. Технический проект разрабатывается
с целью определения основных проектных решений по созданию АСУ. На
этом этапе разработки АСУ проводится комплекс научно-исследовательских
и экспериментальных работ для выбора наилучших вариантов решений.
Технический проект разрабатывается головной организацией
совместно с организациями-соисполнителями, рассматривается на научнотехническом совете, в который входят представители головной организации
и заказчика.
Головная организация выделяет подразделение для координации работ
по созданию автоматизированной системы управления и подразделения
(группы),
ведущие
разработку
общесистемных
требований
к
информационной базе, математическому обеспечению, комплексу
технических средств и экономико-организационным методам управления
отраслью.
Выделяются подразделения и их руководители, ответственные за
формирование подсистем.
89
В ходе технического проектирования АСУ определяются: организации,
которым будет поручено проектирование, строительство или реконструкция
ВЦ или ГВЦ;
финансирование работ по проектированию и строительству ВЦ или
ГВЦ;
создание ВЦ, кустовых пунктов связи, информационных пунктов
предприятий и организаций отрасли и подключение АСУ к
общегосударственной системе связи.
На этом этапе организации-разработчики создают проектные решения:
 по экономико-организационной части системы, включая основные
методы управления (экономическое содержание, основные задачи,
алгоритмы
их
решений)
и
организационную
структуру
автоматизированной системы управления, вопросы связи и условия
обеспечения совместимости АСУ с другими автоматизированными
системами управления;
 по информационной базе, включая систему документов, совокупность
показателей, массивы информации, их хранение и изменение, контроль
и кодирование, руководствуясь единой системой кодирования,
принятой в общесоюзных классификаторах;
 по комплексу технических средств, включая определение вариантов
структур и состава функциональных групп, сравнительный анализ
вариантов, выбор типов и расчет количества технических средств;
 по математическому обеспечению системы, включая комплекс
экономико-математических моделей, алгоритмы решений задач,
алгоритмические языки и трансляторы к ним, стандартные программы,
управляющие программы;
 по функциональным подсистемам, включая постановки задач,
алгоритмы их решения, объемно-временные характеристики,
необходимый для подсистемы состав функциональных групп
технических средств, перечень требуемых кодов, предложения по
унификации форм документов, задание на программирование, схемы
взаимосвязи задач подсистемы в процессе их решения, методы
контроля информации, порядок внесения изменений и корректировки
информации, технологический процесс решения задач.
На этапе технического проектирования проводятся экспериментальная
проверка основных проектных решений и расчет экономической
эффективности.
Вторая стадия проектирования — рабочее проектирование. Оно
заключается в разработке материалов, обеспечивающих эксплуатацию
автоматизированной системы управления. Рабочий проект разрабатывается
головной организацией и организациями-соисполнителями на основе
технического проекта, утвержденного заказчиком. Рабочий проект
90
рассматривается на научно-техническом совете головной организации и
заказчика и утверждается заказчиком.
К началу рабочего проектирования заказчик должен создать
информационные пункты на объектах, внедряющих автоматизированные
системы управления, кустовые пункты связи, кустовые вычислительные
центры, главный вычислительный центр, осуществить организационнотехнические мероприятия на предприятиях, в организациях и средних
звеньях управления, ГВЦ и министерстве (ведомстве), необходимые для
внедрения АСУ; организовать учебу работников всех звеньев
организационной структуры АСУ; разместить заказы на изготовление
нестандартного оборудования.
Организациями-разработчиками на этой стадии проектирования АСУ:
 уточняется сетевой график выполнения рабочего проекта;
 проводятся экспериментальные исследования для изыскания путей
реализации принятых проектных решений;
 обосновываются дополнительные проектные решения;
 разрабатывается технологический процесс сбора и обработки
информации;
 выбираются и разрабатываются программные средства;
 составляется рабочая документация;
 уточняются расчеты экономической эффективности АСУ.
Структура рабочего проекта соответствует структуре технического
проекта. Рабочий проект АСУ содержит уточненный перечень задач,
решаемых в каждой из подсистем, с указанием периодичности и сроков их
решения, уточненные функции, выполняемые каждым звеном системы,
состав используемых технических средств, сведения о размещении
обслуживаемых объектов, положение о ВЦ или ГВЦ, штаты
обслуживающего персонала и его должностные инструкции.
В проекте приводится структура и функции аппарата министерства
(ведомства) в условиях функционирования АСУ, перечень показателей,
используемых для планирования и оценки деятельности отрасли, и рабочие
инструкции для аппарата министерства (ведомства).
Рабочий проект содержит материалы с перечнем показателей,
используемых в задачах различных подсистем; порядок формирования
массивов информации; методы внесения изменений в информацию; методы
организации контроля информации; перечень показателей, выдаваемых по
запросу аппарата министерства (ведомства). В нем приводятся
классификаторы, альбомы кодов, альбомы документов и рабочие инструкции
по формированию исходных данных для решения задач, организации
массивов информации, внесению в них изменений, о порядке хранения и
обновления информации.
91
Рабочий проект содержит уточненный состав экономикоматематических моделей, методы, алгоритмы и программы решения задач;
методы организации массивов информации; выбранную систему
программирования; используемую операционную систему; библиотеку
стандартных программ и инструкции для работы с программами.
В ходе проектирования определены технические средства (тип ЭВМ,
периферийные устройства, средства связи и передачи информации), дано
описание технологического процесса сбора и обработки данных;
разработаны графики выхода информационных и кустовых пунктов на связь
с ГВЦ; произведен расчет и составлены графики загрузки технических
средств и описания режимов их функционирования. Выбор типов
технических средств АСУ ведется с учетом технической и информационной
ее совместимости с другими автоматизированными системами управления.
Внедрение АСУ в эксплуатацию осуществляется заказчиком совместно
с организациями-разработчиками.
Для сокращения сроков внедрения АСУ его начинают в процессе
рабочего проектирования, внедряя отдельные части системы по мере их
готовности. Внедрение проводится в соответствии с планом-графиком,
разработанным заказчиком совместно с головной организацией. Комплекс
работ включает практическую апробацию задач, сдачу их в промышленную
эксплуатацию, опытную эксплуатацию подсистем и сдачу подсистем
внутриведомственной комиссии, опытную эксплуатацию системы в целом и
сдачу ее межведомственной комиссии.
Практическая апробация задач заключается в проверке алгоритмов,
программ и звеньев технологического процесса обработки данных в
реальных условиях. Она проводится для окончательной отладки программ и
отработки технологического процесса решения задач, проверки
подготовленности информационной базы, отработки взаимосвязей задач
АСУ, приобретения навыков работы персоналом ГВЦ и аппаратом
управления. Работа строится на основе реальной информации о деятельности
предприятий, организаций и отрасли в целом в установленном режиме
функционирования с дублированием работ аппаратом министерства
(ведомства). Началу работы должно предшествовать издание приказа по
министерству
(ведомству),
определяющего
степень
участия
и
ответственность заказчика и организаций-разработчиков, а также сроки ее
проведения. К приказу прилагается согласованная между заказчиком и
головной организацией программа проведения опытного решения задач.
После окончания практической апробации задач составляется акт о
сдаче задач в промышленную эксплуатацию, подписываемый заказчиком и
организацией-разработчиком. При положительных результатах опытной
эксплуатации задачи передаются в промышленную эксплуатацию, для чего
создается комиссия из представителей заказчика, ГВЦ, головной организации
и организации- разработчика. Организация-разработчик представляет в ГВЦ
рабочую документацию по задачам с контрольными примерами. В течение
92
установленного срока эта документация изучается и затем персонал ГВЦ при
участии организации-разработчика решает задачи. По результатам решения
комиссия составляет протокол, который прилагается к акту.
Опытная эксплуатация подсистемы проводится с целью проверки
готовности информационной базы, отладки технологического процесса сбора
и обработки информации, обучения персонала ГВЦ и аппарата управления
работе в условиях функционирования подсистемы. Опытная эксплуатация
подсистемы ведется на основе полного объема реальной информации в
установленном режиме функционирования с необходимым дублированием
работ.
Сбор и обработка информации проводятся персоналом ГВЦ.
Организация-разработчик оказывает работникам ГВЦ консультативную
помощь. По окончании опытной эксплуатации подсистемы составляется
отчет и при положительных результатах подсистема сдается в
промышленную эксплуатацию.
Сдаче подсистемы в промышленную эксплуатацию предшествует сдача
в эксплуатацию задач пускового комплекса данной подсистемы.
Организация-заказчик направляет руководителю ведомства извещение,
на основании которого издается приказ о создании внутриведомственной
комиссии по приемке подсистемы. В состав комиссии должны войти
представители организации-заказчика, ГВЦ, головной организации и
организаций-соисполнителей.
Комиссии должны быть представлены техническое задание,
технический и рабочий проекты и акты сдачи задач в промышленную
эксплуатацию. Комиссия может провести непосредственно наблюдение за
процессом решения задач подсистемы или ознакомиться с результатами
решения задач. При положительных результатах комиссия составляет акт о
сдаче подсистемы в промышленную эксплуатацию. К нему должны быть
приложены программа приемки и протоколы работы комиссии.
Опытная эксплуатация отраслевой автоматизированной системы
управления проводится с целью комплексной проверки функционирования
задач АСУ, проверки подготовленности обеспечивающей части системы к
функционированию, окончательной отладки технологического процесса
сбора и обработки информации, проверки взаимодействия подразделений
ГВЦ и аппарата управления при функционировании АСУ. Опытная
эксплуатация АСУ должна осуществляться на основе необходимого объема
информации о деятельности предприятий, организаций и отрасли в
установленном режиме функционирования.
После окончания опытной эксплуатации АСУ составляется отчет о
внедрении системы. При положительных результатах опытной эксплуатации
система сдается в промышленную эксплуатацию. Для сдачи системы в
промышленную эксплуатацию создается межведомственная комиссия из
представителей заказчика, министерства (ведомства), которому подчинена
93
головная организация, головной организации, организаций-соисполнителей и
других сторонних организаций.
Комиссия должна установить: соответствие выполненных работ
техническому заданию на разработку АСУ; степень подготовленности всех
звеньев АСУ к внедрению; степень подготовки кадров; состояние
информационной базы, комплекса технических средств и математического
обеспечения и подготовленность их к функционированию.
По результатам испытаний составляется акт о приемке АСУ в
промышленную эксплуатацию. К акту прилагаются программа приемки и
протоколы работы комиссии.
3.6.
Программное обеспечение
В строгом значении архитектура программного обеспечения
(software architecture) – описание подсистем и компонент программной
системы, а также связей между ними. Архитектура пытается определить
внутреннюю структуру получаемой системы, задавая способ, которым
система организована или конструируется.
В середине 90-х, на волне распространения клиент-серверного подхода
и начала его трансформации в “многозвенный клиент-сервер”, призванный
обеспечить централизованное развертывание и управление общей (для
клиентских приложений) бизнес-логикой, вопросы организации архитектуры
программного обеспечения стали складываться в самостоятельную и
достаточно обширную дисциплину. В результате, сформировалась точка
зрения на архитектуру не только в приложении к конкретной программной
системе, но и развился взгляд на архитектуру, как на приложение общих
(generic) принципов организации программных компонент. В итоге, уже на
сегодняшний день, на фоне такого развития понимания архитектуры,
накоплен целый комплекс подходов и созданы (и продолжают создаваться и
развиваться)
различные
архитектурные
“фреймворки”,
то
есть
систематизированные комплексы методов, практик и инструментов,
призванные в той или иной степени формализовать имеющийся в индустрии
опыт (как положительный – например, design patterns, так и отрицательный –
например, anti-patterns).
