Моделирование и автоматизация разработки отраслевых информационных технологий тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Моделирование и автоматизация разработки отраслевых информационных технологий"

. !

•И

министерство науки, Бысия икай

и ТЕХНИЧЕСКОЙ ПСШШМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

косковския зкономига>стати:тичйсщ1й имстигут

На правах рукописи

уда: Й19.86: 050.012.031.55(64)

гаспар'лан михаил самуилович

МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ СТРАСЛЕЕЫХ ШЗСРМАЩЮМЫХ ТЕХНОЛОГИЯ (НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЙ БЬТОВСГО ОБСЛУЖИВАНИЯ)

Специальность 08.00.13 - Эксчомико-математические методы

Автореферат диссертации »а соискание ученой степени кандидата экономически:: нрук

Москва 1992

Работа выполнена на кз4*дое Систем обработки экономической инфсрм-лсии Московского ордеча Трудового Красного Знамени йконо-ммкс-стагис'ичеокого циститута.

Дачслян Тия Яновна «-■фицмалоние оппоненгк - ректор экономических наук, профессор

Вэдуг^: организация - Институт проблем управления РАН

Уаг.ята состоится 16 апреля 1992 г. б 14-СО часов на заседали епециалил;ронаннсго совета №53.19.03 ь Москосоком■ ордена Труроього Красного Знамени око:южпо-статистическом институте по адресу: 119501, Москва, ул. Не,чиненая,7.

С диссертацией мс»ло слчаломиться и библиотеке института

Автореферат разослан " ^ 3 " март? _!992 г.

' Ученый секретарь специализированного совета кандидат экономических н'аук,

Научим* руководитель - кандидат экономических наук, доцент

л'лр-5ин Всеволод Михайлович кандидат экономических наук, доцент

ДрсПин Сергей Владимирович

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теин. Анализ опыта создания автоматизированных систем (АС) в отрасли бытоЕого обслуживания населения показывает, что их разработка провод." паеь главным образом в направлении "втоиатизации функций управления в рамках существующих на предприятиях организационно форм и методов управления. При этом вопросам достижения экономических целей хозяйственного обьекта с соответствии с .установлении.!!! критериями его' функционирования недостаточно уделялось внимания.

В условиях перехода к рыночным отношениям у предприятий и организаций отрасли бытового обслуживания появилась насущная необходимость массового использования разнообразны;: средств вычислительной техники (СВТ) в информационной деятельности. Это требует от разработчиков и пользователей АС применения новых средств, методов, моделей и алгоритмов, обеспечивамцих оптимизацию управленческих резаний, поиск быстроменяюздася целей функционирования конкретного обьекта.

Однако, зачастую, понимая всю важность информатизации, руководители предприятий все зле отказываются от проведения проектных ,-абот по внедрению информационных технологий. Это обы знается прежде всего нехваткой ерэдетв на всестороннее предпрсекткое обследование а целью выявления приемлемого варианта проектного решения, взаимоугязанного как с достихэнкем желаемого результата б информационной деятельности, так и с возможностями самого объекта внедрения. В то да время, большое количество разнообразных предприятий бытового обслуживания создает основу для выделения среди них типовых групп, обладающих сходными условиями для внедрения информационных технологий Все -зто приводит к необходимости разработки такой методики автоматизированного проектирования,

которы несла Вы в себе элементы типизации, и в то же время обладала бы гибкостью в настройке на специфику конкретных объектов проектирования.

Выбор указанной методики является чрезвычайно актуальным, поскольку методы типового проектирования удовлетворяют следухщш требованиям:

•• обеспечивают сншгние затрат на всех итапах проектирования;

- отражают передовой опыт в вопросах создания АС;

- обеспечивают возможность проектирования при минимальном участии разработчика; ,

- обладает возможностью адаптгции условиям конкретных сбьектов проектирования и к различным вычислительным ресурсам' путем варьирования параметров.

Оюугствие научно-исследовательских работ по проблеме автоматизации проектирования информационных технологий в отрасли бытового обслуживания сдерживает внедрение современных СВТ и АС на предприятиях, что негативно сказывается на результатах их произ-Еодственно-хозяйстЕенчоН деятельности.

Актуальность данной гроблематики и предопределила выбор темы диссертации и обозначила круг решаемых в ней задач.

Цели и задачи исследования.Цельк диссертационной работы является теоретическое исследование и прачтичесг.ая разработка средств автоматизации проектирования информационных технологий (ИГ) на основе использования математических методов выбора оптимальных вариантов пооектных -решений (ПР).

