2015-10-16
1312
ИРЗ и их комплексы составляют основу любой АИС, определяют ее возможности по автоматизации профессиональной деятельности.
Требования к СПО. Ввиду особой важности и значимости этих элементов СПО их разработка организуется в соответствии с требованиями Федеральных законов, указов, циркуляров, директив, ГОСТов и других руководящих документов [13, 14]:
· достоверность результатов использования ИРЗ и их комплексов;
· оперативность получения результатов;
· соответствие ИРЗ и их комплексов уровню руководства;
· системный подход к созданию и применению СПО;
· обеспечение безопасности информации.
Достоверность результатов. Под достоверностью результатов использования ИРЗ (расчета, моделирования) будем понимать соответствие значений параметров, получаемых в результате решения задачи, их требуемым («истинным») значениям.
Возможными причинами недостоверности получаемых в процессе расчетов результатов являются:
· неадекватность применяемой математической модели операции (процесса, явления);
· низкая точность вычислений;
· ошибки в алгоритме переработки информации, в соответствии с которым работает задача;
· ошибки пользователя при проведении расчетов;
· ошибки (сбои) в работе ЭВМ.
Под адекватностью в теории систем понимается степень соответствия используемой ММ реальному процессу (системе, объекту). Следовательно, для оценки адекватности ММ необходимо провести реальную операцию, осуществить математическое моделирование этой же операции в тех же условиях и сравнить реальные результаты операции с результатами моделирования, используя некоторый показатель, например показатель эффективности операции. Если результаты реальной операции будут хорошо согласовываться с результатами моделирования, то это означает, что используемая ММ в данных условиях проведения операции является адекватной реальному процессу (системе, объекту). Важно отметить, что в этом случае можно количественно оценить адекватность модели в рамках суждений типа «результаты моделирования расходятся с реальными не более чем на 10 %».
Формально оценить адекватность модели не всегда удается, поскольку не всегда возможно проведение реальной операции для сравнения с результатами моделирования (например, для моделей операций, предусматривающих применение ядерного оружия, или крупномасштабных экономических моделей). В таких условиях под адекватностью принято понимать степень доверия должностного лица к результатам моделирования, используемым для принятия решений. При этом невозможно ввести показатель, объективно характеризующий степень адекватности модели. Модель может быть или адекватной, или неадекватной. Должностное лицо должно сделать вывод об адекватности модели на основании анализа существа модели и полноты учета всех факторов, влияющих на проведение операции в конкретных условиях.
Низкая точность вычислений также может стать причиной недостоверности получаемых результатов расчета. Существуют две возможные причины возникновения ошибок вычислений: методические ошибки и ошибки округления. Методические ошибки связаны с использованием приближенных численных методов (например, при использовании метода численного интегрирования или дифференцирования функций). Ошибки округлений связаны с тем, что числа в ЭВМ представляются всегда с некоторой точностью, определяемой количеством значащих цифр в записи числа (для современных ЭВМ такие ошибки практически всегда связаны с неверными действиями пользователей, в частности при программной реализации ИРЗ).
Ошибки в алгоритме переработки информации, в соответствии с которым работает ЭВМ, являются достаточно редким источником недостоверности результатов расчетов и, как правило, бывают связаны с неучетом в алгоритме задачи всех возможных вариантов исходных данных. При некоторых вариантах исходных данных могут возникнуть ситуации, когда алгоритм задачи работает с ошибками. Поэтому при создании алгоритма задачи необходимо тщательно проанализировать возможные значения исходных данных и определить их допустимые значения. Выявление ошибок в алгоритме переработки информации является одной из важнейших целей при проведении контрольных расчетов на этапе приемки ИРЗ.
Ошибки пользователя при проведении расчетов на первый взгляд невозможно исключить за счет создания специальных алгоритмических и программных средств. Тем не менее существуют способы уменьшения возможностей для появления таких ошибок (конечно, имеются в виду непреднамеренные, «случайные» ошибки). Речь идет о программном контроле вводимой пользователем информации. Эта информация может включать значения параметров или команды. Как правило, при вводе параметров можно программно проконтролировать допустимость значения вводимого параметра, причем ограничения на значения параметра могут быть как постоянными, так и изменяться в зависимости от значений других параметров. Например, в задаче планирования транспортной операции по доставке потребителям какой-либо продукции допустимые значения скорости движения зависят от типов транспортных средств, участвующих в операции, и состояния дорог на маршрутах движения.
Что касается контроля команд, вводимых пользователем, то он может включать проверку допустимости данной команды на конкретном этапе работы с задачей (например, проверка наличия всех необходимых исходных данных перед выполнением команды начала расчета), а также выдачу на экран монитора запроса для подтверждения пользователем намерения выполнить какую-либо важную команду (например, при уничтожении каких-либо данных на экран монитора выводится вопрос: «Вы действительно хотите уничтожить эти данные?» и требуется утвердительный ответ пользователя для выполнения команды). Кроме того, особо ответственные команды могут предусматривать запрос на подтверждение полномочий на их проведение (например, ввод пароля).