Примеры такой систематизации в форме фреймворков:



TOGAF [TOGAF81, 2003] – The Open Group Architecture Framework (на
момент написания данной главы доступен в версии 8.1, впервые
опубликованной в декабре 2003 года)
Модель Захмана – Zachman Framework [Zachman]
Руководство по архитектуре электронного правительства E-Gov
Enterprise Architecture Guidance [E-Gov, 2002]
94
3.6.1. Архитектурные структуры и точки зрения
Любая система может рассматриваться с разных точек зрения –
например, поведенческой (динамической), структурной (статической),
логической (удовлетворение функциональным требованиям), физической
(распределенность), реализации (как детали архитектуры представляются в
коде) и т.п. В результате, мы получаем различные архитектурные
представления (view). Архитектурное представление может быть определено,
как частные аспекты программной архитектуры, рассматривающие
специфические свойства программной системы. В свою очередь, дизайн
системы – комплекс архитектурных представлений, достаточный для
реализации системы и удовлетворения требований, предъявляемых к
системе. SWEBOK не дает явного определения, что такое “архитектурная
структура”. В то же время это понятие достаточно важно. Я хотел бы
предложить его толкование как применение архитектурной точки зрения и
представления к конкретной системе и описания тех деталей, которые
необходимы для реализации системы, но отсутствуют (в силу достаточно
общего взгляда) в используемом представлении. Таким образом,
представление (view), концентрируясь на заданном подмножестве свойств
является составной частью и/или результатом точки зрения, а архитектурная
структура – дальнейшей детализацией в отношении проектируемой системы.
Модель Захмана [Zachman] является великолепным и, кстати, классическим
источником комплекса архитектурных точек зрения и представлений,
построенных в системе координат “вопрос-уровень детализации”. Каждое
архитектурное представление является результатом ответа на вопрос (Как?
Что? Где? и т.п.) в контексте необходимого уровня абстракции (содержание,
то есть концепция: бизнес-модель, то есть функциональность и т.д.).
Например, физическая модель данных (Physical Data Model) является ответом
на вопрос “что?” в контексте технологической модели, а логическая модель
данных, отвечая на тот же вопрос, находится на один уровень абстракции
выше – в контексте системной или логической модели.
Архитектурные стили: в редакции SWEBOK допущено несоответствие
между структурой декомпозиции данной области знаний и описанием
охватываемых ею тем. Если архитектурные стили присутствуют в
декомпозиции, в самом описании области знаний темы 3.1 и 3.2 смешаны (по
форматированию и структуре) в рамках темы “3.1”, (о чем автор сообщил
ассоциированному редактору данной части SWEBOK).
Архитектурный стиль, по своей сути, шаблон проектирования макроархитектуры - на уровне модулей, “крупноблочного” взгляда. Например,
архитектура распределенной сервисно-ориентированной системы может
строится в стиле обмена сообщениями через соответствующие очереди
сообщений, может проектироваться на основе идеи взаимодействия между
компонентами и приложениями через общую объектную шину, а может
95
использовать концепцию брокера как единого узла пересылки запросов. В то
же время, на более концептуальном уровне, мы можем говорить о выборе
клиент-серверного стиля или распределенного стиля архитектуры системы.
Таким образом, архитектурный стиль – набор ограничений, определяющих
семейство архитектур, которые удовлетворяют этим ограничениям.
3.6.2. Шаблоны проектирования (Design Patterns)
Наиболее краткая формулировка того, что такое шаблон
проектирования, может звучать так – “общее решение общей проблемы в
заданном контексте”. Что это значит в реальной жизни? Если мы хотим
организовать системы таким образом, чтобы существовал один и только один
экземпляр заданного ее компонента в процессе работы с данной системой –
мы можем использовать шаблон проектирования “Singleton”, описывающий
такое общее поведение. В то время, как архитектурный стиль определяет
макро-архитектуру системы, шаблоны проектирования задают микроархитектуру, то есть определяют частные аспекты деталей архитектуры.
Чаще всего говорят о следующих группах шаблонов проектирования:



Шаблоны создания (Creational patterns) - builder, factory, prototype,
singleton
Структурные шаблоны (Structural patterns) - adapter, bridge, composite,
decorator, fa?ade, flyweight, proxy
Шаблоны поведения (Behavioral patterns) - command, interpreter, iterator,
mediator, memento, observer, state, strategy, template, visitor
В SWEBOK данная тема, в силу упомянутого выше несоответствия между
структурной декомпозицией и описанием области знаний “проектирование”,
имеет номер 3.2 (следующая тема, в свою очередь, представлена в SWEBOK
как 3.3).
3.6.3. Семейства программ и фреймворков
Один из возможных подходов к повторному использованию
архитектурных решений и компонент заключается в формировании линий
продуктов (product lines) на основе общего дизайна. В объектноориентированном программировании аналогичную смысловую нагрузку
несут “фреймворки”, обеспечивающие решение одних и тех же задач –
например, внутренней организации компонентов пользовательского
интерфейса или общей логики работы распределенных систем.
Структура программного обеспечения состоит из системного и
проблемного.
96
Системное программное обеспечение включает совокупность
программ, необходимых для обеспечения функционирования технических
средств - операционные системы и программы технического обслуживания.
Управляющие программы организуют вычислительный процесс: они
планируют порядок выполнения заданий, распределяют их между внешними
устройствами компьютеров, обеспечивают различные режимы обработки и
многие другие функции. Наличие управляющих программ так же
необходимо для организации вычислений, как и аппаратных средств. В
современных вычислительных системах многие функции, которые могут
быть выполнены аппаратно, реализуются программным путем и включаются
в состав операционной системы.
Обрабатывающие программы выполняют типовые вычислительные
процедуры, необходимость реализации которых возникает весьма часто. В их
состав входят, например, программы сортировки данных, объединения
нескольких массивов. Это исключает разработку подобных программ при
решении экономических задач, так как достаточно воспользоваться
соответствующей программой операционной системы. Возможность диалога
с помощью различных алгоритмических языков достигается наличием
трансляторов, также относящихся к обрабатывающим программам
операционной системы. Их функция заключается в автоматическом переводе
программы, записанной на алгоритмическом языке, в машинные коды.
В состав операционной системы входит большое число разнообразных
программ. Модульное построение программ операционной системы
позволяет отобрать необходимые модули с учетом наличных технических
средств и характеристик задач пользователя в определенный тип
конфигурации операционной системы. Для всех пакетных режимов
характерно объединение нескольких различных задач в пакет. При пакетном
однопрограммном режиме задачи пакета последовательно считываются по
одной в последовательности их расположения в пакете.
В пакетном многопрограммном режиме с фиксированным числом задач
каждой из них заранее отводится равный участок оперативной памяти. В
пакетном многопрограммном режиме с переменным числом задач память
заранее не распределяется, а выделяется непосредственно перед
выполнением операционной системой. Объем отводимой памяти
определяется с учетом потребности. Такой режим обеспечивает более
экономичное распределение оперативной памяти, однако возрастает
сложность управления ею.
Многопрограммная работа в последних двух рассмотренных режимах
предполагает одновременное выполнение нескольких задач машиной. Задача
может находиться в одном из трех состояний: активном, когда ей
предоставлено время центрального процессора, в состоянии готовности,
когда в памяти имеется вся необходимая для нее информация, но
центральный процессор занят другой задачей, и в состоянии ожидания, когда
производится ввод (вывод) данных по задаче, загрузка программы.
97
Многопоточность обработки в ОС достигается предоставлением
центрального процессора каждой задаче на определенный интервал (квант)
времени. По его истечении задача переходит в состояние ожидания или
готовности, а центральный процессор ведет обработку данных по другой
задаче.
Многопрограммная обработка дает возможность создавать системы
разделения времени. Такие системы позволяют обслуживать одновременно
более сотни удаленных абонентов, связанных с ЭВМ терминалами. Каждый
из абонентов (пользователей) получает в свое распоряжение вычислительные
ресурсы на определенный квант времени. Однако высокое быстродействие
ЭВМ в сравнении с реакцией человека создает для последнего видимость
непрерывного диалога с машиной. Диалоговый режим является
разновидностью работы ЭВМ в реальном масштабе времени. Обработка
данных здесь производится в условиях временных ограничений,
определяемых некоторым физическим процессом. Помимо ограничений на
время реакции вычислительной системы для работы в реальном масштабе
времени она должна находиться в постоянной готовности принять и
обработать данные, обеспечить высокую надежность, так как сбои могут
носить катастрофический характер. В МТС работа в реальном масштабе
времени используется для управления складскими механизмами, для
организации непосредственного диалога человека с ЭВМ.
Комплекс программ технического обслуживания включает наладочные,
проверочные, диагностические программы, используемые для контроля за
техническим состоянием ЭВМ и вычислительных систем.
Пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения реализуют
стандартные математические методы (например, для решения транспортной
задачи, используемой при формировании хозяйственных связей),
обеспечивают функционирование банков данных (для этого разрабатываются
пакеты, представляющие собой системы управления базами данных —
СУБД) и другие функции, потребность в которых часто возникает и носит
общий характер. ППП функционального назначения представляют собой
совокупность программ решения конкретных экономических задач. Пакет
прикладных программ «Годовое планирование материально-технического
снабжения предприятий» обеспечивает на ЭВМ выполнение следующих
расчетов:
потребности
материалов
в
сводной
номенклатуре,
специфицированной
потребности
в
материалах
для
заказа,
специфицированной потребности в комплектующих изделиях для заказа,
специфицированной потребности в материалах на товарный выпуск.
98
Глава 4
4.1.
Информационное обеспечение АСУ
Общая характеристика подсистемы
Функционирование ИИС основывается на информационном
взаимодействии элементов внутри системы и информационных связях между
функциональными подсистемами. К информации как к ресурсу
предъявляются совершенно конкретные требования. Она должна быть
достоверна, получена и обработана своевременно и представлена
пользователю — работникам аппарата управления — в необходимом для
принятия решений объеме.
Эффективное управление производственными и хозяйственными
процессами требует, чтобы все многообразие предметной области и
происходящих в ней явлений, событий находило достоверное и
своевременное
информационное
отображение,
фиксировалось
в
материальных носителях — документах, машинных носителях, базах данных.
Это необходимо для автоматизированной обработки информации при
решении экономических задач, интеграции интересующих аппарат
управления сведений и накопления опыта в системе для принятия
управленческих решений.
Выявление состава информации, создание методов ее представления
для удобства работы в человеко-машинной системе, хранения, перемещения,
преобразования как комплексом технических средств, так и людьми,
занятыми в процессе обработки, ведутся в процессе проектирования ИС,
точнее, ее важнейшей подсистемы — информационного обеспечения (ИО).
Информационное
обеспечение
автоматизированной
системы
управления — совокупность реализованных решений по объемам,
размещению и формам организации информации, циркулирующей в ИС
(ГОСТ 24.003-84). Перед информационным обеспечением стоит задача
качественного информационного обслуживания, обеспечения эффективного
функционирования потоков информации в процессе автоматизированного
решения задач управления, взаимодействия с внешними системами.
Структура ИО включает систему экономических показателей, средства
формализованного описания данных, единую унифицированную систему
документации, потоки информации, а также методы их организации,
обеспечивающие взаимоувязанное решение планово- экономических задач.
Информационное обеспечение должно отвечать следующим
требованиям [11]:
 способствовать реализации интегрированной обработки информации и
принятию управленческих решений на основе экономикоматематических методов, моделей, программ, их машинной реализации
в режимах реального времени и пакетной обработки при решении
задач;
99
 представлять полную, достоверную и своевременную информацию для
принятия управленческих решений в функциональных подсистемах
АСУ с минимумом затрат на ее получение, накопление, поиск,
обработку и передачу;
 способствовать осуществлению диалога работников управленческих
служб с ЭВМ, предусмотрев для этого необходимые средства и методы
эффективного взаимодействия человека и машины;
 централизовать хранение и накопление информации путем создания
автоматизированного распределенного банка данных (АБД), что
должно устранить противоречивость, необоснованное дублирование
данных, используемых различными функциональными подсистемами и
службами, и обеспечить однократность ввода данных в систему и
многократность их целевого использования.
Поскольку АСУ создается как система, имеющая обширные внешние
связи с АСУ других уровней и назначений, то ИО системы проектируется с
учетом реализации основных положений системного подхода и должно быть
совместимо с ИО внешних АСУ. Информационная совместимость
основывается на единстве экономических показателей, выходящих из одной
системы и входящих в другую, единстве информационных языков описания
и форм представления данных, согласованной периодичности сроков
передачи данных.
