Чистякова М.А. Теоретические основы автоматизированного управления, страница 4

Специфические принципы системного подхода.

1. принцип системности;

2. принцип иерархичности познания. Требует трехуровневого изучения предмета:

• изучение самого предмета - «собственный уровень»;

• изучение этого же предмета как элемента более широкой системы - вышестоящий уровень;

• изучение этого предмета в соответствии с составляющими данный предмет компонентами - нижестоящий уровень.

1. принцип интеграции - изучение интегративных свойств и закономерностей систем и комплексов систем, раскрытие основных механизмов интеграции целого;

2. принцип формализации - получение количественных характеристик, создание методов сужающих неоднородность понятий, определений, оценок.

Системный анализ является научным направлением, обеспечивающим на базе системного подхода разработку методов и процедур решения слабострукторизованных систем при наличии существенной неопределенности.

Объектом системного анализа являются различные системы.

Предметом системного анализа являются общесистемные характеристики и взаимосвязи системы с окружением.

Задачами системного анализа являются:

• разработка общих принципов проведения исследований сложных систем, включая принципы интегрирования различных методов;

• разработка методов разрешения проблемы сложности и неопределенности;

• решение проблемы предельных характеристик системы;

• разработка принципов имитационного моделирования.

Основные концепции системного анализа:

1. системный подход;

2. количественная оценка различных свойств, характеристик и факторов и построение на их основе математической модели;

3. процессуальное рассмотрение всех стратов системы (морфологического, функционального, информационного, прагматического), обеспечивающее определение перспектив развития и более отчетливых целей;

4. широкое использование ЭВТ.

Методы системного анализа.

Методы системного анализа можно разбить на группы:

1. эвристическое программирование;

2. семиотические методы;

3. методы аналогий;

4. аналитические методы;

5. имитационное моделирование.

Методические и организационные принципы проектирования АСУ.

Автоматизированные информационно-поисковые системы должны удовлетворять некоторым системным требованиям:

• АИС должны иметь четко поставленную цель, решать задачи более высокого уровня, чем в ранее существующей системе, автоматизированная система должна не только обеспечивать автоматизированный режим решения задач системы, но обеспечивать новый более эффективный режим функционирования системы в новых условиях автоматизации;

• АИС должна иметь критерий эффективности, согласуемый с вышестоящими системами;

• система должна быть построена на базе общей алгоритмической модели;

• в системе должен быть реализован принцип минимизации и стандартизации элементов, максимизации использования типовых проектных решений;

• система строится на единой информационной базе;

• наличие единой технической базы;

• процесс сбора, передачи и контроля первичных данных должен быть автоматизирован;

• система должна иметь устойчивую основную структуру и обладать способностью к эволюционному развитию;

• структура аппарата управления должна быть приведена в соответствие с новой технической базой информационного обеспечения.

Принципы проектирования АИС:

1. Принцип решения новых задач. Необходимо использовать средства автоматизации не только для решения традиционно сложившихся задач и приемов управления, но и перестраивать эти методы в соответствии с новыми возможностями. На практике это означает, что при анализе объекта управления выявляются потери, происходящие из-за недостатков организационного управления. И этот анализ ложится в основу определения состава задач автоматизации и их постановки.

2. Принцип экономической целесообразности. Данный принцип предполагает получение экономического или социального эффекта от создания АИС.

3. Принцип системного подхода. Проектирование АИС должно основываться на системном анализе как объекта, так и системы управления. При проектировании должны быть определены и критерии функционирования объекта системы управления и проведен структурный анализ, вскрывающий весь комплекс вопросов, который необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям. В рассмотрение также включаются экономические и организационные вопросы.

4. Принцип первого руководителя.

5. Принцип иерархичности. АС для достаточно сложных объектов создаются по иерархическому принципу. Под иерархией понимается наличие нескольких уровней управления. Иерархическое построение АС предполагает: - последовательное вертикальное расположение подсистем, составляющих систему; - право вмешательства (приоритет) подсистем верхнего уровня в деятельность подсистем низшего уровня; - зависимость действий верхнего уровня от фактического использования своих функций низшими уровнями. Иерархические системы достаточно легко обеспечивают процессы интеграции и децентрализации.

