CC BY
20
АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ВРЕМЕНЕМ В АРХИТЕКТУРАХ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ
УДК 004
Антон Сергеевич Сараев
аспирант Славянского-на-Кубани государственного педагогического института Тел. 8(910)316-84-69, Эл. почта: nilf2004@mail.ru
Виктор Митрофанович Довгаль
д.т.н., профессор, зав. кафедрой Программного обеспечения вычислительной техники Юго-Западного государственного университета Тел. 8(4712)58-71-22, Эл. почта: vmdovgal@.yandex.ru
В статье рассматриваются алгоритмические средства, применение которых целесообразно для решения задачи оптимизации ресурса времени в архитектурах организационных систем с учетом существующих ограничений.
Ключевые слова: управление временем, оптимизация времени, моделирование архитектуры организационных систем.
Anton S. Saraev
post-graduate student Slaviansk-on-Kuban State Pedagogical Institute Tel. 8(910)316-84-69, E-mail: nilf2004@mail.ru
Viktor M. Dovgal
Dr.Sci.Tec., professor, The chief of chair of Software of Computing Devices Automated Systems Southwest State University Tel. 8(4712)58-71-22, E-mail: vmdovgal@yandex. ru
ALGORITHMIC TOOLS OF TIME MANAGEMENT SYSTEM IN ORGANIZATIONAL SYSTEM ARCHITECTURE
In this article are discussed the algorithmic tools which are reasonably used to find the solution for time resources optimization having regard to the existing limits.
Keywords: time management, time optimization, modeling of organizational systems architecture.
1. Введение
На сегодняшний день в публикациях значительное внимание уделяется вопросам управления временем [ 1, 2, 3, 4]. Это связано с тем, что при соответствии требованиям к качеству результатов функционирования организационных систем, их эффективность нередко оценивается на основе времени, которое затрачивается организационными системами на достижение целей.
Для решения задачи оптимизации ресурса времени организационные системы рассматриваются с точки зрения системной парадигмы. Одним из этапов создания подсистемы управления является разработка дескрипторов архитектур организационных систем с учетом существующих ограничений [4, 5]. Моделирование производится в соответствии с концепцией ГОЕБО [6, 7, 8, 9]. Оптимизация ресурса времени осуществляется посредством выполнения над элементами ШЕБО-модели конструктивных операций структурного синтеза, рассмотренных в работе [10].
Цель данной статьи - разработать алгоритмические средства оптимизации ресурса времени в архитектурах организационных систем с учетом существующих ограничений.
2. Моделирование архитектур организационных систем
В связи с тем, что для разработки подсистемы управления необходима модель объекта управления [5], приведем некоторые предварительные сведения для ее построения.
Дескриптор ГОЕБО является графическим описанием, которое содержит одну или больше диаграмм, изображающих функции организационной системы. Компоненты визуализации в ШЕБО-моделях дополняются текстами, раскрывающими те аспекты организационной системы, которые нецелесообразно представлять графически. Однозначность терминологии модели обеспечивается использованием глоссариев и словаря данных [9].
Диаграммы дескриптора образуют иерархию, и каждая схема моделирует архитектуру организационной системы на некотором уровне детализации. Понимая под архитектурой организационной системы, персонал, агрегаты, программные средства и технологии, объединенные отношениями, обеспечивающими достижение общей цели.
В состав диа-грамм входят блоки, изображающие функции моделируемой организационной системы, и дуги, отражающие входные и выходные потоки.
В соответствии с концепцией ГОЕБО входные потоки каждого функционального блока подразделяются на несколько типов: 'входы', 'управления', 'механизмы' ('исполнители') [9]. Это обусловлено следующим положением: 'входы' преобразуются в ' выходы' при наличии дуг 'управле-ния', которые отражают ограничения и/или условия выполнения функции. Дуги 'механизмов' моделируют человеко-машинные компоненты архитектуры организации, которыми осуществляется преобразование 'входов' в ' выходы' [9].
Для того чтобы определить условия применения конструктивных операций к элементам некоторого дескриптора архитектуры организационной системы, необходимо, чтобы экспертами было задано, какие входные и выходные потоки являются дискретными, а какие - непрерывными. 'Входами' на диаграммах могут изображаться только дискретные входные потоки, 'управлениями' и 'выходами' на ГОЕБО-схемах могут изображаться как дискретные, так и непрерывные потоки.
