Файл: Алферова, З. В. Математическое обеспечение экономических расчетов с использованием теории графов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

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

В каждом столбце квадрата I определяется, какие показатели из документации этого подразделения используются для формиро­

вания данного

показателя,

наименование

которого

записано в

столбце. Любая строка квадрата I отражает,

сколько

раз

и для

создания

 

каких

показателей

 

используются

показатели

данной

строки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итоговые результаты квадрата I характеризуют:

 

 

 

по столбцу — количество разработанных в подразделении

пока­

зателей,

используемых

для

формирования

показателей

данного

столбца;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по строке — степень

использования данного показателя

в

фор­

мировании

других показателей

этого

документа или

в создании

показателей каких-либо

других

документов

подразделения.

 

В квадрате I сведения, необходимые для формирования пока­

зателей,

отражаются не

полностью,

так как

в этом процессе ис­

пользуются

показатели

документов

других

подразделений,

кото­

рые находятся

в

квадрате I I I .

 

 

 

 

 

Каждый из блоков, расположенных по основной диагонали квадрата I , отражает формирование показателей данного доку­ мента.

В квадрате

I I наименование строк

совпадает с

наименованием

квадрата I . По

столбцам

же

дается

наименование

подразделе­

ний— потребителей документации данного подразделения.

Таким

образом, квадрат I I отражает

выход

разработанных

в

данном

подразделении документов и показателей по потребителям.

Кроме того, в квадрате

I I отражается и данное

подразделение

как хранитель

части разрабатываемых

им самим

документов.

Каждый столбец квадрата I I отражает степень заполнения до­ кументов, разрабатываемых в подразделении и передаваемых дру­ гим. Соответственно строки квадрата I I характеризуют распреде­ ление показателей из данных документов по подразделениям-по­ требителям.

Итоговый столбец квадрата I I отражает количество показате­ лей, передаваемых данным подразделением всем другим. Итого­ вая строка характеризует использование показателей или доку­ ментов данного подразделения во всех других подразделениях.

Наименование

столбцов

квадрата I I I совпадает с наименовани­

ем столбцов квадрата I . Содержание строк

этого

квадрата — вхо­

дящие документы

и показатели в разрезе

подразделений-постав­

щиков. Столбцы

квадрата

I I I — продолжение

соответствующих

столбцов квадрата I . Они характеризуют использование получае­

мых от других подразделений

сведений для

формирования новых

показателей или

документов.

Соответственно строки квадрата I I I

характеризуют использование поступающих документов и показа­ телей в данном подразделении.

Итоговый

столбец квадрата I I I характеризует применяемость

поступающих

показателей, итоговая строка — количество входя-

3. Заказ 4230.

33


щих показателей

для формирования

показателя

квадрата

I или

перенесение

их в

новый документ.

 

 

 

В квадрате IV содержание строк

совпадает с квадратом

I I I , а

содержание

столбцов — с квадратом

I I . Квадрат IV характеризу­

ет передачу

данным подразделениям

документов,

поступающих

другим подразделениям.

Итоговая строка квадрата IV характеризует количество посту­ пающих показателей или документов, передаваемых другим под­ разделениям. Итоговый столбец квадрата IV показывает использо­ вание поступающих показателей всеми другими подразделениями.

Кроме четырех квадратов, информационная модель имеет два вспомогательных раздела — левый и правый.

Левый вспомогательный раздел отражает признаки как состав­ ные элементы показателей каждого из документов, которые разра­ батываются или поступают в данное подразделение. Каждый стол­ бец этого раздела характеризует применяемость признака в раз­ личных документах и показателях данного подразделения. Строка отражает набор тех признаков, которые включаются в каждый из документов данного подразделения.

Левый вспомогательный раздел делится на две части — подраз­ дел А и подраздел Б. Подраздел А отражает те признаки, которые имеются в разрабатываемых данным подразделением документах, подраздел Б — признаки поступающих документов.

Правый вспомогательный раздел содержит обобщающую ха­ рактеристику разрабатываемых показателей информационной мо­ дели. В нем содержатся следующие данные: частота или периодич­ ность движения каждого показателя, его значность, трудоемкость расчета и др.

Каждый из квадратов информационной модели имеет свое определенное назначение и содержание. Однако только вся инфор­ мационная модель позволяет отразить взаимосвязи подразделения со всеми другими и процесс его работы по ведению планово-эконо­ мических расчетов.

