CC BY
44
Е ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 11 № 6-2019 АТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
10.24411/2409-5419-2018-10297
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОСНОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ УПРАВЛЕНИЕМ РАКЕТНЫХ ВОЙСК И АРТИЛЛЕРИИ В ОПЕРАЦИЯХ
НОСОВ
Михаил Иванович1
БОРУНОВ Денис Николаевич2
Сведения об авторах:
1д.т.н., доцент, старший научный сотрудник Михайловской военной артиллерийской академии, г. Санкт-Петербург, Россия, mikhail.nosov.64@mail.ru
2
к.т.н., начальник научно-исследовательского отдела Михайловской военной артиллерийской академии, г. Санкт-Петербург, Россия, denbor.07@mail.ru
АННОТАЦИЯ
Решение сложной научно-технической задачи по оценке эффективности информационной системы ракетных войск и артиллерии в операциях должна базироваться на единых методологических принципах и учитывать систему показателей, отражающие состояние, структуру и развитие информационной системы, в том числе отдельных её компонентов, обеспечивающих функционирование системы ракетных войск и артиллерии, её роль в процессе принятия решений в операциях. Предлагаемые подходы по формированию показателей информационной системы для поддержки принятия решений управлением ракетных войск и артиллерии в операциях учитывают тенденции развития современных информационных технологий направленные на придание интеллектуальных свойств создаваемых информационных систем. Современные требования к количественным и качественным характеристикам обеспечения процессов управления ракетных войск и артиллерии в операциях требуют глубокого и разностороннего анализа информационных потоков и связей между должностными лицами органов управления. Исходя из этого предлагается оценить количественные и качественные характеристики информационных потоков и связей между должностными лицами органов управления в заданный интервал времени с учетом специфики выполнения задач через аппарат теории графов с целью повышения эффективности информационной системы ракетных войск и артиллерии. Предложен комплексный критерий системной эффективности информационной системы для поддержки принятия решений управлением ракетных войск и артиллерии в операциях, позволяющий дать совокупную, системную оценку подсистем и объектов информационной системы ракетных войск и артиллерии, находящихся на любом этапе жизненного цикла. Установлено, что с учетом специфики создания и функционирования информационной системы ракетных войск и артиллерии требуется количественная оценка и обоснование перспективной информационной системы при решении задач управления качеством на всех этапах её жизненного цикла. К числу таких задач относятся планирование, прогнозирование и обоснование перспективной информационной системы ракетных войск и артиллерии в процессе создания и дальнейшего её развития, разработки технических заданий на создание и модернизацию информационной системы ракетных войск и артиллерии.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: интегральная оценка система показателей; количественная оценка; критерии качества информационных систем, сбалансированная система показателей.
Для цитирования: Носов М.И., Борунов Д. Н. Методологические основы обоснования системы показателей информационной системы для поддержки принятия решений управлением ракетных войск и артиллерии в операциях // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2019. Т. 11. № 6. С. 74-84. doi: 10.24411/2409-5419-2018-10297
¿¿к
!Ч /У//
Уо! 11 N0 6-2019, Н&ЕБ РЕБЕАРС !МРОРМАТ!СБ, СОМРиТЕР ЕМС!МЕЕР!МС АШ СОМ
\\\\ у
Введение
Современная деятельность органов управления ракетных войск и артиллерии (РВиА) немыслима без эффективного информационного обеспечения, которое состоит в формировании и выдаче актуальной, достоверной информации, достаточной для эффективных управленческих воздействий.
Кроме того, в условиях изменяющихся форм и методов ведения вооруженной борьбы существует и нарастает отставание возможностей оперативного изменения конфигурации информационной системы (ИС) РВиА от динамики изменения требований к функционированию ИС РВиА в операциях. Данное отставание входит в жесткое противоречие с требованиями обеспечения качества управления соединениями, частями и организациями РВиА в операциях.
Потребность в информационных ресурсах деятельности органов управления (ОУ) РВиА во многом определяются спецификой области совместной деятельности подсистем Вооруженных Сил Российской Федерации, а также с комплексами средств автоматизации (КСА) других силовых и взаимодействующих министерств, ведомств и структур [1-2].
Оценка эффективности информационной системы РВиА в операциях является крайне сложной задачей ввиду многообразия интересов пользователей. Для органов военного управления ВС РФ, в том числе РВиА, доминирующим принципом является «знать только необходимое»: независимо от занимаемой должности в организации должностное лицо должен получать только ту информацию, которая ему необходима для выполнения его обязанностей. Следует четко установить правила распространения информации (политику информационного обеспечения и — как ее неотъемлемую составляющую — политику информационной безопасности), с тем, чтобы обеспечить необходимую осторожность, но и не отказывать в информации тем, кто в ней нуждается [1].
Анализ тенденций развития современных информационных технологий показывает, что одним из основных направлений является направление, связанное с приданием интеллектуальных свойств создаваемым информационным системам. Инструментарий должностных лиц ОУ РВиА в операциях должен обогащаться современными средствами, учитывающими специфику мыслительного процесса, адаптирующимися к потребностям пользователя.
