№146.11.Барщевский

41

Вместе с тем классический вариант обладает рядом недостатков. К ним относятся:

1)влияние на результат состава экспертов;

2)недооценка экспертами новых факторов, которые могут возникнуть в будущем;

3)нечеткость вопросов и стремление экспертов незамедлительно и конкретно на них ответить;

4)возможность сознательного искажения результатов экспертизы со стороны экспертов и организаторов экспертизы;

5)значительные интервалы времени между турами;

6)неустранение идеи «следования большинству».

К недостаткам метода Делфи следует отнести и отсутствие логических элементов обнаружения ошибок (пропусков) и контроля состояния процедуры в целом. Метод не позволяет переходить от одного графа оценок к другому, поэтому каждый граф существует независимо от других и фактически нет логических средств их синтеза. В опорном графе метода Делфи не предусматривается ни анализа различных систем, ни выбора вариантов. Определяются лишь соотношение и связи между элементами графа.

Одной из эффективных модификаций метода является метод прогнозного дерева (ПД), соединяющей в себе достоинства методов Делфи и PERT (сетевого планирования и управления). Метод ПД более динамичен и гибок: он позволяет сравнивать графы, формировать множество альтернатив и «привязываться» к потенциальным исполнителям результатов экспертизы.

Идея метода ПД в «разделении» отдаленного, трудно прогнозируемого события на последовательность более близких по времени (вплоть до уже свершившихся) событий, обуславливающих появление данного события. Такая процедура может повысить достоверность прогноза.

Модифицированная процедура начинается фактически со второго тура. Эксперты не только прогнозируют время наступления события S, но и событийусловий P, определяющих свершение события-результата S. Находится и условная вероятность P(S|P) наступления события S при выполнении условия P и вероятная величина промежутка Tp (S ) между наступлениями событий P и S.

Условие P, в свою очередь, может быть логической функцией f(S1, …, Sk) независимых событий Sk. Полученные данные используются для построения сети событий PERT: P и S определяют “работу”, а Tp (S ) – ее продолжительность.

Если появляются новые события P, то проводится следующий тур, чаще всего с частично обновленным составом экспертов. Туры повторяются, пока результаты не стабилизируются.

Обработка результатов в конце каждого тура представляет построение многослойной сети с использованием безусловных и условных оценок вероятностей и времени. Фиксируются моменты времени ti (включая t∞). Событие S характеризуется вектором вероятностей (P1, …, Pk, …, P∞ ) с учетом весов экс-

42

пертов, где Pi(S) – оценка времени наступления события S до момента ti. Выявляется и среднеквадратичное отклонение σi соответствующих оценок.

Первый слой сети определяет оценку абсолютной вероятности P и абсолютного времени ti. Для слоев i ≥ 2 применяется иная схема обработки. Пусть Q и R – любая пара независимых событий. Тогда

Pi(Q ∩ R) = Pi(Q) Pi(R),

Pi(Q’) = (1 – Pi(Q)),

Pi(Q R) = Pi(Q) + Pi(R) – Pi(Q) Pi(R),

где ‘- дополняющее событие.

Переходя от слоя к слою, можем вычислить вероятность и врем наступления события. Выбор первоочередного претендента на уточнение осуществляется по критерию удельной стоимости (отношению стоимости эксперта по уточнению вектора вероятностей к величине изменения, допускаемого имеющимися экспертными оценками).

Источником информации в методике ПАТТЕРН (рис. 3.5) фактически служат индивидуальные экспертные оценки, а решениями могут быть коллективные (групповые) экспертные оценки. В силу специфики процедуры рассмотрим ее более подробно.

Методика ПАТТЕРН (PATTERN – Planning Assistence Through Technical Evalution of Relevance Numbers – помощь планированию с использованием техники присвоения относительной важности) представляет собой начальный вариант дерева решений [8], дополняемый бейесовким подходом.

Методика ПАТТЕРН предназначена для решения стратегических вопросов (на 15–20 лет вперед) и потому исходной позицией является составление сценариев поведения среды на этот интервал времени.

