Файл: Зайцев Н.Г. Информационное и математическое обеспечение АСУП.pdf

Основой производства являются материальные объ­ екты: средства, орудия и продукты производства, а так­ же кадры. Поэтому в информационном плане каждое предприятие может быть охарактеризовано описанием объектов, составляющих его структуру. Условно в каче­ стве объектов могут быть рассмотрены также события, которые в этом случае рассматриваются как временные объекты. Объекты описывают, указывая их свойства и признаки, представляющие интерес с точки зрения про­ изводства. Свойствами объектов могут быть и такие показатели, как количество объектов, норма их расхода

и т. п.

Все множество объектов может быть объединено в группы, в которых объекты имеют ту или иную степень сходства. Объекты, характеризуемые одинаковым набо­ ром свойств, будем называть однородными. Однородные объекты с одинаковыми свойствами рассматривают как один объект, характеризуемый числом одинаковых еди­ ниц. Указание значений свойств для всего множества объектов и их динамики дает достаточно полную кар­ тину состояния предприятия и может рассматриваться как информационное отображение предприятия.

Набор свойств однородных объектов определяется технологической сущностью предприятия и для данной отрасли может считаться постоянным. Количество одно­ родных объектов зависит от размеров предприятия и для данного предприятия является сравнительно посто­ янным (если не осуществляется реконструкция или рас­ ширение производства). Поэтому суммарный объем ин­ формационного массива, описывающего все предприя­

тие, определяется выражением

П

w = 2 w h i=l

где объем информационного массива, описывающего г-ю группу однородных объектов, общее число которых рав­ но п,

Wi = MiNi,

Mj — суммарный набор данных, характеризующих один

ю

свойств и признаков, учитываемых в управлении производ­ ством. Измерить эту величину можно двумя способами: прямым — посредством рассмотрения технологической и производственной сущности отдельных объектов и кос­ венным — через изучение документооборота.

Несомненно, что в общей массе документов, цирку­ лирующих в управлении предприятием, отражены в той или иной форме все свойства, необходимые для описания отдельных объектов. Однако в этих документах целый ряд показателей является производным, комбиниро­ ванным и просто повторяющимся. Чтобы получить только необходимые свойства объектов, из всех рекви­ зитов, фигурирующих в документах, необходимо выде­ лить исходные (базисные) и сгруппировать их по объек­ там. Зная перечень свойств и значения, принимаемые этими свойствами, можно определить М* как сумму зна­ чений в знаках по всему перечню свойств.

При определении величины М, прямым способом составляется перечень свойств, которые необходимо знать о данном объекте. Зная перечень необходимых свойств, определить М, не составляет труда.

При определении величины М* косвенным способом производственных процессов на предприятии можно не изучать, а произвести в известной степени формальный анализ только документооборота. Однако непосредст­ венный анализ объектов и их места в производственной деятельности, по мнению автора, представляется более простой задачей. Тем более что при этом содержатель­ ная картина предприятия представляется более четко.

Каждый объект может быть описан тремя видами характеристик: паспортными, нормативными и регистра­ ционными. Паспортные характеристики относятся толь­ ко к данному объекту и не зависят от его конкретного местоположения на предприятии или от выполняемых функций. Нормативные характеристики определяют нор­ мы поведения данного объекта в процессе производства и зависят от конкретного предприятия. Регистрационные характеристики определяют принадлежность объектов к соответствующим структурным единицам.

Для удобства получения и дальнейшего использова­ ния сведений их целесообразно разделить на две основ­ ные категории. К первой категории относятся сведения, ко­ торые описывают (характеризуют) объект с качественной

11

стороны и чем-либо отличают его от ему подобных. Ко второй категории относятся сведения, определяющие использование данного объекта, т. е. входимость (упо­ требление) его в определенном количестве в тот или иной продукт (процесс) производства.

Соответственно этому делению целесообразно разли­ чать два типа структуры основных массивов: основные массивы описания объектов и основные массивы входимости объектов.

