СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

Своевременно получать информацию о ходе перевозочного про­цесса, расходе горючесмазочных материалов (ГСМ) и запчастей об объемах перевезенных грузов (пассажиров), а также отклонени­ях от запланированного хода этого процесса необходимо для эф­фективной организации перевозочного процесса. Для построения и исследования моделей объектов управления в их временной вза­имосвязи целесообразно выделение следующих трех основных ста­дий перевозочного процесса: начальной, центральной и заключи­тельной (рис. 2.1).

Модель существующей системы управления является основой разработки АСУ, а в случае, когда объект управления — предприятие (в том числе автотранспортное), можно говорить об АСУ пред­приятием (АСУП). Процесс разработки модели системы управле­нии сводится к изучению и формализованному описанию процессов функционирования рассматриваемого предприятия. Получение необходимых сведений и построение модели системы управления осуществляются в результате реализации диагностического анали­за функционирования служб предприятия и детального изучения предшествующей системы обработки данных.

Диагностический анализ — это комплекс исследований, проводимых с целью выявления общих тенденций развития производства и управления, изучения и анализа характеристик типовых задач и модулей, разработки требований и мероприятий по улучшению системы управления предприятием. Основной целью детального анализа этой системы является: изучение существую­щих алгоритмов принятия решений, системы обработки данных и документооборота. Основными источниками сведений о существу­ющей системе служат нормативно-правовые и другие первичные документы, беседы и опросы специалистов действующей систе­мы, непосредственные наблюдения системотехников за процессом нормальной деятельности системы.

Ни один из указанных источников в отдельности не может обес­печить необходимой полноты и достоверности сведений о работе системы: документы сравнительно быстро устаревают и не всегда отражают действительное состояние дел, специалисты могут не­преднамеренно, а иногда и умышленно исказить существующее положение. На всех стадиях изучения необходимы проверка и составление сведений, полученных из разных источников. Составление сведений и выявление истинного состояния дел су­женных сведений, формализации их представления.

Подготовка документов, содержащих результаты анализа, тре­бует значительных затрат времени и труда. Поэтому эффективность Использования стандартных бланков документов возрастает с мас­штабами разработки.

Основные этапы процесса изучения и анализа существующей системы управления представлены на рис. 2.2.

Первый этап— изучение структуры, целей и ограничений в существующей системе управления (описание подразделений, структурная схема организации, таблица функций исполнителей, характеристика задач организации, структурная схема каждого под­разделения, описание функций подразделения, описание инфор­мационных потоков внутри и между подразделениями, обобщен­ная структурно-информационно-временная схема. На этапе изуче­ния существующей системы управления должны быть выявлены такие общие характеристики организации, как правовое положе­ние, основные взаимосвязи ее с другими организациями, ограничения на функционирование, деление ее на подразделения (отделы).

• Структурная схема организации представляет собой модель организации в виде графа, вершинами которого являются отдельные подразделения или руководители. Ориентированные ребра графа отражают административные и функциональные связи в организации. При построении структурной схемы сначала строится граф административных связей, который в случае иерархической системы управления имеет вид направленного сверху вниз дерева.

За тем на схему наносят функциональные связи.

 

Таблица функций организации представляет собой прямоугольную матрицу, по строкам которой записаны функции, реализу­емые организацией, а по столбцам ее подразделения и подчинен­ные организации. В клетках матрицы, которые находятся на пересечении строки, соответствующей определенной функции, и столбцов, соответствующих участвующим в выполнении этой функции подразделениям, можно указывать количество сотрудников, реализующих соответствующие функции или трудозатраты. Учитывая большую трудоемкость заполнения документов, следует критически оценивать степень детализации сведений, вносимых в бланки документации. После получения информации о всей системе в целом и отображения ее в формах последовательно изучают функци­ональные подразделения для более детального исследования реа­лизации каждой из функций.

Цель исследования — выявление существующего положения в системе, а также определение требований и условий функциони­рования каждого подразделения в АСУП. Результаты, полученные при исследовании подразделений, должны быть представлены в описаний функций и информационных потоков подраз­делений. К этим бланкам прилагаются структурные схемы под­разделений, таблицы реализации функций подразделениями и обобщенная структурно-информационно-временная схема, которая служит для наглядного представления этапов решения основ­ных задач, их последовательности, движения информации во времени и по структурным подразделениям.