Сценарий может состоять из ряда компонент, для которых вводятся веса и вероятности. С помощью этих весов и вероятностей оценивается значимость соответствующих сценариев и отбирается (обычно несколько) наиболее вероятных.

На базе принятого сценария составляется дерево целей. Для каждого уровня i (i = 1, I) целей формируются критерии k (k = 1, K) с весами qk и относительными весами sjk элемента j (j = 1, J) уровня i для критерия k. Очевидно

Коэффициент rs характеризует (статически) степень готовности разра-

ботки, а rn – влияние достижения одних целей на результаты достижения дру-

гих целей.

Затем на основе перечисленных коэффициентов рассчитываются коэффициенты важности уровня и дерева в целом (для сравнительной оценки различных деревьев при исследовании нескольких сценариев).

Методика ПАТТЕРН позволяет получить серьезные результаты.

С помощью этой методики в США было составлено военное дерево целей: на его верхнем (первом) уровне – три цели государства, на втором – 8 областей действий, на третьем – 161 новая научная концепция. Затем – 425 перспективных подсистем, 850 конструктивных решений, вылившихся в 1987 проблем.

Другим методом системного анализа является программно-целевой ме-

тод.

В нем по-прежнему используется схема «как есть – как должно быть» – мероприятия по переходу к желаемому результату». Технология характеризуется итеративностью.

Первоначально на верхнем уровне иерархии управления создаются возможные сценарии для среды, из которых выбирается один или несколько предпочтительных. Для них – в виде замысла – формируется генеральная цель. Этот замысел «спускается» на нижний уровень для выявления «веток» дерева целей и системы альтернатив. Полученные результаты передаются на верхний уровень, на котором анализируются и определяются критерии, выбирается предпочтительная (глобальная) альтернатива, в соответствии с которой распределяются ресурсы для элементов нижнего уровня. Затем утвержденные решения и ресурсы поступают «вниз» и начинается реализация стратегического плана.

Используется метод решающих матриц, позволяющих на основе прогноза перспективной продукции определить необходимые конструкторские, прикладные и фундаментальные работы.

Пусть вектор P = {pj} образует множество новых видов продукции. Для

i=1

характеризующими вклад конструкторских работ и реализацию продукции pj. Аналогично могут быть введены векторы D = {dk}, S = {si} необходимых

прикладных и фундаментальных работ с матрицами B = {bjk} и C = {ck r}, где

44

bjk и ckr – характеристики связей, отвечающие тем же математическим требова-

ниям, что и aij. Тогда

D = BQ, S = CD

или

Q = AP, D = DAP, S = CDAP.

Матрицы A, B, C получили название решающих матриц.

Таким образом, всевозможные скачки развития на длительных интервалах времени возможно в значительной мере учесть с помощью экспертного прогноза. Учет разного рода сбоев переносится на уровень годового планирования и планирования на более коротких интервалах времени.

Планирование и прогнозирование обеспечивали относительную стабильность (статичность) внешней плановой среды. Оперативные возмущения компенсировались управленческими решениями уровня предприятия.

Перечисленные особенности внешней среды определили характер представления (структуры реализации, структуры функционирования) разрабатываемых автоматизированных систем.

3.3. Предприятие как система управления

Рассмотрим подробнее объект управления (рис. 3.6) как систему преобразования есурсов в продукты.

Материалы (энергия)

Рис. 3.6. Укрупненная схема объекта управления.

«Развернем» данный рисунок совместно со схемой управляющей части (рис. 3.7). На рис 3.7 приняты следующие сокращения: ОГМ – отдел главного механика; ОГК – отдел главного конструктора; ОГТ – отдел главного технолога.

46

Рис. 3.7 строится в таком порядке. Первоначально в объекте управления формируется технологическая линия материальных ресурсов. Далее к ней добавляются остальные виды ресурсных сетей из рис. 3.6.

Очевидно, что сформированный объект управления работает нормально, если на него не действуют возмущения.

