Научная статья на тему 'Концепция решения задач совершенствования систем и процессов их функционирования, как математических задач'

Концепция решения задач совершенствования систем и процессов их функционирования, как математических задач Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
55
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ОПЕРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА / OPERATIONAL PROPERTIES / ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ / РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ / EFFICIENCY / ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ / ПОТЕНЦИАЛ СИСТЕМЫ / POTENTIAL / ОЦЕНИВАНИЕ / ESTIMATION / ЦЕЛИ / GOALS / ПОКАЗАТЕЛИ / INDICATORS / ТРЕБОВАНИЯ / DEMANDS / ЦЕЛЕВЫЕ ПРОГРАММЫ / PRODUCTIVITY / EFFICACY / EFFECTIVENESS / CAPABILITIES / STAKEHOLDER CONCERNS / PUBLIC PROGRAMS

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Гейда Александр Сергеевич, Исмаилова Зульфия Флюровна, Клитный Игорь Владимирович, Лысенко Игорь Васильевич

Обосновывается концепция решения задач совершенствования систем и процессов их функционирования, позволяющая перейти к решению таких задач, как математических, с использованием вычислительной техники. Для этого предложена концепция оценивания показателей операционных свойств систем и процессов их функционирования, основные подходы к разработке моделей и методов экспликации показателей. В результате становится возможным строить числовые зависимости показателей операционных свойств от характеристик комплексов действий по совершенствованию систем и процессов их функционирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The concept of systems and processes of their functioning improvement problems solution, which allows to pass to the solution of such problems as mathematical, with use of computer presented in article. The concept of systems and processes of their functioning operational properties indicators estimation, the main approaches to development of models and methods of indicators explication for this purpose offered. As a result it becomes possible to build numerical dependences of operational properties indicators on characteristics of actions complexes for systems and processes of their functioning improvement.

Текст научной работы на тему «Концепция решения задач совершенствования систем и процессов их функционирования, как математических задач»

средств измерения с точки зрения технической готовности. В свою очередь полученные результаты необходимо учитывать при планировании бюджета денежных средств для реализации конкретного способа мониторинга или обосновании выбора конкретного способа мониторинга. Корректировка экономических показателей мониторинга с учетом резерва средств измерений позволяет оптимизировать комплекс профилактических мероприятий борьбы с крупномасштабными чрезвычайными ситуациями, вызванными природными пожарами в части контроля их возникновения и развития в режиме реального времени.

Список использованной литературы

1. Разработка научно-методических подходов и технологии использования беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве // Отчет о научно-сследовталеьсткой работе. Центральная база авиационной охраны лесов «Авиалесоохра-на». Пушкино, 2010. 105 с.

2. В.К. Абросимов, В.И. Гончаренко Агент-ные технологии мониторинга районов чрезвычайных ситуаций // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. - 2015. - Выпуск № 3 (61). - 9 с. - Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb.

КОНЦЕПЦИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ, КАК МАТЕМАТИЧЕСКИХ _ЗАДАЧ1_

Гейда Александр Сергеевич

Канд.техн.наук, доц., старший научный сотрудник СПИИРАН, С.-Петербург

Исмаилова Зульфия Флюровна Преподаватель ФГБОУ ВПО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского», Омск

Клитный Игорь Владимирович Научный сотрудник главного управления глубоководных исследований, Москва

Лысенко Игорь Васильевич Доктор техн.наук, профессор, завлабораторией СПИИРАН, С.-Петербург

АННОТАЦИЯ. Обосновывается концепция решения задач совершенствования систем и процессов их функционирования, позволяющая перейти к решению таких задач, как математических, с использованием вычислительной техники. Для этого предложена концепция оценивания показателей операционных свойств систем и процессов их функционирования, основные подходы к разработке моделей и методов экспликации показателей. В результате становится возможным строить числовые зависимости показателей операционных свойств от характеристик комплексов действий по совершенствованию систем и процессов их функционирования.

Ключевые слова: операционные свойства, эффективность, результативность, производительность, потенциал системы, экономический потенциал, оценивание, цели, показатели, требования, целевые программы.

ABSTRACT. The concept of systems and processes of their functioning improvement problems solution, which allows to pass to the solution of such problems as mathematical, with use of computer presented in article. The concept of systems and processes of their functioning operational properties indicators estimation, the main approaches to development of models and methods of indicators explication for this purpose offered. As a result it becomes possible to build numerical dependences of operational properties indicators on characteristics of actions complexes for systems and processes of their functioning improvement.

