CC BY
31
В противном случае низкая результативность оценки, заключающаяся в недостоверном прогнозировании возникающих экономических эффектов, будет иметь слишком дорогую цену как для предпринимателя, так и для общества в целом.
По этой причине целесообразно проводить оценку эффективности регулирующих воздействий с позиций системообразующего объекта управления как части единого целого, а не как замкнутого в собственном развитии объекта, например, отдельно взятой отрасли. Иными словами, оценка деятельности системообразующих объектов управления должна проводиться не как оценка эффективности деятельности непосредственно объекта, а как оценка эффективности работы масштабного макроэкономического регулятора. Ярким примером такого объекта оценки может служить отрасль железнодорожного транспорта. Эффективность регулирования такого объекта целесообразно оценивать не столько по параметрам экономической эффективности внутрикорпоративных технологических бизнес-процессов, сколько по внешним, синергетическим эффектам, возникающим в среде хозяйствующих субъектов -пользователей услуг железнодорожного транспорта.
Использование широкого спектра инструментов системного анализа макроэкономических воздействий способно открыть массу новых воз-
УДК 004.043 Ткаченко Антон Юрьевич,
аспирант, Иркутский государственный университет путей сообщения, тел. 8-908-666-3319, e-mail: tkachenkoayu@mail.ru МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ПОЛНОТЫ ИНФОРМАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ В РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗАХ ДАННЫХ
A. Yu. Tkachenko
COMPLETENESS OF THE INFORMATION ON TECHNOLOGICAL PROCESSES IN RELATIONAL DATABASES CONTROL METHODS
Аннотация. В представленной статье описывается проблема нарушения полноты информации, содержащейся на сервере базы данных информационно-сигнальной системы поддержки принятия решений в локомотивном хозяйстве регионального уровня. В качестве решения данной проблемы представлена методика и реализованное на её основе программное обеспечение, с помощью которого реализуется контроль полноты информации. Контроль выполняется при помощи использования интерпретации технологических карт в виде конечного автомата, задающегося в виде ориентированного графа, с возможностью объединения состояний в группы и последующей его оптимизацией. В качестве входного языка конечного автомата подается поток информации из таблицы реляционной базы данных, содержащей список операций по выполненным производственным процессам. Применение представленной методики сводит количество нарушений полноты информации к минимуму, что влечет за собой повышение полноты информации в базе данных и влияет на качество анализа информации, а соответственно и дальнейшим принимаемым решениям как регионального, так и корпоративного уровня.
Ключевые слова: конечный автомат, технологическая карта, технологический процесс, полнота информации, АСУТ-Т, база данных.
Abstract. The present article describes the violation of the completeness of the information contained in the database server of information and warning decision support system in the locomotive sector at the regional level. As a solution to this problem the technique and software implemented on its basis is implemented with which the control of the information completeness is provided. This is implemented by using the interpretation of flow charts as an optimized finite state machine is given as a directed graph, with the possibility of association of states in the group and its subsequent optimization. As the input language of a finite automaton data stream is fed from a relational database table containing a list of operations to perform the operation of industrial processes. The application of the methodology presented reduces the number of violations completeness of the information to a minimum, which entails increasing the efficiency of information in the database and affects the quality of the analysis of information and, accordingly, later decisions on both regional and corporate level.
Keywords: finite state machine, process chart, workflow, completeness of information, PCST-T, database.
можностей в повышении эффективности регулирования отечественной экономической системы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Буровцев В.В. Управление административным барьером в условиях трансформации экономической системы. Новосибирск : Издво Сибир. гос. ун-та путей сообщ, 2011. 159 с.
2. Молотков Ю. И. Системное управление социально-экономическими объектами и процессами. Новосибирск: Наука, 2004. 509 с.
3. Тамбовцев В.Л. Спрос и предложение государственных властных услуг: институциональный анализ. М. : ИИФ «СПРОС» КонфОП, 2005 год.
4. Постников В. М., Спиридонов С. Б. Подход к расчету весовых коэффициентов ранговых оценок экспертов при выборе варианта развития информационной системы [Электронный ресурс] // Наука и образование. 2013. Авг. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/580272.html (Дата обращения 22.03.2015).
5. Новикова П.И., Сольская И.Ю. Применение SWOT-анализа в качестве вспомогательного метода оценки экономического потенциала учреждения, оказывающего коммерческие образовательные услуги // Безопасность регионов - основа устойчивого развития : сб. тр. третьей междунар. науч. -практ. конф. Иркутск, 2012. С. 331-336.