С точки зрения парадигмы ГОЕБО необходимым и достаточным условием описания функционального блока является указание для него одной дуги 'управления' и одного 'выхода'.
Входные и выходные потоки отражают взаимодействия и взаимосвязи функций, между которыми может существовать несколько типов отношений: 'управление', 'вход', 'выход - механизм', 'обратная связь по управлению' и ' обратная связь по входу'.
Схожие по своей сути преобразования могут моделироваться одним функциональным блоком. В этом случае, в соответствии с концепцией ГОЕБО, для каждого 'варианта' работы функции определяется 'действие' [9]. Оно описывает
выходы , которые получаются в результате преобразования функцией некоторой комбинации 'управлений', 'входов' и ' механизмов'.
3. Оптимизации ресурса времени в архитектурах организационных систем
Создание дескриптора архитектуры организационной системы, моделирующего взаимодействия функций, обратные связи и влияние внешней среды, является первым этапом алгоритма управления ресурсом времени.
Так как каждая организационная система является уникальной [5], разработка и верификация дескриптора ГОЕБО производится коллективом экспертов, который обладает всей необходимой информацией об объекте управления [8, 9]. Особенностью разработки дескриптора архитектуры организационной системы в целях управления временем с учетом существующих ограничений является то, что в силу требований концепции структурного синтеза при разработке функциональных блоков самого детального уровня обязательно указание дуг 'механизмов', которые моделируют человеко-машинные системы функций.
Следующим этапом управления затратами времени является применение конструктивных операций структурного синтеза к элементам дескриптора ГОЕБО.
На первом шаге выполняется конструктивная операция 'специализации'. Так как функционирование организационной системы подробно раскрывается ШЕБО-схемами самого нижнего уровня, необходима и достаточна 'специализация' тех функциональных блоков ШЕБО-модели, которые не детализируются ' дочерними диаграммами'.
На основании 'производительнос-тей' человеко-машинных компонентов этих функциональных блоков экспертным путем определяются количественные параметры дискретных входных потоков, позволяющие осуществить преобразование ' входов' в 'выходы' без пополнения внешних ресурсов функции. Исходя из 'производи-тельностей' человеко-машинных систем определяются также количественные параметры дискретных выходных потоков функций, и, в тех случаях, в которых это целесообразно, устанавливаются характеристики непрерывных входных и выходных потоков.
На шаге 'специализации' эксперт-
ным путем для каждой из функций определяются стоимостные и временные параметры, которые характеризуют финансовые и временные затраты на преобразование 'входов' функции в 'выходы'. Таким образом, 'специализация' является комплексом определяемых экспертным путем количественных, стоимостных и временных характеристик некоторой функции.
Конструктивная операция 'стратификация' является следующим шагом оптимизации ресурса времени в архитектурах организационных систем с учетом существующих ограничений.
В связи с тем, что разработка дескриптора архитектуры организационной системы производится Человеком, ГОЕБО-модель может содержать, во-первых, многовариантные функции, во-вторых, функции, обладающие различными видами входных и выходных потоков, но моделирующие однотипные преобразования, в-третьих, функциональные блоки, которые отличаются только 'специализациями'.
Так как наличие многовариантных функций существенно усложняет понимание и использование ГОЕБО-моде-ли, представляется целесообразным выделить каждый 'вариант' выполнения функции в отдельный функциональный блок, имеющий одну 'специализацию'.
В целях минимизации затрат времени с учетом существующих ограничений, все или часть функциональных блоков отличающихся только 'специализациями', возможно заменять функцией, 'производительность' человеко-машинной системы которой позволяет получать 'выход' достаточный для обеспечения ресурсами последующих функциональных блоков организационной системы.
В целях координации выполнения двух и больше функций, которые выполняют однотипные преобразования, может потребоваться дополнение ШЕБО-модели функциональными блоками, которые управляют множеством однотипных преобразований.
Решение о необходимости указанных выше изменений дескриптора архитектуры организационной системы является сутью конструктивной операцией ' стратификации'. При ' стратификации' учитываются, с одной стороны, финансовые и временные затраты, а также характеристики входных и выходных потоков функциональных блоков. С другой стороны, при 'стратифика-
ции учитывается влияние изменения взаимосвязей функций на затраты времени всей организационной системы. Автоматическая процедура 'стратификации' представляется возможной только в части поиска элементов дескриптора архитектуры организационной системы, тогда как выбор функций и определение необходимых изменений модели могут производиться только экспертом. Изменение дескриптора архитектуры организационной системы осуществляется в соответствии с первым этапом алгоритма управления ресурсом времени.
