CC BY
35
■-►
Системный анализ и управление
УДК 005.8[075.8]
В.Н. Волкова, Б.Д. Микеладзе
МОДЕЛИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫМ ПРОЕКТОМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
Структура инновационного многофункционального территориально-распределенного комплекса (МТК) уникальна и зависит от большого числа факторов, влияющих на взаимные связи между участниками проекта. Процесс проектирования является структурой со сложными внутренними связями, которым необходима систематизация. Этот процесс представляет собой дезинтегрированную, либо слабоинтегрирован-ную систему, в которой материальные и информационные потоки неструктурированы.
Сложность проблемы создания системы управления проектированием многофункциональных комплексов (СУ ПМПК) обусловлена необходи-
мостью поиска компромисса между целостностью представления сложного объекта и детализацией описания его компонентов в процессе разработки и реализации проекта.
Эту проблему можно решить с помощью семейства моделей, объединяемых многоуровневой методикой, базирующейся на стратифицированном представлении процесса проектирования.
Страты можно выделять в соответствии с принципом, рассмотренным в [4] (рис. 1), т. е. рассматривая последовательное преобразование представлений о системе в процессе проектирования, выделяя следующие уровни абстрагирования - от замысла (концепции) до материального воплоще-
Виды обеспечения проектированием и реализацией МК
Рис. 1. Трехмерное матричное представление процесса проектирования
Научно-технические ведомости СПбГПУ 5' 2012 Информатика. Телекоммуникации. Управление
Уровни абстрагирования Этапы управления проектированием и реализацией МК
Анализ факторов, влияющих на создание МК Анализ целей и требований к МК Разработка конфигурации проекта МК Планирование и управление проектированием МК Реализация(внедре-ние) проекта МК
Концептуальный уровень Разработка концепции анализа факторов, влияющих на создание и функционирование МК Разработка принципов анализа целей и функций (ЦФ) системы управления проектированием МК Выбор подхода и разработка принципов формирования и анализа вариантов конфигурации проектов МК Разработка принципов формирования и анализа вариантов плана управления проектом МК Разработка принципов управления реализацией МК, состава НМД и НТД для реализации МК
Уровень научно-исследовательских работ Разработка моделей анализа факторов среды Разработка методик формирования и оценки структур ЦФ и разработки требований к МК Разработка методики формирования и анализа вариантов конфигурации проектов МК Разработка методики формирования плана управления проектом МК Разработка методики управления реализацией проекта МК
Уровень конструкторских разработок Создание автоматизированных диалоговых процедур, программ, тестов и проведение анализа Разработка (адаптация) АДПАЦФ и АДП для реализации МОСЭ при оценке ЦФ Разработка конструкторской документации для проекта МК Разработка автоматизированной поддержки планирования и управления проектированием МК Разработка автоматизированных баз данных и ИПС для сопровождения проекта МК
Уровень технологической реализации Разработка информационно-технологических процедур реализации моделей анализа Разработка информационной технологии использования АДПАЦФ и АДП Разработка технологии реализации выбранного варианта конфигурации проекта МК Разработка технологии планирования и управления ходом проектирования МК Разработка технологии создания СНМОУ реализацией МК
Уровень реализации и создания СНМОУ проектированием МК НПД и НМД для организации проведения анализа факторов Методики, инструкции пользователю АДПАЦФ, АДП МОСЭ и др, НМД и НТД СТП «Разработка конфигурации проекта МК», НМД и НТД для его реализации СТП, НМД и НТД для организации управления ходом проектирования МК Методики, стандарты, НМД, НТД и др. нормативные документы для управления МК
Принятые сокращения: МК - многофункциональный комплекс; АДПАЦФ - автоматизированная диалоговая процедура анализа целей и функций; АДП - автоматизированная диалоговая процедура; МОСЭ - методы организации сложных экспертиз; НМД и НТД - нормативно-методические и нормативно-технические документы соответственно; СТП- стандарт управления проектом; АСНМОУ - автоматизированная система нормативно-методического обеспечения управления
ния: теоретико-методологический или концептуальный (разрабатывается концепция проекта); научно-исследовательский (в результате НИР выбираются и предлагаются теоретические и прикладные модели, позволяющие провести необходимый анализ для выполнения последующих проектных работ); проектный (завершающийся определением комплекса методов и средств решения проблемы); инженерно-конструкторский (для организационных систем этот уровень завершается разработкой структур,программныхсредств); технологический (разработка организационно-технологических процедур подготовки и реализации проектных и управленческих решений, разработка информационной технологии реализации программных продуктов); материальное воплощение, реализа-
ция системы (комплекс нормативно-технических и нормативно-методических документов, обеспечивающих реализацию принятых проектных или управленческих решений, т. е. положения, методики, инструкции, стандарты и т. п. нормативные документы).
