Файл: Крулькевич, М. И. Основы систем производственно-экономической информации учеб. пособие.pdf

Такими показателями, кроме экономической эффектив­ ности, являются:

1.Охват решаемых задач;

2.Уровень автоматизации процесса управления;

3.Информационная избыточность;

4.Степень удовлетворения потребности в обслуживании;

5.Ремонтопригодность;

6.Искаженность информации;

7.Интеллектуальный уровень.

Охват решаемых задач автоматизированной системой может быть оценен коэффициентом, представляющим собой отношение количества решаемых. АСУ задач к общему коли­ честву задач, вообще решаемых управленческим персоналом, то есть

задачи инфромационно-вычислительиого и оптимизационного, характера.

Количественная характеристика уровня автоматизации управления может быть оценена с использованием методики укрупненного счета.

В соответствии с методикой уровень автоматизации под­ считывается раздельно по вводу, передаче и переработке ин­ формации как отношение объемов информации, проходящих в единицу времени по автоматизированным каналам и уст­ ройствам, к общему объему информации. В качестве единиц измерения информации применяются двоичные или десятич­ ные знаки, либо для устройств переработки информации число действий над знаками. Показатель уровня автомати­ зации управления является интегральным. Он получается пу­ тем суммирования коэффициентов уровня автоматизации ввода, передачи вводной информации, переработки, передачи выходной информации и вывода данных. Все указанные.

166

коэффициенты берутся с коэффициентами их удельного веса а; , то есть

К = <ЦКВВ -f- а гК пер “Ь ВдКпср Ч" Э4Кпер. вых "Ь ЗуКвых-

Коэффициенты удельного веса определяются по состоя­ нию приведенных затрат по данной части системы ко всем приведенным затратам на управление.

Снижение избыточности информации," циркулирующей в системе оперативного управления, достигается с помощью способов передачи лишь наиболее существенных данных, то есть только той части информации, которая необходима получателю, и он может ею воспользоваться в процессе при­ нятия управленческих решений.

В системе автоматизированного управления для сниже­ ния избыточности информации применяются:

1. Разностное кодирование, используемое для определе­ ния и передачи не самих величин, а их приращений, при­ чем только тех из них, которые выходят за нормальные пре­ делы. Применим способ при учете и контроле производствен­ ных показателей по отдельным цехам, участкам и предприя­ тию в целом. Позволяет снизить избыточность учетных доку­ ментов до 60%;

2. Свертка информации, .способ, применяемый для опи­ сания случайных процессов функционирования технологичес­ ких объектов. Этот способ позволяет заменить реализацию процессов их вероятностными характеристиками, такими как математическое ожидание, дисперсия, мода, медиана, эксцесс, ассиметрия и доверительные интервалы. Снижение объема передаваемой информации достигает более 90%;

3. Фильтрация состояний процессов по информативности. Не подлежат передаче сведения о тех состояниях, которые чаще всего имеют место, и сообщения о них содержат мини­ мальное количество информации. Применяется для контроля за соответствием фактических показателей работы объектов плановым. Позволяет снизить объем передаваемой информа­

ции до 75%; 4. Статистическое кодирование представляет собой рас­

ствующей частоте использования потребителями. Приме­ нение способа позволяет снизить объем информации на 20%;

167

5.Апертурное сжатие или устранение тех выборок пере­ даваемых сообщений, которые можно восстановить путем анализа предшествующих или последующих выборок, а также путем сопоставления с эталонными функциями. Может при­ меняться, например, при обработке телемеханической инфор­ мации, определяемой телемеханическими системами. Избы­ точность информации может быть снижена до 50%;

6.Рациональное документирование — это в наибольшей мере приспособление форм и структуры документов к харак­ теристикам требований наиболее часто пользующимися ими потребителями. Данный способ позволяет снизить объем из­ быточной информации до 20%.

Используя понятия абсолютной и относительной избы­ точности путем расчленения общей структуры информацион­ ной модели системы управления, можно определить инте­ гральный абсолютный показатель избыточности, который ра­ вен

К а = 2 Di ,

1 = 1

где п — число информационных связей в системе;

,D — абсолютная избыточность i-ro элемента системы. Аналогично интегральный относительный показатель

избыточности всей системы определится выражением

алгоритмам данные будут обработаны в допустимые для это­ го сроки. По характеру потоки требований близки к регу­ лярным, поэтому они легко описываются обычными матема­ тическими методами без привлечения теории массового об­ служивания. Для исследования их могут быть использованы методы, применяемые при оптимизации ленточно-сетевых графиков по ресурсам.