Keywords. Operational properties, efficiency, productivity, efficacy, effectiveness, capabilities, potential, estimation, goals, indicators, demands, stakeholder concerns, public programs.

1 Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-08-00953

В практике совершенствования экономических, производственных и других подобных систем, при реализации государственных целевых программ часто возникают задачи принятия решений о том, какие комплексы действий с использованием каких ресурсов и какими способами следует выполнить при совершенствовании систем и процессов их функционирования так, чтобы качество последующего использования совершенствуемых систем и процессов было наилучшим, а затраты ресурсов не превысили бы требований к этим затратам.

Такого рода задачи целесообразно описывать (моделировать) и решать с использованием вычислительной техники а для их решения требуется разработка концептуальных и математических моделей, а затем методов моделирования и методов решения задач. Они должны позволить описать численно зависимости показателей качества использования совершенствуемых систем и процессов, в качестве которых обосновано использование показателей операционных свойств, в зависимости от тех или иных возможных характеристик действий по совершенствованию.

Основные сведения об операционных свойствах систем и процессов их функционирования (далее - ОС), как свойствах, характеризующих приспособленность систем достигать возможные цели (с учетом возможных изменений этих целей) при функционировании, особенности оценивания этих свойств и показатели их оценивания были введены в [1]. Эти сведения используются, как базовые при исследовании ОС. Достигать цели означает давать требуемые (в различных условиях) эффекты функционирования.

Примерами ОС являются оперативность, результативность, ресурсоемкость, эффективность функционирования системы, потенциал системы, управляемость, конкурентоспособность.

Исследование ОС включает оценивание показателей ОС, анализ ОС и синтез характеристик системы, ее функционирования, по показателям ОС.

Результатом исследования ОС является подробная спецификация предпринимаемых действий - решение задачи выбора, или информация, помогающая человеку получить такое решение. При использовании цифровых ИТ решение получают в виде модели решения. Это решение возможно использовать на практике, а именно - путем внесения изменений в практику, которые могут быть реализованы - например, путем выполнения целевой программы (ЦП). Эти изменения вносятся путем реализации соответствующих действий, направленных на реализацию изменений разных видов (управляющих, переходных, модернизационных). Спецификация, планирование, реализация таких действий вызывает соответствующие задачи реализации действий по развитию практики. Такие задачи часто оказываются новыми, а результаты развития характеризуются существенными случайностями, нестационарностью. В результате, оказывается необходимым ре-

шать комплекс задач исследования ОС комплекса процессов в разных условиях реализации ЦП и использования результатов ЦП. При этом важнейшие особенности исследования ОС с учетом возможных изменений условий и целей состоят в том, что:

1. Оценивание ОС требует прогнозирования будущего соответствия эффектов заданным требованиям и учета возможных изменений (среды и системы).

2. Решение задач исследования ОС требует затрат ресурсов и времени. Целевым результатом синтеза характеристик систем и их функционирования по показателям ОС является синтезированный (новый) план, проект, который, для своей реализации, требует исследования возможных целенаправленных изменений функционирования для перехода к новому (синтезированному) плану, проекту. Такие изменения от старого (оцененного и неудовлетворительного по причине изменений среды и системы) функционирования к новому (синтезированному и лучшему) - переходные процессы при функционировании. Такие переходные процессы реализуются при организации изменений и возникают в результате циклической последовательности («контура») возможных изменений:

Изменения (1) среды (целей, условий), системы и функционирования- изменения будущего соответствия состояний требованиям - (возможные) изменения способов действий - актуализация задач изменения функционирования-(возможное) изменение моделей задач, методов моделирования и решения задач, программ моделирования и решения задач, создание новых информационных технологий (ИТ) - определение решения по изменению (способа) функционирования-реализация изменения - функционирование-проявление необходимости новых изменений (2). Реализация изменений в контуре связана с действиями людей по формированию целей, способов действий, задач, моделей и методов, записи их с использованием ИТ а затем формированием ИТ для их решения, решением задач и переходом к реализации нового функционирования, а затем повторением указанного контура регулярных целенаправленных изменений. Исследование ОС составляет основу реализации этого контура целенаправленных изменений. При реализации ЦП реализуется изменение существующей практики, для чего реализуется (новый) контур создания (новой) практики. В результате, возникает комплекс решаемых задач (которые выстраиваются, например, в дерево целей и задач в программно-целевом методе). Задачи в полученном комплексе, как правило, тоже оказываются новыми. Решаемые задачи, хотя и являются новыми, часто используют общие модели, методы их построения, методы решения задач, что целесообразно использовать при решении задач. Комплекс таких новых задач характеризуется тем, что реализация изменений, создание нового - динамично, цели и задачи могут меняться. Было показано [2], что решение задач реализации изменений на практике целесообразно выполнять на основе

оценивания, анализа и синтеза по показателям ОС. Для решения комплекса задач исследования ОС ЦП следует разработать модели нового типа [3] и методы, позволяющие корректно описывать указанные связи и особенности и решать задачи с опорой на современные ИТ.

