Файл: Белоногов Г.Г. Автоматизированные информационные системы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 3
дителыюсть и вычислительную устойчивость системы. В то же время разработчик программ ЛИС главное вни мание будет сосредоточивать на лингвистических аспек тах разрабатываемых программ и на вопросе обеспече ния удобства общения человека-опер-атора с вычисли
тельной системой.
Все частные системные представления взаимосвязаны. Основной задачей системотехники является синтез част ных системных представлений в единое целое. Модель ные представления являются абстрактными образами элементов системы (объектов, технических средств, ма тематического обеспечения). В совокупности они позво ляют получить достаточно полное представление о со здаваемой реальной автоматизированной системе.
Вся работа по проектированию автоматизированной системы представляет собой непрерывный процесс пре образования информации на основе оперирования с си стемными представлениями. Этот процесс заканчивается реализацией системы в виде технических средств, мате матического обеспечения и т. п. «Процесс решения про блем, возникающих при построении систем, является эволюционным процессом постепенного перехода от по становки проблемы в терминах задания к описанию ре ального оборудования, образующего систему, в терми нах физических возможностей его. Вначале основные усилия направлены на разработку математических уравнений и составление модели. Решения, полученные по уравнениям на моделях, сопоставляются с заданием. По мере прогресса в исследованиях количество реальных моделей и характеристик их возрастает, тогда как уси лия, затрачиваемые на математическое описание, со кращаются. И, наконец, экспериментальные данные, за меренные на действующей системе, сопоставляются с вы двинутыми ранее целями» [120].
В настоящее время каждое из системных представле ний практически формулируется на своем языке, хотя и были попытки создания многопланового языка для описания систем. Иначе говоря, в языках системных представлений, используемых при создании автоматизи рованных систем, существует известный произвол, что существенно затрудняет решение основных задач систе мотехники.
В качестве примера регламентированного языка си стемных представлений можно привести язык техниче
10
ской документации для радиоэлектронной аппаратуры, в котором используются три уровня представлений одно го и того же устройства: блок-схема, принципиальная схема, монтажная схема [84]. При построении блок-схе мы используются комплектующие радиоэлектронные технологические единицы (элементы, радиодетали). Принципиальная схема предназначается для объяснения процесса функционирования устройства. В ней выделя ются уже не технологические, а функциональные едини цы, которые могут не иметь пространственно-локализо ванных аналогов. Таким образом, устройства могут иметь различные блок-схемы и одинаковые принципи альные схемы. Монтажная схема является результатом расчленения устройства в зависимости от геометрии объема, в пределах которого производится его монтаж. Все три членения в совокупности дают необходимое зна ние о техническом устройствё.
Анализ и синтез систем
Процесс разработки АСУ представляется целесооб разным разделить на два крупных этапа — два уровня, каждый из которых сопровождается своей совокупностью системных представлений. Первый уровень системных представлений связан с выделением процесса, подлежа щего автоматизации, и его основных элементов (назовем этот уровень исследований системным анализом), второй уровень — с процессом создания АСУ (этот уровень можно назвать системным синтезом).
Системный анализ связывается с решением таких вопросов, как определение целей и задач существующей системы (системы управления, системы информацион ного обслуживания и т. п.). Применительно, например, к системе управления производством, как правило, ис пользуются системные представления, которые опреде ляют энергетические, материальные и информационные процессы. Все частные системные представления нахо дятся во взаимной связи и без их анализа в совокупности не реализуется системный подход.
При синтезе АСУ следует учитывать, что они явля
ются системами человеко-машинного типа. Рассмотре ние человека как звена автоматизированной системы является весьма сложной и самостоятельной проблемой. Поэтому в дальнейшем “в настоящей работе человек-опе
11
ратор будет рассматриваться как внешний по отноше нию к системе пользователь и основное внимание будет сосредоточено на вопросах информационного сопряже ния человека с техническими средствами.
Указанное обстоятельство позволяет ограничиться на этапе системного синтеза представлением об АСУ как совокупности двух основных частей: технических средств и математического обеспечения. В соответствии с этим достаточно полная модель АСУ может быть построена путем синтеза двух основных групп системных представ лений: системных представлений, связанных с техниче скими средствами, и системных представлений, связан ных с математическим обеспечением.
В последующих главах основное внимание будет сосредоточено на изложении принципов построения ма тематического обеспечения АСУ и, прежде всего, мате матического обеспечения АИС.
