Диссертация (1137155), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Это не потребуетзначительных вычислительных ресурсов, однако поможет улучшить«приспособленность» особей, получаемых в результате кроссовера.Оператор мутации.Вкачествеоператоровмутациидляперестановочногокодирования используются модификации классической мутации,такие как точечная мутация, инверсия, сальтация [7]. Оператормутации, дающий лучшие результаты, будет определяется припроведении вычислительного эксперимента.При реализации функций мутации также важно учитыватьограничения порядка (2.33) для получения допустимых мутантов. Вслучае получения недопустимых мутантов так же, как и прикроссовере, выполняется операция коррекции.Коррекция.Коррекция должна выполняться при помощи специальномодифицированного алгоритма поиска с возвратами (алгоритм 2).Модифицированный алгоритм копирует из недопустимой траекториив новую траекториюсоответствующие (–все элементарные преобразования,) (в k-й позиции первое конфликтноепарное преобразование).
Затем выполняется поиск с возвратами дляпоследующих преобразований. На каждом следующем уровне деревапоиска в первую очередь проверяется возможность использования техэлементарных преобразований, которые еще не были использованы, втом порядке, в котором они находятся вТаким образом, врешение, близкое к.в результате коррекции будет построено.134Глава 4. Разработка и тестирование программногокомплекса4.1.Программная реализация системы построения иоптимизации архитектурной дорожной картыДля построения оптимальных архитектурных дорожных картразработаны база данных моделей взаимодействия архитектурныхблоков и комплекс программ, реализующий модели реструктуризацииархитектуры предприятия, функции оценки архитектурных дорожныхкарт и генетический алгоритм многокритериальной оптимизацииNSGA-II(системапостроенияиоптимизацииархитектурнойдорожной карты, далее – система).База данных и комплекс программ разработаны в средеMicrosoft Access версии 14 (Microsoft Office 2010).
Проект MicrosoftAccess включает 7 таблиц данных, 9 экранных форм, программныйкод объемом около 3000 строк на языке Visual Basic for Applications.На рис. 28 изображена схема данных системы.Рисунок 28. Схема данныхОписание таблиц базы данных системы приведено в таблице 3.135Таблица 3. Таблицы базы данных№Имяп/п1PracticesНазваниеПрактикиОписаниеТаблица практик (элементов множеств, , )2PracticeSetsМножестваТаблица множеств практик , , .практик3PracticeSetNamesЗаголовкимножествТаблица заголовков множеств практик, , .практик4PracticeValuesЦенностьТаблица значений ценности (важности)(важность)практик (функция )практик5PracticePairsПарыCодержит информацию о парах практикпрактик(комплементарность (функция ), явнаязамена практик (множество ),частичный порядок (множество ))6PracticeGroupNames ГруппыпрактикТаблица групп практик (группировка попредметным областям для удобстваработы с множествами практик)7MatricesМатрицыТаблица моделей взаимодействияархитектурных блоков(матрицизменений).
Содержит ссылки наконкретные множества , , .Система включает следующую функциональность:1. Формированиемоделивзаимодействияархитектурныхблоков:1.1. Ввод данных о практиках (архитектурных блоках текущейи целевой архитектуры предприятия, а также о факторах внешней ивнутренней среды предприятия) и группах практик.1361.2. Формированиенаборовпрактик,соответствующихмножествам исключаемых, внедряемых и постоянных практик.1.3. Ввод данных о важности практик.1.4. Ввод данных о комплементарности практик, а также опорядке выполнения изменений (для некоторых практик).2. Визуализация модели взаимодействия архитектурных блоковв виде матрицы изменений.3.
Оценка допустимости и качества архитектурных дорожныхкарт.4. Построение множества Парето-оптимальных архитектурныхдорожных карт с визуализацией целевых функций для поддержкипринятия решения при выборе варианта лицом, принимающимрешение.В приложении 2 представлен листинг основной процедурыBuildParetoSet(), при помощи которой строится множество Паретооптимальныхрешенийдляуказанной3представленмоделивзаимодействияархитектурных блоков.Вприложениилистингпроцедурынедоминируемой сортировки NDS(), при помощи которой популяциягруппируется по Парето-фронтам, в соответствии с которыми агентампопуляции присваиваются ранги.В приложении 4 представлены основные экранные формысистемы построения и оптимизации архитектурной дорожной карты.4.2.Тестирование системы построения и оптимизацииархитектурной дорожной картыТестированиесистемывыполнялосьврамкахпроектапостроения архитектуры предприятия по направлению деятельности137«Капитальноестроительство»вОАО «Сургутнефтегаз»(приложение 5).Результаты построения архитектуры предприятия в сферекапитальногостроительстваиспользованыдляформированияматрицы изменений следующим образом: множествопостоянныхпереходящимпрактикархитектурнымсоответствуетблокам(приложение 5,таблица 6) и отдельным факторам внедрения (приложение 5,таблица 9); множествоисключаемыхпрактикисключаемымархитектурным блокамтаблица Таблица 7); множество внедряемых практиксоответствует(приложение 5,соответствует новымархитектурным блокам (приложение 5, таблица 8);Всегополученоисключаемых практик иразмерностьпостоянныхпрактик,внедряемых практик.
