№146.11.Барщевский

11

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Глава 1. Понятие автоматизированного управления

1.1.Основные понятия

Внастоящей и последующей главе рассмотрены аспекты автоматизированного управления, не зависящие от способа реализации (представления) автоматизированной системы.

Управление – целенаправленный перевод системы из одного состояния в другое, желаемое.

Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) – сис-

тема «человек-машина», обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и обработка информации, необходимой для реализации функций управления предприятием, осуществляется с применением средств автоматизации и вычислительной техники [1].

Система управления – совокупность взаимодействующих объекта управления и управляющей части.

Структура – совокупность элементов и их связей.

Простейшая структура системы управления приведена на рис. 1.1.

Возмущение

Рис. 1.1. Простейшая структура системы управления

Структура системы управления может быть многоуровневой (структурой подчинения).

Объект управления (ОУ) – динамическая система любой природы, преобразующая ресурсы в продукты и находящаяся под действием управляющих и возмущающих воздействие.

Возмущающее воздействие – воздействие, выводящее систему в нежелательное состояние.

12

Решение (управляющее воздействие, управление) – воздействие, выбран-

ное из множества возможных на основе поставленной цели и принятого критерия.

Критерий – оценка вариантов решений.

Цель – состояние, к которому стремится система.

Управляющая часть (УЧ) – часть системы, вырабатывающая решения и передающая их на объект управления.

Среда – метасистема, в которую рассматриваемая система управления входит составной частью.

1.2. Цикл управления и автоматизированное управление

При более подробном рассмотрении процессов в управляющей части возможно получить совокупность этапов, показанных на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Цикл управления

Эта схема цикла управления пригодна для ручного, автоматического и автоматизированного управления.

Если человек присутствует на всех этапах цикла управления, то это ручное управление. Если на всех этапах используются компьютеры и технические средства то это – автоматическое управление. Если хотя бы на одном этапе используются компьютеры, то имеется автоматизированное управление.

Идея цикла управления была предложена автором еще в 80-е годы XX века [6]. Она позволила четко указать место человека в автоматизированной системе и фактически послужила базой для QMS-стандарта процедурного представления. Рис. 1.2 позволяет точнее определить понятие «автоматизированная система», как систему, в которой хотя бы на одном этапе цикла управления используются компьютеры и технические средства.

Очевидно, что могут быть выделены разные уровни автоматизации (режимы работы). Наиболее известны информационно-поисковый режим (рис. 1.3) и информационно-советующий режим (рис. 1.4).

В точке 1 (рис. 1.3) компьютером может быть выдан для лица, принимающего решение (ЛПР) документ вида, показанного в табл. 1.1.

14

Этот документ поступает в конце смены или перед началом следующего рабочег дня и предоставляет информацию для операций выработки и принятия решений, которые выполняет ЛПР.

Вданном режиме используется традиционный подход в построении автоматизированных систем и баз данных.

Информационно-поисковый режим имеет существенные ограничения: человек качественно обрабатывает информацию, если поток информации не превышает 8 бит/с. На начальника крупного цеха идет поток до 30 бит/с, а на руководителя объединения – до 45 бит/с.

Вусловиях дефицита времени на обработку информации может резко упасть качество принимаемого решения. Ошибочное решение потребуется исправлять, для чего понадобится дополнительные ресурсы и время.

Чтобы повысить качество решения, можно использовать информационносоветующий режим (рис. 1.4).

Здесь компьютер вырабатывает решение-совет, а окончательное решение остается за ЛПР.

Сложность реализации такого режима заключается в трудности математического описания этапов анализа, выработки и принятия решения. Другая сложность в реализации такого режима заключена в восприятии ЛПР результатов работы системы.

Чтобы это восприятие было более положительным, использовали: 1) привлечение ЛПР к составлению алгоритмов принятия решения;

2) предоставление ЛПР объяснений как получено решение, если ЛПР запросит такое объяснение.

Вторым свойством обладают системы, получившие название экспертные системы. В данном режиме используют современный подход к построению автоматизированных систем и баз данных (БД).