Ошибки (сбои) в работе ЭВМ могут повлиять на достоверность результатов расчетов, если они не селектируются техническими средствами и операционной системой. Единственным средством исключения неселектируемых ошибок (сбоев) в работе ЭВМ является повторное решение задачи. Поэтому наиболее ответственные расчеты должны дублироваться на другой ЭВМ и (или) с использованием другой задачи, имеющей аналогичный алгоритм.
Оперативность получения результатов. Под оперативностью получения результатов расчетов на ИРЗ понимается возможность практического использования результатов их решения (расчетов, моделирования) либо в реальном ритме работы, либо за заданное время. Задача обладает требуемой оперативностью решения, если время работы пользователя с ней обеспечивает своевременное применение получаемых результатов в профессиональной деятельности. Время работы с задачей включает время на настройку (при необходимости) ПО (а иногда и технических средств), подготовку исходных данных, ввод их в ЭВМ, проведение расчетов и выдачу результатов в виде, удобном для дальнейшего использования.
Таким образом, оперативность получения результатов расчетов является интегральной характеристикой, которая включает в себя не только скорость вычислений по алгоритму задачи, но и скорость ввода исходных данных, а также получение результатов в виде, не требующем какой-либо дополнительной обработки (переписывания, перепечатывания и т.д.). Поэтому при создании ИРЗ необходимо предусматривать минимально необходимый объем исходных данных, вводимый пользователем при использовании задачи, а также удобство их ввода.
Соответствие уровню руководства. Под требованием соответствия ИРЗ и их комплексов уровню руководства понимается:
· использование в них информации с детализацией и точностью, которыми располагает должностное лицо (лица), работающее с задачей;
· представление результатов в наглядном (привычном для пользователя) виде, соответствующем форме и содержанию реальных документов;
· применение показателей, имеющих для конкретного должностного лица ясный технический, оперативный и физический смысл (так называемых транспарентных показателей).
Системный подход. Требование системного подхода означает, что все создаваемые ИРЗ и их комплексы должны быть составными элементами общей системы задач и моделей, т. е. согласованы между собой по цели и назначению; составу учитываемых факторов и ограничений; содержанию и формам входных и выходных документов, показателей и критериев эффективности, нормативов; структуре и содержанию информационной базы, принципам защиты обрабатываемой информации.
Обеспечение безопасности информации. Требование обеспечения безопасности обрабатываемой информации заключается в исключении возможности уничтожения или искажения информации, обрабатываемой на ЭВМ, а также возможности несанкционированного получения этой информации не допущенными к ней лицами. Выполнение данного требования достигается осуществлением комплекса организационных мероприятий и технических мер.
Принципы разработки и использования СПО. Помимо основных требований к создаваемым ИРЗ и их комплексам, руководящими (нормативными) документами определены и основные принципы разработки и поддержания в работоспособном состоянии элементов СПО. Руководство данными принципами является обязательным и позволяет создавать и применять ИРЗ и их комплексы, отвечающие приведенным в подразд. 2.3 требованиям. Сформулируем эти принципы применительно к средствам автоматизации наиболее сложной области профессиональной деятельности — управлению сложными человеко-машинными системами экономического назначения:
· централизованная разработка по единому плану и замыслу на общих информационных и математических основах;
· конкретность предназначения создаваемых задач и их комплексов;
· непосредственное руководство и участие в создании задач предприятий и фирм (организаций), в интересах которых они создаются;
· обеспечение возможности перестройки задач в процессе их эксплуатации применительно к конкретной обстановке;
· непрерывное сопровождение разработанных ИРЗ и их комплексов представителями заказчика и разработчика.
Централизованная разработка. Принцип централизованной разработки по единому плану и замыслу на общих информационных и математических основах используется при создании ИРЗ и их комплексов в рамках единой АСУ. Этот принцип должен неукоснительно соблюдаться при создании задач, результаты решения которых используются во всех или нескольких звеньях АСУ (например, задач, используемых для автоматизации управления отраслью экономики в министерстве).
Для обеспечения централизованной разработки ИРЗ в вышестоящих организациях формируется и утверждается перспективный план создания элементов СПО. В перспективном плане указывается: название ИРЗ, ее заказчик и разработчик, а также срок создания задачи. Перспективный план, как правило, разрабатывается сроком на пять лет. На основании перспективных планов разрабатываются годовые планы создания ИРЗ.
Принцип централизованной разработки ИРЗ может не учитываться организациями и фирмами, создающими одноуровневые задачи, предназначенные для применения в рамках данной организации, и использующими автономные ЭВМ (например, персональные ЭВМ, не входящие в АСУ). При этом организации выступают в роли заказчика ССПО и осуществляют разработку (совершенствование) ИРЗ на основании своих перспективных планов. Отметим, что с насыщением аппаратов управления современной ЭВТ следовать этому принципу становится все труднее и на первое место при его реализации выдвигаются организационные мероприятия.