Информационное обеспечение должно создать оптимальные условия
реализации функций управления за счет рационального использования всего
информационного ресурса системы. Эффективность использования
информации для целей управления достигается автоматизацией и
интеграцией обработки данных. В основу создания интеграционной
обработки информации в кладется системный подход, который
предусматривает тщательный анализ всей совокупности циркулирующей и
хранящейся в системе информации; изучение ее содержания, свойств,
структуры, а также методов представления, отображения, записи на
носителях.
4.1.1. Информационная модель
Содержание раздела не претендует на роль стандарта в описании
информационной модели. Тем более что существуют различные точки
зрения на понятие модели. Оговоримся, что предлагаемая модель
ориентирована на использование разработчиками математического аппарата
для интегрированных информационных систем. Некоторые из вводимых
понятий связаны с понятиями базы знаний, как например массивы, точки
диалога приближают разрабатываемую модель к теории экспертных систем,
подход в описании модели в виде графа позволяет привлекать теорию
автоматов, введенное понятие массивов третьего типа - применять теорию
фреймов и при желании теорию формальных грамматик.
100
С другой стороны, задача модели – унифицировать разработку
приложений интеллектуального анализа данных на операционном уровне.
Существуют стандарты IDEF1 моделирования информационных
потоков, IDEF1x моделирования реляционных структур данных
4.1.2. Структура информационной модели.
Информационной моделью - параметрическое представление процесса
циркуляции информации, подлежащей автоматизированной обработке в
системе управления. Эта модель является основой специального
математического обеспечения для данной системы управления. Рассмотрим
основные элементы, из которых формируется структура информационной
модели. Они определяются целью построения информационной модели,
которой является создание формализованной картины циркуляции
информации в системе управления для последующего построения
математической (алгоритмической) модели. Основными элементами модели
являются: блок переработки информации, информационный массив, точка
диалога, параметрическая связь.
Блоки переработки информации на уровне информационной модели
представляются «черными ящиками», снабженными указанием цели их
функционирования.
Информационные массивы представляются связными совокупностями
параметров, одновременно перемещаемыми или хранимыми при
функционировании информационной модели.
Точки диалога являются узлами (вершинами) информационной модели,
в которых осуществляется взаимодействие между человеком (людьми) и
средствами автоматизации при их использовании в процессах управления.
Параметрические связи указывают направление переноса информации
между отдельными элементами информационной модели.
Между элементами модели существуют только информационные
взаимодействия.
Структура информационной модели описывается графом, вершинами
которого являются блоки переработки информации, точки диалога и один из
классов информационных массивов, который будет уточнен ниже. Дугами
графа являются параметрические связи.
4.1.3. Блоки обработки информации.
Каждый блок обладает свойством замкнутости, проявляющемся в том,
что при выполнении функций, возложенных на блок переработки
информации, взаимосвязь его с остальными элементами информационной
модели возможна только по фиксированным линиям параметрической связи.
Это означает, что внутри блока не могут быть локализованы точки диалога.
Описание блока переработки состоит из описания цели переработки
информации и описания функций, выполняемых блоком.
101
В описании функций обязательно должны находить отражение
временные характеристики работы блока, которые определяют максимально
допустимое время работы блока при выполнении каждой из функций. Если
блок получает информацию по нескольким линиям параметрической связи,
то обязательно должны быть описаны условия синхронизации обработки
поступающей информации, в том числе сочетания подмножеств
поступивших информационных массивов, без которых невозможно
выполнение блоком своих функций. Эти описания могут осуществляться на
любом языке (неформализованном, общепринятом математическом,
алгоритмическом и т. п.).
Разнообразие функций, описываемых (представляемых) блоками
переработки информации, должно обеспечивать возможность описания
любых информационных моделей.
4.1.4. Информационные массивы.
Каждый информационный массив обладает свойством целостности,
проявляющемся в том, что все параметры массива обрабатываются как
связная совокупность. Для выделения части параметров массива должна
быть выполнена соответствующая функция, задаваемая (описываемая)
блоком преобразования информации, которая осуществляет формирование
нового информационного массива.
Описание
информационного
массива
состоит
из
перечня
идентификаторов параметров и их основных характеристик (содержательный
смысл, источник для получения значения, возможная точность получения
значения параметра, если он численный, мера достоверности получаемых
значений параметра и т. п.) и описания области допустимых значений
параметров массивов с учетом допустимых взаимосвязей между ними. Эти
описания могут осуществляться на любом языке.
По целям использования все информационные массивы делятся на три
класса: массивы, содержащие исходную информацию для последующей
переработки (перечни исходных данных); массивы, содержащие результаты
функционирования блоков переработки информации (перечни выходных
данных); массивы, осуществляющие накопление и хранение информации.
Деление массивов на содержащие исходную информацию и результаты
переработки информации (первый и второй классы) носит условный
характер. Один и тот же массив может относиться к каждому из этих двух
классов. Изменение принадлежности массива происходит динамически в
процессе функционирования информационной модели в зависимости от той
роли, которую он играет в данный момент.
Массивы первых двух классов относятся к массивам, циркулирующим
(перемещаемым) по линиям параметрической связи при функционировании
информационной модели. В связи с этим срок «жизни» значений параметров
этих массивов соизмерим со временем цикла прохождения информации по
102
системе
управления.
Массивы
третьего
класса
представляют
информационную базу системы.
Это, как правило, массивы с длительным хранением информации,
содержащие сведения о динамическом состоянии системы управления,
условиях и результатах ее действий, о планах и перспективах действий, а
также сведения, описывающие «историю» процессов управления и
характеристики достигнутых результатов.
Массивы первого класса (содержащие исходную информацию) делятся
на внешние и внутренние. Внешние массивы получают значения исходной
информации от объектов управления и внешних сопряженных подсистем
(характеристики условий действий, управляющие параметры от старших
систем). Внешние массивы, в свою очередь, делятся на автономные и
неавтономные. Первые заполняются параметрами, значения которых
определяются
в
пределах
системы
управления,
описываемой
информационной моделью, а вторые — параметрами, значения которых
получаются извне системы управления. Внутренние массивы получают
значения параметров от блоков переработки информации, т. е. являются
промежуточными носителями информации, играют вспомогательную
(служебную) роль.
Массивы второго класса (содержащие результаты) делятся на
внутренние, диалоговые и конечные. Внутренние массивы этого класса
совпадают с внутренними массивами исходных данных. Для одних блоков
переработки информации они служат местом хранения результатов их
работы, а для других — источником исходных данных.
Диалоговые массивы служат для сбора и передачи значений
параметров, используемых в процессе общения между людьми и средствами
автоматизации. Значения параметров эти массивы получают поочередно от
блоков переработки информации и от людей дающих указание (задающих
работу) средствам автоматизации.
Конечные массивы служат для сбора и передачи значений параметров,
являющихся завершающим результатом переработки информации.
Содержание этих массивов либо поступает на объекты управления, либо
оформляется в виде документов (приказов, распоряжений, директив), либо
выдается на технические средства отображения в виде картин, графиков,
таблиц, справок для дальнейшего использования людьми, либо поступает в
массивы третьего класса для длительного хранения. Возможно, что значения
параметров одного массива одновременно используются для нескольких
целей.
Массивы третьего класса (содержащие значения параметров
длительного хранения) делятся на оперативные и документальные.
Оперативные массивы служат для сбора и хранения значений параметров,
необходимых для обоснования и принятия решений в процессе управления.
Значения параметров этого массива используются в процессе текущего и
перспективного управления. Оперативные массивы в зависимости от
103
содержания хранимой в них информации, в свою очередь, делятся на
массивы, содержащие сведения о состояниях объектов управления; массивы,
содержащие сведения о состоянии органов управления; массивы,
содержащие сведения об условиях действий; массивы, содержащие сведения
о достигнутых результатах функционирования объектов управления;
массивы, содержащие справочную информацию; массивы, содержащие
планы действий; массивы, содержащие командную информацию (приказы,
распоряжения, директивы); массивы, содержащие сведения о результатах
выполнения отданных приказов, распоряжений и т. п.
Документальные массивы служат для сбора и хранения значений
параметров, которые необходимы для последующего анализа и обобщения
опыта управления. Значения этих параметров уже утратили интерес для
текущего функционирования системы управления, но необходимы для
выявления тенденций и закономерностей процессов управления и могут быть
использованы как для совершенствования системы управления, так и для
развития средств автоматизации. Документальные массивы содержат
«живой» опыт истории управления в данной системе и непрерывно
пополняются содержанием оперативных массивов.
4.1.5. Точки диалога.
Точки диалога являются местом объединения знаний специалиста и
формализованных
(алгоритмизированных)
возможностей
средств
автоматизации.
Описание точки диалога состоит из описания целей деятельности в
данной точке; перечня параметров; описания правил, которыми
руководствуются при определении значений параметров; оценки временных
затрат на определение значений этих параметров; перечня диалоговых
массивов, используемых в данной точке.
Точки диалога делятся на финальные, промежуточные и смешанные. В
финальной точке принимаются решения о формировании конечных
информационных массивов, т. е. оперативных массивов, содержащих планы
действий и командную информацию. В промежуточной точке диалога
осуществляется подготовка вспомогательной информации для принятия
решения. В смешанных точках диалога выполняются обе указанные
функции, т. е. в процессе управления принимаются решения и готовится
вспомогательная информация.
4.1.6. Параметрические связи.
Параметрические связи реализуют взаимодействие между отдельными
элементами информационной модели. Описание параметрической связи
состоит из списка элементов информационной модели, взаимодействие
между которыми осуществляет данная параметрическая связь, включающая
направление обмена информацией; перечня информационных массивов,
104
передаваемых в направлении данной параметрической связи; описания
правил, по которым осуществляется передача массивов.
Параметрические
связи
описывают
взаимодействие
между
сопряженными с информационной моделью подсистемами, блоками
переработки информации, точками диалога и информационными массивами.
Перечень информационных массивов, передаваемых в направлении
параметрической связи, состоит только из массивов второго и третьего
классов.
Параметрические связи делятся на внешние и внутренние. Внешняя
параметрическая связь определяет взаимодействие между подсистемой,
сопряженной с информационной моделью, и одним из ее элементов,
внутренняя — определяет взаимодействие между парой элементов
информационной модели.
4.2.
Функционирование информационной модели.
Структура информационной модели описывается графом. Описание
функционирования информационной модели состоит из описания функций,
выполняемых в вершинах графа, и описания процесса циркуляции
информации во времени.
Процессы управления имеют достаточно ярко выраженный
циклический характер. Поэтому циркуляция информации в информационной
модели может быть описана в пределах одного цикла с распространением
этого описания на все последующие. Возможные отличия различных циклов
управления указываются в описании цикла как варианты (особенности).
Введем следующие обозначения:
Р — множество источников информации, поступающей в
информационную модель;
R — множество получателей ' информации, являющейся результатом
обработки информации;
В — множество блоков переработки информации;
М — множество информационных массивов;
Д — множество точек диалога;
П — множество параметрических связей;
Т — множество описаний временных характеристик перемещения
информации по линиям параметрической связи.
Элементами множества Т являются описания, определяющие
циркуляцию информации по каждой линии параметрической связи. Это
описание может осуществляться на любом удобном для этого языке. Так как
по одной линии параметрической связи могут в разное время перемещаться
различные информационные массивы, то каждому массиву для данной линии
соответствует свое описание.
Обозначим через O(Z) описание элементов множества Z. Тогда О(Р)
представляет описание всех источников информации, О(R) — описание всех
105
получателей информации и т. п. Описанием всех элементов информационной
модели является O(G) , где
.
Функционирование информационной модели может быть описано
перечнем параметрических связей (πi), каждой из которых ставится в
соответствие множество
(5.1)
где
;
.