Прежде чем устанавливать степень удовлетворения по­ требности в обслуживании, все заявки на вычисления долж­ ны быть оптимально распределены по времени, чтобы мини­ мизировать интенсивность потока заявок при заданном вре­

168

мени на решение как каждой задачи, так и всего их комп­ лекса.

При оптимизации сроки решения изменяются в пределах указанных резервов таким образом, чтобы обеспечить мини­ мальное значение функционалу

пригоден для целей практики. Тот же критерий R позволяет определить и степень удовлетворения потребности в обслу­ живании системы оперативного управления, используя выра­ жение

бований на длительности решения задач по все­ му их множеству gij;

КТ — время, отведенное для решения комплекса опе­ ративных задач.

При этом возможны три случая:

S>1 — информационно-вычислительный комплекс технических средств не удовлетворяет потреб­ ности системы оперативного управления;

S = i — удовлетворяет без резерва;

S<1 — удовлетворяет и имеется резерв для обслужи­ вания других подсистем АСУ.

Количественная оценка ремонтопригодности может быть осуществлена на основе данных о продолжительности про­ стоев и общего времени эффективного функционирования ав­ томатизированного управляющего комплекса. Эти данные позволяют применить для измерения ремонтопригодности индекс ремонтопригодности 1р . Индекс описывает влияние общего накопленного времени по уходу и ремонту на готов­ ность системы и выражается

169

t — общее время работы оборудования, равное кален­ дарному времени, в течение которого измеряется Ic(t), минус общее время простоя.

В качестве другой, более удобной меры ремонтопригод­ ности может быть принято отношение того времени, в тече­ ние которого система способна функционировать, к общему времени, в течение которого поступают запросы на ее работу. Эта мера выражается

где tp — общее время функционирования без простоев;

t„ — продолжительность простоев, включая время, за­ траченное на снабжение, ожидание и принятие уп­ равленческих решений.

Сравнивая возможную степень ремонтопригодности с требуемой для целей управления, можно определить степень имеющегося несоответствия между фактическими и желае­ мыми показателями.

Искаженность информации в информационном цикле-по­ лучается вследствие того, что некоторые из передаваемых и преобразуемых символов заменяются неверными. От количе­ ства неверных символов зависит объем блоковых, кодов, ис­ пользующих принципы избыточности для доставления требу­ емой точности информации,

Сбои в работе системы управления могут возникать на любом участке тракта прохождения информации: при оформ­ лении исходных данных, при преобразовании и вводе их в машину, при переработке их машиной, при выводе из маши­ ны, при передаче и воздействии на регулирующие органы. По­ этому на всех участках циркуляции обменной информации должны быть приняты меры против ложного срабатывания в работе управляющего вычислительного комплекса.

Надежность работы комплекса определяется выраже­ нием

170

где Xt== S л, ti — показатель степени вероятности безотказ- i=l ной работы, равной сумме произведений интенсивности отказов и времени работы

отдельных элементов.

Выбирая комплекс технических средств и вычислитель­ ных процедур, следует оценить, как отразится множество ви­ дов сбоев на реализации каждой из задач управления. Кро­ ме этого, следует рассмотреть возможные варианты повыше­ ния надежности, анализируя пх с учетом экономической целесообразности.

Под интеллектуальным уровнем понимается способность управляющего вычислительного комплекса при наличии мно­ жества решений в обширном диапазоне условий каждой из задач управления достигать определенной вероятности успе­ ха. В качестве вероятности успеха может быть использовано отношение количества ситуаций, по которым принимаются правильные решения, к общему количеству ситуаций среды, по которым вообще принимаются решения. Оценка интел­ лектуального уровня позволяет сранивать между собой комп­ лексы технических средств и вычислительных процедур.

В общем случае интеллектуальный уровень представ­ ляет собой число, зависящее от функции X, U, Р, то есть

функционал вида

y = V[X, и, Р],

где X — вектор, характеризующий диапазон условий про­ изводственной среды;

U — вектор, определяющий множество решений;

Р — вектор, определяющий степень вероятности не­ успеха.

Учитывая то, что задачи управления различаются по эффективности, интеллектуальный уровень определится из выражения

Q = а К. (1 — Р , ), i=i

где i= 1, 2, ..., п — диапазон решаемых задач;

Ki — коэффициент приоритетности i-й задачи. Предпочтительным комплексом технических средств и вычислительных процедур при оценке их по интеллектуаль­ ному уровню является тот, который обеспечивает наиболь­

шее значение Q.

171