В соответствии с намеченной целью в работе поставлены и решены следующие задачи:

исследовано состояние современных информационных техноло-1расли бытового обслуживания и разработаны подходы к их

типизации с целью последующего тиражирования на совокупность объектов автоматизации;

- даны прэдлоу-ения по совершенствованию процесса проектирования КГ на основе индустриальных методов и формулирована обобщенная схема процесса построения адаптивного типового проекта;

- определено содержание отраслевого АБД как информационного ядре. САПР для автоматизированного формирования вариантов проектных ресенкй;

- разработаны процедуры автоматической классификации и распознавания образов на основе формальных методов, а также информации отраслевого АБД по объектам автоматизации с целью их типизации;

- построена модель и разработан алгоритм оценки научно-технического уровня проектных решений применительно к структуре отраслевого АБД;

- разработаны м.тодика и алгоритмы автоматизированного проектирования ИГ на основе математической модели выбора оптимального варианта Г(Р;

- исследованы особенности оценки экономической эффективности г.оимененич мотоцикл автоматизированного проектирования. базирующейся на использовании САПР ИГ, • и предложены конкретные показатели такой оценки.

- разработано программное и технологическое обеспечение автоматизированной системы по выбору вариантов проектных решений для объемов автоматизации отрасли бытового обслуживания.

Объект- исследования. В соответствии с поставленной целью, в качестве обьекга исследования выбран процесс создания типовых проектов, настроенных на конкретну» область внедрения и автоматически '*юрмиру^шх на основе информации отраслевого бан'^а данных. При этом, в первую оче. эдь, уделялось внимание этапу выбора

- е -

огг. шального состава программных и технических средств поддерет КГ на основе выделенных проектировщиком задач по ранее разрабс танкой структурной спецификации объекта автоматизации, включая щей его информационную модель и функциональную схему обработк данных.

Методика'' исследования. Научную основу проводимого исследо-сестазила теория принятия улравленчеолих решений и, в частности, методология гчбора оптимального варианта проектного решения на основе информации отраслевого банка данных по прог-ра'лним средства).! и АС с учетом ограничений и требований сс стороны объекта автоматизации - предприятия службы быта.

В работе применялись положения теории целочисленного линей ного программирования, автоматической классификации и „рзспозна вания образов, использовался метод экспертных оценок.

Научная новизна. К нойьзи научным результатам относится разработка теоретических положений и практическая реализация ме ходики автоматизированного формирования вариантов проектных р£ шений, основанная на применении оптимизационных моделей и модг лей автоматической tyic.cc ификацпн совокупности объекте проектирования. Научная новизна определяется следующими резуль татами, полученными аьтором в процессе исследования- предложена методика автоматизированного проектирования V з режиме диалога ка этапе синтеза оптимального варианта состан зыбираеиых из АЕД программных и технических средств с учете требований и ограничений со стороны заказчика проектного реше ния;

- разработаны методика и алгоритмы оценки степени типизащ. и прогрессивности выбираемых решений с целью оптимизации процес са согласования проектируемой информямочной технологии с парс метрами объекта автоматизации;

- разработаны технологическое обеспечение и конструктивные средства использования методики автоматизированного проектирования ИГ, начиная с запроса на проектирование, заполнения первичных документов, и заканчивая выдачей проеютной документации, сформированной' из элементов уж существующих технологий, содержащихся в отраслевом АБД, с учетом требований заказчика.

Практическая значимость, "пробацпя и внедрение результатов работг.Практическая ценность диссертации определяется особенности' -и предложенной методики, обеспечивающей:

- сокращение затрат на всех этапах проектирования за счет автоматизации выбора проектных решений с использованием САПР на основе единого отраслевого АБД;

- выбор конкретной информационной технологии с учетом критериев оптимизации и ограничений, накладываемых разработчиком проекта, а также оценю« уровня ее прогрессивности;

- наглядность и доступность для пользователя-непрограммиста процессов автоматизированного проектирования за счет использования гибких человеко-машинных процедур, что обеспечивает качество ссэдаваешх проектов;

- повьш,„ние производительности труда как разработчиков проекта, так и пользователей проектируемых ИГ за счет сокращения затрат на их разработку и увеличения коэффициента оборыи-раемссти используемых информагчонно-вычислительных компонентов.

Основные положения работы нашли практическое применение:

- при создании информационно-справочной системы по выбору вариантов информационных технологий для обьектов автоматизации на основе АБД, а также при ее внедрении в производственную доя-тельнс ть отраслевого центра маркетинга и программных средств Росбытсоьза;

- в методических материалах по ид'енгифшсации проектных ре-

- 8 -

шениР в отрасли бытового обслуживания.