6. Принцип непрерывного развития системы. По мере развития объекта и системы управления возникают новые задачи, совершенствуются старые. Все это требует включения в структуру и функции АС средств, обеспечивающих эволюцию различных компонентов АСУ, т.е. реализации системы на принципах полиформизма ( Обеспечения многовариантности проектных решений с тем, чтобы обеспечить их применение в различных конкретных АС) и субоптимальности ( Предусматривает такую организацию проектных решений, при которых при объединении отдельных проектных решений в систему общая эффективности системы не снижается).

7. Принцип стандартизации и типизации. Стандартизация и типизация элементов АС, является комплексным мероприятием и в значительной мере определяет успех разработки системы и зависит от того, насколько точно и полно разработчикам системы удалось определить и описать состав элементов, ввести основные понятия, определяющие состав и границы данной АС на различных этапах исследования и разработки, обеспечить возможность планирования и управления разработкой системы с точностью до отдельных элементов; обеспечить выбор готовых типовых проектных решений и определить направления типизации новых проектных решений, создать исходную базу для разработки методики описания ТПР. Использование ТПР как составных частей и блоков при проектировании АС для конкретных объектов позволяет значительно сократить трудоемкость разработки и время внедрения, получить большое разнообразие проектных решений.

7. Стадии создания АСУ

Установлены следующие стадии создания АСУ:

предпроектная стадия, включающая разработку технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на создание АСУ;

стадия разработки проектов, включающая разработку технического и рабочего проектов, а для небольших информационных систем единого технорабочего проекта;

стадия ввода в эксплуатацию, включающая проведение монтажных и пуско-наладочных работ по технической части системы, завершение мероприятий по подготовке организации к внедрению АСУ, опытную эксплуатацию и приемо-сдаточные испытания системы.

Задачей предпроектной стадии является определение целесообразности и производственной необходимости создания АСУ. На основе сбора и анализа данных, характеризующих возможности повышения производительности функционирования объекта автоматизации за счет снижения материальных, финансовых и трудовых затрат, повышения качества в условиях эксплуатации автоматизированной информационной системы. При этом первоначально в ТЭО определяются основные направления автоматизации объекта, а в дальнейшем в рамках ТЗ дается детальная постановка задач подлежащих автоматизации и описание процесса функционирования объекта в условиях использования АСУ.

На основе согласованного и утвержденного заказчиком технического задания разрабатывается технический проект и рабочий проект. Иногда разрабатывается технорабочий проект, объединяющий технический и рабочий проекты. На этапе разработки технического проекта осуществляются работы по подготовке к вводу АСУ в эксплуатацию, проектированию информационного и программного обеспечения АСУ подготовке содержания информационной базы системы, комплектования технического обеспечения АСУ.

Стадия ввода в эксплуатацию предполагает постепенный переход от существующих методов управления к использованию функциональных комплексов задач разработанных в рамках АСУ. При этом выделяется два этапа: опытная и промышленная эксплуатация. Такая технология внедрения АСУ дает возможность выявить недостатки разработанной системы на этапе опытной эксплуатации и устранить их до приема системы в промышленную эксплуатацию.

Предпроектная стадия включает комплекс научно-исследовательских работ и организационных мероприятий, цель которых - определить целесообразность создания АСУ, и в случае положительного заключения, разработать техническое задание.

Можно выделить следующие этапы предпроектной стадии:

1.1 Формирование исследовательского коллектива.

1.2. Планирование работ, предусматриваемых на предпроектной стадии.

1.3. Обследование существующей системы.

1.3.1. Исследование характер деятельности организации.

1.3.2. Определение организационной и функциональной структуры организации.

1.3.3. Изучение документов и массивов информации.

1.3.4. Определение используемых средств обработки информации.

1.3.5. Формализация потоков данных.

1.3.6. Определение затрат на функционирование системы.

1.4. Критический анализ существующей системы.

1.4.1. Обобщение выявленных недостатков.

1.4.2. Изучение причин недостатков.

1.4.3. установление целесообразности автоматизации.

1.5. Выработка новых проектных решений и исследование целей.

1.5.1. Определение целей автоматизации.

1.5.2. Поиск возможных проектных решений.

1.5.3. Исследование средств реализации проектных решений.

1.5.4. Формализация принятых проектных решений.

1.6. Комплектование документации предпроектной стадии.