Следовательно, построение системы показателей синтеза ИС для поддержки принятия решений управлением РВиА в операциях реализация в практике создания и применения ИС основывается на единых методологических принципах и необходимо учитывать следующие [1-5]:
1. Система показателей должна отражать состояние, структуру и развитие ИС, в том числе отдельных её компонентов, обеспечивающих функционирование системы; её роль в процессе принятия решений РВиА в операциях и воздействие на управленческие процессы. В этой связи обоснованным является выделение обобщающих показателей и частных показателей, которые позволяют дать прагматическую оценку и провести анализ полезности информации в процессе управления РВиА в операциях.
2. Систему показателей следует формировать так, чтобы она была применима для различных уровней управления РВиА в операциях.
3. Важно обеспечить единство между отдельными элементами системы, между общими и частными показателями. Наличие и выявление различного рода взаимосвязей между показателями системы выступает важнейшим условием анализа динамики, факторов и эффективности использования ИС ОВУ РВиА.
4. Особо необходимо отметить сочетание количественных и качественных оценок. Это обусловлено стратегией исследования (общей логики проведения исследования, включая описание цели, задач и основных путей их реализации), а также методами сбора информации.
Количественные и качественные показатели дают возможность адекватно обобщить результаты, полученные в ходе исследования, в частности, оценить уровень, структуру, динамику развития ИС РВиА в операциях, эффективность её использования, а также изучить степень распространения систем и отдельных ее компонентов среди ОУ РВиА, различающихся по сферам деятельности, масштабам и т. д.
1. Основные направления повышения
эффективности информационной сисемы
органов управления РВиА
Результаты проведённых исследований показали, что для одной и той же управляемой системы могут быть созданы самые различные информационные системы, внешне вполне удовлетворительно выполняющие свои функции, но на самом деле качественно отличающиеся друг от друга. Тем более затруднительно сопоставлять системы для разных объектов.
Информационная система РВиА, как многоуровневая иерархическая структура, обладает следующими свойствами:
- более высокий уровень имеет дело с более широкими аспектами поведения системы в целом;
- время преобразования входных компонент в выходные увеличивается с повышением уровня управляющей подсистемы;
Шд\ Л\\
) НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 11 № 6-2019 ЮРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
- более высокий уровень иерархической структуры имеет дело с более медленными, устойчивыми, инерционными аспектами и параметрами поведения системы;
- с повышением уровня подсистемы увеличивается удельный вес информации и усиливается ее роль в функциональной деятельности системы.
Из сказанного следует, что чем выше уровень звена управления, тем сложнее механизмы принятия управленческих решений и процедуру их реализации. Так, например, в системе выделяются три основные группы задач [5-6]:
- задачи на разделение (декомпозицию);
- задачи распределения;
- задачи на объединение (композицию) частей системы.
Задачи на разделение (декомпозицию) системы обусловлены исходя из общесистемных свойств, выделение (формирование) элементарного состава, частей, подсистем системы.
Распределение задач выполнено по всем элементам системы исходя из функций, задач, ресурсов.
Решение задач на объединение (композицию) элементов частей системы предполагает установление связей, взаимных отношений между элементами и частями системы и способов их взаимодействия и на этой основе формирование целого из частей.
В связи с этим, основным направлением повышения эффективности информационной системы органов управления РВиА является автоматизация процессов сбора, обобщения, передачи и хранения информации.
Физическая распределенность и логическая несовместимость систем и комплексов при явных требованиях совместной работы порождают актуальную проблему их интеграции с целью обеспечения качества функционирования ИС РВиА. При этом должно учитываться, что системные требования к качеству функционирования информационных систем являются взаимосвязанными и должны контролироваться с помощью показателей, формируемых в зависимости от угроз, возможностей их возникновения и сценариев их потенциальной реализации [3-4].
В современных условиях качество функционирования информационной системы управления РВиА на каждом уровне можно существенно повысить за счет рационального использования современных информационных технологий. В первую очередь речь идет о развитии информационных технологий и моделей принятия решений, которые позволяют создавать интегрированные системы инструментальной поддержки принятия решений [1, 6-7].
При выполнении функций автоматизированного управления предполагается достигать результат не только за счёт существенного повышения значений таких основных показателей как оперативности, устойчивости, непре-
рывности и скрытности, но и обоснованности управленческих решений.
В данном контексте уместно указать на основные факторы, оказывающие влияние на обоснованность принятия решения.
Во-первых, объём и ценность располагаемой информации. Для успешного принятия решения главным является не объем информации, а ценность, определяемая уровнем профессионализма, опыта, интуицией должностных лиц. Использование качественной информации производится на основе формирования и прогнозирования показателей, характеризующих в динамике возможности системы РВиА. Обеспечение ДЛ ОУ РВиА качественной информацией, характеризующей параметры «входа», «выхода», «внешней среды» и «процесса» системы разработки решений, имеет ключевое значение в принятии решений.
Во-вторых, автоматизация процесса разработки и реализации решений, в том числе процесса сбора и обработки информации и процесса принятия решений. Мощным фактором, активизирующим процессы принятия и реализации решения, выступают современные информационные технологии. Это требует высокого уровня культуры в области математики и программирования, технологии использования инструментальных и технических средств.