Результаты проведенного исследования докладывались и получили одобрение на отраслевом семинаре "Деятельность инфорыац). м-но-вычислительных подразделений отрасли б условиях перехода к рыночным отношениям"(НПК работников БОН,2!5-2б ноября 1991 г.).

Публиглции'. Основные положения диссертации опубликованы в четырех научных работах общим объемом 0,6 печатного листа.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ! РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, кратко излагаются основной положения диссертации.

Первая глава посвящена исследоЕтнию процессов автоматизации производственно-хозяйственной деятельности предприятий отрасли бытового обслуживания на основе внедрения СВТ, анализу различных направлений в отечественном и зарубежном опыте информатизации, в подходах к проблеме Енедэения индус:риальных методов проектирования КГ.

'/.сследование экономимо-организационных основ функционирования предприятий и организаций отрасли бытового обслуживания показало, что.ее развитие происходит в условиях формирования рыночных отношений, которые требуют поиска более гибких производственных и организационных структур, установления новых форм хозяйственной деятельности, конкурентоспособности предприятий службы быта, базирующихся на различных формах собствен.,ости. А эти задачи невозможно решить без эффективного использования новых информационных технологий (НШ, под которыми будем понимать всю совокупность форм, методов и средств автоматизации информационной деятельности предприятий.

Разобщенность и' несистемность большинства научно-технических разработок з отрасли, а такжэ отсутствие систем передачи информации приводит к. слабой информированности разработчиков о состоянии дел в области информатизации. Отсюда вь-екает задача совери кствопания организационных форм взвямодействил разработчиков научно-технической продукции с целью эффективного исполь-з^ва.ия ftaii передового зарубежного, так и отечественного опыта. Такая -задача должна преследовать следующие цели:

- исключение дублирования разработок;

-' уменьшение численности специалистов, занятых в области разработки систем автоматизации;

- сокращение времени и снижение затрат на разработку задач, возникающих в процессе внедрения в отрасль НИТ;

- повышение качества принимаемых рея:э:.ий благодаря накоплению и использованию знаний, а такте их учету по всем разработкам.

Качественное изменение форм отношений между предприятиями ставит Еопрос й о формировании .. управлении рынком отраслевых научно-технических разработок по программным средствам (ПС) .и АС.

Исследогания покачали, что наиболее перспективным методом разработки и тиражирования ГСГГ является метод, основанный на сочетании элементов типового и автоматизированного проектирования с применением со1ремекных СВТ, и создание на этой основе гибких человеко-машинных процедур. В этом направлении•необходимо ресе-ние следующего комплекса вопросов:

- разработка современных научных принципов типизации отраслевых ИГ и оценки их научно-технического уровня;

- разработка математическим методов проектирования отраслевых информацион: да моделей обработки данных, . выбора топологии и структуры вычислительной системы;

- создание отраслевого банка ОТ с развитой системой их идентификации для реализации на его осноЕе соответствующей информационно-поисковой системы с применением принципов автоматической классификации и распознавания образов;

-' разработка г целом общей системы автоматизированного проектирования конкретных информационных технологий.

Во второй_глазе исследуются во. .росы методологии

автоматизированного проектирования НЖ на основе применения математических моделей и методов оптимизации формирования ПР с использованием информации отраслевого АБД.

В ходе исследования разработана концептуальная модель функционирования системы автоматизированного проектирования вариантов информационных технологий (САПР Ж), представленная на рис.1, и раскрыто содержание ее составляющих.

Рнс.1. Концептуальная модель САПР ИТ

В процессе автоматизированного проектирования ИТ процедуры САПР выполняют две основные функции: формирование исходной мо-

V

дели и синтез оптимального варианта проектного решения.

В процессе формирования исходной модели пользователь определяет свои требования к составу автоматизируемых функций путем выбора совокупности задач, иводит дачные по обьекту автоматизации, а также ограничения и критерии оптимизации по проекту.

П^эблемз выбора варианта ПР, имеющего признаки типового и учитывающего требования заказчшса ИГ, требует раэработо. системы классификации объектов автоматизации. За основу классификации бп принят показатель типоразмера, наиболее обьективно от-ражающй специфику каждого конкретного объекта и поэтому сильно влияющий на выбор того или иного варианта технологии, f Данная характеристика содержит ряд признаков:

- количество структурных подразделений объекта;

- кодовой объем работ (услуг) в единой методологии пересчета цен;

- стоимость активной части производственных фондов;

- численность работающих на объекте;

- площадь производственных помещений;

- число единиц номенклатуры выпускаемой продукции (работ,услуг);

- число единиц номенклатуры используемых основных материальных ресурсов;

- годовой объем перерабатываемой информации.