В множестве (5.1) на первом месте стоит источник информации для
параметрической связи πi, на втором месте — получатель информации,
поступающей по параметрической связи πi. Таким образом, первые два
элемента множества (5.1) определяют как направление перемещения
информации, так и вершины графа. Получателями являются объекты
управления и внешние сопряженные подсистемы информационной модели,
связанные параметрической связью πi. На третьем и четвертом месте в
множестве
(5.1)
стоят
подмножества,
характеризующие
состав
перемещаемых
информационных
массивов
( )
и
временные
характеристики, описывающие законы (правила) их транспортировки ( ).
Каждому элементу из
поставлен в соответствие элемент из .
Таким образом, множеством
(5.2)
описывается функционирование информационной модели. Следует отметить,
что из множества (5.2) можно получить граф информационной модели.
Следовательно, множество (5.2) вместе с описанием элементов множеств Р,
R, В, М, Д, Т составляет информационную модель.
Таким образом, информационная модель Н описывается множеством
.
В
таком
представлении
информационной
модели
содержится
формализованная схема прохождения информации по системе управления.
Детализация описаний элементов множества М до каждого параметра
информационного массива дает полную картину состава информации
(входящей, внутренней и выходящей), которая подвергается автоматической
обработке
или
формируется
в
результате
такой
обработки.
Неформализованными остаются описания процессов, осуществляющих
переработку информации, представленные множеством В. Их формализация
является основной задачей этапа построения математической модели.
4.3.
Информационная модель ИИС.
Создание информационной модели является сложным и трудоемким
процессом. При ее разработке кроме содержания функционирования системы
управления должны учитываться особенности связей с сопрягаемыми
системами, цель разработки, особенности математических моделей, свойства
(возможности) технических средств автоматизации. Существенное влияние
106
на разработку оказывает разносторонний характер деятельности системы
управления.
Завершенность
параметрических
связей
и
состава
информационных массивов требует достаточно глубокого анализа функций,
возлагаемых на блоки переработки информации, без чего нельзя
сформировать состав параметров информационных массивов второго класса
(содержащих результаты). Описание диалога и состав диалоговых массивов
требуют детального изучения процесса общения руководителей со
средствами специального математического обеспечения.
Рассмотрим основные принципы разработки информационных моделей
и некоторые вопросы технологии их построения.
Информационная модель является системным представлением
процесса управления специалистами первой группы разработчиков
специального математического обеспечения управления.
Обязательным элементом информационной модели является критерий
эффективности, связывающий ее с другими подсистемами, который
определяется централизованно как часть всей системы управления.
На практике достаточно часто можно встретиться со стремлением
отразить в информационной модели структуру сложившейся организации
принципы управления. Естественно, что при этом возникают ограничения на
использование всех возможностей как математических методов, так и
остальных средств автоматизации управления и не удается добиться
достаточно высокого уровня эффективности управления.
Поэтому информационная модель не должна являться адекватным
отображением сложившейся практики функционирования системы
управления. Это один из основных принципов построения информационной
модели. Автоматизировать управление в таком виде, в каком оно сложилось
на данный момент, это значит «увековечить» существующие недостатки и не
использовать тех новых возможностей, которые содержатся в средствах
автоматизации для повышения эффективности управления. Поэтому при
построении информационной модели процесса управления должны быть
учтены возможности средств автоматизации. Их влияние может сказаться на
всех основных элементах системы управления.
В первую очередь, должна быть уточнена цель (цели)
функционирования системы управления и ее отдельных подсистем.
Имеющийся опыт позволяет сделать вывод о том, что положение, при
котором орган управления или его составные части существуют без ясно
сформулированных целей, на практике встречается достаточно часто. Ясно,
что автоматизация управления в таких системах не имеет смысла. Уточнение
целей позволит оценить достаточность (избыточность) поступающей
информации, минимизировать объемы информационных потоков, входящих
в систему управления и выходящих из нее.
Наиболее просто учесть влияние целей на информационные связи. При
построении графа информационной модели могут выявиться петли в
107
существующей схеме циркуляции информации. Их устранение — косвенный
эффект анализа системы.
При совместном рассмотрении состава информационных массивов,
функций, выполняемых блоками переработки информации, и функций,
выполняемых в точках диалога, естественно, будут исключены все
«тупиковые» параметрические связи (т. е. связи, не ведущие к выработке
параметров управления). Таким образом, можно ждать сокращения числа
параметрических связей.
Анализ функций, выполняемых сотрудниками органа управления,
позволит сократить число точек диалога благодаря автоматизации
выполнения нетворческих функций и объединению функций, выполняемых в
неавтоматизированном органе управления различными лицами.
При построении модели необходимо стремиться к минимизации числа
параметрических связей и числа точек диалога.
При анализе временных характеристик потоков прохождения
информации основное внимание должно быть уделено влиянию задержек в
принятии решения на эффективность функционирования объектов
управления. Информационная модель должна обеспечивать синхронизацию
действий объектов управления. Отражение этого требования в
информационной модели позволит реализовать его в математической и
программной моделях.
Предположим, что орган управления имеет только одну цель
функционирования. В этом случае построение информационной модели
начинается с уточнения цели деятельности старшего в иерархии системы
органа управления (должностного лица). Этот орган управления на графе
информационной модели представляется точкой диалога (Д1). Далее
определяется множество информационных массивов (
) и состав
параметров каждого из них. Значение каждого параметра должно быть
определено в результате работы данного органа управления. Эти значения
являются управляющими параметрами, ведущими к достижению целей
управления. После этого определяется множество информационных
массивов (
), содержащих исходные данные необходимые для получения
этих результатов (
).
Контур управления (рис. 0.1), описывающий результаты первого шага
построения информационной модели, состоит из блока переработки
информации В1 параметрических связей и информационных массивов
где
— множество диалоговых массивов;
—
множество массивов информационной базы.
108
Д1
π1(
π2(
)
)
B1
π3(
π4(
)
)
Объекты управления
Рис. Error! No text of specified style in document..3.
Простейший контур управления.
После этого анализируются возможности автоматизации процесса
управления на базе сформированного контура. При этом оценивается
способность органа управления принимать решения для формирования
значений управляющих параметров (
) в необходимом темпе, а также
возможность формализовать процесс переработки информации, т. е.
реализовать блок переработки (B1).
В
простейших
системах
управления
процесс
построения
информационной модели на этом может быть завершен. Если хоть одно из
указанных условий не выполнено, процесс построения информационной
модели продолжается.
Может оказаться, что в такой схеме руководитель (орган управления)
не может выполнять всех функций по управлению в необходимом темпе. Это
значит, что в одной точке диалога (Д1) нельзя обеспечить принятие всех
необходимых решений, максимизирующих критерий эффективности, даже
при использовании средств автоматизации. Значит, нужно расширить
информационную модель, введя новые точки диалога.
Может оказаться, что в такой схеме функции блока переработки (B1) не
могут быть полностью возложены на средства автоматизации в связи с
отсутствием возможности создания в приемлемое время адекватной
математической модели. Следовательно, необходимо часть функций оставить
за людьми, т. е. расширить информационную модель новыми точками
диалога.
Поэтому вводится следующий (низший) уровень системы управления и
производится членение критерия эффективности. На этом уровне
располагаются несколько подчиненных органов управления (должностных
лиц), функционирование которых оценивается частными критериями
эффективности. Между ними распределяются функции управления. Каждый
из этих органов на графе информационной модели представляется точкой
109
диалога (
). Для каждой из них определяются множества
{
} элементы которых с точностью до расширения
вспомогательными массивами являются подмножествами соответствующих
элементов множества {
}. После этого строится новый
контур управления (рис. 0.2), в котором Bi,k обозначают блоки переработки
информации 1-го уровня управления. Если в точках диалога
дано право
принимать самостоятельные решения, то вводятся параметрические связи от
этой части контура к объекту управления. Если такое право не
предоставляется, то после подготовки рекомендаций (варианта)
осуществляется доклад вышестоящему органу (Д1). Для этого в
информационную модель вводится параметрическая связь с этого уровня
управления на высший.
Для каждого из частных контуров с вершиной в точке диалога
анализируется возможность автоматизации процесса управления и
принимается решение о необходимости введения новых (низших) уровней
иерархии в системе управления.
Процесс заканчивается тогда, когда на всех уровнях иерархии
управления (во всех точках диалога) обеспечена возможность выработки
решений в темпе течения реального процесса управления.
Изложенная
последовательность
действий
при
построении
информационной модели, начинающаяся от контура с максимальной
концентрацией функций управления и строгой централизацией, обеспечивает
условия построения схемы управления с необходимым числом должностных
лиц и максимальным уровнем автоматизации.
Сформированная таким образом информационная модель, которую
будем называть основной, в полной мере отражает содержательную сторону
процесса управления (критерии управления, цели управления и пути их
достижения). В меньшей степени она отражает возможности построения
математической и программной модели. При построении математической
модели каждый из блоков переработки информации, который представлен
«черным ящиком», должен быть заменен алгоритмом. При этом может
возникнуть необходимость введения новых внутренних информационных
связей, выполняющих служебные функции.
110
Д1
π3 (
)
π4(
)
)
π2(
B1,1
π1(
)
π2(
π1(
)
B2,1
)
B2,2
Объекты управления
а)
Д1
π3 (
)
π4(
B1,1
B2,1
π4(
)
)
B2,2
π4(
π4(
)
)
π4(
)
Объекты управления
б)
Рис. Error! No text of specified style in document..4. Контур
управления с двумя уровнями иерархии а — схема
централизованного управления; б — схема смешанного
управления
Такие информационные связи могут понадобиться для получения
значений параметров из общей информационной базы, для использования
имеющихся стандартных алгоритмов, для комплексирования отдельных
частей алгоритмов, для организации параллельных вычислительных
процессов. Введение таких информационных связей неизбежно повлечет за
собой расширение множества информационных массивов, увеличение числа
параметрических связей. Все это потребует расширения (уточнения)
информационной модели. Однако это расширение будет преследовать
технологические цели. При построении программной модели также может
понадобиться введение новых информационных массивов и параметрических
111
связей. Это связано с ограниченными объемами оперативной памяти
вычислительных комплексов, буферных устройств обмена информацией и
т. п. Неизбежное при этом корректирование информационной модели также
будет иметь технологический характер.
В отличие от основной информационной модели модель, которая
формируется на этапах разработки математической и программной модели,
будем называть технологической информационной моделью.
При достаточной мощности технических средств автоматизации и
достаточной автономности алгоритмов блоков переработки информации
основная информационная модель может совпадать с технологической
информационной моделью. Таким образом, основная информационная
модель является минимальным образом технологической информационной
модели.
При разработке информационной модели создаются основные
предпосылки успешного выполнения работ на последующих этапах. Если
информационная модель разрабатывается без учета реальных возможностей
технических средств автоматизации и мощности (состояния) существующего
математического аппарата, то легко представить себе, к каким последствиям
это может привести. Так, попытка возложить на блоки переработки
информации функции, формализация (алгоритмизация) которых либо
вызывает неразрешимые трудности, либо потребует многолетних усилий
ученых и разработчиков, может поставить под угрозу успешность всей
работы по созданию специального математического обеспечения управления
для данной системы. Информационная модель при этом может иметь вполне
логически завершенный вид, хорошо отражать потребности системы (и
органа) управления и «обещать» высокий уровень автоматизации и
экономию трудовых ресурсов (штатов). Однако такая информационная
модель практически бесплодна. Попытка возложить на блоки (блок)
переработки информации функции, непосильные для математических
моделей, создаст лишь видимость успеха работы на первом этапе.
Фактически этот этап придется повторять заново, уточнять информационную
модель, вводить в нее новые точки диалога, передавать людям часть функций
блоков переработки информации.
К аналогичным результатам приведут попытки возложить на блоки
переработки столько функций, что их выполнение в темпе течения реального
процесса управления окажется не под силу существующим техническим
средствам автоматизации переработки информации. Это приведет к тому, что
технические средства автоматизации не смогут реализовать подобную
модель.