Введение
В условиях рыночной экономики и проводимой реструктуризации железнодорожного транспорта необходим интенсивный поиск эффективной технологии контроля перевозочного процесса и методов его реализации, направленный как на улучшение экономических показателей работы, так и на повышение качества перевозок.
Для осуществления оперативного управления перевозочным процессом необходимо непрерывное поступление информации о железнодорожных перевозках, основных эксплуатационных событиях с грузами, вагонами, поездами, локомотивами и локомотивными бригадами. Автоматизированная система управления перевозками (АСОУП) является основой для хранения, контроля и обработки данной информации, в её состав входит множество программ и комплексов, одним из которых является автоматизированная система управления локомотивным хозяйством (АСУТ). В состав АСУТ входит региональный комплекс локомотивного хозяйства (АСУТ-Т), реализующий функции поддержки принятия решений, контроля соблюдения межремонтных периодов в эксплуатации, анализа работы локомотивного парка и бригад на полигоне.
В ходе прохождения информации от основных узлов инфраструктуры железной дороги к программному комплексу АСУТ-Т существует вероятность её искажения и отклонения, в результате чего некоторые данные могут быть не учтены при последующей обработке. Кроме этого зачастую возникают случаи нарушений, связанные с некорректными и недолжным образом оформленными действиями локомотивных бригад. К примеру, бывают случаи, когда сначала происходит сдача работы локомотивной бригады, а только потом дежурный по станции оформляет прибытие поезда, либо несколько раз оформляются простои без отправлений и прибытий поезда, что является серьёзным нарушением.
Возникновение данных ситуаций приводит к нарушению полноты находящейся информации в базе данных АСУТ-Т, которое в первую очередь сказывается на целостности хронологической цепочки операций, выполняемых локомотивными бригадами, что влечет за собой некорректный расчет рабочего времени, времени отдыха локомотивной бригады, а также препятствует корректной обработке информации в программных комплексах, таких как АСОУП, СИРИУС, ГИД.
Своевременное обнаружение случаев нарушения хронологических цепочек в БД АСУТ-Т, с последующим их рассмотрением, выявлением причин и источников, повлекших к возникнове-
нию нарушений, и проведением мероприятий по профилактике их дальнейшего возникновения, позволит свести количество данных нарушений к минимуму и повысить полноту информации в БД АСУТ-Т.
Постановка задачи
В качестве исходных данных для проведения исследований были взяты таблицы, находящиеся на сервере базы данных АСУТ-Т, в которых собирается, хранится и обрабатывается информация по локомотивной и бригадной моделям. В данных таблицах накапливаются данные со всего региона, и ежедневно добавляется порядка 120 тысяч новых записей, вследствие чего невозможна ручная обработка данной информации.
В ходе проведения исследований и анализа данных, хранящихся в базе данных АСУТ-Т, были выявлены случаи, вследствие которых производилось нарушение технологических карт по локомотивной и бригадной моделям. К таким случаям были отнесены неверные действия пользователей, ответственных за обеспечение перевозочного процесса непосредственно в депо и на станциях, а также программно-аппаратные сбои, в результате которых в базу данных АСУТ-Т поступала не полная информация об оперативных процессах, происходящих в границах железной дороги.
Следствием этих факторов, на примере работы локомотивных бригад, является разрыв технологических цепочек, выполняемых локомотивными бригадами, и, соответственно, - нарушение полноты информации, хранящейся на серверах комплексов АСУТ-Т, что влечет за собой некорректный расчет рабочего времени, времени отдыха локомотивной бригады, а также препятствует корректной обработке информации в программных комплексах железной дороги.
Подход к решению задачи
В качестве решения поставленной задачи по контролю целостности технологических процессов было выбрано использование конечных автоматов, как наиболее подходящее к задаче анализа цепочек выполненных технологических процессов по заданным технологическим картам.
Вначале необходимо описать детерминированный конечный автомат. Для этого необходимо определить множество состояний системы Q = {Ч\, Чг '•••' Чп}, представляющее собой список
возможных операций технологического процесса, к которым относятся состояния, которые участвуют в перевозочном процессе («Явка», «Приемка бригады», «Отправление со станции» и т. д.). Граничные состояния конечного автомата включают начальное состояние 4, где д0 е Q, и возмож-
Информатика, вычислительная техника и управление
ш
ные конечные состояния Е , где Е с Q (пример начального состояния - «Явка бригады», пример конечного состояния - «Сдача бригады»). На основании граничных состояний выполняется определение отдельного технологического процесса. Множество возможных переходов между состояниями задается в виде пар операций, которые считаются корректными для технологического процесса (например, переход из состояния «Явка бригады» в состояние «Приемка локомотива») 5 : Q х V ^ Q . Определяется входной поток данных V, в качестве которого выступает таблица с выполненными операциями по локомотивной или бригадной моделям.