Подавляющее большинство АСУП, в которых применялось подсистемное представление, использовали информационно-поисковый режим (ИПР).

До 90-х годов превалировал ИПР, которому и соответствует приведенное определение АСУП.

Такой режим назывался автоматизацией документооборота. Его цель – трансформировать с помощью компьютера одну систему входных документов, определяемую источниками информации, в другую, удобную для пользователя. ИПР хорошо обеспечен методически (ОРРМ, ГОСТ).

1.3.Формальные процессы и неформальные процедуры

Чтобы использовать ПК для процесса управления, процесс должен быть описан математически. С этой позиции все процессы делятся на две группы.

1.Формальные процессы – процессы, описывающиеся математически (формулами, таблицами, графиками). Описание характеризуется однозначностью.

2.Неформальные процедуры – не поддаются математическому описанию. Для них может быть составлена словесная модель. Процедуры характеризуются

15

неоднозначностью (экспертной) числовой оценки, как при выборе числовой шкалы, так и количественной оценки внутри шкалы.

Выделяют индивидуальные и коллективную числовые экспертные оценки. Выдвижение индивидуальных оценок – процедура неформальная. Формирование коллективной оценки на основе индивидуальных может быть формальной процедурой.

Так например, формирование индивидуальных оценок судьями (экспертами) в таких видах спорта, как спортивная гимнастика, фигурное катание, акробатика – процедура неформальная. Прежде всего, оценки идут в разных шкалах (десять баллов – в гимнастике и акробатике и шесть – в фигурном катании). Одному и тому же выступлению могут соответствовать разные оценки, которые соответствуют той или иной степени субъективности конкретного судьи.

Чтобы можно было сравнивать выступления, необходимо получить более объективную экспертную оценку, для чего вычисляют коллективную (одну или несколько) оценку. Это вычисление в ряде случаев может быть формальным процессом.

Например, в акробатике коллективная оценка вычисляется так. Наибольшая субъективность проявляется в наибольшей и наименьшей оценках. Эти две крайних оценки отбрасываются, а из остальных выводится средняя оценка. Нетрудно видеть, что такое вычисление – формальный процесс, «подвластный» компьютеру.

Соотношение понятий для формальных процессов и неформальных процедур показано на рис. 1.5. Уточним некоторые понятия.

Наука – совокупность упорядоченных формальных знаний о какой-либо предметной области.

Теория – совокупность формальных методов описания какой-либо предметной области.

Метод – способ достижения поставленной цели. Искусство – умение, знание.

Принцип – общее правило, которым следует руководствоваться в деятельности.

Стиль управления – совокупность принципов и индивидуальных правил, используемых конкретным руководителем в процессе принятия решения.

Следует отметить, что в современной политике компьютеризации не проводят резкой границы между формальными процессами и неформальными процедурами, Человеческий фактор учитывается в режиме дружественного диалога ЛПР с ПК. Дружественность означает адаптацию компьютера к человеку через дружественный интерфейс (система меню, кнопок и других элементов управления) и предполагает активное участие руководителя в работе с ПК. По запросу пользователя компьютер может сообщить КАК (а в ряде случаев и ПОЧЕМУ) получен данный результат на основе известных исходных данных.

16

Процессы

Наука Искусство

Рис. 1.5. Способы описания процессов

Построение математической модели процесса часто начинается со словесной модели. Переход от нее к математической модели называют формализацией. Формализация является неформальной процедурой.

Автоматизированные системы управления возможно разделить на традиционные и современные.

Традиционный подход предполагает преобразование одной системы таблиц (документов), источники данных для которых могут территориально различаться, в другую систему документов, удобную пользователю (автоматизация документооборота). Компьютер выдает ЛПР информацию, необходимую для принятия решений, а выработку вариантов решений и принятие решений осуществляет человек с его ограниченными возможностями. Этому соответствует традиционный подход в создании баз данных и информационнопоисковый режим работы. Особняком стоит система обеспечения делопроизводства.

В современном подходе компьютер вырабатывает решение-совет, а окончательное решение принимает ЛПР.