Квадраты / и //, вме|сте взятые, показывают процесс создания показателей и документов и передачу их в другие подразделения, внешние организации или хранение в самом подразделении для

последующего

использования.

 

Квадраты /

и / / / отражают процесс формирования

показателей

и документов в данном подразделении.

 

Квадраты / /

и IV отражают выход всех документов

и показате­

лей, которые создаются в подразделении или поступают из других. Они дают полное представление о потоках информации.

Подраздел Б и квадрат / / / отражают процесс поступления до­ кументов и показателей и дальнейшее их использование в данном подразделении.

Квадраты III и IV, вместе взятые, отражают использование, контроль или простое переписывание документов и показателей, необходимых в деятельности данного подразделения.

34


При построении и заполнении информационной модели любого подразделения используются собранные в процессе обследования материалы. Исходным материалом для построения информацион­ ной модели являются анкеты обследования или разработочные таблицы, а также набор документов.

Чтобы построить информационную модель, необходимо соответ­ ствующим образом обработать собранные анкеты или разработоч­ ные таблицы.

Для обработки исходного материала с помощью вычислитель­ ных средств необходимо разработать единую систему шифров до­ кументов и показателей. В ЦЭМИ АН СССР обработка исходного материала проводилась механизированным путем с помощью вы­ числительно-перфорационных машин. Для построения информа­ ционных моделей были получены следующие табуляграммы:

1. Перечень наименований документов, разрабатываемых дан­ ным подразделением.

2.Перечень наименований документов, поступающих в подраз­ деления.

3.Перечень всех сообщений, поступающих в данное подразде­

ление, с указанием, откуда поступило каждое из них.

4. Перечень наименований всех выходящих из данного подраз­ деления документов с указанием их адреса.

5.Перечень справочных данных, используемых в работе под­ разделений.

6.Наименование показателей, содержащихся в каждом конк­

ретном документе, поступающем в подразделение.

7.

Наименование показателей, содержащихся в каждом доку­

менте,

разрабатываемом в данном подразделении.

8.

Наименование показателей, содержащихся в каждом доку­

менте,

выходящем из

данного подразделения.

9.

Наименование различных подразделений и внешних органи­

заций, с которыми взаимодействует данное подразделение.

10.

 

Наименование

реквизитов, имеющихся в документе.

Практика исследований показала, что построение информаци­ онных моделей — наиболее трудоемкий процесс во всем комплексе работ по анализу существующих систем. Это объясняется прежде всего их большой размерностью.

С целью упрощения процесса построения информационных мо­ делей в ЦЭМИ АН СССР были разработаны различные варианты, каждый из которых имеет свои особенности классификации пози­ ций, заполнения и т. д. Примерами таких моделей могут служить модели вида «Документ на документ», «Показатель на показа­ тель», «Смешанные информационные модели».

В отличие от математической модели ЦЭМИ АН СССР в мате­ матической модели, разработанной Институтом технической кибер­ нетики, поток информации в управляющей системе изображается в виде графа, как показано на рис. 3 [60].

3*

35

 


 

Структурным

компо­

 

нентам

потока

информа­

 

ции х

и х

2 , . . . , х п

сопостав­

 

лены

вершины

графа х и

 

х 2 , х п ,

и

каждая

пара

 

вершин

х { и Xj

соединена

 

дугой

(стрелкой), идущей

 

ОТ Xi К Xj, в том и только

 

в том

случае, когда

ком-

х , о

понента

Xi

является

вхо­

 

дом компоненты х,-. По­

 

лученная схема

называет­

 

ся информационным

гра­

Рис. 3. Информационный граф

фом. Такую

схему можно

 

построить

для

уровня

 

документов

 

(функцио­

нальные результаты), для уровня компонент (исходные дан­ ные, промежуточные результаты, внешние данные) и для

синтетического

уровня

(исходные данные,

промежуточные, внеш­

ние и функциональные результаты).

Схему

можно

дополнить,

введя в нее вершины Oj, соответствующие

операторам

системы

(рис. 4). Если

оператор

работает с компонентой

х \ , то Xi

является

входом для Oj.