Г л а в а 2 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Общая характеристика задач автоматизации процессов управления
Материально-техническая база коммунизма должна создаваться на основе ускорения темпов научно-техни ческого прогресса, резкого повышения как объема, так и технического уровня промышленного производства
смаксимальным использованием всех достижений науки
итехники. Важную роль здесь будет играть также авто матизация процессов управления. Развитие автоматизи рованного управления в нашей стране и за рубежом проводится в двух основных направлениях:
1)разработка новейших технических средств автома тизации;
2)развитие методов построения систем автоматизи рованного управления.
Партия и Правительство уделяют большое внимание развитию АСУ. Автоматизированные системы создаются
винтересах совершенствования управления отраслями
12
ч
народного хозяйства на основе применения математиче ских методов, современных средств вычислительной тех ники и средств связи с целью обеспечить оптимальное планирование, наилучшее использование производствен ных фондов, увеличить выпуск продукции, снизить ее себестоимость, повысить производительность труда, рен табельность производства и рост прибылей в отраслях народного хозяйства.
АСУ должны обеспечить планомерное гармоничное развитие отраслей народного хозяйства, разработку оп-' тимальных взаимоувязанных планов производства, раз работку планов материально-технического снабжения и сбыта продукции, улучшение качества планирования, учета и анализа необходимых показателей работы пред приятий в соответствии с задачами новой системы пла нирования и экономического стимулирования.
Они должны помочь оперативно устранять возникаю щие отклонения от плановых заданий и ликвидировать отдельные диспропорции в производственно-хозяйствен ной деятельности отраслей народного хозяйства и от дельных предприятий. К созданию АСУ привлечено боль шое количество научно-исследовательских институтов, проектных организаций и предприятий промышленно сти. Создается техническая база построения АСУ — тех нические средства автоматизации, включающие ЭВМ, средства обмена данными и технические средства обще ния человека с машинами. Большие работы ведутся по созданию математического обеспечения АСУ.
Успех этой работы в значительной степени определя ется умением вскрыть и проанализировать существую щие принципы и методы управления производством, оп ределить основные операции управления, понять, каким образом соответствующие управляющие органы осуще ствляют руководство подведомственными предприятиями и организациями. Только в результате изучения этого процесса можно правильно подойти к определению за дач, возлагаемых на АСУ. В связи с этим разработка АСУ должна, как правило, сопровождаться решением за дач научного характера, раскрывающих закономерности процессов управления сложными системами, с доведени ем их до построения соответствующих моделей, позво ляющих уточнить принципы, цели и методы управления, раскрыть основные закономерности, лежащие в основе всей системы или ее отдельных подсистем.
13
1 |
‘tbt. |
л . Т Р і і . |
Отсутствие исчерпывающих знаний о процессах управления, подлежащих автоматизации, не всегда явля ется препятствием к определению перечня основных за дач и требований, предъявляемых к АСУ. В ряде слу чаев можно идти по пути выявления наиболее трудоем ких процессов как первоочередных и являющихся базо выми для решения последующих задач автоматизации. В качестве примера таких первоочередных задач, под лежащих автоматизации в системах управления, могут быть следующие:
—технико-экономическое планирование;
—оперативное управление производством;
—планирование, учет и анализ труда и заработной
платы;
—управление материально-техническим снабжением;
—управление комплектацией и сбытом;
■— бухгалтерский учет и анализ хозяйственной дея тельности;
—учет и распределение кадров;
—планирование развития и размещения отрасли. Формулировка задач, подлежащих автоматизации,
зависит от конкретных условий и целей управления, по ставленных перед АСУ. Сложность конкретизации целей управлений связана с необходимостью глубокого изуче ния экономических законов, действующих в социалисти ческой системе хозяйства. Кроме того, необходима увяз ка целей управления отдельных подсистем (например, отраслевых АСУ) с соответствующими целями, стоящими перед системой в целом (например, перед автоматизиро ванной системой управления производством).
Использование средств автоматизации является ха рактерной чертой современного прогресса в технике и технологии управления. Современные АСУ представляют собой сложные человеко-машинные системы, в которых сочетается машинная переработка информации с дея тельностью человека-оператора. За человеком остаются, как правило, наиболее сложные, пока не поддающиеся формализации задачи, такие, например, как задача при нятия решения в условиях неполной информации и не определенности.
Разработка АСУ является комплексной системотех нической проблемой, охватывающей весьма широкий круг взаимосвязанных вопросов. Чтобы дать представ ление о характере этих вопросов, перечислим некоторые
И
из них примерно в той последовательности, в которой они решаются в ходе создания АСУ:
—определение цели автоматизации процессов управ ления, обоснование необходимости и возможности со здания АСУ;
—постановка задач, возлагаемых на АСУ, определе ние роли человека в системе;
—разработка основных (определяющих) требований
ксистеме;
—анализ существующей системы управления, вклю чающий определение потоков информации, контуров
управления, связей с другими системами;
—разработка структурной схемы АСУ;
—определение состава технических средств автома тизации;
—разработка принципов информационно-техническо
го сопряжения АСУ с источниками и потребителями ин формации;
— разработка принципов взаимодействия человека
стехническими средствами системы;
—оценка ожидаемой эффективности и надежности
АСУ;
—разработка функциональной схемы системы и ал горитма функционирования АСУ;
—разработка типовых технических средств автома тизации, используемых в АСУ;
—разработка системы математического обеспечения
АСУ;
—разработка программ и методов испытаний АСУ, проведение испытаний;
—проведение опытной эксплуатации АСУ и обобще ние результатов.