Практическая невозможность однозначного выделения групп

объектов по совокупности признаков вручную в связи с возрастанием объемов информации в АБД отрасли приводит к необходимости применения математического аппарата теории классификации и распознавания образсп. Возможность эффективного применения трлсой теории обуславливается наличием АБД, создающего информационную основу щ.л разработки специальных методик классификации на основе общей теории, а так~е процедур их автоматизированной pea-

лизации на ЭВМ.

В работе предлагается подход к решении поставленной задачи, базирующийся на принципе взаимгого поглощения: один класс будут составлять только те из обьектов,которые попадают в зону взаимного поглощения. Причем область поглощения в общем случа различна для каждого из классифицируемых объектов автоматизации.

Математическая формулировка такой задачи выглядит следую-сям образом.

Пусть имеется совокупность, состоящая из п объектов автоматизации x^Ci-l.n) , каждый из которых характеризуется набором из m . параметров типоразмера : /Х12 ,.. . ,xJm);

X, -'Xjj ,x2J ,

^ rrt ' Щ * '

Мера близости между векторами х-' задана метрикой dix. ,Xj); 1, j-1 ,п в N - мерном пространстве координат. Квадратная матрица D- ^cKjcj.Xj); i,j«l,nj, определяет совокупность всех возможных парных связей на Х- j . Необходимо разбить X на к классов Cs ,s-1,к Причем условие непересекаемости классов является необязательным, т.е. CsЛ Ct rQ, s,t=l,k.

Для каждого вектора с верпиной в х^ проведем радиусом^ гиперсферу . Векторы xt , попавшие внутрь гиперсферы

6j.jeM считать поглощенным». х; , а гиперсферу ^ назовем областью поглощения.

Определим аналитическое выражение для радиуса п.лерсферы Р; : i п.

J' fi - ТГТТ"^

J'ijtc

лассифи1сация заключается в поиске к областей взаимного цения 9j ,s-l,k и соответствующих им классов С^ ,s-l,k.

В общем случае: /1 Сс

С учетом формальной постановки задачи классификации и оп-

ределения некоторых понятий, п работе рассмотрена конкретная методика автоматизированного отнесения объекта, характеристики которс: о заносится в АБД отрасли, к той или иной совокупности -классу объектов. !1лзсс объекта оказывает влияние на последующий .выбор ИГ путем сценки каждого варианта проектного решения, насколько типичен пориант для данного класса объектов.

Помимо процедуры классификации, большую роль в качественном анализе проектируема ИТ играет оцет и. научно-технического уровня (ПТУ) выбираемого решения. При этом автоматизация процесса оценки ПТУ б.условиях САПР требует разработки системы показателей, формальной методики и конструктивных средств оценки.

Структура формирования показателя НТУ проекта представлена в виде иерархического дерева (Рис.2).

I

,ШШ И Ш7ЕГП СС1Ш

мнмви эгекепга (сошэтнк) «ШЕаигхтНиши егссмсн>

миешт-л шкш кип <вазв шг>

в«авчскн« сшмне е:еш взн-ач ра'чык* жсергак»

Рис.2. Структура ьсказа1<?ля' НТУ проектируемой 1ТГ

Лостроение дерева свойств • показателей диктуется необходимостью полного охвата оценок всех функциональных и обеспечивающих подсистем проектируемых технологий. Каждая из составляющих системы оценки НТУ ГР является основанием дерева свойств НТУ, представляющего соСой многоуровневую иерархическую структуру. Интегральный показатель обобщенной комплексной оценки НТУ ПР определяется с учетом оценки каждой из четырех основных составляющих: Ы'У объекта, задач, программного и технического обеспечения,-путем поуровневой свертки показателей в рамках поуровневих подмножеств соответствующих поддеревьев и самих поддеревьев 1-го уровня. Причем для каждого кз четырех составлякадх показателя Ш'У ПР мнокэстр-о уровней иерархии структуры признаков может бить различно.

Процесс формирования исходной модели завершается на этапе ввода в систему ограничений и требований со стороны заказчика формируемой ИТ. Основными критериями по выбору требуемого варианта ПР могут выступать стоимостные и количественные оценки затрат на разработку и сопровождение программного обеспечения проекта, поставку СВТ ч другого оборудования, обвдй ИТУ проекта и т.д.