2. Количественные и качественные показатели информационной системы ракетных войск и артиллерии
Несмотря на специфику создания и функционирования ИС РВиА в операциях требуется количественная оценка и обоснования перспективной ИС при решении задач управления качеством на всех этапах её жизненного цикла. К числу таких задач относятся: планирование, прогнозирование и обоснование перспективной ИС РВиА в процессе создания и дальнейшего её развития; разработка технических заданий на создание и модернизацию ИС РВиА; установление соответствия разработанного (модернизированного) образца (изделия) требованиям, заложенным в техническом задании; определение оперативно-технического уровня создаваемых (модернизируемых) подсистем, комплексов и ИС РВиА в целом; выбор оптимального варианта построения ИС РВиА; разработка нормативной документации на систему; контроль качества подсистем и комплексов ИС РВиА; сбор и анализ информации по качеству функционирования подсистем и комплексов ИС РВиА; доработка нормативной документации подсистем и комплексов ИС РВиА по результатам этого анализа и т.д.
Для интегральной оценки в виде некоторого обобщенного количественного показателя степени соответствия качества ИС РВА поставленным при ее создании
задачам, сравнения уровня разработки различных по назначению систем, сопоставления с тенденциями и уровнем научно-технического прогресса выделим показатель научно-технического уровня (НТУ) ИС РВиА. Оценка НТУ проводится на стадиях планирования, разработки, внедрения и функционирования ИС.
На стадии планирования определяют плановый НТУ исходя из анализа тенденций изменения частных показателей НТУ, отражающих ранее решавшиеся задачи управления и предполагаемые для решения в планируемом периоде.
На стадии разработки проектов оценка НТУ используется для уточнения проектного уровня системы, сопоставления выполненных проектов с заданным проектным уровнем, выбора методов проектирования, обеспечивающих достижение заданного НТУ, определения необходимых для повышения НТУ научно-исследовательских работ. Значение НТУ задаётся исходя из тенденций развития форм и способов применения группировок войск (сил) в соответствии с существующими тенденциями и факторами изменения характера вооруженной борьбы, а также новых информационных технологий, под влиянием научно-технического прогресса.
Следовательно, оценка НТУ и ее использование служат одним из способов упорядочения планирования и контроля за разработкой и боевым применением ИС РВиА на всех стадиях и этапах ее жизненного цикла. По существу, оценка НТУ ИС РВиА тождественна выбору параметров Р обеспечивающих максимум функционала Р(р), отражающего НТУ.
При создании ИС РВиА на начальных стадиях (планирование, проведение НИР и др.), как правило, заказчик и разработчик оперируют относительно небольшим количеством параметров функционала F,, , = 1,2, ..., п. Они, как показывает анализ, в своей основе являются агрегированными, т.е. некоторыми функциями других параметров более низкого уровня Р s = 1,2, ., N причем п > N. При этом некоторые характеристики ИС РВиА являются типичными для ряда входящих в нее подсистем и комплексов, однако, в зависимости от особенностей создаваемых ПАК, могут возникать и специфические целевые функционалы — параметры/е Р..
Опыт проведения работ показал, что выбираемые функционалы для оценки НТУ зависят от небольшого числа существенных переменных, поэтому параметры ИС РВиА целесообразно разделить на две группы: р = р' + р", где р' — вектор существенных параметров небольшой размерности, а р"—вектор всех остальных параметров. В этом случае зависимость Р (р) будет иметь вид Р (р) = Р 1 (р', ер"), где е — некоторый мало весомый параметр, компенсирующий ошибку разделения вектора р на два вектора.
t , /// nil [if/
6-2019, H&ES RESEARC
INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CONTROL
Уо!
Nc
На начальных стадиях создания ИС РВА при оценке только существенных параметров можно положить, что Р,(р', ер") ~ Р (р', 0). При этом, в результате решения задачи Р.(р)^-тах могут быть найдены некоторые оценки Р,0 = Р,(р,), характеризующие максимальные возможности ИС РВиА, обеспечиваемые современным уровнем развития науки и техники.
Выражение W(p, X) = max Xt \_FiO - F(p)]/ F и
по-
казывает, насколько создаваемые подсистемы, комплексы и ИС РВА в целом хуже идеальной (базовой), имеющей максимально достижимый НТУ Здесь X, — оценка важности комплекса параметров ИС РВиА, отображаемых функционалом, 0 < X < 1. При X = 1 зависимость
W (p, 1) = max -
Fio - F (p)
Fi
показывает, по каким комплек-
io
сам параметров создаваемые ПАК уступают идеальным.
Компоненты вектора X — положительные числа, X определяет относительную значимость к-го параметра для решения задач, поставленных перед разработчиками ИС РВиА. Чем больше величина Хк, тем важнее характеристика Рк. Таким образом, можно считать, что вектор X характеризует реальную концепцию развития ИС. Используя функционал W(p, X) и определяя W(p, X)^min можно найти р' как функцию X. Поскольку при минимизации функционала Ш (р, X) каждому значению X поставлено в соответствие определенное значение р, Р(р) также может рассматриваться как функция от вектора X. Поэтому при создании программно-аппаратных комплексов (ПАК) объектов ИС в начале необходимо определить характеристики вектора X = X1 затем, минимизируем функционал W(p',X) и определим р{ = р{ (X), что по существу соответствует выбору концепции построения ИС РВиА. После проведения экспертизы выбранной концепции ИС РВиА создается более детальное представление о ней. В то же время, в случае отрицательного результата, изменяя концепцию (вектор X), можно рассматривать детально новые концепции, провести их экспертизу и получить желаемый результат.
