Файл: Зингер И.С. Обеспечение достоверности данных в автоматизированных системах управления производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.07.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
А К А Д Е М И Я Н А У К С С С Р
Центральный экономико-математический институт
И. С. ЗИНГЕР, Б. С. К У Ц Ы К
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ ДАННЫХ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
с*.
5 ПРОИЗВОДСТВОМ
И З Д А Т Е Л Ь С Т В О « Н А У К А » • М О С К В А 1 9 7 4
T 4 V = r " P V ' P . ЛИЛ* '•! А'Я
В кппге рассматривается современное состояние одного пз важнейших направлении повышения на дежности и эффективности применения ЭВМ для управления и планирования народного хозяйства — обеспечения достоверности экономической информа ции в АСУ. Подробно рассматриваются и исследуют ся программные методы контроля достоверности дан ных в АСУ. Приводятся рекомендации по практи ческой реализации этих методов.
Ответственный редактор
Б. И. КРУГЛИКОВ
(5) Издательство «Наука», 1974 г.
ВВЕДЕНИЕ
Директивы X X I V съезда КПСС по пятилетнему пла ну развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 гг. предусматривают широкое внедрение современной вычи
слительной .техники |
в процессы обработки информации |
и процессы управления[ 1]. |
|
Наиболее важное |
направление совершенствования |
управления, включая перспективное и оперативное плани рование во всех звеньях народного хозяйства,— созда ние автоматизированных систем управления (АСУ).
В зависимости от уровня управления в иерархичес кой схеме, от величины и характера выполняемых функ ций, АСУ различаются по функциям, разменам и исполь зуемым в них техническим средствам. /
Так, можно выделить АСУ государственно-функцио нальных органов управления народным хозяйством: авто матизированная система плановых расчетов (АСПР); ав томатизированная система государственной статистики (АСГС); автоматизированная система материально-тех нического снабжения (АСУМТС); автоматизированная система управления строительством (АСУС) и автомати зированная система проектирования объектов строитель ства (АСПОС); автоматизированная система банковских операций (АСУБАНК); автоматизированная система фи нансовых расчетов (АСФР); автоматизированная система обработки информации по ценам (АСОИЦЕН); авто
матизированная |
система управления научно-техничес |
|
ким прогрессом |
(АСУЫТ); |
автоматизированная си |
стема управления |
трудовыми |
ресурсами (АСУТРУД). |
Сочетание территориального и отраслевого принципов управления народным хозяйством страны привело к соз данию территориальных автоматизированных систем уп равления республикой, краем и областью и отраслевых автоматизированных систем управления (ОАСУ). Низо выми звеньями этих систем служат АСУП.
В девятой пятилетке намечена большая по объему и затратам программа работ, связанных с широким внедре нием средств автоматизации управления на разных уров нях производства и в самых различных сферах. За этот период всем союзным промышленным, транспортным, строительным, сельскохозяйственным министерствам пред стоит разработать и внедрить (полностью или частично) отраслевые автоматизированные системы управления. Примерно пятая часть республиканских министерств и ведомств также будет иметь такие системы.
Автоматизированные системы управления намечается ввести более чем на 1600 крупных предприятиях, ведом ствах и отраслях народного хозяйства. Для малых предприятий целесообразно создание единой территори альной системы вычислительных центров, охватывающих отдельные районы или республику в целом.
И наконец, в Директивах X X I V съезда КПСС постав лена задача приступить к созданию общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки инфор мации для целей планирования и управления народным хозяйством. «Развернуть работы по созданию и внедрению автоматизированных систем планирования и управления отраслями, территориальными организациями, объедине ниями, предприятиями, имея в виду создать общегосу дарственную автоматизированную систему сбора и обра ботки информации для учета, планирования и управления народным хозяйством на базе государственной сети вычислительных центров и единой автоматизированной сети связи страны» г .
Намеченное развитие работ по проектированию и внед рению автоматизированных систем управления требует экономного расходования сил и средств, повышения эф фективности как разрабатываемых проектов, так и соб ственно проектирования АСУ.
Проектирование больших систем, к которым относятся АСУ государственно-функциональных органов управле ния народным хозяйством, территориальные АСУ и об щегосударственная автоматизированная система сбора и обработки информации для учета, планирования и уп равления народным хозяйством страны в целом (ОГАС) основывается на концепции так называемых банков дан ных. Другими словами, предполагается создать обшир-
1 «Материалы X X I V съезда КПСС». Политиздат, 1971, стр. 298-.
4
ные хранилища данных, содержащие норматйвйо-сара- вочную, стратегическую, политическую, статистическую и плановую информацию, необходимую для целей управ ления. Все системы должны быть взаимосвязаны и взаимо действующими между собой посредством обмена информа цией между «банками данных» этих систем.
