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: 87

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

или

иначе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Действительно,

существует

единичное

множество

 

 

{27} =

 

Аг

П А2

П А П

А -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В то же время

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аг

П А

П А

=

{5,7,8,12,21,22,27,29},

 

 

 

 

 

 

что свидетельствует о существовании определенного на­

;

бора

программных

методов контроля, являющихся уни-

версальными относительно трех основных этапов (фаз)

 

обработки

данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогичные универсальные методы контроля можно

 

выделить на основании анализа матрицы 7. Эти методы,

 

очевидно, будут пригодны на всех этапах развития АСУ

 

(неизменные или стабильные методы программного кон­

 

троля).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом случае имеем класс множеств В

=

(Blt

В2,

Bs,

 

Bi)

методов

контроля,

используемых

в

разное

время в

 

процессе

развития

и

 

совершенствования

АСУП.

 

 

 

B i

=

 

{bi,

h, .

. ., bh

bi+1,

. . .,

bn}

re =

29;

 

"

'

 

B2

=

 

{ 1 , 2, 3,

4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 19,

 

 

 

 

 

20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28, 29};

 

 

 

 

 

 

B3

=

 

{3, 6, 8,

9,

10,

И ,

12, 13,

14,

19, 20, 21, 22,

23,

 

 

 

 

 

24,

25,

26,

28,

29};

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 4

=

 

{3, 6, 8, 9, 10, 11, 12,13,14, 20, 21, 23, 25, 28, 29},

 

 

Вх

Г) В2

П В3

П Bi

= {3,

6, 8,

9,

10,

11, 12, 13,

14,

 

 

 

 

 

20,

21, 23,

25,

28,

29}.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1[\B

 

= {8,

12,

29}.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим прямое

произведение множества Аг,

А2,

А3,

 

т. е. А^А^-Аз.

Очевидно, это будет множество, состоящее

 

из всех тех и только тех кортежей

длины

г

= 3, первая

 

компонента

которых

 

принадлежит

A l

t

вторая —

А2,

 

третья —

 

А3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AVA2-AZ

 

 

= {<4, 1, 1>,

<5, 2, 2,>,

<6, 3, 5><7, 4, 7>,

 

<8,

5,

8>,

<9, 6,

9>,

<12, 7,

10>,

<13,

18,

11>,

<14,

10,

 

12>, <15, 11, 13),<16,

12, 15>,<17,14,16),<18,

21,17>, .

<19, 22,19>, <20, 23, 20>, <21, 27, 21>, <22, 28, 22>, <27, 29, 23>}.

76


Решим комбинаторную задачу. Определим, сколькими способами можно обеспечить достоверность выходной ин­ формации, т. е. найдем число элементов некоторого ко­ нечного множества А. Причем мы можем переставить эле­ менты в множествах Аг, А-2 и А3.

Число перестановок над произвольным гс-элементным множеством

Рп = п\

Таким образом, число перестановок над множествами Аг, Аг и А3 с числом элементов 19, 18 и 22 будут соответ­ ственно равны-

pAi=

 

19! =

6

402 373 705 728 ООО;

РА

=

18! =

121 645 100 408 832 000;

РА

=

22! =

1

124 000 727 777 607 680 000.

Число

различных

прямых

произведений множеств

Аи А2,

Ая,

равное PAl

X Р д. X

таким образом, до­

стигает

астрономической величины.

Отсюда следует, что невозможно оценить все возни­ кающие комбинации применения различных методов кон­ троля на трех этапах обработки данных в АСУ. Необхо­ димо эвристическими методами сузить сферу анализа до приемлемых размеров. Для этого рассмотрим элементы множеств

^ п Л Г М з ;

B1r\B^r\B3f]Bi

и

А1 П Ай П А3

П В1

П В2 П В3 П Я4 .

 

Так может быть образовано прямое произведение под­

множеств Ах, А2

и А3,

содержащее в

качестве компо­

нент кортежи вида (а, а,

а):

 

A[xA'iXA'3 =

« 5 ,

5, 5>, <7, 7, 7>, <8, 8, 8>, <12,12,12>,

<21, 21, 21>,

<22,

22,

22>, <27, 27,

2 7 » .