К такому же результату может привести непродуманное формирование
информационных массивов всех видов. Если суммарный объем памяти,
потребной для размещения этих массивов, окажется больше реальных
объемов
памяти
вычислительных
комплексов,
то
реализовать
информационную модель на практике не удастся. Если окажется, что
112
пропускная способность устройств обмена информацией ниже потребностей
сформированной информационной модели, то внедрить в практику
специальное математическое обеспечение будет невозможно.
Таким образом, несмотря на то, что основная информационная модель
в первую очередь должна отражать содержательную сторону процесса
функционирования системы управления, при разработке должны обязательно
учитываться последствия, возможности математических методов и ресурсы
технических средств автоматизации.
Несмотря на это, основную информационную модель необходимо
строить так, чтобы она представляла самостоятельную ценность, независимо
от того, как она будет использована на последующих технологических этапах
создания специального математического обеспечения управления. Это
означает, что информационная модель должна быть алгоритмом, по
которому может осуществляться управление, при условии, что «черные
ящики» блоков переработки информации будут заменены какими-то
средствами. Например, переработка информации, а точнее выработка
значений параметров, необходимых для заполнения массивов результативной
информацией (перечней выходящей информации), будет возложена на
специальные группы людей. Система, построенная таким образом,
работающая в соответствии с описанием функционирования основной
информационной модели, должна осуществлять управление.
Отметим еще одно важное обстоятельство, которое следует учитывать
при разработке информационной модели. Модель должна содержать
информацию, подлежащую автоматизированной переработке с помощью
алгоритмов специального математического обеспечения. Если при создании
модели учитывать только эту информацию, то велика вероятность
возникновения противоречий между управляющими параметрами,
определяемыми неавтоматизированным способом, и параметрами, которые
будут вырабатываться с помощью средств автоматизации. Такие
противоречия могут оказаться существенными, т. е. могут нарушать ритм
функционирования объектов управления или ставить перед ними
неразрешимые задачи. Поэтому при построении информационной модели
должны учитываться все управляющие параметры, которые поступают на
объекты управления. Учет заключается в создании средств устранения
противоречий между значениями управляющих параметров. Это означает,
что в состав информационных массивов должны включаться все
управляющие
параметры.
Те,
значения
которых
определяются
неавтоматизированно, задаются людьми в процессе диалогового общения. В
состав блоков переработки информации должны включаться блоки
(функции) проверки допустимости (совместимости) значений параметров,
выдаваемых объектам управления. Эти блоки, получая сведения из
информационной базы (в том числе и об уже отданных распоряжениях), из
диалоговых массивов и информационных массивов выходных данных,
проверят непротиворечивость состава значений управляющих параметров.
113
Выявленные противоречия будут устранены либо алгоритмами в
соответствии с принципами, заложенными в блоке переработки информации,
либо при диалоговом общении с работниками органа управления.
4.4.
Информативность.
На состав параметров, выдаваемых блоками переработки информации,
большое влияние оказывают принципы построения моделей этих блоков.
Параметры, поступающие в диалоговые массивы (используемые
работниками органа управления), оказывают существенное влияние на
производительность труда в системе общественного производства. Если эти
параметры позволяют быстро оценить обстановку, уяснить содержание
варианта решения, то затраты труда работников органа управления будут
невелики.
Таким образом, информативность специального математического
обеспечения управления заключается в его способности выделять основное,
существенное в процессах управления и формировать параметры,
характеризующие эти основные стороны процесса. Оценка затрат труда на
принятие решения в зависимости от состава параметров, выдаваемых
блоками переработки информации, должна осуществляться на этапе
построения информационной модели. На базе таких оценок вырабатываются
составы параметров информационных массивов, содержащих результаты
переработки информации. В этом проявляется активная роль первого этапа
по отношению к этапу разработки математической модели.
Рассмотрим
пример,
иллюстрирующий
это
утверждение.
Предположим, блок переработки информации в качестве результата выдает
эффективность Э заданного плана действий Y. В этом случае для принятия
решения работники органа управления будут задавать варианты планов
действий и на выходе получать оценки их эффективности:
.
Ясно, что при этом понадобятся достаточно большие затраты времени
как на составление варианта плана, так и на перебор множества вариантов
для выбора достаточно хорошего.
Предположим, что блок переработки информации на входе получает
уровень эффективности Э(0), а на выходе выдает план Y(0) , обеспечивающий
эффективность не ниже заданного уровня:
.
Ясно, что затраты труда работников органа управления гораздо
меньше, чем в первом случае. Значительная часть труда при этом передана
средствам автоматизации.
Предположим, что блок переработки информации на выходе дает план,
наилучший из всех возможных по критерию Э. В этом случае работник
органа управления задает один параметр а, означающий просьбу выдать
план, а на выходе получает наилучший (оптимальный по данному критерию)
план
114
.
Затраты его труда в этом случае наименьшие, качество полученного
ответа наивысшее, так как есть гарантия того, что полученный план —
наилучший по данному критерию и возможности средств автоматизации в
данных условиях используются максимально. Блок переработки информации
выдает при этом максимально информативный результат.
Объем труда, затрачиваемого работником органа управления на
общение со средствами автоматизации, зависит не только от содержания
получаемой ими информации, но и от формы ее представления. Если при
выдаче информации используется только цифровая кодировка, то для
уяснения содержания полученных сообщений понадобится довольно много
времени. При этом будет осуществляться отождествление полученных кодов
с категориями, используемыми людьми для построения образов. Поэтому
при формировании состава параметров информационной модели необходимо
производить оценки скорости восприятия содержания информации в
зависимости от способов ее представления. В идеале целесообразно
практически отказаться от буквенно-цифровой кодировки и всю
информацию представлять в графическом и картинном виде.
4.5.
Диалог.
Диалог между людьми и средствами автоматизации разрабатывается
для выполнения как основных функций (обеспечение процесса управления),
так и вспомогательных (организация использования и обслуживания
математических и технических средств автоматизации). Ограничимся
рассмотрением вопросов разработки диалога для выполнения только
основных функций специального математического обеспечения управления
(рис. 0.3).
115
Д
Заблаговременное
напоминание о
необходимости
принятия решения
Запрос
информации об
обстановке
Сведение
(справка) об
обстановке
Сообщение о
чрезвычайных
обстоятельствах
Указания
на подготовку
вариантов
решения
Вариант
решения
Требования на
решения, не
терпящие
отлагательств
Запрос
комментариев
Комментарии
варианта
решения
Результаты
выполнения
планов
Корректирование
варианта
решения
Результаты оценки
допустимости
корректирования
варианта решения
Командносигнальные
признаки
Заблаговременное
напоминание о
необходимости
принятия решения
Сообщение о
получении
решения объектом
управления
Подсистема
алгоритмов
специального
обеспечения и информационная база
математического
Рис. Error! No text of specified style in document..5. Цикл выработки варианта
решения в диалоге и состав основных информационных массивов:
—
подмножество массивов, выдаваемых автоматически;
— подмножество
массивов, содержащих запросы (указания на работу средствам автоматизации);
— подмножество массивов, содержащих ответы на запросы.
К классу формализованных языков можно отнести графическое и
картинное представления информации, подобное тому, которое используется
при построении топографической карты.
Язык общения (или язык диалога) должен обладать следующими двумя
основными свойствами: обеспечивать быстрое и правильное восприятие
информации человеком и обеспечивать быстрое и безошибочное задание
116
работы средствам автоматизации. Первое свойство необходимо для
выполнения следующих основных функций: оценки сложившейся
обстановки, осуществления контроля за выполнением планов и отданных
распоряжений, прогнозирования дальнейшего течения процессов и
обоснования решений в процессе управления. Второе свойство необходимо
для выполнения следующих функций: задания работ средствам
автоматизации
(включая
и
значения
исходной
информации),
корректирования вариантов решений, подготовленных алгоритмами
специального математического обеспечения управления, утверждения
решения, принимаемого в процессе управления.
Требование быстроты как восприятия информации человеком, так и
задания работ средствам автоматизации имеет относительный характер и
определяется содержанием и темпами течения реальных процессов в
системах управления. При разработке диалога это требование должно
учитываться не только по отношению к каждому акту общения при диалоге и
диалогу в целом, но и по отношению к полному циклу прохождения
информации в системе управления. Сокращение времени в каждом акте
диалога создает предпосылки для удовлетворения требования реального
времени функционирования средств автоматизации. Чем меньше это время,
тем легче построить систему, в которой решения принимаются и передаются
управляемым объектам своевременно. Кроме того, сокращение затрат
времени в каждом акте диалога создает благоприятные условия для
творческой деятельности людей, пользующихся средствами автоматизации,
высвобождая время для размышлений.
Требование правильности восприятия информации человеком и
безошибочности задания работ средствам автоматизации имеет
«абсолютный» характер. Здесь слово «абсолютный» означает, что диалог
является единственным процессом в системе автоматизированного
управления, в котором это требование имеет смысл. Дело в том, что между
надежностью работы средств автоматизации и надежностью выполнения
функций человеком существует большой разрыв. Под надежностью средств
автоматизации понимается свойство, заключающееся в том, что информация
ими будет обработана (переработана) правильно. Количественно это
свойство определяется различными показателями. Например, для
вычислительных машин таким показателем является число операций,
которые они выполняют без ошибок, или время безошибочной работы между
двумя смежными сбоями или двумя смежными отказами (время наработки на
отказ). Так, вычислительные машины способны выполнить безошибочно
миллионы операций, время между двумя смежными отказами (выходами
машины из строя) составляет сотни и тысячи часов.
Программные системы, если в них отсутствуют ошибки,
перерабатывают информацию абсолютно правильно. Правда, еще не удалось
добиться отсутствия ошибок в больших программных системах. Однако
вероятность того, что ошибки есть и что в данном варианте расчетов
117
понадобится ветвь программы, содержащая ошибку, достаточно мала и она
уменьшается с увеличением времени эксплуатации программы.
В этом смысле человек обладает гораздо более скромными
возможностями. Его «надежность» на несколько порядков ниже. Так, при
операциях над числовой информацией человек в среднем допускает одну
ошибку на 100-200 операций. Вероятность того, что человек может
допустить ошибку, возрастает со временем его работы, с накапливанием
усталости.
Эти достаточно очевидные положения приводят к серьезному выводу.
Диалог является единственным местом, в котором объединяется работа
высоконадежных средств автоматизации и работа человека, надежность
которого имеет принципиально не преодолимые границы.
Поэтому вопросам правильности и безошибочности при разработке
диалога должно быть уделено особое внимание.
Основным путем обеспечения безошибочной работы человека является
минимизация объемов задаваемой им информации. Для этого языки диалога
должны обладать минимальной избыточностью. Кроме того, значительную
помощь в этом случае могут оказать средства автоматизации управления. На
них в процессе разработки математического обеспечения могут (должны)
быть возложены функции автоматической проверки правильности
поступившей к ним информации. Между этими двумя путями есть
внутреннее противоречие.
Алгоритмическая проверка правильности сообщений облегчается, если
в текстах этих сообщений повышается степень избыточности. Поэтому
возникает экстремальная задача по выбору состава и объемов информации,
задаваемой человеком при диалоге. Общие решения этой задачи авторам
неизвестны. По-видимому, это достаточно сложная проблема. Частные
решения связаны со спецификой тех процессов, для которых создается
специальное математическое обеспечение. Использование конкретных
особенностей этих процессов позволяет выбрать (разработать) рациональный
вариант специального языка диалога со средствами автоматизации.
Если проверка синтаксической правильности сообщений возможна для
любого контекстно-свободного языка, то возможность проверки
семантической правильности существенно зависит от того, насколько удачно
создан специальный язык диалога.
Основным путем обеспечения правильности восприятия информации
является сочетание информативности с детальными, автоматически
формируемыми комментариями. Как отмечалось выше, информативность
языка диалога заключается в том, что человек получает результаты в форме,
достаточно близкой к той, которая ему нужна для принятия решения. Так как
при этом полученные им результаты либо имеют форму параметров
управления, либо достаточно близки к ней, то снижается вероятность того,
что они будут истолкованы человеком неправильно. Правда, при этом
возникает еще одна трудность. За пределами выданной информации
118
остаются все параметры, содержащие сведения о том, почему рекомендуется
(выработано) именно такое решение, а не какое-либо другое, остаются
неизвестными «мотивы», обосновывающие рекомендуемое решение.
