Технологии и системы сбора и обработки информации о технологических процессах

В настоящее время прослеживается тенденция к максимальному приближению  информационных и программных ресурсов к пользователю. ПЭВМ, работающие в  сети, имеют существенное преимущество перед АРМ, работающими в режиме разделения времени. А, главное, средства интеллектуального интерфейса обеспечивают пользователя простыми и надежными  способами решения своих профессиональных задач.

Возвращаясь к вопросу  об этапах разработки технологических  процессов, необходимо сказать, что  на заключительном этапе производится контроль и выпуск результатных документов.

Известно, что все этапы  разработки технологических процессов (предпроектная стадия, техническое проектирование, стадия рабочего проектирования, ввода в действие, функционирование, сопровождение, модернизация) документируются.

Документирование — оформление описания выбранных вариантов построения информационной технологии с комментариями, обеспечивающими их использование  в процессе эксплуатации системы.

Наличие документального  обоснования позволяет проверить  правильность варианта.

 
Параметры технологических  процессов

Рациональное построение и оптимизация информационных технологий возможны только на основе использования  параметрической модели процесса.

Параметры — измеримые  величины, характеризующие структуру  процесса и его развитие. Параметры  информационных технологий отражают взаимосвязанное  множество характеристик процессов. Параметры элементов системы  проектирования информационной технологии взаимозависимы

Рассматривая основные характеристики технологических процессов обработки  данных, используются обобщенные показатели с дальнейшей их детализацией на других уровнях анализа системы обработки  данных.

 
К таким параметрам относятся:

·       экономический эффект от автоматизации обработки данных (ОД);

·       капитальные затраты на средства вычислительной и организационной техники;

·       стоимость проектирования тех. процессов ОД;

·       ресурсы на проектирование и эксплуатацию системы;

·       срок проектирования технологии ОД;

·       эксплуатационные расходы;

·       параметры функциональных задач;

·       параметры вычислительной и организационной техники;

·       стоимость организации и эксплуатации БД или файлов данных;

·       параметры структур хранения и стоимость хранения данных;

·       время доступа к данным;

·       время решения функциональных задач пользователей;

 
·       эффективность методов контроля.

Анализируя вышесказанное, можно выделить три группы параметров: исходные — параметры задач, параметры  ВТ, ресурсы, параметры структур хранения; промежуточные и результатные — экономический эффект от автоматизированной обработки данных, эксплуатационные расходы, срок и стоимость проектирования и т. д.

На технологию обработки  данных влияют факторы, не зависящие  или слабо зависящие от проектировщика, — нерегулируемые, и факторы, на которые он может оказать существенное влияние, — регулируемые (управляемые).

К нерегулируемым параметрам технологии можно отнести: объем  входных и выходных данных; сложность  алгоритма и объем вычислений; периодичность и регламентность решения задач; степень использования результатов одной задачи в других задачах; параметры жестко заданных технических средств и общесистемного программного обеспечения и т. д.

К регулируемым параметрам технологии можно отнести выбор  характеристик технических средств  и программного обеспечения, параметры  информационного обеспечения, методы контроля и защиты данных, размещение технических средств, последовательность операций технологического процесса.

В процессе выбора регулируемых (управляемых) параметров при проектировании технологии обработки данных хорошим  подспорьем является использование  методов математического моделирования. Иногда для упрощения задачи приходится рассматривать отдельные фрагменты  технологического процесса, осуществляя  поиск рациональных решений. Таким  методом надо пользоваться очень  осторожно, так как частичная  оптимизация может оказать отрицательное  влияние на общую оптимизацию.

Практика обработки данных и ряд теоретических исследований показали целесообразность выбора некоторых  значений регулируемых параметров технологии в случае принятия нерегулируемыми  параметрами определенного значения. Например, при большом объеме входных  данных с целью уменьшения затрат времени на их обработку рекомендуется  подготовку данных осуществлять на многопультовых системах подготовки данных на магнитном носителе. При этом следует максимально использовать программные методы контроля с точной локализацией ошибок, обнаруженных в процессах ввода и обработки информации. Это позволяет обеспечить процесс нахождения и исправления ошибок.

Большой объем входных  данных диктует в качестве целесообразной технологии выбирать такую технологию, которая предусматривает уменьшение количества вычислений в программах вывода, обеспечение возможности  возобновления печати в случае сбоя, обрыва и замятия бумаги, обеспечение  надежности устройств вывода, в том  числе путем резервирования, проработки методов размножения табуляграмм  и т. п.

Сложность алгоритма и  большой объем вычислений определяют необходимость создания в программах контрольных точек, которые позволят возобновить обработку данных в  случае каких-либо сбоев ЭВМ не с  самого начала, а с ближайшей контрольной  точки.

 
. Критерии качества  технологических процессов

Проектирование рациональной технологии следует рассматривать  как задачу принятия решений. Каждая задача такого типа характеризуется  наличием ряда целей и наличием различных  путей достижения этих целей с  различной эффективностью их реализации. Эффективность реализации различных  вариантов технологического процесса должна быть количественно определена, т. е. выражена с помощью определенной величины: критерия эффективности.

Пользуясь этим показателем, можно определить сравнительные  достоинства и недостатки различных  вариантов организации технологических  процессов. Кроме того, углубляясь в сравнительные оценки, необходимо говорить и об эффективности использования тех или иных готовых программных продуктов однотипных или близких по своим функциональным возможностям, будь то табличные процессоры, текстовые редакторы, базы данных или интегрированные ППП. Чем может быть обоснован выбор того или иного программного продукта при решении конкретных экономических задач?