Этап синтеза проектных решений сводится к пахожцению оптимального варианта технологии с учетом ограничений и критериев оптимизации, сформулированных на этапе формирования исходной модели и занесенных в нее в интерактивном ремше взаимодействия с САПР. При атом синтез осуществляется автоматически с выдачей результатов в виде документации на выбранные функциональные задачи проекта с соответствующими видами обеспечения.

Пусть проектировщику необходимо с использованием АБД отрасли для обьекта проектирования 0„ ,данные по которому ухе сс-прркатся в АЕД, разработать некий проект , включающий совскуп-

»ость задач

Для 1;ажцой из проецируемых задач по АБД выбирается совокупность тех задач, которые ранее были разработаны под конкретно обьекты внедрения,и информация по котором зафиксирована п АБД.

Поскольку часть проектируемых задач могут и .->е иметь аналоги в АБД, то без ограничения общности можно поставить в соответствие выбранному подмножеству индексов ¡^ . ,.. ., Ь,.., I к| тех задач из основной совокупности , которые

имеют свои аналоги в АБД,натуральный ряд чисел ^1,2,...,],.. , где } - индекс задачи, имеющей хотя оы один аналог в АБД.

В результате формируется к кортежей задач, . де к < п :

(г; ,г\

. ^ з »

к К

(г, ,г2 ,

.'. 1 ,... гЪп^»

■ ■.11.....г*);

...г-.....г^)-.

...Д;.....2Пк),

где 2; - 1 -ый аналог из АБД для ] -ой задачи;

Генерация вариантов ПР при использовании автоматизированной системы проектирования производится по двум главные условиям (критериям стбора):

1. Катдое ПР охватывает одновременно ровно к зад^ч;

2. Из кахдого } -го кортеж* задач, аналогичных задаче одновременно в ПР мохот входить только одна задача.

Количество „роектов, генерируемых тагам способом, се?,т.-« ляет ве.'/ичннУ: л-

/V, , П с! (г.)-

М "

где с1. (г,- ) - количество выбранных из АБД задач, лча-

^ V*

логичных проектируемой задаче ^ ■ • есть длина 3 -го корте:«.

(г ,2

- 16 -

После автоматической генерации очередного варианта проектного решения и автоматизированного расчета для него совокупности технико-экономических характеристик осуществляется выбор такого варианта технологии, который был бы оптимальным по выделенным критериям. Любой из критериев проектировщик может вселить в качестсе целевой функции, тогда остальные критерии приобретают вид ограничений после указания значений их пороговых оценок в режиме диалога с САПР КГ. Такая постановка задачи открывает возможность проводить шоговариантные расчеты путем -еренаоначения целевых функций и, тем самым, добиваться качественного анализа вариантов технологий.

Математическую формулировку задачи выбора оптимального варианта ГЕ можно записать следующим образом: Ыг

£ ¿¡Хг -*тах ; (I)

01

£><1=1; 1з)

где у. I - булевы переменные модели:

С1, если рчбрш: 1 -ый вариант ПР; (. О, .если 1 -ш вариант отвергнут; ,

- значение показателя, вошедшего в оптимизируемый критерий (целевую функцию);

- значение 1 -го показателя,входящего

в J -ое ограничение задачи оптимизации;

Б; - эн: 1ение j -го ограничения, устанавлива-еьогс проектировщиком; т - общее количество ограничений,налагаемых проектировщиком на выбор варианта ПР;

Нг - количество генерируо-мх вариан.ов ПР.

" Такая модель относится к классу моделей целочисленного линейного программирования с булевыми переменными, для которых существуют разработанные и хорошо исследованные в • математической литературе классические методы решения.

В случае достаточно частого обращения к процедуре оптимального выбора ПР, практическое использование САПР приводит к необходимости поиска менее громоздкой вычислительной процедуры при ' реализации модели (1)-(4), чем классический подход с -'сьользова-нием специализированных ППЛ оптимизационных расчетоз (например, пакета MILP88).

В результате проведенных исследований по поис;:у такой процедуры, а также с учетом специфики ограничений (3)-(4), .оказалось возможным применение алгоритма выбора оптимального варианта ПР, который основывается на полном переборе всех возможных генерируемых вариантов проектов.

Введение в модель адаптивного фильтра вида: .

Ыг

^ГЦ-х-^Г , где 1 - вычисленное значение филвтра,

£•1

позволит, не прибегая к ненужным расчетам ограничений, быстро отсекать те проекты, для'которых значение целевой функции окажется хуже фильтрующего значения в смысле выбранного критерия оптимальности.