Компенсация возмущений осуществляется нижним уровнем структуры управляющей части (УЧ) системы. Согласование работы элементов нижнего уровня проводится уровнями диспетчера и руководства.

Из рис. 3.7 возможно сделать следующие выводы:

1.для удобства управления ОУ и УЧ разделяют на связанные элементы;

2.отдельные элементы ОУ и соответствующие им элементы УЧ образуют локальные системы управления с рассматриваемой ранее простейшей структурой. Эти локальные системы при ручном управлении называют службами, при автоматизированном управлении – подсистемами. Подсистема – функциональная часть системы, выделенная по неформальному признаку.

3.структура УЧ предприятия является многоуровневой (иерархической);

4.система управления в целом и локальные системы управления характеризуются целенаправленностью, проявляющейся в цели функционирования («экономический интересе»), формальное выражение которого может быть представлено ограничениями и/или целевыми функциями.

Рис. 3.7 позволяет построить схему связей подсистем для плановых (рис. 3.8) отношений.

Рис. 3.8. Укрупненная схема связей функциональных подсистем при плановых отношениях.

3.4.Стадии процесса проектирования

Впостроении автоматизированной системы при подсистемном представлении методическими документами закреплены следующие основные стадии: предпроектное обследование; техническое проектирование; рабочее проектирование; внедрение. В последнее время добавилась стадия сопровождения системы (программного продукта).

47

1.Предпроектное обследование. Цель стадии – изучение существующего документооборота, его совершенствование, выявление алгоритмов обработки и обоснование целесообразности внедрения системы.

Здесь особый акцент делается на системный подход, которым лучше других владеют специалисты по АСУ («системщики»).

При предпроектном обследовании выделяют следующие составляющие:

1.график работ отдельных групп исследователей с согласованием этих

работ;

2.формы первичных документов, которые заполняются в процессе обследования;

3.результаты обследования в виде схем документооборота, позволяющих дать рекомендации по совершенствованию документооборота.

Стадия длится до полугода, начиная с приказа по организациям исполнителя и заказчика, и завершается отчетом по результатам обследования. В отчете должны быть отражены структура аппарата управления, функции управления, потоки информации, применяемые методы управления, модели документооборота и рекомендации по его улучшению (реинжиниринг).

По результатам отчета составляется технико-экономическим обоснование на разработку автоматизированной системы, которое должно быть защищено на техническом совете из представителей заказчика и исполнителя.

На этой стадии осуществляется укрупненный расчет срока окупаемости системы. Если срок окупаемости не превышает 3,3 года, то разработка системы считается целесообразной. В этом случае составляется техническое задание (ТЗ) на разработку автоматизированной системы.

2.Техническое проектирование. Цель – проверить все принципиальные технические решения. На данной стадии, которая начинается с утверждения технического задания, проводятся следующие работы:

1.определяется график разработки системы, состав структурных элементов, комплекс решаемых задач и формируются их постановки;

2.выбирается и заказывается соответствующий комплекс технических

средств;

3.cоставляется техническое задание на несерийную аппаратуру (например, различного рода табло);

4.cоздаются информационные языки, классификаторы и система шифровки, разрабатывается база данных;

5.формируется библиотека программ, с помощью которых можно решать все имеющиеся разновидности задач;

6.формируются интерфейсы пользователей;

7.cоставляется перечень мероприятий по подготовке объекта (предприятия) к внедрению системы.

На этой или на следующей стадии возможен уточненный расчет срока окупаемости системы.

Начинается обучение эксплуатационного персонала.

Стадия заканчивается составлением документации технического проекта. Состав документации определяется «Общеотраслевыми методическими мате-

48

риалами по созданию автоматизированных систем управления предприятиями и объединениями ОРММ-2».

Техническое проектирование заканчивается защитой проекта на техническом совете.

3.Рабочее проектирование. Цель – реализация в полном объеме всех функций и технических решений, которые были приняты на стадии технического проектирования. Данная стадия заканчивается составлением документации рабочего проектирования. Перечень документов проекта определяется ОРММ-2.