17

1.4. Документальное сопровождение процесса управления

Управление может сопровождаться структурированной информацией, упорядоченной в виде таблиц. Они составляют 15 процентов от всех компьютерных файлов, тогда как неструктурированные документы составляют тридцать восемь процентов и алгоритмы приложений – сорок три процента.

Специфическим выделяющимся видом информационных процессов в АСУП является делопроизводство, оперирующее с так называемой неструктурированной информацией.

Делопроизводство – система правил и организация порядка работы с документом.

Выделяют элементы делопроизводства (документы) и связи документов с процессами (технология).

Документ – зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими их идентифицировать.

Возможная классификация документов представлена на рис. 1.6. Сюда следует добавить классификацию по унификации (индивидуальные, типовые, трафаретные, примерные, унифицированные в виде анкет).

Среди документов выделяют организационные (устав, инструкции, положения, планы, отчеты, стандарты, технические условия, доверенности, платежные поручения), распорядительные (постановления, распоряжения, приказы) и информационно-справочные (акты, анкеты, заявления, справки, факсы, протоколы, телеграммы, объяснительные и докладные записки) документы.

Документы используются и в рассмотренных ранее функциональных подсистемах. Однако в них документы представляли так называемую структурированную информацию (в виде таблиц).

В делопроизводстве используют так называемую неструктурированную (текстовую) информацию.

Выделяют ручное и автоматизированное (компьютерное) делопроизвод-

ство.

Чтобы говорить об автоматизированном производстве, следует пояснить суть ручного варианта.

Порядок выполнения работ в делопроизводстве определяется ГОСТ 16 487-83 «Делопроизводство и архивная деятельность» и ГОСТ6.38-90 «Система организации документооборота».

18

Документы

Рис. 1.6. Классификация документов

В качестве документов могут выступать записки (пояснительные, служебные, докладные), отчеты, официальные письма и факсы, публикации, рек-

19

ламные материалы. Пример неструктурированного документа приведен на рис. 1.7.

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «НЕВА-ПРИНТ»

В соответствии с договором от 25.12.2001 года просим поставить указанные в нем товары в октябре месяце 2002 года на склад фирмы по адресу: С.-Петербург, Полтавская ул. д. 101. Оплату гарантируем.

Рис. 1.7. Пример неструктурированного документа

В подобных документах можно выделить следующие составляющие:

oотметка об исполнении.

Втексте документа можно выделить введение, констатирующую часть, заключение.

20

Перейдем к автоматизированной системе делопроизводства, которую иногда называют системой управления документами.

Возможно выделить следующие процессы работы с документами:

o хранение и поиск документов; o создание документов;

o использование документов.

Хранение и поиск документов. В силу значительного количества документов их хранение и поиск требуют упорядочения.

Храниться могут документы на бумажных и электронных носителях Хранение бумажных документов является основной задачей службы до-

кументационного обеспечения. Структура архива организации формируется согласно номенклатуре дел. Номенклатура пересматривается ежегодно до наступления делопроизводственного года.

По истечении года документы, работа с которыми закончена, подшиваются в дела в соответствии с номенклатурой дел. Определенное время документы хранятся в архиве подразделения, а затем передаются в архив организации.

Электронные документы, как правило, размещаются в отдельных файлах. Эти файлы формируются при создании документа в организации. При получении документа по электронной почте имя файла уже задано. При сканировании полученного документа так же задается имя файла.

Организация хранения может быть файловой или с использованием базы данных.

При файловой организации создается соответствующая система папок. Такая организация имеет процедуру поиска, например, в рамках среды Windows.

Возможна гипертекстовая система адресации и поиска, как это делается в разделе Help программных продуктов и в Internet.

Более удобно представляется использование базы данных. При этом здесь возможны два варианта:

1)файлы хранятся отдельно, в БД имеются только ссылки на эти файлы;

2)документы хранятся прямо в БД в полях с типами данных Memo-, OLE-, и BLOB (табл. 1.2).

В первом случае возможна гипертекстовая адресация. Второй случай представляется самым рациональным по поиску, поскольку может быть легко организован поиск по произвольному набору признаков.