Хорошая формализуемость всех расчетов создает основу для автоматизированного проведения поиска оптимального варианта, косящегося к следующей процедуре.

На первом этапе осуществляется последовательная генерация проектов и для каждого вновь сгенерированного варианта проверяется его допустимость в смысле выбранных ограничений. Как только удастся сгенерировать первый допустимый проект (все ограничения для которого выполняются полностью), то есть: V .)-1» ш : Е Хс ¿0- ,

С -1 ** **

для такого варианта рассчитывается значение целевой функции. ы,

( 1 ): 1-П£х. , которое принимается я а фильтрующее значение для последующих итераций по генерации вариантов ПР. При этом данный вариант проекта принимается как воэмомный оптимальный, и алгоритм переходит ко второму отапу.

■ При каддой генерации очередного варианта ПР рассчитывается

... л',

сначала только значение целевой функции: 1, - Т. Ь.х,- . Есл.г

¡•I

это значение окажется хуже, чем значение фильтра в смысле выбранного критерия оптимальности,то такой проект сразу отвергается без расчета ограничений, и генерируется очередной вариант ПР. Если же значение целевой функции ( окажется лучше значения фильтра, то для такого варианта решения производится расчет ограничений и, если проект допустимый, то, во-первых, в качестве . нового значения фильтра принимается новое значение целевой функции (1-1^) и, во-вторых, сам такой вариант проекта принимается как возможный оптимальный вариант.

Вычисления по задаче прекращаются после генерации последнего варианта проекта. При этом могут возникнуть две ситуации:

1. Не существует ни одного варианта ПР, входящего в допустимую область ограничений.

2. Найден оптимальный вариант ПР в смысле выбранного проектировщиком критерия.

Проектировщик имеет возможность продолжить многовариантные расчеты путем назначения в виде целевой функции другого критерия, а такмэ путем варьирования пороговых значений для ограничений задачи.

В случае необходим сти учета в целевой Функции одновременно нескольких оптимизируемых параметров, представляется целесообразна рассмотреть задачу многопараметркчоской оптимизации. В втом случае целевая функция в модели (1) (4) будет

иметь несколько иной вид:

5Г (Т Лт^М

II-.х ЪI

В этой целевой функции оптимизацию производят по п параметрам. Безразмерность параметров обеспечивается ¿ведением нормирующей величины , а степень компромисса назначается с помощью коэффициентов . Величина Ь ¿^ в данной функции будет определять численное значение ч -го параметра оптимизации для 1 -го варианта проекта. В целях увеличения целевой функции для улучшающих параметров и уменьшения для ухудшающих (в задаче на максимум), для улучшающих параметров ставится знак плюс, для уменьшающих - минус.

Таким обрззом, для оптимизации по компромиссной целевой функции необходимо иметь дополнительные величины и о/ . Значен: э нормирующей величины Ь^ можно назначить различными способами.Наиболее распространены два способа.В первом случае Ь^-Ь^сд. где может быть принято из утвержденного документа, напри-

мер, технического задания на разработку ИТ. Если таких утверж-' денных величин нет, то можно решить задачу оптимизации этих величин по каждому отдельно взятому параметру,поочередно принимая все остальные как нулевые, и полученные таким образом оптимальные значения ( Ь^ > принять за нормирующие ( Цн-Ц. )

Коэффициенты веса обдано назначаются с использованием метода экспертных оценок, например, присвоением каждому параметру

»а

• весового коэффищ ?нта с/а * 1. где И с/, -1 , либо наэкаче-

(¿и С

нием балльккх оценок с последующим расчетом коэффициентов

относительной ваг-ости каждого параметра по формуле: I А

Ыо - п *

При зтсм пользователю предоставляется возможность выбрать параметры оптимизации для построения целевой функции, и,если их

окахется более одного,то задача удк приобретает вид многокритериальной на основе компромиссной функции.

Третья глава посвящена е-¡бору программного обеспечения, разработке технологии автоматизированного проецирования ИТ, подходов к оценке эффективности предлагаемой технологии, а такте ее практической апробации.

В процессе анализа общей схемы автоматизированного проектирования установлено, что информационно-вычислительные процессы сг САПР ИТ определяются последовательностью выполнения операций программными блоками (модулями) и информационным обменом между хранилищем данных - БД, пользователем и программными блоками. Управление процессом обеспечивается последовательностью директив пользоват .ля' и монитором системы, интерпретирующим эти директивы, образуя тем самым пользовательский интерфейс взаимодействия с САПР.

