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

—вводимые в ЭВМ данные должны правильно воспри­ ниматься программами обработки, которые в свою очередь должны обеспечивать обнаружение ошибок;

—организация машинных массивов должна позволять оперировать ими с учетом ограниченных технических воз­ можностей ЭВМ;

—непрерывно должно иметь место соответствие между состоянием производства и -его отображением в машинных массивах.

Обычно решение проблем, связанных с подготовкой и оперированием данными вне машины, называют внешним информационным обеспечением, а связанных с особенно­ стями обработки данных в ЭВМ — внутренним информаци­ онным обеспечением.

Внешнее информационное обеспечение решает вопросы идентификации управляемых объектов и событий, описания производственно-экономической деятельности, формализа­ ции данных и представления их в соответствующих докумен­ тах.

Идентификация объектов заключается в однозначном наименовании каждого из элементов производства, позволя­ ющего отличать этот объект от других.

Распространенные обычно в языке формы наименова­ ния объектов являются неформализованными, обладают зна­ чительной неопределенностью и требуют сложного про­ граммного аппарата для работы с ними. Поэтому для иден­ тификации объектов применяются формализованные обозна­ чения, установленные соответствующими системами ведения производственной документации, например: ЕСКД, ЕСТД и др.; номенклатурные справочники, составляемые или на самих предприятиях, или в ведомствах; классификаторы, ко­ торые помимо идентификации осуществляют классифика­ цию и регистрацию номеров объектов производства.

Каждый объект или сообщение о каком-либо процессе характеризуется качественными п количественными свойст­ вами, которые необходимо установить или измерить и заре­ гистрировать. В этой связи необходимо предварительно оп­ ределить набор всех свойств, выбрать соответствующие еди­ ницы измерения, определить области значений, переменных.

62

Решение указанных задач осуществляется с позиций управ­ ления и требований машинной обработки.

Формализация или представление данных в математи­ ческой форме определяется главным образом требованиями машинной обработки. Систематизация и четкость в описании объектов позволяют определять полноту и качество описаний в производственной документации. Одним из элементов формализации является определение допустимых представ­ лений данных.

При машинной технологии управления числовые дан­ ные представляются в обычной форме. Для текстовых зна­ чений необходимо определить допустимый набор слов, ре­ шить вопросы кодирования и составить соответствующие справочники.

Данные по отображению хода производства представля­ ются руководящим персоналом в соответствующих форматах документов.

В условиях непрерывного отражения в информационных массивах состояния производства первоначальное формиро­ вание можно рассматривать как внесение изменений в нуле­

Главная задача здесь — определение периодичности внесе­ ния изменений, которая должна отражать требование того, чтобы данные соответствовали действ'ительному состоянию производства к моменту принятия решений по управлению.

Наличие процесса преобразования внешнего представле­ ния данных в машинное обусловлено различием форм пред­ ставления данных в ЭВМ и в обычной документации.

Организация машинных массивов призвана обеспечи­ вать эффективный обмен информацией между внешними на­ копителями и оперативной памятью ЭВМ.. Распределение информации в массивах должно обеспечивать удобное обра­ щение к элементам информации и их. изменение.

Организация данных в ЭВМ должна быть независима от задач, но способна обеспечивать их необходимой инфор­ мацией. Для поиска и изменения необходимых данных суще­ ствуют альтернативные варианты и методы выбора наиболее быстрых из них. ,

63

В связи со значительными затратами на создание инфор­ мационного обеспечения оно должно разрабатываться на ти­ повых методиках и формах работы с информацией на всех участках ее циркуляции. На основе типовых методик созда­ ются специальные инструкции для составления алгоритмов, программ на ЭВМ и работы управленческого персонала.