1.7. Принятие решения.

Формирование исследовательского коллектива. В состав исследовательского коллектива должны входить не только разработчики, но и сами пользователи. При формировании исследовательского коллектива следует учитывать следующие факторы: коллектив должен составлять однородную, психологически совместимую группу; членам коллектива придется принимать решение, которое может повлечь за собой прекращение выполнения работ; квалифицированность сотрудников. При организации работы исследовательского коллектива следует учитывать принцип «первого руководителя», из которого следует, что первый руководитель организации должен являться координатором ведущихся работ или назначить для выполнения этих обязанностей ответственного руководителя.

Планирование работ. При планировании работ следует определить перечень всех направлений по которым следует проводить исследования, Для этого необходимо максимально использовать опыт сотрудников организации. План работ должен содержать перечень работ, сроки их выполнения, ответственных исполнителей. План может быть представлен в виде таблицы или графика.

Обследование существующей системы. Обследование системы предполагает определение организационной, функциональной структуры системы и анализ состава информации обрабатываемого системой.

Организационная структура представляет собой перечень подразделений организации с учетом их подчиненности. Если в качестве объекта автоматизации выступает какое-либо одно - подразделение организации определяется должностная структура подразделения.

Изучение должностной структуры дает возможность понять содержание используемых процедур управления, смысл некоторых документов, суть отношений между сотрудниками. В результате изучения определяется функциональная структура организации, функциональные обязанности лиц, имеющих отношение к разрабатываемой задаче.

На этом этапе изучения следует помнить, что конкретная задача управления реализуется определенным набором функций, хотя часто встречается взаимозаменяемость этих понятий: задача - функция.

При изучении обязанностей должностных лиц, имеющих непосредственное отношение к анализируемой задаче, особенно тщательно изучается круг их функциональных обязанностей, характер выполняемых ими работ и сроки выполнения. Изучение функциональных обязанностей каждого должностного лица должно быть направлено на выявление их перегрузки, а также основных недостатков существующей организационной структуры.

Роль разработчика и пользователя в постановке задач управления

При разработке автоматизированных систем управления ведущую роль играет разработчик. Решая задачи изучения системы подлежащей автоматизации, он определяет качество разработки системы. В то же время, в основе определения целесообразности автоматизации лежит принцип совершенствования процедур управления и функционирования объекта в целом. На разработчике лежит ответственность за разработку автоматизированной системы позволяющей принимать оптимальные управленческие решения, обеспечивающей непрерывность развития системы.

Высокие потребительские требования в части функционального наполнения и технологического исполнения предполагают обязательное участие заказчика (пользователя системы) в процессе создания, внедрения и эксплуатации системы. Особенно необходимым представляется соблюдение условий предоставления заказчиком всей необходимой информации, касающейся предварительных исследований, связанных с построением бизнес-процессов решаемых задач, на стадии предпроектного обследования организации, предприятия, фирмы. Однако этим участие заказчика не ограничивается. Отношения сотрудничества предполагают непосредственное его участие в процессе постановки задач на каждом рабочем месте исполнителя.

Заказчик, пользователь системы должен не только определиться в своих предпочтениях по поводу задач автоматизации, но и активно участвовать в разработке концепции автоматизации, оценке качества интерфейса. Кроме того, на заказчике лежит обязанность подготовки контрольного примера исходя из задания разработчика.

Прежде чем разрабатывать математическую модель и блок-схемы программ, специалисты-проектировщики с заказчиком должны прийти к однозначному согласию по вопросам состава и стоимости оборудования, на котором будет реализовываться система; необходимого и достаточного объема информации, который придется обрабатывать в процессе эксплуатации системы; требуемого количества и профессионального состава служащих и специалистов; способов представления входных и результатных данных, содержания накапливаемой в базе данных информации, а также состава и числа ее носителей; объема финансовьrx, трудовых и материальных затрат, необходимых для бесперебойного и эффективного функционирования системы.

Одновременно уже на стадии проектирования происходят обучение и психологическая подготовка персонала фирмы к работе в условиях автоматизации. Технология обработки информации и должностные инструкции участников технологического процесса разрабатываются и утверждаются на этапе рабочего проектирования, при этом их содержание и формы представления обязательно обсуждаются с пользователями.