В том случае, если нет необходимости в изменениях дескриптора ГОЕБО, выполняется следующий шаг концепции структурного синтеза.
Третьей конструктивной операцией, применяемой к элементам дескриптора архитектуры организационной системы в целях оптимизации ресурса времени с учетом существующих ограничений, является 'баланс взаимодействия' 'специализаций'.
Исходя из реальных данных, отражающих требуемые скорости подачи компонентов входных и получения выходных потоков, экспертным путем определяются 'пакеты' 'специализаций', обеспечивающие такое взаимодействие функций, в результате которого обменные потоки не накапливаются вне 'специализаций'. Представляется целесообразным формирование 'пакетов' ' специализаций', начиная с завершающих функциональных блоков дескриптора ГОЕБО, так как это позволяет определить требуемую производительность завершающих функций и в соответствии с ней сформировать 'пакеты' остальных функциональных блоков организационной системы. Поскольку в результате конструктивной операции 'баланса взаимодействия' могут быть сформированы 'пакеты', количество 'специализаций' в которых две или больше, может потребоваться координация деятельности 'специализаций'. В связи с этим по итогам конструктивной операции 'баланса взаимодействия' экспертом может быть принято решение о переходе к шагу ' стратификации'.
В том случае, если в 'стратификации' нет необходимости, выполняется следующий шаг алгоритма оптимизации ресурса времени.
Очередным этапом управления ресурсом времени является проверка со-
№5, 2011
ответствия разработанной функциональной модели архитектуры организационной системы существующим ограничениям. Этот этап выполняется в несколько шагов.
На первом шаге экспертом в диалоговом режиме производится распределение по слоям тех функций модели, которые имеют 'специализации'. По завершении данного этапа эксперт располагает информацией о том, какие 'пакеты специализаций' выполняются параллельно в одном слое в течение некоторого периода времени.
Вторым шагом проверки соответствия дескриптора ГОЕБО существующим ограничениям является определение экспертом доступности ресурсов. На основании распределения функций модели по слоям определяется потребность организационной системы в тех или иных ресурсах в течение некоторого периода времени. При наличии в дескрипторе нескольких функциональных блоков, отражающих альтернативные 'варианты' выполнения функции, представляется необходимым учитывать максимальные потребности в каждом из ресурсов. В том случае, если потребность функций некоторого слоя в каком-либо ресурсе превышает допустимые значения, экспертом может быть принято решение о корректировке дескриптора ГОЕБО, которая может включать изменение входных и выходных потоков функций, их 'специализаций' и/или 'пакетов специализаций', либо экспертом может быть принято решение о перераспределении функциональных блоков по слоям. В связи с этим выполняется переход к одному из шагов алгоритма описанных выше.
В том случае, если потребность в ресурсах каждого слоя не превышает существующих ограничений, выполняется следующий этап алгоритма оптимизации ресурса времени.
Четвертым этапом управления временем является оценка финансовых затрат и затрат времени на достижение организационной системой целевой производительности.
На первом шаге данного этапа рассчитываются финансовые затраты, необходимые для выполнения всех функций модели.
На втором шаге на основе функций ШЕБО-схемы, для которых разработаны 'специализации', строится ориентированный граф, дуги которого изображают функции организаци-
онной системы, а вершины - события начала и окончания выполнения функции. На графе указывается затраты времени. Выполняется поиск критического пути.
На четвертом шаге на графике, отражающем отношение затрат времени и финансовых затрат на достижение организационной системой целевой производительности, отмечается точка, соответствующая финансовым и временным характеристикам рассчитанным на основе дескриптора архитектуры организационной системы. Экспертами может быть произведено сравнение характеристик нескольких ГОЕБО-моделей, представленных на графике, и принято решение о том, насколько целесообразны финансовые затраты для увеличения производительности организационной системы в соответствии с той или иной функциональной моделью.
На очередном шаге экспертом принимается решение о том, есть ли необходимость в дальнейшей разработке дескрипторов архитектур организационных систем в целях оптимизации ресурса времени с учетом существующие ограничений.