Кортеж вида (29,29,29) отбрасываем, так как это ком­ бинированный метод контроля.

Нас будет также интересовать прямое произведение подмножеств Аи А2 и А'3, содержащее в качестве ком­ понент кортежи <8, 8, 8>, <12, 12, 12) и кортежи, со-

77


ставленные пз комбинации элементов 8 и 12, т. е.

 

« 8 , 8, 12>, <8, 12, 12>, <12, 8, 8>,

 

<12, 12, 8>, <8, 12, 8>, <12,-8, 1 2 » .

 

В первом случае мы на всех этапах обработки

данных

в АСУ используем

аналогичные универсальные

методы

контроля.

 

 

Во втором — круг используемых методов контроля су­

жается до методов,

используемых также на всех

этапам

развития АСУ.

 

 

Теперь остается оценить вероятность появления не­ обнаруженных ошибок при использовании указанных ме­ тодов контроля.

Необходимым условием применения программных и схемных методов контроля достоверности данных являет­ ся снижение доли ошибок до определенного допустимого уровня. Этот уровень определяется вероятностью иска­ жения информации. Вероятность искажения одного зна­

ка находят

как отношение числа искаженных

знаков

к общему числу переданных пли обработанных

знаков.

Добиваться

100% достоверности экономических

данных,

по-видимому, не будет целесообразным, так как резко воз­ растет сложность и стоимость системы контроля. В этих условиях большое значение имеет определение разумных требований к контролю достоверности данных.

При анализе допустимых вероятностей ошибок в эконо­ мических данных речь может идти об удельном весе иска­ женных алфавитных или цифровых знаков. Ниже приво­ дятся допустимые вероятности необнаруженных ошибок при решении различных классов экономических задач (табл. 8).

Класс экономических задач

Оператпвпо-производствешюэ планирование Технико-экономическое планирование Бухгалтерский учет Статистический учет

Т а б л и ц а 8

Допустимая

вероятность

ошибок

1-Ю--* М О " 5 Ы ( Г е 1 • 10~6

78


В конкретных условиях обработки данных допусти­ мая доля ошибок должна устанавливаться с учетом вре­ да, который может нанести возникшая ошибка, и тех затрат, которые необходимы для предотвращения этой ошибки.

6.Методология определения достоверности обработки данных в АСУ предприятием 2

Рассмотренные в главе 2 общие принципы построения ^ информационных моделей и методы их анализа могут быть использованы как основа для более детального обследо^ вания информационных связей на предприятии в условиях

АСУ П.

Основу информационной модели составляют:

1)перечень показателей и групп показателей (а иногда

идокументов), представленных с необходимым для постав­ ленной задачи уровнем детализации;

2)перечень структурных подразделений (операторов), принимающих участие в составлении, контроле и органи­

зации документооборота в системе управления; 3) комплекс направленных графов связи, вершинами

которых являются работы по формированию показателей

игрупп показателей, вошедших в перечень н. 1;

4)комплекс матричных моделей (матриц смежности по­ строенных графов);

5)количественные параметры, отражающие статиче­ ские и динамические характеристики потоков информа­ ции, соответствующие каждому показателю, группе по­

казателей и структурному подразделению перечней п. 1 и 2.

Используя методы, разработанные для построения мат­ ричных информационных моделей, необходимо исследо­ вать их и выявить наличие обратных связей и контуров в графах потоков информации. После выявления всех обратных связей необходимо провести смысловой анализ этих связей.

Часть обратных связей возникает из-за недостаточно мелкого разбиения информации на элементарные едини-

2 Вопросы, изложенные в данном параграфе, разработаны совместно с А. Н. Мусаткиным (А. П. Мусаткин. Определение вероятности достоверного преобразования данных в АСУП.—«При­ менение вычислительной техники для обработки экономической информации». М., изд-во «Экономика», 1972).

79

цы-показателн и группы показателей. В этом Случае не­ обходимо укрупненный элемент перечня (обычно доку­ мент) разбить па несколько показателей или групп пока­ зателей и ввести их в перечень п. 1 вместо укрупненного элемента. Получившаяся новая информационная модель будет лишена части обратных связей, возникавших из-за слишком грубого представления потоков информации.