Затем необходимо оптимизировать конечный автомат. Для этого отдельные состояния объединяются в группы О
§1{Ч1, Ч2,-, Чп }
§ 2 {Ч1, Ч2,•••, Чп }
в =
г{Чх,
Ч2'", Чп
(1)
где q - возможные состояния, g - группы состояний. При этом выполняется условие
§1 Ч§2^§3 ^ •••§п = Q
и все возможные переходы между состояниями заменяются переходами между группами состояний 5 : в XV ^ в . Для групп состояний указываются дополнительные правила, такие как «Пропуск группы состояний», которое означает отсутствие строгой необходимости учета состояний, входящих в группу, и возможность перехода между состояниями, смежными с данной группой, или правило «Переходы внутри группы» - данное правило разрешает переходы между всеми состояниями, находящимися внутри группы. Использование данных правил позволяет уменьшить размер конечного автомата и тем самым увеличить простоту его восприятия.
В качестве удобного инструмента для описания конечного автомата в ЭВМ было разработано программное обеспечение, при помощи которого можно в графическом режиме построить и оптимизировать конечный автомат в соответствии с определенной технологической картой, произвести контроль полноты информации в реляционной базе данных, а также выполнять хранение составленных конечных автоматов в базе данных, с целью их последующего использования из любого места, где имеется доступ к базе данных. На рис. 1
Рис. 1. Интерактивное составление конечного автомата в виде ориентированного графа
}
отображена часть конечного автомата по технологическому процессу бригадной модели, составленной при помощи разработанного программного обеспечения.
После описания и оптимизации конечного автомата выполняется его преобразование в необходимый вид для анализа при помощи базы данных. Для этого заданный конечный автомат загружается в память ЭВМ, где выполняется алгоритм загрузки и преобразования, изображенный на рис. 2.
Загрузка групп состояний G и списка возможных переходов производится при помощи SQL-запроса к серверу АСУТ-Т, после этого происходит инициализация итоговой таблицы возможных переходов для каждого из возможных состояний конечного автомата.
Данная таблица заполняется всеми возможными состояниями из загруженного конечного автомата.
Далее при помощи подпрограммы AddCodes производится заполнение таблицы возможных переходов из одного состояния конечного автомата в другое. Для этого все группы состояний объединяются в единую таблицу множества возможных переходов T
, Чопй, ЧоиШ ]'
Ч {я Яои
т =
{Чь
. Яо
(2)
Рис. 2. Загрузка и преобразование конечного автомата
I тт , Чоий , ЧоиП ,
где £};„- состояние, из которого производится переход, ~ состояния, в которые осуществляются переходы.
После этого производится выполнение подпрограмм, которые преобразуют итоговую таблицу с учетом опций групп состояний.
Подпрограмма FillSpaces выполняет преобразование итоговой таблицы таким образом, что для всех групп состояний, у которых стоит опция «Пропуск группы состояний», итоговая таблица дополняется переходами из комбинации смежных состояний для данной группы (комбинация состояний, из которых производится переход в данную группу, и состояний, в которые происходит переход из данной группы).
Подпрограмма FillRecur выполняет преобразование итоговой таблицы таким образом, что для всех групп состояний, у которых стоит опция «Переходы внутри группы», происходит пополнение итоговой таблицы всеми комбинациями состояний, входящих в данную группу.
Подпрограмма FillLoops выполняет преобразование итоговой таблицы таким образом, что для всех групп состояний, у которых имеется цикл, выполняется заполнение итоговой таблицы переходами на самих себя.
Результатом выполнения всех подпрограмм преобразования конечного автомата является таблица, изображенная на рис. 3, в которой первая колонка обозначает состояние, из которого осуществляется переход, а остальные колонки обозначают все возможные состояния, в которые возможен переход из состояния, указанного в первой колонке.
Информатика, вычислительная техника и управление
ш
Рис. 3. Итоговая таблица переходов
Далее непосредственно выполняется контроль полноты информации в базе данных АСУТ-Т, в связи с чем данная таблица преобразуется в PL/SQL-скрипт, который представляет собой небольшую программу, выполняющуюся средствами базы данных Oracle. Данный скрипт выполняет подачу входного потока информации (языка), который представляет собой таблицу бригадной или локомотивной моделей базы данных АСУТ-Т, в преобразованный конечный автомат.