Таким образом, оценка НТУ ИС РВиА представляет собой итеративный процесс выбора концепции формирования ИС для поддержки принятия решений управлением РВиА в операциях, оценки функциональных характеристик отдельных компонентов и всей системы с целью нахождения W(p, X)^min.
Одним из значимых условий является возросшая потребность в информации для целей управления РВА в операциях и бурное развитие информационных процессов, что способствовало выдвижению на первый план создание компонентов её инфраструктуры. Информационная инфраструктура охватывает вычислительную технику, средства коммуникации, методическое и программное обеспечение, технологии, вспомогательные виды деятельности [4].
)) НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 11 № 6-2019 ЮРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
Из сказанного следует, что одной из важнейших технологических задач при выборе проектных вариантов информационно-технологических продуктов — обеспечение совместимости. Для потребителей совместимость означает возможность использования в одном комплексе различных устройств и программных продуктов и свободного обмена различной информацией.
Усилия по стандартизации программных, аппаратных и информационных компонентов обеспечивают унификацию внешних форм, но не их содержания. Благодаря этому можно изменять конфигурации программно-технических средств и обеспечивать передачу и хранение разнообразной информации. Именно совместимость обеспечивает возможность межплатформенных переходов при реконструкции информационных систем.
Решение задачи программно-аппаратной совместимости требует полного соответствия и взаимной сопряженности компонентов телефонии, обработки данных, средств ввода-вывода информации, передачи данных, хранения и преобразования, аудио- и видеоинформации.
При определении НТУ могут быть использованы различные показатели, методы и процедуры оценки, если они отвечают условиям создания и боевого применения ИС РВиА в операциях.
При этом оценка НТУ должна быть основана на получении численных значений показателей, определяющих степень реализации целей функционирования ИС РВиА в операциях, на вычислении обобщенных оценок и их сравнении.
Состав номенклатуры количественных и качественных показателей (НККП), используемых для оценки НТУ, в зависимости от особенностей подсистем и комплексов
ИС РВиА и целей их оценки может изменяться от ограниченного количества до комплекса иерархически связанных показателей, характеризующих свойства различных компонентов информационной системы.
На наш взгляд, при выборе НККП для оценки НТУ целесообразно использовать систему, имеющую четыре уровня иерархии. Первый уровень составляют факторы количества и качества, применяемые для получения интегральных оценок по группам показателей. На втором уровне каждому фактору соответствует ряд показателей количества и качества, которые относятся к разряду комплексных. На третьем — каждый показатель определяется метриками, отражающие отдельные характеристики программного продукта, процесса, проекта. В свою очередь метрики состоят из оценочных элементов, которые являются единичными показателями количества и качества (4-й уровень), причем число оценочных элементов, входящих в метрику, не ограничено. С помощью метрик можно дать количественную или качественную оценку качества информационной системы. Различают следующие виды метрик и шкал для измерения критериев:
Первый тип — метрики, которые используют интервальную шкалу, характеризуемую относительными величинами или реально измеряемыми физическими показателями, например, временем наработки на отказ, вероятностью ошибки, объемом информации и др.
Второй тип — метрики, которым соответствует порядковая шкала, позволяющая ранжировать характеристики путём сравнения с опорными значениями.
Третий тип — метрики, которым соответствуют номинальная или категорированная шкала, определяющая наличие рассматриваемого свойства или признака
Рис. 1. Модель классификации критериев качества информационных систем
у рассматриваемого объекта без учета градаций по этому признаку.
Развитием иерархического подхода является представленная на рис. 1 модель классификации критериев качества информационных систем.
С помощью функциональных критериев оценивается степень выполнения информационной системой основных целей или задач. Конструктивные критерии предназначены для оценки компонент информационной системы, не зависящих от целевого назначения.
С учетом выявленных свойств, оказывающих существенное влияние на НТУ целей и задач, стоящих перед ИС РВиА, возможностей оценки её свойств с достаточной точностью при ограниченных затратах при синтезе ИС РВиА в операциях целесообразно использовать следующую группу показателей: оперативные, функционального назначения, системотехнические, технологичности, эргономические, эстетические, унификации и стандартизации, наукоёмкости.
Предлагаемая НККП обеспечивает их совместимость с показателями технических, информационных и программных средств, используемых в составе ИС; с военно-технико-экономическими показателями оценки функционирования ПАК объектов управления, а также учитывает требования руководящих НД, регламентирующих состав показателей технического уровня и качества изделий, входящих в состав ИС РВиА.
С целью оценки элементов информационного обеспечения управленческой деятельностью ДЛ ОУ РВиА в операциях, принимающим решение в сложных условиях для полного и объективного анализа необходимо выделить группу показателей для оценки процесса информацион-
/■''/ /ТУ/ !!Ч ///'
Уо! 11 N0 6-2019, Н&ЕБ РЕБЕАРС !МРОРМАТ!СБ, СОМРиТЕР ЕМС!МЕЕР!МС АМО СОМ
\\\\ у
ного обеспечения управленческой деятельности ДЛ ОУ РВиА в операциях (рис. 2).