Другими словами, организация и подготовка информа­ ционной базы на каждом предприятии и в -отраслях должна выполняться одинаковым образом и включать в себя:

—разработку единой методики идентификации объек­ тов и процессов; •

—установление набора объектов, их систематизацию;

—определение состава информационной базы и взаимо­ связи ее с решаемыми задачами;

—разработку типовой схемы обмена данных между

ЭВМ и людьми; ,

—создание единой общесистемной схемы хранения ин­ формации и обеспечение ею всех решаемых задач;

—представление в документах данных в виде, пригод­ ном для перфорирования и непосредственного ввода в ЭВМ;

—представление данных, поступающих из ЭВМ в виде документов, пригодных для непосредственного использова­ ния в производственной деятельности;

—разовый и независимый от времени решения и коли­ чества решаемых задач ввод данных в ЭВМ;

—динамический или поэтапный и непрерывный харак­ тер наращивания емкости информационной базы.

Ход производственных процессов непрерывно изменяет­ ся. Отражение производства на какой-либо момент времени в документах называют внешним, а ту же самую операцию, осуществляемую в ЭВМ, — машинным информационным отображением.

Изменение состояний производства определяет его дина­ мику, а в ЭВМ представляется оно функциональными алго­ ритмами.

Совокупность информационных данных, которыми дол­ жен быть определен каждый из объектов управления, зави­ сит от места и роли этого объекта в процессе производства, а также от экономических показателей, посредством которых

64

предприятие связано с отраслевыми и территориальными органами управления и управляющей информации, исполь­ зуемой для регулирования производства.

только те, которые представляют интерес для производства. Объекты, имеющие определенную степень сходства, объ­ единяются в группы с одинаковым набором свойств. Опре­

предприятия либо отрасли и могут рассматриваться как информационное отображение их функционирования.

5 834

"Глава III. МЕТОДЫ УПОРЯДОЧЕНИЯ СИСТЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

§1. Классификация методов сжатия показателей

иисходных данных

Переработка все увеличивающегося объема информа­ ционных данных, циркулирующих^ при управлении производ­ ством, не может быть эффективно организована одним лишь традиционным количественным путем — воздействием на технические средства, в которых циркулирует информация; необходим и второй путь: воздействие на сам объект — ин­ формацию.

Объем различной информации, поступающей от объек­ тов контроля и управления, а' также циркулирующей между отделами, участками и другими подразделениями и отдель­ ными исполнителями работ, значительно превышает воз­ можности 'современной вычислительной и организационной техники. G этим объемом не в состоянии справиться совре­ менные ЭВМ.

Что касается передачи данных, то телетайпные, теле­ фонные и каналы радио тем более не могут обеспечить уп­ равляющую систему необходимой информацией.

Перспективным направлением в решении данной про­ блемы является организация предварительной фильтрации данных и передача из них наиболее существенных, то есть только тех, которые необходимы получателю для управле­ ния процессом.

Такое техническое решение названо «сжатием данных», Оно позволяет сокращать избыточную информацию, что, в свою очередь, дает возможность увеличивать скорость пере­ дачи, снижать затраты времени на вычислительные опера-

66

ции, уменьшать емкость необходимой памяти на ЭВМ, а так­ же сокращать время, требуемое для восприятия данных по­ лучателем. Сжатие данных возможно как при ручной, так и при механической обработке данных. Оно позволяет исклю­ чить значительную часть трудоемких операций по фиксации и переработке избыточных даннв1х, а также установить, наи­ более рациональный режим обмена информацией между производственно-экономическими подразделениями предприя­ тия.

Смысл организации процесса сжатия данных состоит в том, чтобы, изучив статистические и другие свойства источ­ ника и оценив на' основании этого количество информации, созданной источником, так проявить эту информацию мате­ риально,, чтобы длина сообщения равнялась в соответствую­ щих единицах созданному количеству информации. Сжатие данных можно осуществить в отдельных случаях и без зна­ ния статистических свойств, то есть когда не выявлена внут­ ренняя структура информации вероятностного или семанти­ ческого характера.

Итак, в наиболее Общей формулировке под сжатием дан­ ных следует понимать сокращение объема передаваемых со­ общений до некоторого допустимого предела.