Результатом выполнения данного скрипта является список всех несоответствий бригадной и локомотивной моделей заданному конечному автомату.
После применения данного метода к бригадной модели базы данных АСУТ-Т были выявлены случаи нарушения технологических карт производственного процесса, устранение причин которых позволило повысить качество и полноту информации, содержащейся в АСУТ-Т. Одно из таких нарушений представлено на рис. 4.
Вывод
Составленное решение и разработанное на его основе программное обеспечение позволяет своевременно выявлять случаи нарушения технологического процесса при работе с комплексом АСУТ-Т. Обнаружение причин и источников, повлекших возникновение данных нарушений, а
также проведение мероприятий по профилактике их дальнейшего возникновения позволяет свести количество данных нарушений к минимуму, что влечет за собой повышение полноты информации в базе данных АСУТ-Т, что, в свою очередь, повысит качество выдаваемых данных.
Реализация метода имеет положительный эффект непосредственно для обеспечения полноты и достоверности информации в программных комплексах железной дороги, где применяются технологические карты и где важно выполнение техпроцессов в соответствии с утвержденным регламентом.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коган Д.И., Бабкина Т.С. Основы теории конечных автоматов и регулярных языков. Нижний Новгород : Изд-во Нижегород. Ун-та, 2002. 83 с.
2. Ахо А., Дж. Ульман. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции. Т 1. М. : Мир, 1978. 611 с.
3. Трахтенброт Б.А., Барздинь Я.М. Конечные автоматы (поведение и синтез). М. : Наука, 1970. 400 с.
4. Коннор Мак Дональд, Хаим Кац, Бек Кристофер. Oracle PL/SQL для профессионалов: практические решения. СПб. : ДиаСофтЮП, 2005. 560с.
5. Константайн Л., Локвуд Л. Разработка программного обеспечения. СПб. : Питер, 2004. 592 с.
6. Орлов А.С Технологии разработки программного обеспечения. СПб. : Питер, 2002. 464 c.
7. Скотт Урман, Рон Хардман, Майкл Лафлин. Oracle 10g. Программирование на языке PL/ SQL. М. : Лори, 2007. 792с.
8. Ткаченко А.Ю., Феоктистов Д.Г. Программное обеспечение по контролю должностных операций выполняемых работниками локомотивных депо // Авиамашиностроение и транспорт Сибири : сб. ст. второй Всерос. науч.-практ. конф., приуросч. ко Дню космонавтики. 2012. 54 с.
Порядок операций выбранного объекта [xj
Бригада N- Дата Операция
ФИО: ЦННМНЯН^ П 29.02.2012 10:18 Явка на работу после отдыха по месту жительства
Т. ном.: М^Р 2 29.02.2012 10:31 Приемка бригады
Депо прип.: 3 29.02.2012 10:52 Приход КП при выксде из депо
Локомотив Номер: 2 Серия: 2ЭС5К Депо прип.: ТЧЭ Вихоревка Поезд Номер: 2995 4 29.02.2012 11:57 Отправление поезда со станции
5 29.02.2012 12:58 Проследование поездом станции
6 28.82.2812 14:34 Проследование поездом станции
7 28.82.2812 15:54 Прибытие поезда на станцию
8 28.82.2812 16:28 Отправление поезда со станции
9 28.82.2812 17:04 Прибытие поезда на станцию
10 28.82.2812 17:08 Отправление поезда со станции
Ст.Формирования: Комсомольск- 11 28.82.2812 17:35 Прибытие поезда на станцию
Сорт 12 28.82.2812 18:38 Начало отдыха в пункте оборота
Ст.Назначения: Латыши 13 01.83.2812 80:01 Явка после отдыха в пунке оборота
Станция: Тайшет 14 01.63.2812 61:38 Приемка бригацы
15 01.63.2612 61:45 Отправление поезда со станции
16 01.63.2612 64:06 Прибытие поезда на станцию
17 01.63.2612 64:18 Отправление поезда со станции
18 01.63.2612 65:34 Проследование поездом станции
19 01.63.2612 66:36 Приемка/сдача бригацы
120 01.83.2812 88:56 Прибытие поезда на станцию
21 01.03.2012 09:46 Простой после прибытия поезда
22 01.03.2012 09:55 Проход КП при заходе в депо
23 01.03.2012 10:05 Сдача бригацы
24 01.03.2012 10:41 Начало отдыха по месту жительства
25 01.03.2012 10:44 Выходной день _
Рис. 4. Пример выявленного нарушения