Предлагаемый подход к определению эффективности системы базируется на подходах к оценке интеллектуального капитала (через определение ценности системы для удовлетворения потребностей ДЛ ОВУ РВиА в информации, их стремления получить больше информации о множестве объектов для реализации собственных функциональных задач, совместное рассмотрение оперативных задач и совершенствование системы управления).
Поэтому особое внимание необходимо уделять оценкам потребности и полноты информационного обеспечения управленческих решений РВиА в операциях, затрат на информационное обеспечение, выгод (изменений) в системе РВиА, связанных с внедрением и использованием ИС для поддержки принятия решений управлением РВиА в операциях.
Сбалансированная система показателей, включающая в себя группы показателей для оценки процесса информационного обеспечения управленческой деятельности ДЛ ОУ РВиА в операциях по нескольким направлениям одновременно, дает возможность комплексно отражать уровень ИС РВиА в операциях.
Рассматривая ИС для поддержки принятия решений управлением РВиА в операциях, где в процессе управления задействованы практически все должностные лица ОУ РВиА, можно сказать, что структура информационных потоков сказывается на качестве деятельности ОУ РВиА в целом.
Анализ эффективности компонентов ИС РВиА показал, что одной важной проблемой является обмен информацией внутри ОУ РВиА. Это объясняется наличием «информационных провалов» между должностными лицами
Наименование групп показателен Назначение групп показателей
Ж
Полезность информации г Определение управленческих задач, для которых используется информация
*
Потребность б информации Оценка сложившихся потребностей в информации, выявление нереализованных потребностей
Полнота информационного обеспечения | Определение возможных направлений совеошенствованна системы
Рис. 2. Модель классификации критериев качества информационных систем
am
^iml
УКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т
№ 6-2019
ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
и управлениями, отделами (службами) управления из-за увеличения издержек по операциям в основных управленческих процессах.
Если на уровне должностное лицо — должностное в рамках одного управления (отдела, службы) обмен информацией, как правило, налажен, то на уровне управления (отдела, службы) — управления (отдела, службы) под проблема «информационных провалов» стоит более остро. Например, заявка или вопрос, переданный ДЛ в другое управление, часто не обрабатывается в указанные сроки. Также ДЛ сложно отследить факт приема переданного сообщения коллегами и начало/окончание его обработки [11].
Следует отметить оперативность сбора и обработки информации ДЛ ОУ РВиА. По результатам анализа личных коммуникаций выявлено, что сам процесс коммуникаций по сбору и обработке информации занимает до 40% времени ДЛ ОУ РВиА, на запись задачи, выполнение расчётов — 15-20% и на творческо-аналитическую деятельность — 15-20%, остальные временные затраты (подготовительный этап, обсуждение проблемы, окончание коммуникаций) — до 20% — ненужная потеря времени.
Поэтому важным показателем качества информационной системы является ее оптимальная структура. Количественную оценку ИС РВиА можно определить через показатель структурной компактности, характеризующий структурную близость источников информации, то есть органы управления. В данном случае структурную компактность можно охарактеризовать диаметром и радиусом структуры [8-9]:
d = max е О,
3eF
(1)
где max е (9) — наибольшее расстояние между всеми парами вершин графа.
r = min е О,
3eF
где min е (9) — наименьшее расстояние между всеми парами вершин графа.
Алгоритм Дейкстры обладает свойством локальной оптимальности: в процессе работы алгоритма дерево кратчайших путей разрастается, но не перестраивается, что позволяет эффективно использовать алгоритм Дейкстры для случая поиска пути из исходного узла p1 в целевой узел p3 или в множество целевых узлов [10-14]. На рис. 3 показана графическая реализация алгоритма Дейкстры на абстрактом графе.
В результате работы алгоритма Дейкстры формируется матрица расстояний D(G).
D (G ) =
2 2
1 1
0 1
- 0
- - - - 0 1
0 1 1
Заметим, что матрица расстояний D(G) симметрична относительно главной диагонали. С помощью полученной матрицы для каждой вершины графа G определим наибольшее расстояние между всеми парами вершин графа — диаметр графа и наименьшее расстояние — радиус графа. На рис. 4 показан диаметр и радиус графа с указанием периферийной и центральной вершин.
Из выше изложенного видно, что полная оценка информационной системы требует учитывать показатели деятельности по передачи информационных ресурсов потре-
Рис. 4. Кратчайшие пути между вершинами графа
бителям информации, а также самые различные свойства программно-аппаратных комплексов. Однако, по указанным показателям затруднительно определить обобщенный показатель эффективности.
Здесь нужно, разделять возникающие в процессе приобретения знаний от расчётно-типовых организационных единиц (РТОЕ) эффекты по видам, рассматривая: во-первых, научно-технические эффекты, связанные с глубиной научной проработки решаемых проблем, развитием уровня информационных технологий; во-вторых, экономические эффекты, определяемые интенсификацией рабочих процессов ДЛ ОВУ РВиА, повышением производительности, оптимизация организационных структур ОВУ РВиА.
В таких случаях, как правило, важную роль играют экономические показатели. Анализ методов оценки эффективности информационного обслуживания В. К. Даугелы и Ю. А. Зыкова [15] выделено два основных подхода, используемых в методиках экономической эффективности от мероприятий по информационному обеспечению: во-первых, непосредственное оценивание эффективности, когда сопоставляются эффект, полученный от использования информационных ресурсов, с затратами на организацию информационного обеспечения; во-вторых, определение доли от использования информационных ресурсов в общем эффекте, полученном в системе, где осуществлялось информационно обслуживание.