В этих условиях обеспечение достоверности как пере даваемых и обрабатываемых данных, так и данных, по стоянно хранящихся в «банках», является важнейшей и актуальнейшей задачей. Результаты обработки недо стоверных данных могут привести к неправильным суж дениям как о состоянии дел в отдельных производствен ных подразделениях предприятия, так и о состоянии на родного хозяйства в целом и не могут служить базой для принятия решений, правильного планирования и т. д.
Исследованию круга проблем по обеспечению досто верности экономических данных в автоматизированных системах управления посвящена предлагаемая работа. Надежность и эффективность вычислительных систем по стоянно находятся в центре внимания специалистов по вычислительной технике. Однако до настоящего времени основные усилия в этой области были направлены на обе спечение надежности и эффективности главным образом технических средств систем управления. Достаточно со
слаться |
на |
монографию Г. Чжена, |
Е. Мэннинга, |
||||
Г. Метца «Диагностика |
отказов |
цифровых |
вычислитель |
||||
ных систем» (М., изд-во |
«Мир», 1972) и книгу Ф. Селлерса |
||||||
«Методы обнаружения |
ошибок |
в работе |
ЭЦВМ» |
(М., |
|||
изд-во |
«Мир», |
1972), в |
которых |
проблема |
повышения |
||
эффективности |
вычислительных |
систем |
решается |
либо |
путем автоматической диагностики неисправностей ЭЦВМ, либо на основе методов, использующих в основ ном аппаратурную избыточность технических средств.
Вопросам обеспечения достоверности данных в АСУ, несмотря на очевидную важность проблемы и актуальность ее для практики, посвящено сравнительно небольшое ко личество работ (работы В. В. Кульбы, А. Д. Цвиркуна,
Ю.Н. Мельникова, М. С. Ильина и др.). А полученные
вних результаты рассеяны по различным специальным журналам, трудам конференций и научным отчетам.
Вэтой связи написание обобщающей исследователь ской монографии по проблемам обеспечения достоверно сти данных в АСУ представлялось нам оправданным и необходимым.
Г л а в а п е р в а я
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
1.Характеристика экономической информации
Существует два различных подхода к определению по нятия информации [2]. Первый определяет понятие ин формации в терминах частоты или вероятности. В этом случае информация определяется как «мера устранения неопределенности знания у получателя сигнала (сообще ния) о состоянии передатчика или о некотором событии»
Второй подход состоит в попытке определить информа цию высказывания в зависимости от его содержания. При таком подходе теория информации представляет сабой часть логической семантики.
Одна из важнейших разновидностей информации — экономическая информация. Эта информация необхо дима, в первую очередь, для осуществления таких важных функций управления, как планирование, учет^статистика, нормирование, сбыт, материально-техническое снабже ние, экономический анализ и др.
Более широким и часто употребляемымпонятием является понятие «экономические данные». Под «данными»
вавтоматизированных системах управления и автомати ческой обработке понимают представление фактов и идей
вформализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать их при помощи некоторого процесса. Тер мин «информация» имеет более широкий смысл, чем в теории информации, и присваивается данным при помощи известных условностей. По своему содержанию он ближе к обычно употребляющемуся его значению [3].
Для изучения экономической информации, ее внут реннего состава и закономерностей образования большое
1 «Математика и кибернетика в экономике». Словарь-спра вочник. М., изд-во «Экономика», 1971,_стр. 33.
6
значение имеет правильная классификация единиц инфор мации. Классификация экономической информации может быть произведена с различных точек зрения. Можно, на пример, классифицировать информацию по моменту ее возникновения, участию в обработке, внутреннему соста ву, стабильности, единицам измерения, отношению к функциям управления и т. д. [4].
Любому из объектов регулирования присуща определен ным образом организованная совокупность информации, связанная с этим объектом, такую совокупность называют
системой экономической информации, или |
информацион |
ной системой объекта. |
|
Информацию характеризует следующий |
ряд свойств: |
I ) ценность (полезность), 2) независимость |
содержания |
информации от форм ее представления, 3) неаддитивность, 4) некоммутативность, 5) неассоциативность, 6) концент рация (во времени и пространстве), 7) старение, 8) до ступность, 9) своевременность получения, 10) полнота, I I ) достоверность.
Первые пять свойств являются наиболее общими и без (, каких-либо изменений и ограничений присущи каждому виду информации: экономической, научной, военной,
политической и т. п.