Часть обратных связей возникает из-за того, что ин­ формационная модель построена для функционально раз­ нородной подсистемы предприятия, включающей как-, восходящие, так и нисходящие связи, которые затрудняют 1 анализ структуры информационных потоков на первой стадии их изучения.

К восходящим потокам, в которых информация, как правило, обобщается, относится учетная информация, ин­ формация о состоянии производства — информация, иду­ щая «снизу» в управляющие органы. К нисходящим по­ токам, в которых информация, как правило, дробится, де­ тализируется, относится плановая информация, управ­ ляющая информация — информация «сверху» от управ­ ляющих органов к объекту управления. Эти потоки ин­ формации замыкаются через управляющие органы, ча­ стично через автоматические (датчики, установки — при­ вод-автомат — датчики характеристик результата работы автомата), частично через управляющий персонал. На­ пример, используя восходящие потоки данных о произ­ водственной ситуации, планирующие и диспетчерские ор­ ганы вырабатывают детализированный план и корректи­ рующие плановые задания. Таким образом, схема потоков информации предприятия имеет несколько уровней обрат­ ных связей.

Анализ потоков со сложными обратными связями встре­ чает существенные трудности как с точки зрения возмож­ ности их обозримости при работе с ними вручную, так и с точки зрения их автоматизированного'анализа.

Так, во всех наиболее распространенных и применяв­ шихся в практике информационных моделях на первом этапе происходит «чистка» этих моделей от обратных связей. Разработанный аппарат исследования и совершен­ ствования информационных моделей распространяется только на модели без обратных связей.

Всю информацию, циркулирующую на предприятии, можно разделить на несколько подсистем: бухгалтерского учета, технико-экономического планирования, опера-

80


тивйо-производственного планирования, управления ма­ териально-техническим снабжением, нормативного хо­ зяйства и др. Анализировать структуру информационных потоков можно в каждой из подсистем отдельно, разорвав информационные связи подсистем (естественно, места раз­ рыва необходимо указать). Это тем более оправданно, что схема циркуляции потоков и особенно информационные связи указанных подсистем при введении автоматизи­ рованной обработки данных на предприятиях существен­ но изменяются.

Казалось бы, что таким образом удается представить структуру информационных потоков в виде нескольких подсистем, в каждой из которых отсутствуют обратные связи. Однако это не так, ибо в каждой подсистеме остают­ ся контролирующие звенья и потоки коррекции и исправ­ ления искаженных данных, без которых данные лишаются достоверности, а система перестает быть надежной. Та­ ким образом, граф, достаточно полно отображающий структуру информационных потоков подсистемы пред­ приятия, имеет контуры.

Поэтому на первом этапе исследования и создания ин­ формационной модели необходимо выявить все обратные связи и упростить модель таким разбиением информации на элементарные единицы, а всей системы — на подсисте­ мы, чтобы внутри отдельной подсистемы остались только контрольные обратные связи. Для выявления обратных связей можно воспользоваться следующим методом.

Все

показатели и

группы показателей,

указанных

в п. 1 перечня, нумеруются. Создается матрица

смежности

|| ац I

графа потоков

информации: ац = 1, если в графе

потоков информации имеется дуга, идущая от показателя с номером i к показателю с номером /. В противном слу­

чае а; - = 0. Будем считать, что граф не содержит

петель.

Обозначим матрицу || ац || через Аг. В матрице Аг

все эле­

менты на главной диагонали равны нулю. Вычислим мат­ рицу А\. Если матрица А\ имеет ненулевые элементы на главной диагонали, то этим элементам соответствуют кон­ туры, включающие (охватывающие) два показателя пе­ речня. Пусть элемент a'f матрицы А\ не равен нулю. Тогда показатель (или группа показателей) с номером i входит в контур, охватывающий два показателя перечня (пока­ затель i и еще какой-то показатель).

Проанализируем все выявленные на этом шаге конту­ ры. Пересмотрим систему, устранив из выявленных кон-

81