С учетом предложенных общих методических подходов оценку НТУ предлагается осуществлять с использованием метода, основанного на получении численных
/■''/ /ТУ/ !!Ч ///'
Уо! 11 N0 6-2019, Н&ЕБ РЕБЕАРС !МРОРМАТ!СБ, СОМРиТЕР ЕМС!МЕЕР!МС АМО СОМ",
\\\\ у
значений показателей эффективности, характеризующих НТУ ПАК подсистем (объектов), входящих в состав ИС, и показателей их взаимодействия при управлении РВиА.
При этом для определения показателей НТУ применяются методы, основанные на определении значений совокупности обобщенных и единичных показателей качества, характеризующих отдельные свойства оцениваемой системы, на их сравнении с ПК базовой системы или установленными требованиям и вычислении интегральной оценки качества ИС РВиА.
Заключение
Вопросы выбора и обоснования показателей информационной системы для поддержки принятия решений управлением ракетных войск и артиллерии в операциях вообще являются определяющими в задачах эффективности функционирования ИС.
Выбор показателей оценки ИС связан с всесторонним и тщательным рассмотрением физической природы рассматриваемого свойства системы. В связи с этим, выбор показателей оценки эффективности производится при построении конкретных моделей функционирования системы.
Предложенный математический аппарат теории графов позволяет оценить количественные характеристики информационных потоков и связей ИС РВиА. На основе анализа информационных потоков и связей между ДЛ ОУ РВиА в заданный интервал времени, становиться возможным проводить глубокий анализ структуры информационных потоков для повышения эффективности выполнения управленческих задач.
Концепция оптимизации ИС считает рациональными те варианты решения, которые обеспечивают максимизацию (минимизацию) показателя оценки эффективности информационной системы.
В ходе проведенного исследования были установлены четыре существенных фактора, в наибольшей степени влияющих на предназначение, структуру и состав критериев и показателей оптимизации. Таким образом, изложенный подход обоснованная системы показателей ИС РВиА позволяет дать совокупную, системную оценку подсистем и объектов ИС РВиА и перейти к решению вопросов технологии синтеза информационной системы РВиА.
Литература
1. Носов М. И. Применение современных информационных технологий в автоматизированной системе управления материально-технического обеспечения // Сборник материалов конференции. М.: 3 ЦНИИ Минобороны России, 2015. С. 129-138.
2. Сафронов А. Д. Математическая модель формирования информационного процесса в типовом цикле управления должностных лиц органов управления материально-
Шд\ Л\\
) НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 11 № 6-2019 ЮРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
техническим обеспечением // Сборник научных статей XX Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности» и симпозиума «Проблемы материально-технического обеспечения войск (сил) в современных условиях» (Санкт-Петербург, 3-6 апреля 2017). СПб.: ВА МТО, 2017. С. 612-617.
3. Носов М. И., Карганов В. В. Концептуальные подходы моделирования единого информационного пространств подсистем специального назначения // Военная мысль. 2019. № 1. С. 120-128.
4. Карганов В. В., Носов М. И. Классификация интегрированной системы поддержки принятия решений в управлении материально-техническим обеспечением // Материалы конференций ГНИИ «Нацразвитие» (Санкт-Петербург, 25-28 июня 2016 г.). СПб.: ГНИИ «Нацразвитие», 2016. С. 21-27.
5. Носов М. И. Концептуальные подходы по интеграции автоматизированной системы научно-технической экспертизы в существующие и разрабатываемые автоматизированные системы военного назначения // Сборник материалов конференции в рамках научно-деловой программы Международного военно-технического форума «АРМИЯ-2018» (Москва, 21-26 августа 2018 г.).
6. Гвоздев А. Е., Ищук В. А., Морозов О. А. Направления повышения оперативности оценки боевых возможностей войсковых формирований с использованием боевых потенциалов // Материалы научно-практической конференции «Состояние и приоритетные направления разработки и применения систем моделирования военных (боевых) действий» (Москва, 21 октября 2015 г.). М.: РАРАН, 2016. С. 138-147.
7. Носов М. И. Анализ применения информационных технологий в исследованиях МТО группировок войск (сил) // Сборник материалов XXV юбилейной Международной научно-практической конференции «Предупреждение. Спасение. Помощь» (Химки, 19 марта 2015 г.).
М.: Изд-во ВПО АГЗ МЧС России, 2015. URL: http:// konf.x-pdf.ru/19tehnicheskie/443150-1-itogoviy- sbornik-materialov-xxv-mezMunarodnoy-nauchno-prakticheskoy-konferencii-preduprezhdenie-spasenie-pomosch-posvyasche. php (дата обращения 29.08.2019).
8. Тарасова В. В. Применение динамической графовой модели для построения и анализа социальной сети образовательной организации // Тр. XVIII всерос. науч.-метод. конф. «Телематика» (Санкт-Петербург, 20-23 июня 2011 г.). СПб., 2011. Т. 1. Секция А. С. 192-194.
9. Лебедев С. С., Новиков Ф. А. Необходимое и достаточное условие применимости алгоритма Дейкстры // Компьютерные инструменты в образовании. 2017. № 4. С. 5-13.