Отсутствие автора в процессе использования средств автоматизации не
является достаточным основанием для того, чтобы отказаться от
комментариев, необходимых для понимания предлагаемого варианта
решения. Поэтому человеку должна быть предоставлена возможность при
необходимости по его желанию (запросу) получить достаточно полные
комментарии, позволяющие понять, почему предложенный вариант
целесообразен.
Ясно, что такие комментарии могут формироваться автоматически.
Система таких комментариев (подсказок, пояснений) может быть
многоступенчатой, охватывающей различные «разрезы» сложившейся
ситуации и процесса функционирования объектов управления.
Сочетание информативности основных результатов с пояснениями,
выдаваемыми автоматически или по просьбе человека, позволяет создать
условия для правильного понимания тех результатов, которые будут
выработаны специальным математическим обеспечением управления. При
этом будет обеспечена психологическая уверенность руководителя в
правильности полученных им рекомендаций. Руководитель получит
информацию о том, при каких ограничениях и предположениях сформирован
рекомендуемый ему вариант решения. Ясно, что при этом он сможет принять
более обоснованное решение, в большей степени проявятся его творческие
возможности.
Вопрос психологической уверенности руководителей в правильности
полученной ими информации и в обоснованности полученных рекомендаций
достаточно важный и сложный. Особенно он важен в системах управления, в
которых промедление с принятием решения грозит невосполнимыми
потерями, например в военных системах управления. Психологическая
уверенность очень влияет на затраты времени для принятия решения. При
высокой степени уверенности решение будет принято без промедления. При
отсутствии подобной уверенности у руководителей неизбежны колебания и
сомнения, а также затраты времени на их устранение.
Таким образом, при разработке языка диалога в него должны
включаться средства выработки комментариев. Общие решения этой задачи
пока не найдены. Поэтому возрастает роль учета особенностей конкретных
процессов управления.
Сложность разработки этих вопросов на стадии создания
информационной модели в значительной степени определяется тем, что
состав параметров комментариев зависит от принципов и методов, которые
будут использованы при разработке математических моделей. На этапе
создания информационной модели невозможно учесть все особенности,
которые выяснятся только при разработке математической модели. Поэтому
состав параметров диалоговых массивов, содержащих справочную,
119
поясняющую информацию, с большой вероятностью будет уточняться на
втором этапе (при разработке математической модели).
Язык диалога должен оказать существенное влияние на технические
средства общения человека с автоматизированной системой.
Построение эффективных языков диалога, как универсальных, так и
специализированных, для общения людей со средствами автоматизации в
динамике процессов управления является проблемой, требующей серьезных
научных проработок. Из всех функций диалога наименее изучено
утверждение решения, принимаемого руководителем в процессе управления.
В сложившейся практике управления между руководителем,
принявшим решение, и объектами управления находится множество людей,
которые выполняют технические работы по оформлению решения и
доведению его до объектов управления. При этом, кроме задержек во
времени получения распоряжения на объектах управления, создаются
условия для внесения искажений (ошибок) в тексты принятых решений. При
отсутствии дефицита времени решение может быть оформлено в виде
документа (хорошо проверенного), и на объекты управления будет доставлен
подлинник (или копия). При передаче распоряжений по линиям связи, что
неизбежно, если объект управления удален от органа управления и решение
должно быть доставлено достаточно быстро, вероятность внесения
искажений в текст достаточно высока. Поэтому при разработке диалога
целесообразно исключить все промежуточные неавтоматизированные звенья
между лицом, принявшим (утвердившим) решение, и объектами, которые
должны его исполнить.
Реализация этого требования на стадии разработки диалога приводит к
необходимости введения специальных командных параметров в диалоговые
массивы, которые воспринимаются блоками переработки информации,
обслуживающими диалог, как сигналы утверждения решения.
На структуру языка диалога существенное влияние оказывают
психофизиологические особенности человека. Так, известно, что скорость
восприятия информации зрительно на несколько порядков выше, чем на
слух. Текстовая (буквенно-цифровая) информация при восприятии
фактически воспроизводится со скоростью звукового канала. Поэтому от
средств автоматизации информацию человеку удобнее получать в
графическом (картинном) виде. При задании работы средствам
автоматизации, как отмечалось выше, целесообразно на человека возлагать
минимум операций. Для этого можно рекомендовать использование
специальных диалоговых таблиц. В этих таблицах зафиксированы
сформированные специальным математическим обеспечением наименования
параметров, которые должны быть заданы человеком. Поэтому ему остается
заполнить эту таблицу значениями параметров и «вернуть» ее средствам
автоматизации.
120
4.6.
Средства формализованного описания информации
Для оформления результатов снабженческо-сбытовой деятельности в
отрасли материально-технического снабжения разработаны и широко
применяются
средства
формализованного
описания
элементов
экономической информации. Они предназначены для однозначного
формализованного представления технико-экономических показателей в
форме, удобной для ввода и обработки данных с помощью технических
средств управления.
В АСУ формализованное описание экономической информации
разработано с учетом удовлетворения следующих требований:
 обеспечения интегрированной обработки данных, что предполагает
возможность распознавания по формальному описанию одинаковых,
сопоставимых или взаимосвязанных показателей, группировку их по
заданным признакам, определения связей между задачами по входным
и выходным показателям;
 рациональной организации хранения и поиска данных, включая
возможность поиска показателей по набору содержательных
признаков;
 информационной совместимости действующих автоматизированных
систем управления и обработки данных.
Массовое внедрение автоматизированных систем организационного
управления поставило задачу создания информационного языка описания
экономических показателей и других элементов экономической информации.
Максимально приближенный к естественному такой язык доступен как для
восприятия человеком, так и техническими средствами, обеспечивающими
сбор, передачу, обработку и хранение данных. Особенно он необходим в
условиях использования терминальных, дисплейных устройств на рабочих
местах работников управления, работающих с вычислительной системой в
диалоговом режиме. Основу информационного языка составляют
разработанные в РФ классификаторы, которые входят в состав Единой
системы классификации и кодирования технико-экономической информации.
Классификаторы представляют собой словари принятых и
утвержденных классификационных группировок элементов экономической
информации с указанием установленных кодовых обозначений по каждой
позиции классификатора. Классификаторы разрабатываются на стадии
проектирования АСУ, в процессе которого классифицируются объекты
анализируемого множества, кодируется каждый из них, составляются
кодовые словари (классификаторы).
Под классификацией элементов экономической информации
понимается логическая операция, которая заключается в распределении
элементов рассматриваемой совокупности по классам, подклассам, видам,
разновидностям на основании общего признака или группы признаков. В
121
качестве признака или основания классификации выступают обычно
свойства, по которым различаются элементы в пределах рассматриваемого
множества.
Пример:
Общероссийский классификатор продукции (сокращ. ОКП) —
государственный стандарт, входящий в Единую систему классификации и
кодирования
технико-экономической
и
социальной
информации;
соответствующий код видов продукции. Принят и введён в действие на
территории Российской Федерации Постановлением Госстандарта России от
30 декабря 1993 № 301 с 1 июля 1994 взамен Общесоюзного классификатора
промышленной и сельскохозяйственной продукции.
Стандарт содержит перечень кодов и наименований иерархически
классифицированных групп видов продукции. На каждой ступени
классификации
деление
осуществлено
по
наиболее
значимым
экономическим и техническим классификационным признакам.
Код ОКП содержит шесть значащих цифр и одну контрольную цифру
(контрольное число). Первые два знака идентифицируют класс продукции;
третий — подкласс; четвертый — группу; пятый — подгруппу; шестой —
вид продукции. Второй и третий знаки кода ОКП, как правило, разделяются
пробелом. Например: 57 1193 1 — Пески из природного камня, прочие
Использование технических средств для преобразования информации
требует компактной, удобной для их восприятия формы текстовой части
информации. Эту задачу решает кодирование — присвоение символьных
(цифровых,
алфавитно-цифровых)
обозначений
классификационным
единицам. Для контроля записи информации на машинные носители,
контроля передачи и ввода данных в ЭВМ в кодовые слова включаются
контрольные числа — коды обнаружения ошибок. Контрольные числа
рассчитываются в процессе кодирования, добавляются к кодовым словам,
увеличивая их значность, но обеспечивая достоверность информации,
получаемой после обработки с помощью технических средств.
Результаты проектной работы по классификации и кодированию
сводятся в классификаторы (кодовые словари), которые могут быть
общесоюзными, отраслевыми, локальными.
В стране действует в настоящее время свыше тридцати общесоюзных
классификаторов, которые могут быть подразделены на четыре группы:
классификаторы ресурсов (трудовых, природных, материальных, сырьевых,
энергетических); классификаторы продуктов труда, производственной
деятельности и услуг в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте;
классификаторы
структуры
народнохозяйственных
объектов,
административно-территориального деления, предприятий, организаций,
122
отраслей народного хозяйства; классификатор
показателей,
технической,
технологической,
управленческой документации.
технико-экономических
конструкторской
и
Техническое обеспечение
Общая характеристика подсистемы
Эффективное функционирование АСУ требует комплексного
использования новых технических средств обработки информации и новых
методов организации технологических процессов решения функциональных
задач. Такими средствами в настоящее время служат вычислительное
оборудование, включая ПК, периферийные устройства обработки данных,
средства связи и оргтехники. Методы организации технологических
процессов базируются на использовании системотехнических методов
построения технологических процессов интегрированной обработки данных,
применении средств ИКТ. Создание такой технологии обработки
информации, т. е. выбор методов преобразования информации и определение
состава технических средств для их реализации, ведется в процессе
проектирования технического и технологического обеспечения системы, а
эксплуатируется технология — на стадии функционирования АСУ.
Под техническим обеспечением (ТО) АСУ понимается совокупность,
включающая комплекс технических средств (КТС), методические и
руководящие материалы по созданию и функционированию КТС, персонал,
занимающийся внедрением (монтажом, наладкой), эксплуатацией и
обслуживанием КТС.
КТС является технической основой любой АСУ и представляет собой
совокупность
взаимосвязанных
единым
управлением
автономных
технических средств сбора, накопления, обработки, передачи, вывода и
представления информации, устройств управления ими, а также средств
оргтехники для длительного хранения (накопления) информации и средств
связи для осуществления информационного обмена между различными
техническими средствами. Важнейшим компонентом технического
обеспечения является персонал — операторы, инженерно-технические
работники, обслуживающие комплекс технических средств, обеспечивающие
его нормальное функционирование. Действуя в соответствии с
разработанными инструкциями, специалист выступает при этом как
оператор, т. е. элемент автоматизированной системы обработки данных, и
обеспечивает контроль за ее работой, выполняет отдельные функции,
связанные с приемом данных, их регистрацией, преобразованием, выдачей
информации.
Цель создания технического обеспечения — выбор и оснащение
многоуровневой АСУ техническими средствами сбора, регистрации,
передачи, хранения, накопления, обработки информации, создания условий
нормальной загрузки и надежности элементов системы при решении в
123
установленном временном режиме всех необходимых функциональных
задач.
Комплекс технических средств как важнейшая составляющая ТО АСУ
предназначен для надежного и своевременного решения функциональных
задач; предоставления результатов решения задач пользователям в
необходимых разрезах и объеме; сопряжения и информационного
взаимодействия АСУ с внешними автоматизированными системами (АСПР,
АСФР, АСГС, ОАСУ); обеспечения функционирования и организации базы
данных; передачи информации по телефонным и телеграфным каналам
связи; решения как регламентных задач, так и задач, поступающих в форме
запроса; выдачи информации на терминальные устройства.
Для достижения заданной эффективности комплекс технических
средств в АСУ формируется во взаимосвязанный набор устройств обработки
информации, который базируется на совокупности организационных
принципов.
Принцип централизации и интеграции обработки информации.
Автоматизированная обработка информации в может быть
организована централизованно
или в условиях централизованнораспределенной вычислительной сети. Как в первом, так и во втором случаях
один или несколько центров обработки информации, поставщики и
потребители данных связаны между собой каналами передачи информации.