Средствами информационного взаимодействия является язык единой базы данных и программные средства интерфейса, разработанные с использованием языка упраления БД. В качестве выбранной СУБД и соответствующего языка программирования выступает система FOXBASE, обладающая характеристик^^, достаточными для эффективного формирования А5Д и разработки на его основе процедур автоматизированного проектирования. Па основе анализа различных режимов работы пользователя с системой, в качестве основных выбраны реюшы "м?ню" и "запрос-ответ".

В процессе разработки схемы технологического процесса про-ектьровгния было уста звлено, что основу для эффективного функ-циониоования САПР соета: гает режим обратной связи,- суть которого заключается з периодическом пополнении /БД информацией, поступающей от объектов автоматизации, внедряющих ИГ, с использованием карт обратной связи в Риде бланков паспортов обье^гов, автомата-

зкропанных задач и программных средств.

Такая технология предусматривает создание специализированной службы ведения АВД - отраслевого центра научно-технической информации СОЦ'НТИ); осуществляющего информационный обмен между разработчиками и пользователями научно-технической продукции, что, во-первых, увеличивает разнообразие и скорость предоставления заказчику различных вариантов ПР и, во-вторых, повышает оборачиваемость программно-технической продукции раэоаьотчиков, достигаемую за сч:т рекламы.

Развитие ринка научно-тэхничес .«их разработок в отрасли бытового обслуживания требует использования таки-: показателей оценки эффективности деятельности ОЦ НТИ, как чзстота запросов к информационной системе, оборачиваемость научно-технической продукции, рассчитываемая в виде соответствующих коэффициентов оборачиваемости, общая стоимость договоров по реализации программно-технической продукции через отраслевой центр и т.д.

Анализ подходов к оценке экономической эффективности использования САПР ИГ показал, что эффект от деятельности. ОЦ НТИ может быть достигнут сразу в двух аспектах: во-первых, при распространении эффекта как на субьект проектирования (ОЦ ЯТИ), так и- на совокупность объектов проектирования - предприятий и организаций, заключивших договор с центром на разработку ИТ и, во-вторых, при рассмотрении разработанной системы как с точки зрения информационно-справочной системы, так и с точки зрения средства азтоматизац'-t проектирования.

При исследовании минимальной экономической эффективности предложенной методики проектирования ИТ необходимо выделить такие ее преимущества, как увеличение скорости информационного поиска, полнота охвата предметней области, повышение надежности и достоверности источников информации, возможность проведение

сравнительного анализа аналогов проектируемой системы для однотипных обьектов, низкая трудоемкость документирования результатов поиска или анализа информации. В результате достигается научность и глубина исследования, увеличивается производительность и качество труда на стадии предпроектного обследования, что приводит к снижению стоимостных затрат и, тем самым, усиливает мотивацию к проведению проектных работ на объекте с необходима/ уровнем качества и в запланированные сроки.

Практическая апробация и внедрение результатов -диссертационного исследования проводилась в специальном конструкторском бюро новой техники и технологии "Прогресс" в рамках научно-технической проблемы "Создание отраслевого банка данных и разработка информ дионной системы по программным средствам и автоматизированным системам в отрасли бытового обслуживания". С этой целью, на основе разработанного программного и технологического обеспечения было осуществлено наполнение отраслевого АБД реальной информацией по отраслевых) информационным технологиям и объектам их внедрения.

Реализация предложенной методики проектирования подтвердила целесообразность ее практического использования при разработке оптимального варианта ИГ для регинальных центров обработки любительских фотокиноматериалов с целью дальнейшего тиражирования технологии на совокупность однотипных обьектов.

В заключении приводятся основные теоретические и практические результаты проведенного исследования.

0сн03нп результаты исследования.

1. На основе аиаг за тенденций в области внедрения современных информационных технологий а отрасли бытового обслуживания обоснована целесообразность применения индустриальных методов проектирования автоматизированных систем на отраслевых объектах

автоматизации, основанных на сочетании элементов типового и автоматизированного проектирования с применением современных средств вычислительной техники и гибких человеко-машинных процедур. Такая методика позволяет сокращать затраты на всех этапах разработки гроекта, обеспечивает прямой доступ пользователе непрограммисту к процессу автоматизированного проектирования.

2. Определены основные подходи к типизации проектных решений и показано, что в основе типизации лежит классификация отраслевых обьектов автоматизации по их признака».! - параметрам классификации. Разрабатываемый проект должен сочетать глк элементы идивидуального (соответствие технологии осооенностям обь-екта автоматизации), так и Типового проектирования (кыбор элементов технологии по суг.естгуюи^м аналогам с учетом совпадения типов обьектов внедрения).