Конкретность предназначения. Принцип конкретности предназначения создаваемых задач и их комплексов предполагает необходимость разработки элементов СПО, специально предназначенных для автоматизации решения конкретных задач управления.
На практике достаточно часто встречаются ситуации, когда создается задача для проведения научных исследований или в учебных целях, а затем предпринимаются попытки внедрения этой задачи (как правило, с некоторыми доработками) в той или иной организации.
Однако, поскольку исследовательские и учебные задачи создаются в целях проведения научных исследований или обучения, они не могут эффективно использоваться, а зачастую являются просто непригодными для автоматизации управления предприятиями и фирмами. Исследовательские задачи, обладая обычно высокими показателями достоверности результатов, имеют плохую оперативность расчетов и слабую эргономичность (не отвечают требованиям удобства и простоты работы должностных лиц с задачей). Учебные задачи имеют высокую оперативность расчетов и эргономичность, но достоверность получаемых результатов, как правило, является недостаточной для использования при автоматизации управления на практике.
Таким образом, исследовательские и учебные задачи нуждаются в существенной переработке перед их внедрением в промышленность. Такая переработка является достаточно трудоемкой, причем затраты на доработку задачи соизмеримы с затратами на создание новой задачи.
Поэтому более правильным является путь, когда ИРЗ создается специально для автоматизации деятельности руководителя или должностных лиц предприятия или фирмы при решении конкретной задачи управления персоналом. При этом, конечно, необходимо использовать отдельные математические алгоритмы, фрагменты программ, а также опыт создания и использования исследовательских и учебных задач, являющихся прототипами разрабатываемых ИРЗ.
Непосредственное руководство заинтересованных предприятий и фирм (организаций). Принцип непосредственного руководства и участия в создании ИРЗ и их комплексов предприятий и фирм (организаций), в интересах которых они создаются, является важнейшим принципом, лежащим в основе всей технологии создания СПО и обеспечивающим создание качественных задач для автоматизации управления персоналом фирм (организаций).
Разработчики задачи, как правило, плохо представляют себе специфику управления персоналом, а также роль создаваемой задачи в процессе управления и предъявляемые к ней требования. Учет этой специфики и соответствующих требований к задаче должен проводиться в процессе разработки ее оперативной постановки, являющейся совместным документом заказчика и разработчика.
Непрерывный контроль со стороны заказчика на всех этапах создания ИРЗ позволяет избежать неправильного толкования разработчиком положений и требований оперативной постановки задачи, своевременно устранить недостатки и тем самым ускорить создание и улучшить качество создаваемых задач.
Кроме того, участие в разработке оперативной постановки и контроля результатов отдельных этапов создания ИРЗ позволит должностным лицам, для которых создается задача, глубже понять механизмы переработки информации в задаче. Понимание должностными лицами этих механизмов обеспечит грамотное и эффективное применение задач в процессе решения задач управления.
Возможность перестройки. Принцип обеспечения возможности перестройки задач в процессе их эксплуатации применительно к конкретной обстановке предполагает, что при создании ИРЗ необходимо более полно учесть возможные изменения обстановки, внешних условий, а также изменения характеристик и условий применения создаваемой продукции, которые вызовут необходимость корректировки алгоритмов и программ ИРЗ.
Конечно, заранее предусмотреть и оговорить какие-либо конкретные изменения (кроме плановых, например, модернизации продукции или договорных ограничений) невозможно. Тем не менее при разработке задач необходимо учитывать возможные направления изменения тех или иных параметров и создавать такие задачи, которые позволили бы с минимумом затрат проводить их корректировку.
Непрерывное сопровождение ИРЗ и их комплексов заказчиком и разработчиком. Непрерывное сопровождение разработанных ИРЗ и их комплексов представителями заказчика и разработчика является основным условием, обеспечивающим поддержание задач и их комплексов в готовности к применению. В функцию представителей заказчика при сопровождении ИРЗ и их комплексов входит обеспечение работоспособности используемых задач, а также анализ процесса их эксплуатации и выработка предложений по их совершенствованию. Представители разработчика при сопровождении ИРЗ устраняют недостатки, выявляемые в процессе эксплуатации, и проводят совершенствование задач в плане повышения их эксплуатационных характеристик.
Организационные мероприятия. Перечисленные выше основные принципы и основные требования являются нормативной базой при разработке и применении СПО в АИС.
Организационные мероприятия включают в себя следующие этапы:
· перспективное централизованное планирование;
· организация сопровождения ПО;
· применение современных технологий программирования;
· разработка полной документации;
· применение современных методов моделирования.
Конечно, уровни обеспечения всех требований существенно зависят от класса задачи, ее назначения и особенностей применения. В зависимости от существа и особенностей применения создаваемых задач перечень требований к ним может расширяться или сужаться. Формирование конкретных требований к создаваемым задачам осуществляется совместными усилиями представителей заказчика и разработчика на этапе разработки технического задания и утверждается заказчиком.