Литература 1. Гейда А.С., Лысенко И.В. Оценивание показателей операционных свойств систем и процессов их функционирования//Труды СПИИРАН. 2013, Вып. 2(25). С. 317-337.

2. Гейда А. С., Лысенко И. В. Задачи исследования потенциала социально-экономических систем // Труды СПИИРАН. 2009, Вып.10. С. 63-84.

3. Гейда A.C. Моделирование при исследовании технических систем: использование некоторых расширений теории графов // Труды СПИИРАН. 2011, Вып.17. C. 234-245.

E-mail для контактов:

alex19650406@gmail.com

ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ПЕН И ВОДНЫХ _ПЛЕНОК_

Евич Андрей Андреевич

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, студент кафедры «Технология ракетно-космического производства» г.Королев

Дегаев Евгений Николаевич

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет ассистент кафедры «Комплексная безопасность в строительстве»г.Москва

Пена является наиболее эффективным средством тушения пожаров нефти и нефтепродуктов. Без комплексных испытаний, как пенообразователей, так и самих пен, полученных с помощью пенообразователей, невозможно судить об их качестве, а значит нельзя быть уверенным в успешной ликвидации пожара в случае возгорания нефтепродуктов.

Для проведения испытаний используются традиционно применяемые (при определении ог-нетушащей эффективности, пенообразующей способности и поверхностной активности водных растворов), а также вновь разработанные или модифицированные методы[1].

Определение удельной скорости контактного разрушения пены на основе углеводородных ПАВ при взаимодействии с нефтепродуктами.

Учитывая важную роль контактного разрушения в процессе растекания пены по поверхности горения, связанного с механизмом проникновения паров горючего через слой пены, определяющим в этом процессе принимается удельная скорость контактного разрушения.

Методика определения удельной скорости контактного разрушения пены на основе углеводородных ПАВ при взаимодействии с нефтепродуктами базируется на использовании устройства для определения огнетушащей эффективности пены «подслойным» способом.

В стеклянный модельный резервуар заливают гептан. Пену получают из водного раствора с заданной концентрацией пенообразователя на роторной мешалке. Испытания проводят без предварительного горения горючей жидкости.

Пену помещают в промежуточную емкость, взвешивают и подают на поверхность горючего. Массу поданной пены измеряют повторным взвешиванием промежуточной емкости с оставшейся пеной. С момента начала подачи пены на поверхность углеводорода, включается секундомер, фик-

сируется время при разрушении пены по всей площади поверхности горючего [2].

Определение скорости растекания водных пленок по поверхности нефтепродуктов

Огнетушащая эффективность фторсинтетиче-ской пены во многом определяется способностью выделившегося водного раствора самопроизвольно растекаться по поверхности углеводорода и образовывать водную пленку, которая препятствует испарению горючего и, тем самым, способствует ликвидации пожара [3].

Для определения скорости растекания водных пленок по поверхности нефтепродуктов использовали кювету с углеводородом, шприц с исследуемым водным раствором, масштабно-координатную чертежную бумагу и секундомер.

Каплю водного раствора наносят с помощью иголки на поверхность нефтепродукта, включают секундомер и каждые 5 секунд фиксируют размеры растекающейся водной пленки по поверхности горючего. Время наблюдения— 30 секунд.

Определение времени тушения горючей жидкости подачей пенына поверхность и в слой нефтепродукта.

Определение времени проводится в широком диапазоне интенсивности подачи пены и при тушении пламени горючей жидкости углеводородными пенообразователями пену подают на горящую поверхность и в слой нефтепродукта по методике описанной в ГОСТ Р 53280.2-2010.

При определении времени тушения горючей жидкости подачей пены на поверхность нефтепродукта, трубопровод для подачи пены в резервуар устанавливают на борт модельной емкости [3 -4].

Определение поверхностного и межфазного натяжений водных растворов пенообразователей.

Измерение поверхностного и межфазного натяжений проводят методом «отрыва кольца» (метод Де-Нуи). Поверхностную активность водных растворов пенообразователей определяют в

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.