На схеме по горизонтали откладывается масштаб времени в днях, неделях, месяцах — в зависимости от общей продолжительности решения рассматриваемых задач. По вертикали схема разбивается на ряд горизонтальных полос, каждая из которых соответствует организации или структурному подразделению. На полученную сетку наносят этапы решения задач и движение информации, используя условные обозначения, внутри которых можно описывать шифры документов, массивов и т.п., что облегчает пользование схемой. В прямоугольнике, означающем операцию или алгоритм, дают краткое наименование алгоритма или решаемой задачи. Дви­жение информации обозначают на схеме прямыми линиями, соединяющими соответствующие обозначения. На схему дополни­тельно наносят необходимые количественные характеристики по усмотрению разработчика. Например, у линий, обозначающих пе­редачу документов, записывают количественную характеристику этого потока в виде дроби, в числителе которой проставляют сред­ний объем передаваемых данных, выраженный в алфавитно-циф­ровых знаках или в количестве документов, а в знаменателе — среднюю частоту передачи.

Второй этап— изучение и анализ информационных пото­ков и алгоритмов переработки данных в существующей системе управления: характеристика документов, описание документов, ха­рактеристики массивов, характеристики процедур (задач), описа­ние процедур (задач), схема детального анализа процедур.

Для выполнения анализа частично обработанные сведения, полученные на этом этапе, должны быть представлены в бланках: «Документы», «Массивы», «Процедуры».

При анализе существующих систем управления следует обращать внимание на процессы принятия решений и на документооборот. Ориентация на процессы принятия решений позволяет правильно выбрать потоки информации, необходимые для подсистем различ­ного уровня. Следует выявить функциональное назначение каждого документа, информацию, необходимую для его подготовки, алго­ритмы подготовки и его последовательное использование. При этом должны быть раскрыты содержание, способы получения и пред­ставления не только документа в целом, но и показателей (элемен­тов) каждого из них с соответствующими пределами изменения.

Проектируемые информационные потоки могут существенно отличаться от существующих. При этом процесс формирования, передачи и переработки информации разбивается на ряд элемен­тарных операций, под которыми понимается неделимая логически завершенная часть всего комплекса операций данного процесса. Эле­ментарная операция характеризуется средствами и способами ее вы­полнения и отражается на схеме отдельным прямоугольником. Пос­ледовательность операций во времени и в пространстве указывается стрелками, соединяющими элементарные операции. Операции, про­исходящие нерегулярно, соединяют пунктирными стрелками.

Каждый прямоугольник, отражающий операцию, разбивают на пять частей. В них указывают: должность лица, выполняющего данную операцию или отвечающего за ее исполнение; технические средства, используемые при ее выполнении; наименования опе­раций, достаточно полно и однозначно определяющие ее смысло­вое содержание; среднее время начала операции и максимальное отклонение от него; среднюю и максимальную продолжительность выполнения операции.

С помощью таких схем легко получить самые различные коли­чественные характеристики процесса выполнения комплекса операций, достаточно полно и однозначно определяющие ее смысловое содержание: среднее время начала операции и максимальное отклонение от него; среднюю и максимальную продолжительность выполнения операции.

С помощью таких схем легко получить самые различные количественные характеристики процесса выполнения комплекса операций и выявить противоречивость сведений, получаемых из раз­ных источников. На схеме наглядно видны дублирующие пути и петли в движении информации, могут быть получены итоговые количественные характеристики.

Автоматизация процессов изучения и анализа существующей системы управления предприятием обусловливает необходимость применения формальных моделей процессов обработки данных.

В настоящее время наиболее широко используются матричные и графовые модели.

На рис. 2.2 показаны также основные этапы проектирования ИС. В конечном счете, состав и структура ИС обусловливается:

•параметрами производственного процесса:

•организационной структурой управления предприятием;

•оснащенностью средствами ВТ.

Многоуровневые АСУП позволяют осуществить:

•согласование целей и задач, стоящих перед системой в целом ее отдельными элементами;

•организацию взаимосвязи между задачами разных уровней;

•формирование рациональной структуры самой системы управления;

•выбор и проектирование технологического процесса обработки
информации с учетом интеграции основных функций управления.