Из указанной вершины

информационного

графа

Xi проводится дуга (стрелка) с концом в

Oj. Таким

образом, по­

лучается граф,

состоящий из вершин

Х{ и Oj

и

ориентированных

связей между ними. Отметим, что в этом графе нет дуг, выходящих

из Oj. Такой граф будем называть расширенным

информационным

графом.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пользуясь известными свойствами графов, можно выявить ряд

важных характеристик схем потоков информации.

 

 

 

 

 

Если G — информационный граф, а А—это

 

матрица

смежно­

сти,

то

элемент

а^ц

мат­

рицы Ах,

полученный

воз­

ведением

матрицы

А в

степень

Я,

равен

числу

различных

 

путей

длины

X, ИДУЩИХ ОТ Х{ К

Xj.

 

Матрицы

A,

A2,

...,AN

и матрица

А^=

N

А%

по-

2

 

 

 

 

 

 

Х = 1

 

зволяют

выявить

следую­

щие

свойства схемы

по­

токов

информации.

 

Порядок

Ylj

компонен­

ты

Xj

формально

опреде­

ляется

по

условию:

 

 

( 2

а*) А я - 1 > 0

;

 

Рис. 4. Расширенный информационный граф

^

V aty

 

я —О

 

 

ш

А


где 2а^— сумма элементов /-го столбца матрицы А1. Действитель­ но, порядок I7j измеряется длиной наибольшего пути, связывающе­

го Xi и Xj. Физический

смысл

П, — номер

такта,

к которому «гото­

вы» все составляющие компоненты Xj.

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

 

N = maxFIj

(максимум находится по

всем

компонентам

потока)

называется

порядком

 

информационного

графа.

Для N

справедливо соотношение АмфО,

AN+l

= 0, а соответствующая

схе­

ма называется N-тактной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Признаком контура (ошибка обследования) служит появление

ненулевых элементов на главной диагонали любой из матриц

Ах.

Равенство нулю суммы элементов /-го столбца

матрицы смеж­

ности ( 2 a j

= I ) = 0

служит

признаком

для

формального

выделения

исходных

данных, а значение

 

(Sa^'= I )>0

равно

числу

компонент,

входящих

 

В Xj (Xj

или Oj).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Равенство нулю суммы элементов i-й строки матрицы смежно­

сти информационного

графа

 

( 2 a i = 1

) = 0

служит

признаком

для

выделения

функциональных

результатов,

а

значение

( E a i = 1

) > 0

равно числу результатов, в которые входит Х\.

 

 

 

 

 

 

Если

 

 

при

некотором

 

 

i = j

одновременно

 

( 2 a i = 1 ) = 0 ,

( 2 a 3 ' = I ) = 0 ,

то

к рассматриваемой

схеме

потока

информации

эта

компонента отношения не имеет (ошибка обследования).

 

Число

путей длины

Я от Х{ к Xj

( X J или Oj)

определяется

эле­

ментом

cWij матрицы

Ак.

 

 

от Х\ к Xj (х< или Oj)

 

 

 

 

Число

всевозможных путей

определяется

 

 

 

Ац

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементом

матрицы

Л 2 = 2 Л \

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х = 1

 

 

 

 

 

 

 

А% указыва­

Отличные от нуля элементы /-го столбца матрицы

 

ют все компоненты, участвующие в формировании

Xj,

 

а ненулевые

элементы

t-й строки матрицы

 

As

указывают

все

результаты,

при

формировании которых используется компонента Х\.

 

 

 

Номер

 

такта

п,

после

которого

может

быть

«погашена» во

внешней

 

памяти

компонента

 

Хг, равен

максимальному

значению

порядка

 

компоненты,

для

которой

элементы

i-й

строки

матрицы

А отличны

от

нуля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

тактов, в течение которых компонента хранится

во внеш­

ней ПаМЯТИ,

В = Тг—Я,.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение

вхождения

«компонента—оператор»

расширенного

информационного графа установлено только для активных компо­ нент. Отличные от нуля элементы матрицы А, где Oj оператор, указывают все активные компоненты потока. Ненулевые элементы тех же столбцов матрицы указывают как активные, так и пассив­ ные компоненты, используемые при формировании активных ком­ понент. Остальные компоненты потока формально избыточны.

Анализ информационных потоков позволяет:

уточнить схему существующей структуры предприятия; построить схему информационных связей между подразделе­

ниями предприятия; выявить первичные для предприятия данные;

37