4.Внедрение. Предусматривается два этапа: опытное внедрение, промышленное внедрение. Цель первого этапа – переход от ручного управления к параллельному ручному и автоматизированному управлению для проверки работоспособности системы. Приемка в опытную эксплуатацию осуществляется специальной комиссией из представителей заказчика и исполнителя. В комиссии выделяются рабочие группы, осуществляющие прием отдельных частей системы. Факт приемки фиксируется актом приемки, подписанным представителями соответствующей рабочей группы. На основе этих актов составляется общий акт приемки. На этой стадии определяется фактический срок окупаемости системы.

На втором этапе осуществляется переход от параллельного ручного и автоматизированного управления только к автоматизированному управлению. Перечень работ и документов тот же, что и на предыдущем этапе.

Отличие стадий разработки автоматизированных систем организационного управления (АСОУ) от стадий проектирования технических систем заключается в следующем:

1.Проектирование ведется под конкретное предприятие, каждое из которых имеет свои особенности. Типовая разработка, как правило, сильно затруднена. На адаптацию таких разработок порой тратится времени больше, чем на проектирование новой системы;

2.АСОУ создается в одном экземпляре и проведение натурных экспериментов практически исключена. Это повышает роль математических методов;

3.В разрабатываемой АСОУ предусматривается возможность совершенствования (принцип непрерывного развития), что повышает важность начальных стадий разработки;

4.Ввод системы в эксплуатацию проводится постепенно, очередями;

5.Требуется учитывать взаимодействие «человек-машина» в процессе эксплуатации системы;

6.Основная тяжесть разработки ложится на информационное и программное обеспечение в силу стандартности комплекса технических средств.

Контрольные вопросы

1)В чем суть гладкого и экспертного прогнозов?

2)Для чего нужно дерево целей? Дайте описание метода Делфи.

3)Представьте предприятие как систему управления.

4)Дайте схему связей функциональных подсистем.

49

Глава 4. Характеристики функциональных подсистем

Функциональные подсистемы отличаются разнообразием, в то время как изложение желательно вести однообразно. Для этого используется такая схема изложения:

А. назначение подсистемы; Б. особенности подсистемы;

В. функциональная схема подсистемы; Г. информационная модель подсистемы или локальная база данных для

подсистемы совместно с графом задач подсистемы; Д. перечень решаемых задач; Е. примеры алгоритмов задач.

Позиции Д, Е рассмотрены в главе 5.

Характер задач перспективного планирования описан в параграфе 3.1, поэтому рассмотрение подсистем начнем с подсистемы ТЭП.

4.1.Автоматизация тактического планирования и управления

4.1.1.Подсистема технико-экономического планирования

А. Подсистема предназначена для составления плана на достаточно длительные (как правило, год) периоды времени и контроля за выполнением этих планов.

Б. Основные особенности подсистемы:

1.высокая размерность выхода (планы) и входа (ресурсы);

2.многовариантность расчетов, что вызвано различными вариантами ограничений по ресурсам;

3.итеративность расчета плана;

4.комплексность задач и алгоритмов, поскольку связываются выпускаемая продукция и ресурсы.

В. Функциональная схема (рис. 4.1), в которой указаны задачи и связь между ними по двоичному принципу («да – нет»). Возможно указание связей с соответствующими подразделениями. Схема используется на начальных этапах разработки задач.

Г. Информационная модель применяется на последующих этапах разработки задач и базируется на функциональной схеме. Информационная модель отражает технологическую последовательность выполнения задач и связь между ними. Подразделения, с которыми связаны задачи, не указываются.

Пример информационной модели с фрагментом базы данных показан на рис. 4.2. Схема локальной базы данных для подсистемы, как часть техникоэкономической базы данных (ТЭБД), показана на рис. 4.3, а граф задач – в соответствии с рис. 4.1 – на рис. 4.4. Пример задач приведен в приложении 1.