 

ТИПОВАЯ СТРУКТУРА АСУ

В составе большинства АСУ (а для АСУП это обязательно) при­нято выделять функциональную и обеспечивающую части (рис. 2.3).

Функциональная часть подразделяется на подсистемы, выполняющие основные функции управления объектом автома­тизации (например, предприятия). Необходимость выделения функ­циональных подсистем определяется сложностью управления со­временными производственными системами.

Обеспечивающая часть представляет собой комплекс методов, объединенных в соответствии с их спецификой и обеспе­чивающих решение задач во всех функциональных подсистемах АСУ.

Программное обеспечение АСУ — совокупность системных и при­кладных программ, реализующих нормальное функционирование АСУ.

Информационное обеспечение АСУ — совокупность системно-ори­ентированных данных, описывающих принятый в системе словарь базовых описаний (классификаторы, типовые модели, элементы автоматизации и т.д.), и актуализируемых данных о состоянии информационной модели объекта автоматизации (объекта управ­ления) на всех этапах его жизненного цикла (ЖЦ).

Техническое обеспечение АСУ — совокупность средств реализа­ции управляющих воздействий, средств получения, ввода, ото­бражения, использования и передачи данных.

Математическое обеспечение АСУ — совокупность математиче­ских методов, моделей и алгоритмов обработки информации, ис­пользуемых при функционировании системы.

Лингвистическое обеспечение АСУ — совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и со­четания информационных единиц, используемых в АС при функ­ционировании системы для общения с КСА.

Организационное и методическое обеспечение АСУ — совокуп­ность документов, определяющих организационную структуру объекта и системы автоматизации, необходимые для выполнения конкретных автоматизируемых функций, деятельность в условиях функционирования системы, а также формы представления ре­зультатов деятельности.

Правовое обеспечение АСУ - совокупность правовых норм, рег­ламентирующих правоотношения при функционировании АС и юридический статус результатов ее функционирования.

Эргономическое обеспечение АСУ — совокупность взаимосвязан­ных требований, направленных на согласование технических ха­рактеристик КСА, параметров рабочей среды на рабочем месте с психологическими, психофизиологическими, антропометрически­ми, физиологическими характеристиками и возможностями чело­века-оператора.

Внутреннее строение АСУ характеризуют при помощи структур, описывающих устойчивые связи между их элементами. При этом используют следующие виды структур, отличающиеся типами элементов и связей между ними:

•функциональные (элементы — функции, задачи, процедуры; связи — информационные);

•технические (элементы — устройства, компоненты и комп­лексы; связи — линии и каналы связи);

•организационные (элементы — коллективы людей и отдельные исполнители; связи — информационные, соподчинения и вза­имодействия);

•документальные (элементы — неделимые составные части и документы АС; связи — взаимодействия);

•алгоритмические (элементы — алгоритмы; связи — информационные);

•программные (элементы — программные модули и изделия; связи — управляющие);

•информационные (элементы — формы существования и пред­ставления информации в системе; связи — операции преобразова­ния информации в системе).

Исследования практики создания АСУП различного класса и на­значения подтвердили эффективность использования ряда методо­логических принципов создания АСУП, сформулированных акаде­миком В. М. Глушковым. К основным из них относятся следующие.

Суть принципа новых задач состоит в том, чтобы не просто перекладывать на ЭВМ традиционно сложившиеся на пред­приятии методы и приемы управления, а перестраивать их в соот­ветствии с теми новыми огромными возможностями, которые обес­печивают ЭВМ и формальные экономико-математические методы и модели. Реализация таких ранее не ре6шавшихся задач или не использовавшихся методов решения традиционных задач должна обес­печить оптимальное функционирование и развитие предприятия.

Поэтому внедрение АСУ не следует рассматривать как закон­ченную работу по автоматизации управления. Система должна об­ладать свойствами адаптивности, т.е. способностью приспосабли­ваться к изменению внешних условий и соответственно к реше­нию новых задач. Без этого функционирование АСУ не может быть максимально эффективным.

Принцип комплексного, или системного, подхо­да при разработке АСУП состоит в том, что следует решать вопросы не только технического, но и экономического, организационного характеров и другие.