Целью сжатия данных, является формирование мини­ мального количества величин, обеспечивающих представ­ ление в общем случае непрерывного поведения характерис­ тик объекта с наперед заданной вероятностью.

Обычно полезным для потребителя информации резуль­ татом исходных данных представляется информация, необ­ ходимая для анализа контролируемого объекта, выбора ва­ риантов и принятия решения.

В связи с этим задача сжатия информации должна ста­ виться как задача получения данных, достаточных для про­ ведения такого анализа, выбора вариантов и принятия реше­ ния. Реализация задачи сжатия данных осуществляется уст­ ройствами, называемыми кодерами. Эти устройства могут быть установлены непосредственно после источника инфор­ мации, в начале канала передачи данных; перед регистри­ рующей или вычислительной машиной. Устройства, , произво­ дящие обратные преобразования или декодеры, устанавли­

67

ваются в конце канала передачи и непосредственно перед потребителем информации.

На практике часто отдельные кодеры могут совмещать по нескольку функций, либо функции кодирования и декоди­ рования выполняют ЭВМ, источник и потребитель информа­ ции.

Основным требованием к методам, решающим задачу сжатия, является то, что они должны предусматривать сов­ местную обработку в одном устройстве сигналов всех источ­ ников информации, характеризующих поле контролируемых параметров.

Выбор метода сжатия зависит от того смысла, который вкладывает в понятие «полезная информация» ее потреби­ тель.

До настоящего времени методы сжатия данных исполь­ зовались в основном для повышения эффективности много­

мации в реальном масштабе в кибернетических устройствах. Сейчас эти методы начинают использоваться для сжатия производственно-экономической информации.

Все известные методы сжатия, которые могут быть ис­ пользованы в производственных системах управления, по ха­ рактеру воздействия на передаваемые сообщения представ­ лены на схеме, изображенной на рис. 4. Сущность и область применения каждого из методов рассмотрены в последую­ щих параграфах главы.

§ 2. Рациональное описание результатов наблюдения за производственными процессами

Для рационального описания результатов наблюдения за производственными процессами могут бырь использованы разностное кодирование, метод редукции сч сжатие с учетом вероятностных свойств сообщений.

Разностное кодирование представляет собой форму ра­ ционального описания сообщений о характере и величине изменений наблюдаемого процесса за определенный интер­ вал времени. Вариантами разностного кодирования являют­ ся также методы передачи приращений (разностей двух со­ седних значений исследуемого процесса) или их знаков.

68

В отличие от обычных систем дискретной передачи сообще­ ний в виде полного мгновенного значения исследуемой вели­ чины сигнал в системах, использующих разностное кодиро­ вание, соответствует только приращению физической вели­ чины. В таких системах сигналы несут информацию о факте изменения физической величины и о характере этого изме­ нения.

Восстановление • функции передаваемого сообщения на приемном конце системы осуществляется алгебраическим суммированием импульсов.

Рациональное кодирование эффективно может использо­ ваться в системах контроля за изменениями исследуемых процессов, где вопрос стабильности нулевого уровня являет­ ся второстепенным, а основными факторами являются опе­ ративность регистрации и простота реализации.

Недостатком метода является то, что с течением време­ ни вероятность все большего отклонения принятого сообще­ ния от переданного возрастает, то есть происходит.накопле­ ние ошибки.

В связи с этим в таких системах вероятность искаже­ ния сигнала должна выбираться таким образом, чтобы к концу работы накопленная ошибка не превышала допусти­ мую. При длительной работе для борьбы с накоплением ошибки необходимо осуществлять периодическую корректи­ ровку, то есть периодически восстанавливать на приемном конце системы полное текущее значение передаваемого сооб­ щения или заведомо выбранное его значение (среднее, наи­ более вероятное и т. п.). Периодичность проведения кор­ ректировки определяется необходимой точностью системы управления и уровнем помех в каналах связи.

В качестве примера рассмотрим процесс учета и конт­ роля производственных показателей шахты. Фрагмент шахт­

09