Таким образом, задача создания одной из основных частей АСУП — информационного обеспечения — сводит­ ся к описанию предприятия через перечень сведений, заносимых в основные массивы, и их изменения в про­ цессе производства. Общность группировки объектов в схеме производства, а также основных элементов струк­ туры и внешних связей промышленных предприятий не только в масштабе одной отрасли, а и смежных отрас­ лей промышленности позволяет считать такое описание типовым.

Относительная обособленность объектов, а следова­ тельно, и сведений, их описывающих, при соблюдении определенных правил позволяет производить постепен­ ное наращивание основных массивов в зависимости от очередности (актуальности) задач, решаемых на кон­ кретном предприятии.

Принятый в системе порядок подготовки информацион­ ной базы требует создания основных массивов описания объектов в первую очередь. Этот процесс довольно трудо­ емкий и длительный и может являться самостоятельным этапом создания АСУП на предприятии при непременном условии, что одновременно с созданием основных мас­ сивов организуется служба учета и внесения изменений в них. Следовательно, кроме двух указанных выше типов структуры, в перечень основных массивов нужно включить служебные массивы системы АСУП и раз­ личные таблицы специальных группировок и данных конкретного предприятия, применяемые в процессе реше­ ния задач.

Основные массивы описания объектов могут быть двух видов: массивы идентификаторов и массивы опи­ сания объекта.

Массив идентификаторов создается на объекты дан­ ной группы, вида или более подробного уровня члене­

12

ния,.принятого на предприятии, и имеет определенную структуру записи. Объем массива определяется количе­ ством объектов в группе (виде) и перечнем показате­ лей, идентифицирующих единичный объект. Чем больше масштаб предприятия, тем больше объем массива. В массив идентификаторов записываются только те дан­ ные, которые позволяют однозначно различать единич­ ный объект.

В масштабе АСУП каждому таким образом описан­ ному объекту (записи) присваивают системный номер, который берется из натурального ряда чисел от 1 до п. Присвоение одного системного номера двум и более объектам не допускается. Предварительно системные номера необходимо разбить на части, соответствующие группам или видам, на которые составлен массив иден­ тификаторов. Количество номеров в части должно соот­ ветствовать количеству объектов в данном виде и иметь необходимый запас. Внутри группы массив сортируют по возрастанию или алфавиту обозначений какого-либо определяющего параметра. Во всех других массивах, с которыми оперирует ЭВМ в процессе решения задачи, конкретные объекты фигурируют под системными но­ мерами.

Массив описания объекта содержит в себе данные массива идентификаторов плюс все те сведения о дан­ ном объекте, которые вместе со сведениями массива входимости позволяют решать задачи АСУП и представ­ лять результаты в форме, удобной для восприятия человеком. Массив описания объекта сортируют по воз­ растанию системных номеров. Иногда целесообразно вынесение из массива описания объекта какой-либо одной или нескольких величин в самостоятельный мас­ сив, например, маршрут изготовления предметов труда собственного производства целесообразно выделить в отдельный массив.

Основные массивы входимости объектов, в основном, содержат нормативные данные о соответствующем объ­ екте, например, трудоемкость на деталь (операцию), количество определенного вида комплектующих изделий на прибор и т. п., запас материала данного типоразмера на заводском складе и г. п.

13

3. ФОРМАЛЬНО ЛОГИЧЕСКИЙ подход К СТРУКТУРЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ

Для обоснования общности рассматриваемых вопросов и возможности применения при анализе информацион­ ного обеспечения формально-логической теории рассмот­ рим один подход к использованию формально-логиче­ ской основы применительно к структуре информацион­

ной базы.

Категориями, которые используются для отображе­ ния реальных или абстрактных сущностей, являются объекты, свойства и отношения [15]. Эти же понятия являются исходными в теории множеств. Такое совпа­ дение обусловлено природой человеческого познания. Поэтому с достаточным основанием в информационном обеспечении может быть попользован формально-логи­ ческий аппарат теории множеств. При этом свойства и их значения трактуются как объекты абстрактного характера, какими в сущности и являются.

Состав универсального множества, рассматриваемого в системе, определяется назначением и масштабом

этот состав изменяется как вследствие развития систе­ мы, так и из-за изменений в имевшемся составе объектов.