Вопрос о ценности информации рассматривался в ра ботах А. А. Харкевича, М. М. Бонгарда, И. В. Новикова, Р. Карнапа, И. Бар-Хиллела, С. Е. Злочевского, А. В. Козенко и др. [5, 6].
Ценность информации можно измерять по изменению вероятности достижения поставленной цели после полу чения данной информации [6]. Если Рх и Р% — соответ ственно вероятности достижения цели до и после получе ния информации, то ее ценность (Д), выраженная в дво ичных единицах, будет
# = l o g a g - . |
(1) |
Существует тесная корреляционная зависимость цен ности информации от времени, энергии и материальных средств, затраченных на ее создание. Характерное свой ство всякой информации — независимость ее содержания
-от формы, в которой она запоминается или поступает к потребителю. В частности, существует около двух десят ков носителей информации.
7
Следует также отметить ряд свойств информации, свя занных с воздействием на ту или иную часть системы'двух и более информации совместно. К числу этих свойств информации относятся неаддитивность, некоммутатив ность и неассоциативность [7].
Неаддитивность информации заключается в том, что результат совместного действия на систему двух информа ции А и В не равен сумме результатов воздействия этих информации на ту же систему, но действующих по отдель ности. Это свойство информации было отмечено Н. Вине ром [8].
Некоммутативностъ информации есть ее свойство, заключающееся в том, что результат воздействия после довательно во времени на какую-либо систему информа
ции А, В, С, D и т. д. будет отличаться от результата |
воз |
действия на ту же систему тех же информации А, |
В, С, |
D и т. д., но следующих друг за другом во времени в |
дру |
гой последовательности. |
|
Неассоциативностъ информации заключается в |
том, |
что результат воздействия последовательно во времени на какую-либо систему информации А, В и С будет отличаться от результата воздействия на ту же систему информации А и D, где D — информация, полученная в результате совместного действия информации В ж С.
Свойства 6—11 информации более специфичны для от дельных ее видов и имеют значение с точки зрения прак тики принятия решений, обеспечения качества информации
иобработки данных в автоматизированных системах уп равления производством.
Первым и важнейшим из этих свойств является кон центрация информации во времени и по месту.
Между системой информации и структурой управ ления существует органическая взаимосвязь и взаимоза висимость: объем, характер и объективные потоки инфор мации предопределяют состав и взаимодействие структур ных подразделений. Излишняя и неправильная информа ция вызывает усложнение структуры, увеличение трудо вых затрат управленческого персонала. Нерациональные
изамедленные потоки информации ведут к дублированию функций, снижению ответственности руководителей и ис полнителей, нарушению ритма функционирования систем управления. Наряду с этим многозвенность структуры, чрезмерное дробление подразделений, нечеткая коорди нация и связь между ними затрудняют прохождение ин-
8
формационных потоков, лишают их гибкости и динамиз ма [9].
Аналогичная взаимосвязь и взаимозависимость суще ствует между системой информации и задачами обеспе чения качества экономической информации объекта уп равления. Параллельность прохождения одинаковой ин формации, отсутствие единства при формировании эко номических данных, повторяемость информации и т. п. ведут к снижению ее качества.
Для устранения указанных недостатков при разработ ке автоматизированных систем управления производством основываются на концепции так называемых интегрирован ных систем обработки данных. Такая система предпола гает концентрацию подавляющего числа экономических данных объекта в информационно-вычислительном цент ре (ИВЦ), организацию и ведение централизованного нор мативно-справочного хозяйства на машинных носителях или в памяти ЭВМ. Это означает, что все конструкторско-
технологические |
сведения, |
нормативы |
материальных, |
трудовых и иных |
затрат, а также данные |
о материалах, |
|
k инструменте, рабочей силе, |
оборудовании, |
поставщиках, |
•потребителях и т. п. хранятся централизованно в памяти ЭВМ.
Определенная часть планово-проектных решений, вы рабатываемых различными функциональными подразде лениями заводоуправления, передается в другие службы и отделы через ИВЦ. Таким образом, обеспечивается выра ботка решений или аналитических рекомендаций на ос нове использования одних и тех же нормативно-справоч ных данных с учетом общих для всех ограничений, что обусловливает общность (интеграцию) всех планово-эко номических показателей.
Экономические данные предприятия, министерства, ведомства хранятся в памяти ЭВМ в виде информацион ных массивов. Массив в этом случае представляет собой информационную структуру, образованную из одной или более записей таким образом, что записи описывают объ екты, а массив — класс объектов. Записью называется точно установленный набор данных, характеризующих некоторый объект или процесс [10].
Массивы экономических данных современных промышленных предприятий достигают значительных размеров в 10s —101 0 машинных слов. Например, нормативные карто теки многономенклатуриого приборостроительного пред-
9