10. Тараканов К. В., Коровяква И. Д. Эффективность научно-информационной деятельности. М.: МГИК, 1985. 65 с.
11.Курносов Ю. В., Конотопов П. Ю. Аналитика: методология, технология и организация информационно-аналитической работы. М.: Русаки, 2004. 550 с.
12. Бушуева Л. И. Методология статистического исследования информационного обеспечения маркетинговой деятельности: дис. ... докт. экон. наук. Оренбург, 2009. С. 266.
13. Бушуева Л. И. Методология исследования систем информационного обеспечения маркетинговой деятельности // Вестник Научно-исследовательского центра корпоративного права, управления и венчурного инвестирования Сыктывкарского государственного университета. 2010. № 2. URL: http://koet.syktsu.ru/vestnik/2010/2010-2/1/1.htm (дата обращения 29.08.2019).
14.Карминский А.М., Черников Б. В. Методология создания информационных систем. 2-е изд. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2012. 320 с.
15.Даугела В. К., Зыков Ю. А. Анализ методов определения эффективности информационного обслуживания // НТИ. Сер. 2. 1984. № 8. С. 1-9.
m ff,
I H I u/
Vol 11 No 6-2019, H&ES RESEARC INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CON",
V\\\ v \\\\ '
METHODOLOGICAL BASES OF SUBSTANTIATION OF SYSTEM OF INDICATORS OF INFORMATION SYSTEM FOR DECISION SUPPORT BY MANAGEMENT OF ROCKET TROOPS AND ARTILLERY IN OPERATIONS
MIKHAIL I. NOSOV,
St. Petersburg, Russia, mikhail.nosov.64@mail.ru
DENIS N. BORUNOV,
St. Petersburg, Russia, denbor.07@mail.ru
KEYWORDS: integrated assessment; system of indicators; quantitative assessment; quality criteria of information systems; balanced scorecard.
ABSTRACT
The solution of a complex scientific and technical task to assess the effectiveness of the information system of missile troops and artillery in operations should be based on uniform methodological principles and take into account the system of indicators that reflect the state, structure and development of the information system, including its individual components that ensure the functioning of the system of missile troops and artillery, its role in the decision-making process in operations. The proposed approaches to the formation of indicators of the information system to support decision-making management of missile troops and artillery in operations take into account the trends in the development of modern information technologies aimed at imparting intellectual properties of the created information systems. Modern requirements to the quantitative and qualitative characteristics of the control processes of missile troops and artillery in operations require a deep and comprehensive analysis of information flows and communications between officials of management bodies. Based on this, it is proposed to assess the quantitative and qualitative characteristics of information flows and communications between officials of management bodies in a given time interval, taking into account the specifics of the tasks through the apparatus of graph theory in order to improve the efficiency of the information system of missile troops and artillery. The complex criterion of system efficiency of information system for support of decision-making by management of rocket troops and artillery in operations is offered, allowing to give the cumulative, system estimation of subsystems and objects of information system of rocket troops and artillery which are at any stage of a life cycle. It is established that, taking into account the specifics of the creation and functioning of the information system of missile troops and artillery, a quantitative assessment and justification of a promising information system is required when solving quality management problems at all stages of its life cycle. Among such tasks are planning, forecasting and justification of the prospective information system of missile troops and artillery in the process of creation and further development, development of technical specifications for the creation and modernization of the information system of missile troops and artillery.
REFERENCES
1. Nosov M. I. Primenenie sovremennyh informacionnyh tehnologij v avtomatizirovannoj sisteme upravleniya material'no-tehnicheskogo obespecheniya [Application of modern information technologies in the automated control system of material and technical support]. Sbornik materialov konferencii [Collection of conference materials]. Moscow: 3 Central research Institute of the Ministry of defence of Russia Publ., 2015. Pp. 129-138.
2. Safronov A. D. Matematicheskaya model' formirovaniya infor-macionnogo processa v tipovom cikle upravleniya dolzhnostnyh lic organov upravleniya material'no-tehnicheskim obespecheniem [Mathematical model of formation of information process in a typical cycle of management of officials of management bodies of material and technical support]. Sbornik nauchnyh statej XX Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Aktual'nye problemy zaschity i bezopasnosti" i simpoziuma "Problemy material'no-tehnichesko-go obespecheniya vojsk (sil) v sovremennyh usloviyah" [Proc. of the XX All-Russia scientific and practical conference "Actual problems of protection and safety" and a symposium "Problems of material support of armies (forces) in modern conditions", St. Petersburg, April 3-6, 2017]. St. Petersburg, 2017. Pp. 612-617.
3. Nosov M. I., Karganov V. V. Conceptual approaches to modeling the unified information space of special purpose subsystems. Military thought. 2019. No. 1. C. 120-128.
4. The Karganov, V. V., Nosov M. I. [Classification of integrated decision support system in logistics management]. Materialy konferencij GNII "Nacrazvitie" [Proceedings of the conference GSDI "Natdevel-opment", St. Petersburg, June 25-28, 2016]. St. Petersburg: GSDI "Natdevelopment", 2016. Pp. 21-27.