Технические средства обработки данных группируются и образуют
вычислительный центр (ВЦ), информационно-вычислительный центр (ИВЦ).
Вычислительные центры — организационно-технологическая база любой
АСУ. Вычислительные центры АСУ по реализуемым режимам обмена
информацией с другими ВЦ разделяются на автономные (без обмена
информацией по каналам связи), с полуавтоматическим режимом (обмен
информацией через каналы связи идет по запросу), автоматическим режимом
работы, при котором обеспечивается обмен информацией с помощью
программных средств ПК.
Локальная вычислительная сеть включает вычислительный центр,
связанный с удаленными терминалами для сбора, подготовки, выдачи
информации.
При разработке технологических процессов необходимо, чтобы в
каждой технологической цепочке результат, выдаваемый предшествующим
устройством, являлся исходной информацией для работы последующего
устройства, а сами сопрягаемые устройства были согласованы по кодам
(языку) и носителям информации.
Принцип интегрированной обработки предполагает создание и
функционирование
непрерывного
технологического
процесса
автоматизированной обработки информации, что достигается наличием
автоматизированного банка данных, языковой, программной и технической
совместимостью различных устройств.
124
Принцип согласованной производительности предусматривает на
стадии проектирования системы согласование в технологической цепи
обработки информации устройств по производительности. Это достигается
созданием при необходимости буферных накопителей информации для
последующей выдачи ее в нужные пользователю сроки либо созданием
параллельных цепей обработки информации на участках с недостаточной
пропускной способностью.
Технологический процесс интегрированной обработки экономической
информации — взаимосвязанный комплекс машинно-ручных операций,
выполняемых человеком, машинных, реализуемых ЭВМ и другими
техническими средствами по единой схеме на основе единых для различных
задач исходных и нормативно-справочных данных, с целью превращения
первичной информации в сведения, представляющие ценность для решения
конкретных задач управления МТС.
Основные технологические операции.
Рассмотрим технологические операции, которые реализуют КТС. Сбор,
регистрация, передача первичной переменной информации — начало
процесса. Прием информации с контролем и регистрация ее получения.
Создание прогрессивной технологии обработки информации
предъявляет следующие требования к техническим средствам управления
[11]:
 минимизация трудовых и стоимостных затрат на автоматизированное
решение комплексов функциональных задач АСУ;
 возможность реализации интегрированной обработки информации;
125
 обеспечение взаимодействия пользователей с оперативной частью,
распределенной базы данных через терминальные устройства; высокая
надежность работы устройств;
 обеспечение
дифференцированной
защиты
информации
от
несанкционированного
доступа,
отвечающей
степени
ее
конфиденциальности на различных уровнях управления;
 ориентация на типовые технические средства обработки информации с
учетом их дальнейшего развития, возможности наращивания,
облегчающие взаимодействие с АСУ других уровней и назначения;
 агрегируемость устройств для наращивания комплекса технических
средств с целью получения заданной производительности (или иная
технология);
 минимизация капитальных затрат на приобретение КТС и их
эксплуатацию;
 совместимость с техническими средствами, используемыми в других
сопряженных с АСУ автоматизированных системах управления
организационного типа.
Проектирование технического и технологического обеспечения АСУ
осуществляется в соответствии с методическими и руководящими
материалами, общесистемными методическими материалами. Результаты
проектирования находят отражение в технической документации, входящей
составной частью в проекты АСУ. Реализация технического и
технологического обеспечения проводится на стадии функционирования
операторами,
механиками,
инженерами —
специалистами,
эксплуатирующими и обслуживающими комплекс технических средств АСУ,
и регламентируется важнейшими положениями экономики.
4.7.
Состав и структура комплекса технических средств
Как было указано ранее, в состав технического обеспечения АСУ МТС
входит комплекс взаимоувязанных технических средств управления:
средства оргтехники, связи и вычислительной техники. Эти средства должны
быть совместимы по важнейшим параметрам, среди которых основные —
техническая совместимость, время получения, обработки и предоставления
пользователю данных, необходимых для принятия решений по управлению
объектом.
Передача информации в автоматизированных системах управления
требует использования всех видов связи и могут подтверждать
достоверность сообщений.
В АСУ материально-техническим снабжением широко используется
сеть абонентского доступа, который позволяет после включения канала
осуществлять двухсторонние переговоры. В качестве средства передачи и
приема сообщений используются советские буквопечатающие аппараты —
телетайпы. Быстродействие передачи информации по телефонным каналам
126
значительно выше, и ряд организаций, в том числе и работающих в системе
материально-технического снабжения, использует телефонные каналы для
передачи информации с помощью быстродействующей аппаратуры передачи
данных (АПД). Эта аппаратура работает со скоростями 1200 бод и выше.
Использование быстродействующей аппаратуры передачи данных сокращает
время загрузки каналов связи и, кроме того, дает возможность использовать
межмашинный обмен информацией, что особенно необходимо в
многоуровневых системах.
Третьим и основным видом в комплексе технических средств является
вычислительная техника.
Система с разделением времени в общем случае характеризуется
следующими свойствами: одновременностью, когда несколько абонентов
используют одну и ту же аппаратуру одновременно; независимостью, когда
программы различных абонентов выполняются независимо друг от друга;
непосредственностью соединения (запросы в систему поступают
непосредственно от абонентов, имеющих индивидуальные средства связи с
системой). Одна из главных проблем применения упомянутой системы —
определение оптимального числа абонентов, обслуживаемых системой. Эта
работа выполняется в процессе проектирования.
Задача выбора рациональной системной архитектуры, решается исходя
из критерия минимизации времени обработки всей совокупности алгоритмов
решения задач системы.
Условием обеспечения технической совместимости является
агрегатное построение вычислительной сети, наличие унифицированных
связей между устройствами, общая система подключения и взаимодействия с
периферийными устройствами.
4.8.
Выбор комплекса технических средств АСУ
На стадии создания ИИС ведется обоснованный выбор состава и
рациональной структуры комплекса технических средств (КТС), тщательно
разрабатывается схема технологии получения и преобразования информации
127
в каждом звене системы. Цель этой работы — создание оптимального набора
КТС и проектирование наиболее рациональной технологии обработки
информации, реализующих функции управления в установленных
временных и технологических режимах с минимальными затратами
трудовых, материальных и денежных средств.
Выбор КТС в процессе проектирования отдельных звеньев АСУ МТС
ведется в соответствии с методиками и общеотраслевыми рекомендациями,
изложенными в техническом задании (ГОСТ 34.602-89) на создание АСУ.
Анализируется объект управления, его функциональная структура, решаемые
задачи и их информационные характеристики, объемно-временные
параметры потоков информации, учитываются технико-эксплуатационные
возможности технических средств, вариантов технологических процессов
обработки данных. Важнейшими требованиями при этом остаются
обеспечение надежности, эффективности и возможности дальнейшего
развития системы.
Выбор названного технологического оборудования обоснован большим
объемом
обрабатываемой
информации,
необходимостью
выдачи
оперативных сведений для принятия управленческих решений. Например,
только для решения ежедневных задач одной универсальной базы МТС
вычислительный центр территориального органа МТС обрабатывает
информацию входных документов в объеме 6-104 показателей и 7-106
показателей, хранящихся в базе данных системы [7].
Решение задач АСУ сопряжено с систематической выдачей
пользователям оперативных сведений в удобной для принятия решений
форме о состоянии запасов, ходе поставок материальных ресурсов,
выполнении договоров поставщиками продукции, ее оплате потребителями,
что требует создания информационных фондов по принципу распределенных
баз данных. Обоснование выбора системной архитектуры в соответствии с
требованиями производительности по методике [36, 45] ведется путем
установления требуемого среднего быстродействия
по формуле
,
где
— объем информации (в показателях), обрабатываемый в
течение интервала наибольшей нагрузки;
q — среднее число машинных операций, приходящихся на обработку
одного показателя для одного класса задач в среднем, = 103;
— коэффициент запаса, учитывающий возможность увеличения
объемов вычислений за счет обнаружения ошибок и повторных
перерасчетов, возникновения новых задач, обычно
;
Т — заданное время работы вычислительной системы в течение суток,
обычно Т = 22 ч;
— время, потребляемое процессором на организацию обмена
информацией, 1 ч.
128
Вычислив среднее быстродействие путем сравнения с техническими
характеристиками ЭВМ, выбирают наиболее подходящую модель, учитывая
при этом минимум приведенных затрат на приобретение и эксплуатацию
вычислительных средств АСУ. Выбор ЭВМ производится из расчета
обработки заданного объема информации в периоды наибольшей загрузки
вычислительной системы.
Расчет количества внешних устройств ЭВМ связывают с определением
количества устройств ввода-вывода информации и внешних запоминающих
устройств [11]. При определении количества устройств ввода информации в
ЭВМ первоначально определяют фактические затраты времени для ввода
заданного объема информации (
) по формуле
,
где
— объем вводимой информации;
— техническое быстродействие работы устройств;
— коэффициент, учитывающий совместную работу процессора и
внешних устройств.
Количество параллельно работающих устройств ввода информации (П)
определяется соотношением фактических затрат времени на ввод
информации и заданного времени ввода информации
:
Число устройств вывода информации определяется аналогично. Для
повышения надежности работы каждая ЭВМ обеспечивается не менее чем
двумя однотипными устройствами.
Необходимое количество устройств подготовки данных
рассчитывается для каждого типа устройств по формуле
где
— норма выработки по операции;
t — количество часов односменной работы за месяц;
—коэффициент сменности;
— коэффициент полезной работы устройства, равный 1,2.
Количество средств связи рассчитывается с учетом объема и частоты
передаваемой информации, количества линий передачи, видов и пропускной
способности коммутируемых и некоммутируемых каналов, быстродействия и
надежности аппаратуры передачи данных и устройств ее сопряжения с ЭВМ.
Целесообразность
использования
коммутируемых
или
некоммутируемых каналов сетей для передачи данных должна определяться
экономическим критерием:
 использование сети коммутируемых каналов для передачи данных
экономически выгодно при малых обменах между абонентами;
129
 при больших обменах между двумя абонентами сети экономически
целесообразней соединить их прямым некоммутируемым каналом.
Для уменьшения количества ошибок до допустимой величины
применяют различные способы передачи данных с исправлением или
обнаружением ошибок:
 способы, основанные на повторении передаваемого символа или
сообщения, с последующим сравнением принятых текстов;
 способы, основанные на использовании для исправления или
обнаружения ошибок избыточного кодирования без переспроса и с
переспросом (решающей обратной связью — РОС);
 способы передачи данных с информационной обратной связью (ИОС).
Выбранные АПД должны отвечать требованиям по надежности,
предъявляемым общегосударственной системой обмена информации. В
соответствии с этими требованиями время наработки на отказ должно
составлять не менее 600 ч, среднее время восстановления не должно
превышать 0,3 ч с момента начала отыскания неисправности.
4.9.
Обработка информации в многоуровневой АСУ
Технологический процесс обработки информации в многоуровневой
информационной системе должен обеспечивать решение функциональных
задач на каждом уровне с минимальными затратами. Использование больших
ЭВМ привело к созданию интегрированных систем обработки данных, в
которых обработка информации и решение задач осуществляются по
максимально унифицированной схеме на основе общих для разных задач
данных. Интегрированные системы обработки информации создаются на
основе системного подхода к интеграции в информационном, техническом и
программном аспектах.
Интегрированная система обработки данных основывается на
вычислительном комплексе, способном работать в многопрограммном
режиме, с разветвленной внутренней и внешней памятью и хорошо
организованной системой баз данных. В свою очередь база данных имеет
систему управления, что позволяет осуществлять актуализацию данных в
базе и получение сведений из нее. База данных представляет собой
совокупность взаимосвязанных информационных массивов постоянных,
условно-постоянных и переменных данных, которые многократно
используются для решения различных задач как в пакетном режиме, так и в
режиме диалога. Технология внутримашинной обработки данных строится на
основе разработанных программ и спроектированных баз данных.