3. Разработана концептуальная модель процесса автоматизированного проектирования и определены основные функциональные блоки САПР ИТ. Установлено, что информационным ядром системы является отраслевой АБД, содержатся сведения об автоматизированных задачах и соответствующих 'видах обеспечения, а такхе информацию об обьектах внедрения ИГ в виде паспортов обьектов, задач и программных средств, взаимосвязанных со справочниками постоянной информации. Достоинстгами предложенной САПР являются:

- информационная целостность системы;

, - возможность построения гибких человеко-машинных процедур;

- наличие блоков адаптации проектных решений к особенностям обьектов автоматизации и выбора оптимапоного варианта ИТ.

4. Исследовал возможность практического использования поо-цедур автоматической классификации и распознавания образов применительно к совокупности обьектов автоматизации. Показано, что г выпение объективности и сбьема информации, увеличение скорости

реализации процедур классификации за счет применения современных СВТ увеличивают практическую ценность использования математического аппарата ¡слассификации и распознавания обрезов.

5. В процессе исследования проблемы оценки прогрессивности ИГ разработан подход к определению научно-технического уровня виЗираемого из АВД проектного регения с использованием метода экспертных оценок на основе математической модели расчета интегрального показателя по совокупности баплышх оценок его состав- ■ ляющпх. С этой це;,ыо в диссертации разработаны обобщенные критерии оценки НТУ по четырем главным составляющим (факторам) интегрального показателя НТУ проектируемой технологии и приводится пример построения математической модели кошлетюй оценки НТУ программного средства, которая позволяет легко формализовать процесс .тестирования в целях его автоматизации.

6. На основе анализа математических методов оптимизации разработана формальная модель оптимизации выбора проектного ресения, адаптированная к технологии диалогового взаимодействия пользователя с САПР, позволяющая проводить многозариан-тныо расчеты автоматически, одновременно с генерацией очередного варианта проекта без необходимости многократного ввода изменяющихся исходных данных. Такая технология позволяет максимально приблизить пользователя-непрограммиста к процессу пооегаирова-ния, исключая при этом затраты на содер>ание штата программистов.

7. На основе предложенных моделей и методов создана организационная модель применения средств автоматизации проектирования ИТ, начиная с запрос на проектирование с заполнением первичных документов, и заканчивав выдачей проектной документации, сформированной из элементов уже существующих технологий, содержащихся в отраслевом АБД.

8. В диссертации исследованы подходы к оценк эффективности

предлагаемой технологии проектирования ИТ и показано, что создание специализированной службы ведения отраслевого АБД позволяет повысить оборачиваемость программно-технической продукции предприятий-поогавщчкос, а следовательно,и их прибыль, что чрезвычайно вадаг в условиях рыночной конкуренции. Разработанные инструментальные средства проектирования ИГ на основе отраслевого ЛоД обеспечивают гибкость и увеличивают скорость формирования проектных ресений, что приводит к повь.Еению качества, проектирования, а также к сокраз;ению временных и стоимостных затрат на предприятиях-заказчиках программно-технической продукции.

9. Результаты исследования внедрены з специальном конструкторском бюро новой техники и технологии - СИЗ НТТ "Прогресс'.

По теме диссертации опубликованы следуш/.е работы:

1. Гаспариан М.С. Проектирование информационных технэлегий с использованием автоматизированного банка данных отрасли бытового обслуживания// Разработка и внедрение систем обработки экономической информации: Сб. науч.трудов. -М.: !,ОСИ, 1991.

2. Гармаа А.П.,Гаспариан М.С., Данелян Т.Я. Вопросы разработки перспективных информационных технологий в отрасли бытового сГ?слу;чива1;^а населения//' Разработка и внедрение систем обработки Еконсимческой информации: Сб. науч. трудов. -М.: МЭСИ, 1989

3. Гаспариан М.С. .Г'армаа А.Н. Принципы разработки системы сетомвтичиской к.пасспфитации обьектов евтомчткзации с использо • г змием алтоматиз;.сосанного бачка данных// Математически«1 методы v экономических исследованиях: Сб науч.трудов.-М.: МЭСИ, 19G1.

4. Гармаш А. .1., Гаспариан М.С. Вопросы автоматизации проектирования отраслевых информационных технологий// Информация для ведупих специалистов отрасли.Вып. 1-3.: ЦБНТИ Росбнтооюэа.-М.. 1Р

Злказ№-'"г зУ Т"нр. Sr^ 6КЗ_

Ротапр.шг МЭСИ ¡3. Спав.

пер.