Таким образом,матрицыизменений,соответствующейрассматриваемому бизнес-кейсу, составляет 43х46, длина траектории, длина метатраектории| |.Для оценки взаимодействий между практиками, ценностипрактик и частичного порядка внедрения практик проведена работа сэкспертами предметной области и экспертами по внедрениюинформационных систем в капитальном строительстве.Соответствующие данные введены в базу данных системы.В результате построениямножества Парето-оптимальныхархитектурных дорожных карт получено 6 субоптимальных решений(Паето-фронт № 1 в таблице 4).138Таблица 4. Результаты работы программы()№ решения№ Парето-фронта115,240,45214,25-0,20314,41-0,15414,660,40514,450,15614,480,35724,49-0,15824,530,15925,140,401024,32-0,301125,340,451224,42-0,25…………399467,12-0,65400466,84-0,85Далее совместно со специалистами предметной области иэкспертами по внедрению информационных систем в капитальномстроительстве выбрано решение № 4 (таблица 4, рис.
29). При выбореданногорешениякромесоответствиябизнес-приоритетам() и стандартного отклонения легкостипреобразований ( ()) учитывались также возможностиреализации соответствующих проектов (ориентировочный бюджет,потребность в специалистах и других ресурсах).139Рисунок 29. Визуализация Парето-фронтовПоследовательностьэлементарныхпреобразованийиархитектурная дорожная карта решения № 4 представлены вприложении 6.Применение разработанного программного комплекса приформировании архитектурной дорожной карты по направлениюдеятельности «Капитальное строительство» в ОАО «Сургутнефтегаз»позволило избежать сценариев внедрения целевой архитектуры, прикоторых предприятие могло бы столкнуться со значительнымисложностями вследствие внедрения конкурирующих архитектурныхблоков.140ЗаключениеЗадачиисследования,обусловленныецельюработыипоставленные во введении, были успешно решены.
В итогепроведенногоисследованияличноавторомбылиполученыследующие основные результаты:1. Исследованы модели и методы планирования архитектурныхпреобразований. При этом выявлены недостаточно проработанныевопросы,связанныесформализациейметодовпостроенияархитектурной дорожной карты.2. На основе применения методов теории комплементарныхвзаимодействийкданным,получаемымприпостроениикорпоративной архитектуры по методологии TOGAF, была построенаматематическая модель взаимодействия архитектурных блоков.3.
Наосновеархитектурныхматематическойблоковбылмоделипредложенвзаимодействияоригинальныйметодформальной оценки архитектурных дорожных карт, позволяющийоценить равномерность легкости архитектурных преобразований исоответствие архитектурной дорожной карты бизнес-приоритетам.4. Дляпостановкидорожнойкартызадачипредложенаоптимизацииархитектурнойматематическаямодельреструктуризации архитектуры предприятия, включающая модельвзаимодействия архитектурных блоков, а также множество всехвозможныхтраекторий(последовательностейпреобразованийархитектуры предприятия).5. Наосновемоделиреструктуризацииархитектурыпредприятия поставлена задача многокритериальной оптимизацииархитектурнойдорожнойкомбинаторной оптимизации.карты,отнесеннаякклассузадач1416. Разработаны алгоритмы построения и многокритериальнойоптимизации архитектурной дорожной карты.7.
Спроектированиразработанпрограммныйкомплекс,реализующий предложенные алгоритмы. Проведенное тестированиепрограммногокомплексаработоспособностьдемонстрирует,предложенныхалгоритмов,во-первых,аво-вторых,недостатки планирования архитектурных преобразований без учетакомплементарных взаимодействий.В ходе исследования была решена научная задача созданияметода оптимизации архитектурной дорожной карты на основеформальныхмоделей, позволяющих учитывать взаимодействиеархитектурных блоков между собой, а также влияние факторовбизнес-среды.Разработанныйметодикомплекспрограмммногокритериальной оптимизации архитектурной дорожной картыобеспечиваетлицо,принимающеерешение,эффективныминструментом для планирования архитектурных преобразований,который позволяет:1.
Построить множество Парето-оптимальных дорожных картдля последующего выбора оптимального решения;2. Обосновать выбранный вариант архитектурной дорожнойкарты;3. Снизитьтрудоемкостьоценкиразличныхвариантовархитектурной карты;4. Быстро перестроить архитектурную дорожную карту приизменении факторов внешней и внутренней среды предприятия.142Предложенный метод и разработанная база данных являютсяуниверсальными, и могут использоваться не только при построенииархитектурной дорожной карты, но и при планировании любыхмасштабных изменений на предприятии.Длядальнейшегопредставляетсяразвитиянеобходимымпредложенногопроведениеметодаисследованияиформализация в рамках модели реструктуризации архитектурыпредприятия других факторов, влияющих на последовательностьвыполнения архитектурных преобразований (например, бюджеты,ресурсы, время выполнения работ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