При разработке видов обеспечения АСУ следует учитывать так­же их взаимосвязь и направленность на достижение конечной цели разрабатываемой системы, а также способность практической ре­ализации на единых технических средствах.

Принцип первого руководителя состоит в том, что разработка и внедрение АСУП должны вестись при непосредствен­ном участии и под руководством первого руководителя предприя­тия, внедряющего АСУП. Отечественная и зарубежная практики показывают, что всякая попытка передоверить создание АСУП вто­ростепенным лицам приводит к тому, что система ориентируется на решение рутинных задач и не дает желаемого эффекта. В рамках реализации данного принципа должно быть организовано эффек­тивное взаимодействие между разработчиками АСУП и сотрудни­ками предприятия, внедряющего эту систему.

Принцип непрерывного развития системы заклю­чается в том, что по мере развития АСУП непрерывно расширяет­ся круг решаемых задач, причем новые задачи не заменяют уже внедренные.

Принцип автоматизации документооборота и единой информационной базы означает, что следует автоматизировать не только процессы обработки данных, но и оформление выходных документов, и сбор исходных данных. При этом необходимо стре­миться к однократному вводу данных в систему и многократному их использованию.

Принцип модульности и типизации сводится к выделению максимально независимых частей системы (или модулей) и максимальному их использованию в различных подсистемах.

Принцип согласованности пропускных способностей отдельных частей системы устанавливает, что требуется пример­ное равенство пропускных способностей последовательных звень­ев АСУП, что обеспечивает их равномерное использование и мак­симальную производительность системы в целом.

Опыт создания АСУ убеждает, что внедрение отдельных подси­стем без предварительного совершенствования организационной структуры управления, не дает желаемых результатов. Игнориро­вание последовательного подхода к решению этой важной про­блемы, как правило, приводит к некачественным разработкам и нарушению этапности внедрения АСУ на всех уровнях автотранс­портных подразделений. Из этого вытекает еще один принцип - принцип этапности (стадийности) создания АСУ.

Использование перечисленных принципов разработки АСУ и учет особенностей их проектирования позволяют создавать эффек­тивные АСУ. Таким образом, исходя из этих и других принципов, в процессе формирования АСУ на автомобильном транспорте вы­деляются четыре основных направления, которые по существу и предопределяют содержание АС:

•комплексность функционально-организационных подсистем АСУ;

•комплексность всех видов обеспечения АСУ;

•автоматизация обработки, накопления и движения информации;

•этапность разработки АСУ.

Ниже перечислены основные особенности разработки АСУП по сравнению с техническими системами.

1. Создаваемая техническая система обычно предназначена для широкою применения. Разрабатываемая АСУП, подобно разработке уникальной технической системы, предназначена для конк­ретного предприятия и должна отражать его конкретные особен­ности Это, естественно, не препятствует широкому использова­нию принципа типизации при разработке, однако и при примене­нии типовых проектных решений специфичность влияет на структуру проектируемой АСУП, и использование типовых проектных решений в АСУП существенно отличается, например, от привязки типового проекта жилого дома к местности.

2. Так как каждая АСУ является уникальной системой, ее испы­тание, монтаж, доводка возможны только после полного заверше­ния проектных работ, отладки программ и монтажа технических устройств. Многие недостатки, нерациональные проектные реше­ния проявляются лишь при попытках ввести АСУ в действие. По-I этому при разработке АСУ, в отличие от разработки технических систем, большое внимание уделяется начальным этапам, когда при­нимаются стратегические проектные решения (определение под­систем и задач, подлежащих автоматизации, выбор алгоритмов их I решения, распределение задач по уровням и узлам системы и т. п.).

3. Новые технические системы выпускаются без значительных изменений на протяжении сравнительно долгого времени. Развитие АСУП планируется заранее, начиная с самых ранних этапов ее разработки. Постепенное плановое развитие АСУП требует тщательного исследования вопросов взаимосвязи вводимых в разное | время задач; основа эффективного их взаимодействия закладывается также на ранних стадиях разработки.