Анализируя сложность  системы (например, промышленное предприятие) в качестве критерия часто используется отношение затрат и выпуска. Этот критерий целесообразно применять  и при анализе технологии обработки  данных. Выпуском при этом можно  было бы считать удовлетворение информационных потребностей пользователей. При этом затраты и выпуск должны быть выражены в одних и тех же единицах. Тогда  критерий оценки вариантов технологий может быть определен величиной:

K = W – Z

где W — стоимостная оценка выпуска;

Z — затраты на разработку (приобретение, модификацию) и функционирование  технологии обработки данных.

При этом предпочтение отдается варианту с большим значением K.

В настоящее время, к сожалению, нет достаточно надежных способов определения  стоимостной оценки выпуска. 
Но, когда для разных технологий имеем одинаковое удовлетворение информационных потребностей пользователей, в качестве критерия эффективности можно принять затраты (Z). В этом случае выбор вариантов технологий должен осуществляться по минимуму затрат.

 
         Затраты можно разложить на ряд составляющих:

Z = Zr + E + Ze + Zm,

где Zr — разовые затраты на разработку, отладку, внедрение технологии, приобретение дополнительного оборудования, обучение персонала и т. д.

E — коэффициент эффективности  капитальных вложений;

Ze — эксплуатационные затраты, связанные с работой по выбранной технологии;

Zm — затраты, связанные с модификацией и адаптацией технологии обработки данных.

Помимо глобального критерия, рассмотренного ранее (эффективность), используются и локальные критерии, одним из которых является время  решения задачи на ЭВМ. В настоящее  время поставлен и решен целый  ряд задач по рациональной и оптимальной  технологии обработки данных. Эти  задачи связаны с выбором организации  информационных массивов, выбором способов обработки данных, в частности  выбором методов сортировки, способов разделения задач на модули, поиска информации.

Большое внимание уделяется  методам обеспечения достоверности  и надежности информации и т. д.

В основе качественной оценки информационной технологии лежит многообразие методов и способов их конструирования. Важнейшим показателем является степень соответствия информационной технологии научно-техническому уровню ее развития.

Другим важнейшим показателем  качества информационных технологий является функциональная полнота (F) — отношение  областей автоматизированной обработки  информации (Qa) к области обработки информации (Qи) для функционирования всей системы управления: 
F = Qа / Qи

Показатель своевременности  переработки информации (Ксв) определяется числом значений показателей, разработанных в рамках информационной технологии в течение определенного времени (t), и значений показателей, полученных за пределами планового срока их представления (Dt):

Kсв =(t - Dt) / t

Качественной характеристикой  информационных технологий являются показатели их надежности. Различают функциональную и адаптивную надежности.

Функциональная — свойство информационных технологий с определенной надежностью реализовать функции информационного программно-технологического обеспечения, технического и эргономического обеспечения.

Адаптивная — свойство информационной технологии реализовывать  свои функции при их изменении  в пределах установленных при проектировании границ:

Kад = to / (to+tв),

tо — cреднее время между отказами, обратно пропорционально величине интенсивности потока отказов;

tв — среднее время восстановления, обратно пропорционально интенсивности потока восстановлений.

 
Критерии оптимизации  информационных технологий

Экономические задачи (плановые, учетные, управленческие и т. д.) нуждаются  в информации о развитии и потребностях экономики, о состоянии объектов управления. Эта информация позволяет  проанализировать деятельность объекта  за прошедший период, сделать обобщающие выводы и дать прогноз будущей  деятельности объекта управления.

Для экономических задач, реализуемых в диалоговом (интерактивном) режиме характерны следующие факторы:

 
1.     Многовариантность решений (каждая задача имеет различные варианты, отличающиеся друг от друга экономическими показателями, расходуемыми ресурсами, достигаемым экономическим эффектом) 
2.     Наличие критерия оптимальности.

Многовариантность решений задачи диктуется существованием различных путей для достижения цели, поставленной в задаче. При этом немаловажную роль играет вмешательство человека в ход решения задачи.

Интерактивный режим решения  задачи чаще всего применяется в  оперативном управлении экономическим  объектом. Данные здесь чаще подвержены изменениям, модернизации, и требуются  ответы в различных разрезах и  на многочисленные вопросы. Экономическая  задача, как правило, многокритериальна, поэтому для выбора критерия необходимо участие человека. 
 
Многовариантность и многокритериальность экономических задач предполагает их реализацию как человеко-машинных процедур.

Одним из параметров экономических  задач, решаемых в интерактивном  режиме, является сложность алгоритма (объем вычислений и сложность  процедур обработки данных, требующих  больших контрольных моментов в  технологическом процессе АОЭИ).

Большое значение имеют также  периодичность решения задачи и  частота использования входных  и результатных данных. Рост периодичности  требует минимизации времени  и эксплуатационных расходов на решение  задачи, повышает степень оперативности  результатов расчета и количества контрольных операций. Увеличение частоты  использования показателей приводит к повышению требований к их достоверности  и росту автономности внесения изменений  в хранимые данные. Для организации  процесса автоматизированного решения  задач характерно широкое применение методов логико-синтаксического  и арифметического контроля исходных, промежуточных и результатных данных.

 
 Средства проектирования технологических процессов