Интеграция обработки и решения задач, создание многомашинных
130
комплексов потребовали концентрации информации, применения каналов
связи и быстродействующей аппаратуры передачи данных.
Повышение требований к оперативности управления, а следовательно,
и к срочности обработки информации привело к созданию систем
распределенной обработки данных и сетей распределенных баз данных. В
этих условиях в значительной степени повышается скорость решения задач,
но усложняются программные средства управления базами данных.
В многоуровневой АСУ проблемы обработки оперативной информации
и решения задач по планированию и управлению реализуются в разных
вариантах.
4.10. Задачи распределенной обработки данных
В АСУ, относящейся к классу многоуровневых иерархических систем,
актуальна проблема создания единой вычислительной сети. Такая сеть
должна охватывать все органы управления предприятием и обеспечивать
автоматическую обработку данных на каждом из уровней системы, а также
обмен необходимой информацией между отдельными ее звеньями.
Локальные информационные системы реализуют справочную функцию
для управленческого персонала и обеспечивают обмен данными между
вычислительными комплексами. В первичных звеньях информационной
сети производится сбор требуемых для решения задач данных и их передача.
Техническая оснащенность локальных информационных систем сети
различна — используются разнообразные модели ЭВМ, средства передачи и
приема данных.
131
Рассмотрим, как технологически реализуется решение задач
функциональных подсистем АСУ в сети распределенной обработки данных.
Схемы технологических процессов в информационной сети
разнообразны, что вызвано следующими обстоятельствами. Большинство
компьютеров вычислительной сети устанавливаются и используются
непосредственно в экономических службах Госснаба. При этом становится
важным не столько унифицировать технологию, сколько подчинить ее
требованиям и ограничениям, выдвигаемым конкретными пользователями.
В центральном информационном пункте отдельные компьютеры
закреплены за определенными комплексами задач. Такой подход оправдан
соображениями защиты данных от несанкционированного доступа.
Различают две группы пользователей информационной системы: внешние и
внутренние. Внешний пользователь является потребителем информации,
используемой в управленческой деятельности. Он, как правило, лишь читает
с экрана нужные ему данные, производит в случае необходимости некоторые
расчеты над ними, но не изменяет значений показателей, составляющих
информационный фонд.
Внутренние пользователи ведут диалог с ЭВМ, прежде всего, с целью
обновления, расширения хранящейся там информации. В обоих случаях
диалогу предшествует программный контроль полномочий пользователя. Все
изменения в базе данных фиксируются с указанием лица, выполнившего
диалог.
132
Библиография
[1] ENV 12204:1996 Перспективные производственные технологии.
Системная
архитектура.
Конструкции
для
моделирования
предприятия(Advanced Manufacturing Technology - Systems Architecture Constructs for Enterprise Modelling)
[2] ENV 40003:1990 Компьютеризированное интегрированное
производство. Системная архитектура. Среда для моделирования
предприятия (Computer integrated manufacturing - Systems architecture Framework for enterprise modeling)
[3] ISO/TR 10314-1:1990 Промышленная автоматизация. Цеховое
производство. Часть 1. Эталонная модель для стандартизации и
методологии для идентификации требований (Industrial automation - Shop
floor production - Part 1: Reference model for standardization and a methodology
for identification of requirements)
[4] ISO 14258:1998 Промышленные автоматизированные системы.
Концепции и правила для моделей предприятий (Industrial automation
systems - Concepts and rules for enterprise models)
[5] ISO/IEC 15288:2002 Системная инженерия. Процессы жизненного
цикла систем (Systems engineering - System life cycle processes)
[6] ISO/IEC TR 15504-2:1998 Информационная технология. Оценка
программного процесса. Часть 2. Эталонная модель для процессов и
возможности процесса (Information technology - Software process assessment Part 2: A reference model for processes and process capability)
[7] ISO/IEC 15414:2002 Информационная технология. Открытая
распределенная обработка. Эталонная модель. Язык предприятия
(Information technology - Open distributed processing - Reference modelEnterprise language)
[8] ISO 15531-1:2004 Промышленные автоматизированные системы и
интеграция. Управляющие данные о промышленном производстве. Часть 1.
Общий обзор (Industrial automation systems and integration - industrial
manufacturing management data - Parti: General overview)
[9] AMICE, CIMOSA Открытая системная архитектура для
компьютеризированного интегрированного производства (Open System
Architecture for CIM. 2nd edn. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 0 387 56256 7,
1993)
[10] Bernus, P. and Nemes, L Вклад GERAM в консенсус в области
интеграции предприятий (The Contribution of GERAM to Consensus in the
Area of Enterprise Integration, in Kosanke and Nell, pp 175-189, 1997)
[11] Bernus, P., et al. eds. Архитектура интеграции предприятий
(Architectures for Enterprise Integration. Chapman and Hall, London ISBN 0412
731401, 1996)
[12] Cheim, D. and Doumeingts, G. Эталонная модель GRAI-GIM,
архитектура и методология (The GRAI-GIM reference model, architecture and
133
methodology, in Bernus, P., et al., eds., Architectures for Enterprise Integration,
Chapman and Hall, London ISBN 0412 73140 1, 1996)
[13] CIMOSA ASSOCIATION, CIMOSA- Открытая системная
архитектура для компьютеризированного интегрированного производства
(Open System Architecture for CIM: Technical Baseline, Version 3.2, 1963)
[14] Doumeingts, G., Vallespir, B. and Chen, D., Сетка GRAI
моделирования решений (Decision modelling GRAI grid, in Bernus, P.,
Mertins, K. and Schmidt, G., eds. Handbook on architecture for information
Systems, Berlin, Springer-Verlag, 1998)
[15] Kosanke, K. and Nell, J,G. Стандартизация в ИСО для
инжиниринга предприятий и интеграции (Standardization in ISO for enterprise
engineering and integration, in Computers in Industry, 40 (1999), pp. 311-319,
Elsevier Science B.V., Amsterdam, 1999)
[16] Kosanke, K. and Nell, J.G., eds., Инжиниринг предприятий и
интеграция: нахождение консенсуса на международном уровне (Enterprise
Engineering and Integration: Building International Consensus. In: Proceedings
of ICEIMT 97, Research Reports Esprit, Berlin, Springer-Verlag, ISBN 3 540
63402 9, 1997)
[17] Kosanke, K., Vernadat, F.B. and Zelm, M., CIMOSA: Эволюция и
приложения в сфере инжиниринга предприятий и интеграции (Evolution and
Applications in Enterprise Engineering and Integration. Computers in Industry,
Elsevier, 1999, vol. 40, No. 2-3)
[18] Ortiz, A., Lario, F. and Ros, L, Интеграция предприятий Интеграционный менеджмент бизнес-процессов (Enterprise Integration Business Process Integrated Management, in Kosanke, K., Vernadat, F.B. and
Zelm, M., 1999, pp. 311-319)
[19] Petrie, C.J., Jr., ed. Моделирование интеграции предприятий.
Тезисы 1-й международной конференции ICEIMT 92 (Enterprise Integration
Modelling. Proceedings of the 1st International Conference. MIT Press,
Cambridge, MA, ISBN 0 262 66080 6, 1992)
[20] Scheer, A.-W., Инжиниринг бизнес-процессов - Эталонная модель
промышленных предприятий (Business Process Engineering - Reference
Models for Industrial Enterprises, Berlin, Springer-Verlag, 1994)
[21] Scheer, A.-W., ARIS - Среда бизнес-процессов (Business Process
Frameworks. 2nd edn., Berlin, Springer-Verlag. ISBN 3 540 65813, 1999)
[22] Sowa, J.F. and Zachman, J.A., Extending and formalizing the
framework for information systems architecture, IBM Systems Journal, 1992, vol.
31, No. 34
[23] Vernadat, F.B., Моделирование предприятий и интеграция Принципы и приложения (Enterprise Modelling and Integration - Principles and
Applications, Chapman and Hall, London, ISBN 0 412 60550 3, 1996)
[24] Williams, T.J., Rathwell, G.A. and Li Hong, eds. Руководство по
планированию и применению программ интеграции предприятий (A
Handbook on Master Planning and Implementation for Enterprise Integration
134
Programmes. Report 160, Purdue Laboratory for Applied Industrial Control,
Purdue University, W. Lafayette, IN, 1996)
1. Е.Судов. Информационная поддержка жизненного цикла продукта.//PC
Week/RE № (169)45 от 17.11.1998
2. Г.Верников. Основы систем класса MRP-MRPII. www.cfin.ru/vernikov
3. Г.Верников. Стандарт MRPII. Структура и основные принципы работы
систем поддерживающих этот стандарт. http://www.cfin.ru/vernikov
4. К.Де Роза Планирование ресурсов, синхронизированное с покупателем
(CSRP). http://www.socap.ru
5. Стандарт MRPII. http://www.cfin.ru.
6. Питер Пин-Шен-Чен. Модель "Сущность-Связь" - шаг к единому
представлению данных. //СУБД №3/1995
7. Шемакин Ю.И. Введение в информатику. - М.: Финансы и статистика,
1985
8. Информатика. Энциклопедический словарь для начинающих. Под ред.
Д.А. Поспелова - М.: Педагогика-Пресс, 1994
9. Волчков С.А. Мировые стандарты управления промышленным
предприятием в информационных системах (ERP-системах) // Организатор
производства. Воронеж: Международная академия науки и практики
организации производства, 1999. № 1. С. 43.
10. Головко М.В. Проекты ИС для крупных предприятий: от бессистемного
управления к системам управления знаниями // Директору информационной
службы. 2000. № 4. С. 2.
11. Кутыркин С.Б., Волчков С.А., Балахонова И.В. Повышение качества
предприятия с помощью информационных систем класса ERP // Методы
менеджмента качества. 2000. № 4. С. 8.
12. Судов Е.В. CALS-технологии, или Информационная поддержка
жизненного цикла продукта // PCWeek. 1998. № 45.
13. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства
проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 2000.
267 с.
14. Калянов Г.Н. Теория и практика реорганизации бизнес-процессов. М.:
СИНТЕГ, 2000. 254 с.
15. Гаврилов Д.А. Управление производством на базе стандарта MRP II.
СПб.: Питер, 2002. 320 с.
16. Гламаздин Е.С., Новиков Д.А., Цветков А.В.Управление корпоративными
программами: информационные системы и математические модели. М.: ИПУ
РАН, 2003. 159 с.
17. ГОРИН С.В., ТАНДОЕВ А.Ю. ПРИМЕНЕНИЕ CASE-СРЕДСТВА
ERWIN 2.0 ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В
СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ // СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ. 1996. № 1. С. 11 – 14.
18. МАКЛАКОВ С. НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СА BPWIN 4.0 //
КОМПЬЮТЕРПРЕСС. 2001. № 3. С. 11 – 14.
135
19. МАКЛАКОВ С. ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА РАЗРАБОТКИ
И ВНЕДРЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ //
КОМПЬЮТЕРПРЕСС. 2001. № 9. С. 5 – 7.
20. Чен Э. ERP II: жизнь после жизни // PC Week/RE. 2001. № 25. С. 20 – 23.
21. Соколов Н. Скромное обаяние ERP II. Тенденции развития ERP-систем //
Компьютера. 2002. № 12. С. 5– 8.
22. Бирюков В., Дрожжинов В. Введение в CRM // PC Week/RE. 2001. № 25.
C. 9 – 12.
23. Уотерс Д. Логистика. Управление цепью поставок. М.: ЮНИТИ-ДАНА,
2003. 503 с.
24. Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса: Реинжиниринг
организаций и информационных технологий. М.: Финансы и статистика,
1999. 198 с.
25. Сапунцов В.Д., Лысенко М.А., Султанов Ф.Я. Применение CASE-средств
BR-win и Erwin для проектирования информационных систем / Под ред. В.Д.
Сапунцова. М.: РГУ Нефти и газа, 2000. 53 с.
26. Программное обеспечение систем автоматизации // Автоматизация в
промышленности. 2003. № 1. С. 7– 10.
136