Если необходимость создания ГОЕБО-моделей существует, то экспертным путем выбираются функциональные блоки, и определяются те изменения, которые необходимо выполнить в некоторой функциональной модели. В зависимости от требуемых корректировок алгоритм оптимизации ресурса времени с учетом существующих ограничений выполняется, начиная с этапа разработки функциональных блоков дескриптора ГОЕБО или начиная с шага 'специализации', 'стратификации', 'баланса взаимодействия' или распределения функций модели по слоям.
В том случае, если некоторый дескриптор архитектуры организационных систем удовлетворяет существующим финансовым и временным ограничениям, экспертами принимается решение о разработке на основе функциональной модели ГОЕБО иерархической структуры, которая обеспечивает необходимую производительность организационной системы.
4. Выводы
Предложенные в статье алгоритмические средства являются продуктивными и эффективными для решения задачи оптимизации ресурса времени в архитектурах организационных сис-
тем с учетом существующих ограничений. Приведенные в статье алгоритмические средства применялись нами, например, для оптимизации ресурса времени в социально-медицинских системах.
Литература
1. Абульханова К. А., Березина Т. Н. Время личности и время жизни. -СПб.: Алетейя, 2001. - 304 с.
2. Архангельский Г. А. Тайм-драйв: Как успевать жить и работать. - М. : Манн, Иванов и Фербер, 2005. - 240 с.
3. Корпоративный тайм-менеджмент: Энциклопедия решений / Г. А. Архангельский. - М.: Альпина Бизнес Букс, 2008. - 160 с.
4. Сараев А. С., Довгаль В. М. Методы и инструментальные средства системы управления временем в архитектурах организационных систем. // Экономика, статистика и информатика. Вестник УМО. 2011. №1. С. 199-201.
5. Поспелов Д. А. Ситуационное управление: теория и практика. - М. : Наука. - Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. -288 с.
6. Рубцов С. В. Целевое управление в корпорациях. Управление изменениями. [Электронный ресурс]. - URL: http://or-rsv.com/Book/ Book_App_2_10.htm (дата обращения: 09.09.2011)
7. Репин В. Сравнительный анализ нотаций ARIS eEPC / IDEF0, IDEF3. [Электронный ресурс]. - URL: http:// idefinfo.ru/content/view/43/58/ (дата обращения: 09.09.2011)
8. РД IDEF0-2000. Методология функционального моделирования. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 75 с.
9. Марка Д. А., МакГоуэн К. Л. Методология структурного анализа и проектирования: Пер. с англ.- М.: МетаТех-нология, 1993. - 240 с.
10. Малышев Н. Г., Довгаль В. М. Структурный синтез нормативной модели промышленной организации. -Киев. 1975. - 48 с.
References
1. Albuhanova K. A., Berezina T. N. Time of person and lifetime. - SPb.: Alete-ja, 2001. - 304 p.
2. Arkhangelsky G. A. Time-drive: Having time both to live and to work. -M.: Mann, Ivanov and Ferber, 2005. -240 p.
3. Corporate time management: The decisions encyclopedia / G. A. Arkhan-gelsky. - M.: Alpina business books,
2008. - 160 p.
4. Saraev A. S., Dovgal V. M. Methods and instruments of time management system in organizational system architecture // Economika, statisika i informa-tika. Vestnik UMO. 2011. №1. P. 199-201
5. Pospelov D. A. Situational management: the theory and the practice. - M.: Science, 1986. - 288 p.
6. Rubtsov S. V. Goal management in
Corporations. Changes Control. [Electronic resource]. - URL: http://or-rsv. narod.ru/Book/Book_0. htm (reference date: 09.09.2011)
7. Repin V. The comparative analysis of ARIS eEPC/IDEF0 and IDEF3 notations. [Electronic resource]. - URL: http:/ /idefinfo. ru/content/view/43/58 (reference date: 09.09.2011)
8. GD IDEF0-2000. Methodology for
functional modeling. - M.: Publishing standards, 2000. - 75 p.
9. Marka D.A., McGowan K.L. SADT: Structured Analysis and Design Technique: translated from English - M.: MetaTechnologia, 1993. - 240 p.
10. Malishev N. G., Dovgal V. M. Structural synthesis of the normative model of industrial organization. - Kiev. 1975. - 48 p.
№5, 2011Д 178| ■