Этот далеко не полный перечень вопросов обычно ре шается в ходе выполнения ряда этапов разработки АСУ.
Косновным этапам разработки следует отнести:
—формирование общих идей и принципов создания АСУ и разработка общих требований;
— эскизное проектирование, уточнение требований
кАСУ и подготовка технического предложения;
—техническое проектирование;
—рабочее проектирование и создание опытных об разцов отдельных элементов АСУ;
—изготовление, установка, отладка системы;
—испытание и опытная эксплуатация.
15
Автоматизированные информационные системы — основа автоматизации процессов управления
Функционирование любых АСУ, как правило, связано с необходимостью сбора, хранения, упорядочения и об работки больших объемов информации о состоянии управляемых органов. Поэтому создание автоматизиро ванных систем, предназначенных для автоматизации та кого рода процессов, является первоочередной задачей разработки любой АСУ. Автоматизированные информа ционные системы (АИС) уже на первом этапе развития АСУ обеспечивают решение наиболее трудоемких задач, возникающих в практике работы органов управления, в частности они позволяют автоматизировать информа ционно-справочную службу. В то же время, применитель но к потребностям развития последующих этапов, АИС обеспечивают базу для дальнейшего наращивания решае мых системой задач.
Определяющая роль АИС на первом этапе создания АСУ подтверждается тем обстоятельством, что решение большинства первоочередных задач автоматизации без них не может быть осуществлено. При этом в большин стве случаев достаточно использовать три основных кон тура управления:
— контур прямой и обратной оперативной информа ционной связи, в котором осуществляется сбор сведений от подчиненных органов управления, хранение этих све дений, их обновление, а также разработка сводной (обобщенной) информации об управляемом объекте и передача подчиненным органам управляющей информа ции;
— контур учетно-плановой информации и плановых показателей, в котором осуществляется сбор учетной информации и перспективных показателей от подчинен ных органов (например, от предприятий министерств) и разработка плановых показателей отрасли, подотрасли
иотдельных предприятий;
—информационно-справочный контур, в котором осуществляется подготовка информационно-справочных данных и выдача оперативной информации о состоянии производственно-хозяйственной деятельности отрасли, отраслевых управлений и отдельных предприятий на основе информации, хранящейся в управляющем органе
16
На основе АИС, кроме того, в интересах производства могут решаться дополнительно следующие задачи:
— технико-экономического планирования, которые включают перспективное и текущее планирование: раз работку оптимальных планов, определяющих производ ственно-хозяйственную деятельность, и выявление имею щихся производственных резервов;
— оперативного управления, включающие сбор, об работку и анализ оперативной информации о ходе вы полнения планов производства отдельными предприятия ми, отраслями и промышленностью в целом; доведение директивных указаний до предприятий и контроль за хо дом их выполнения; передачу решений по оперативной информации в подчиненные инстанции, контроль за хо дом их прохождения; разработку для руководства опера тивных документов, определяющих производственно-хо зяйственную деятельность;
—планирования, учета и анализа труда и заработ ной платы, включающие определение общего фонда за работной платы, анализ соотношения темпов роста про изводительности труда и средней заработной платы, ана лиз численности персонала и фонда заработной платы, анализ структуры кадров;
—управления материально-техническим снабжением, включающие определение потребности в соответствую
щих материалах, распределение фондов по предприя тиям и организациям, разработку балансов; обработку и анализ статистической отчетности; контроль за расходо ванием материалов; контроль за реализацией фондов по предприятиям на основе данных статистической от четности
— управления комплектацией, включающие определе ние потребности в комплектующих изделиях и оборудо вании; разработку плана распределения выделенных фон дов по предприятиям и организациям, выписку нарядов и разнарядок; перераспределение фондов с учетом вы полнения производственных планов; контроль за обес печенностью материальными средствами;
— управления сбытом, обеспечивающие контроль за уровнем складских запасов готовой продукции и подго товку информации о выполнении плана реализации про дукции;
— бухгалтерского учета и анализа хозяйственной дея тельности, включающие сбор, обработку, анализ и увяз
2— 310 |
17 |