5. Nosov M. I. Konceptual'nye podhody po integracii avtomatizirovannoj sistemy nauchno-tehnicheskoj "ekspertizy v suschest-vuyuschie i razrabatyvaemye avtomatizirovannye sistemy voennogo naznacheniya [Conceptual approaches to the integration of the automated system of scientific and technical expertise in existing and developing automated systems for military purposes]. Sbornik materialov konferencii v ramkah nauchno-delovoj programmy Mezhdun-arodnogo voenno-tehnicheskogo foruma "ARMIYa-2018" [Materials
)) НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 11 № 6-2019 ЮРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
the Collection of materials of conference within the scientific and business program of the International military and technical forum "ARMY-2018", Moscow, August 21-26, 2018]. Moscow, 2018.
6. Gvozdev A. E., Ishchuk V. A., Morozov O. A. Napravleniya pov-ysheniya operativnosti ocenki boevyh vozmozhnostej vojskovyh formirovanij s ispol'zovaniem boevyh potencialov [The directions of increase of efficiency of an assessment of fighting possibilities of army formations with use of fighting potentials]. Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii "Sostoyanie i prioritetnye napravleniya raz-rabotki i primeneniya sistem modelirovaniya voennyh (boevyh) de-jstvij" [Proc. of scientific and practical conference "A condition and the priority directions of development and application of systems of modeling of military (fighting) actions", Moscow, October 21, 2015]. Moscow, 2016. Pp. 138-147.
7. Nosov M. I. Analiz primeneniya informacionnyh tehnologij v issledo-vaniyah MTO gruppirovok vojsk (sil) [Analysis of the use of information technology in research logistics groups of troops (forces)]. Cbornik materialov XXV yubilejnoj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Preduprezhdenie. Spasenie. Pomosch'" [Proceedings of the XXV anniversary International scientific and practical conference "Warning. Salvation. Assistance ", Khimki, March 19, 2015]. Moscow, 2015. URL: http://konf.x-pdf.ru/19tehnicheskie/443150-1-itogoviy-sbornik-materialov-xxv-mezhdunarodnoy-nauchno-prakticheskoy-konferencii-preduprezhdenie-spasenie-pomosch-posvyasche.php (date of access 29.08.2019).
8. Tarasova V. V. Primenenie dinamicheskoj grafovoj modeli dlya postroeniya i analiza social'noj seti obrazovatel'noj organizacii [Application of dynamic grafovy model for construction and the analysis of a social network of the educational organization]. Trudy XVIII vse-rossijskoj nauchno-metodicheskoj konferencii "Telematika" [Proc. of XVIII of the All-Russia scientific and methodical conference "Telematics", St. Petersburg, June 20-23, 2011]. St. Petersburg, 2011. Vol. 1. Section A. Pp. 192-194.
9. Lebedev S. S., Novikov F. A. The Necessary and Sufficient Condition for Dijkstra's Algorithm Applicability. Computer tools in educa-
tion. 2017. No. 4. Pp. 5-13.
10. Tarakanov K. V., Korovyakova I.D. *Effektivnost' nauchno-informacionnoj deyatel'nosti [Efficiency of scientific and information activity]. Moscow: MGIK, 1985. 65 p.
11. Kurnosov Yu. V., Konotopov P. Yu. Analitika: metodologiya, teh-nologiya i organizaciya informacionno-analiticheskoj raboty [Analytics: methodology, technology and organization of information and analytical work]. Moscow: Rusaki, 2004. 550 p.
12. Bushueva L. I. Metodologiya statisticheskogo issledovaniya in-formacionnogo obespecheniya marketingovoj deyatel'nosti [Methodology of statistical research of information support of marketing activity. Dr. economic sci. diss.] Orenburg, 2009. Pp. 266.
13. Bushueva L. I . Metodologiya issledovaniya sistem informacion-nogo obespecheniya marketingovoj deyatel'nosti [Methodology of research of systems of information support of marketing activity]. Corporate Governance and Innovative Development of the Economy of the North: Bulletin of the Research Center for Corporate Law, Governance and Venture Investments of Syktyvkar State University. 2010. № 2. URL: http://koet.syktsu.ru/vestnik/2010/2010-2/V1.htm (date of access 29.08.2019).
14. Karminsky A. M., Chernikov B. V. Metodologiya sozdaniya informacionnyh sistem [Methodology of creation of information systems: a tutorial]. 2nd ed. Moscow: Forum: INFRA-M, 2012. 320 p.
15. Daugela V. K., Zykov Yu. A. Analiz metodov opredeleniya "effe-ktivnosti informacionnogo obsluzhivaniya [Analysis of methods for determining the effectiveness of information services]. Nauchno-tehnicheskaya informaciya. Seriya 2. Informacionnye processy i sis-temy [Scientific and technical information. Series 2. Information processes and systems]. 1984. No. 8. Pp. 1-9.
INFORMATION ABOUT AUTHORS:
Nosov M.I., PhD, Associate Professor, Senior Researcher of the Mikhailovskaya Military Artillery Academy;
Borunov D.N., PhD, Head of Research Department of the Mikhailovskaya military artillery Academy.
For citation: Nosov M.I., Borunov D.N. Methodological bases of substantiation of system of indicators of information system for decision support by management of rocket troops and artillery in operations. H&ES Research. 2019. Vol. 11. No. 6. Pp. 74-84. doi: 10.24411/24095419-2018-10297 (In Russian)