Универсумом информационного обеспечения являют­ ся два фиксированных подмножества универсального множества системы: подмножество, существовавшее в предыдущий момент рассмотрения; подмножество, по­ явившееся между предыдущим и текущим моментами рассмотрения.

Такой подход является достаточно общим и позволя­ ет рассуждать применительно к фиксированному соста­ ву множества. При этом необходимо предусматривать возможности объединения двух подмножеств в одно (для последующего момента) и исключения отдельных объектов. В рамках универсума различные подмноже­ ства конструируются, как правило, интенсионально. Объединение элементов универсума в подмножества и рассмотрение и оперирование с этими подмножествами является единственным способом разрешить трудности, обусловленные крупноразмерностью универсума. Объе­

14

динение элементов в подмножества и есть определение структуры информации.

В универсум информационного обеспечения U входят

дем считать упорядоченными.

Отношением описания Ооп будем называть такое под­ множество множества S X Р X Q, для которого истинно высказывание: объекту s присуще свойство р со значе­ нием q. Это и есть определение элемента описания. От­ ношением входимости Овх назовем такое подмножество множества S X S X Q, для которого истинно высказыва­ ние: в объект Si включен объект Sj в количестве Яц, при

Р, Q, Оот Овх}. Подчеркнем то обстоятельство, что каж­ дое из подмножеств D состоит из двух подмножеств: существовавшего в предыдущий момент и появившегося между предыдущим и текущим моментами рассмот­ рения.

Рассмотрим объединение отображающих компонен­ тов в подмножества, конструируемые интенсионально. Записью R принято называть подмножество компонент k, относящихся к одному и тому же объекту. Массивом F принято называть подмножество записей 0 оп, характе­ ризующихся одинаковым составом подмножества р.

Все рассмотренные подмножества обладают свойст­ вами множеств, и к ним применимы операции над мно­ жествами. Отметим лишь некоторые наиболее важные положения. Необходимо предусмотреть возможность работы с пустыми подмножествами, так как любое множество может быть пустым. Последовательность объединения множеств не имеет значения (вывод из ассоциативного закона). Размещение подмножеств в множестве, например компонент в записи, может быть любым (следствие закона коммуникативности). Мно­ жество при операциях с ним может быть разделенным на подмножества, например в случае наличия изме­ нений (результат справедливости дистрибутивного за­ кона).

15

Для задания множеств и оперирования с ними необ­ ходима модель, которая позволяет выражать множества и выполнять необходимые операции над ними. В самом деле, в любых рассуждениях о множествах в неявном виде предполагается такая модель. Подобным средством является память. Память будем трактовать как множе­ ство элементов физической среды, обладающих тем свой­ ством, что их можно различным образом отмечать.

Одной из привычных реализаций памяти (однако да­ леко не единственной) является множество позиций на бумаге. Таким образом, множество память М состоит из конечного числа элементов m, М — { ть /п2, •••. wi„}. В силу самого определения памяти каждый ее элемент может быть отмечен различным образом, т. е. может находиться в различных состояниях. Эти состояния являются сравнимыми (что выполняется механизмом, работающим с памятью), и можно однозначно решить, являются ли состояния двух произвольных элементов одинаковыми или же разными.

Между элементами памяти тп, и тк существует отно­ шение следования rrii—+тк (читается: тк следует за rrii), если при совместном, но не одновременном рас­ смотрении этих элементов mtрассматривается перед тк. Смысл этого определения заключается в том, что не­ определенность пространственного следования заменена однозначно-направленным следованием во времени *.

Очевидно, что отношение следования антирефлексивно и транзитивно. Действительно, отношение следования может выполняться лишь для несовпадающих элементов

во для любой пары элементов. Таким образом, отноше­ ние следования является совершенным строгим поряд­ ком. По теореме о равносильности любого совершенного строгого порядка на конечном множестве М обычному порядку на некотором отрезке натурального ряда все элементы памяти можно перенумеровать числами нату­ рального ряда от 0 до V . Эти числа принято называть адресами.

Отношение смежности есть редукция отношения сле­

16