4. В технических системах решающую роль играет оборудование. В АСУП главная роль принадлежит человеку, поэтому при ее разработке следует учитывать факторы, не играющие особой роли I при проектировании технических систем (психологические факторы, методы морального и материального стимулирования и т.п.).  При разработке АСУП доля затрат на оборудование значительно ниже, чем в технических системах, однако больше затраты на раз­работку, и эта разница в будущем увеличится.

АСУП должна обеспечить решение задач всех уровней с макси­мальной интеграцией основных этапов обработки данных. Эффек­тивность функционирования такой системы обеспечивается соблю­дением принципов организационной, технической, информаци­оннойи программной совместимости решения задач каждого уровня управления.

С точки зрения технологии обработки данных АСУП определяется как совокупность процессов сбора, регистрации и передачи необходимого минимума первичных сообщений, их преобразования, формирования отбора и выдачи нужной информации пользо­вателям всех рангов управления. Исходя из этого, процесс проек­тирования АСУП можно рассматривать на трех взаимно обуслов­ленных структурных уровнях: базовом, процедурном, функцио­нальном. Выделение этих уровней позволяет детализировать весь процесс автоматизации обработки информации.

Базовый уровень характеризует процессы образования пер­вичных данных, их регистрации, сбора и передачи. На этом уровне определяются характеристики движения первичных данных, фор­мируются количественные оценки потоков, маршруты следова­ния документов, временные характеристики источников инфор­мации, характеристики ее качества (опенки актуальности, полно­ты, достоверности методов получения необходимой совокупности данных (регистрации, сбора формирования) на базе средств пе­риферийной техники).

Методическое информационное единство на базовом уровне достигается:

•совместимостью различных задач управления;

•интеграцией обработки данных с учетом принципа однократ­ности их ввода на базовом уровне при многократном их использо­вании на процедурном и функциональном уровнях;

•учетом требований технологии последующей машинной обра­ботки информации и обеспечения взаимосвязи различных знако­вых систем идентификации информации.

Процедурный уровень реализует процессы преобразо­вания данных и сообщений, поступающих с базового уровня сис­темы. Он обусловливается методами накопления, хранения и об­работки данных, обеспечивающими:

•оптимизацию процесса реализации заданных алгоритмов;

•независимость логической организации массивов информации;

•программную организацию, модульную структуру ПО;

•максимальную эффективность при удовлетворении запросов пользователей.

Связь между базовыми и процедурными уровнями осуществля­ется посредством взаимодействия соответствующих баз данных и используемым комплексом технических средств. Именно на про­цедурном уровне осуществляется селекция и отбор информации. Из всей совокупности преобразуемых данных такой отбор реали­зуется в зависимости от назначения соответствующей информации, определяемого функциональным уровнем.

Если определяющим условием организации информационных процессов на базовом и процедурном уровнях является оператив­ность многократной комплексной обработки данных, то для фун­кционального уровня существенным является минимизация объ­емов используемой информации с четким разграничением ее между пользователями.

Функциональный уровень отражает реализацию результатов преобразования данных и передачу информации в функцио­нальные подразделения управляемого объекта. Структура и состав информации на этом уровне полностью определяются требованиями пользователя и методами формирования и выдачи конечных результатов. Нафункциональном уровне обеспечивается возможность удовлетворить информационные потребности пользователей всех рангов в следующих направлениях:

•регламентная плановая информация (параметры и характери­стики объектов производственного процесса на планируемый период);

•регламентная учетная информация, отражающая основные показатели производственной деятельности объекта управления;

•информация об отклонении хода производственного процесса от планируемых параметров и временных характеристик;

•информация ятя принятия управленческих решений при изме­нении ситуаций, зависящих от внешних и внутренних факторов;

•конкретизация отдельных элементов состояния производственного процесса в реальном масштабе (диалоговый режим получения информации).

Исследование ИС на трех уровнях отражает, по существу, разработку моделей объектов и процессов управления. Определяющим уровнем, задающим последовательность преобразований данных и получения необходимой информации является функциональный уровень. Он может трактоваться, как уровень пользо­вателя.

Четкая регламентация получения соответствующей информации в нужное время и в необходимом виде определяет ее структу­ру и состав на базовом уровне, а также последовательность выпол­нения процедур преобразования данных на процедурном уровне. Функциональный уровень, обусловливающий технологию управ­ления, является определяющим при проектировании всей информационной системы.

 

---

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1214; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!