Двумерное матричное представление методики обеспечивает более полное представление о ходе проектирования и помогает принимать своевременные решения, гарантирующие сокращение сроков, необходимых для реализации проекта. Еще более полное представление о ходе проектирования позволяет получить трехмерное матричное представление процесса проектирования (см. рис. 1), учитывающее необходимые виды обеспечения проектирования и реализации МТК.
4-
Системный анализ и управление
Рис. 2. Структура методики
После выделения страт на каждой из них определяется последовательность этапов и выбираются методы, модели, методики их реализации. При определении этапов, т. е. структуризации СУ ПМТК, могут использоваться методики, базирующиеся на различных концепциях системы [1].
Предлагаемая структура системы управления проектированием многофункционального комплекса делает возможным сохранение целостного представления об МТК и процессе его проектирования. Трехмерное представление обеспечивает полноту определения этапов управления проектированием и реализацией МТК. В то же время для практической реализации такое представление трудновоспринимаемо, и его желательно пред-
ставить в виде последовательности укрупненных этапов, которые затем можно распределить между исполнителями проекта и детализировать с учетом приведенного трехмерного представления на подэтапы. Например, на начальном этапе выбора конфигурации проекта МК за основу можно взять ось «Этапы управления проектированием» и предложить структуру методики, приведенную на рис. 2, а затем при определении подэтапов учесть структуризацию по осям «Уровни абстрагирования» и «Виды обеспечения». При создании информационного пространства за основу может быть принят признак «Уровни абстрагирования.
Взаимодействие между этапами управления проектированием и соответствующими диалого-
Рис. 3. Основные этапы управления проектированием и обеспечивающие их информационные системы
Научно-технические ведомости СПбГПУ 5' 2012 ^ Информатика. Телекоммуникации. Управление
выми процедурами и информационными системами приведено на рис. 3.
Для реализации этапов методики предусмотрено применение методов и моделей системного анализа: методик структуризации целей, методов организации сложных экспертиз, для реализации которых разработаны соответствующие автоматизированные диалоговые процедуры [1, 2]. При анализе целей создания и требований к МТК применяют методики структуризации и целей, разработанные в теории систем и системного анализа, для реализации которых применяют автоматизированные диалоговые процедуры анализа целей и функций (АДП АЦФ). При анализе вариантов конфигурации проектов МТК предлагается применять сетевые модели типа PERT и информационные модели [3], основанные на оценке степени влияния
компоненты МТК на реализацию целей и требований к МТК в анализируемый период развития.
Проектирование и реализация инновационного проекта МТК длительный процесс, при реализации которого может возникнуть потребность в корректировке проекта, затруднения в реализации некоторых принятых проектных решений. Поэтому в управлении проектированием и реализацией МК существенное значение имеет создание информационного пространства, обеспечивающего процесс проектирования. Предлагаемая структура системы управления проектом инновационного многофункционального комплекса позволяет отслеживать возникающие трудности и принимать необходимые решения в процессе разработки и реализации проекта МТК.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волкова, В.Н Теория систем и системный анализ: Учебник [Текст] / В.Н. Волкова, А.А. Денисов // Сер. Университеты России. -М.: Изд-во «Юрайт», 2010. -679 с.
2. Волкова, В.Н. Методы организации сложных экспертиз [Текст] / В.Н.Волкова, А.А.Денисов. -СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. -128 с.
3. Денисов, А.А. Современные проблемы системного анализа: Учебник [Текст] / А.А. Денисов. -СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. -304 с.
4. Черняк, Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой [Текст] / Ю.И. Черняк. -М.: Экономика, 1975. -191 с.
УДК 004.9
Р.Р. Ягудин
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ УПАКОВКИ МНОГОГРАННИКОВ В ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДНУЮ ОБЛАСТЬ НА ОСНОВЕ ПОСТРОЕНИЯ ГОДОГРАФА ВЕКТОР-ФУНКЦИИ ПЛОТНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ
Обзор работ по проблеме упаковки/размещения трехмерных геометрических объектов (ГО), востребованной во многих областях человеческой деятельности (компоновка двигателей, упаковка грузов, раскрой кристаллов и т. д.), позволяет сделать вывод о том, что сложность решения рассматриваемой задачи обусловливает отсутствие эффективных алгоритмов ее решения. Большинство работ сводится к размещению простых геометрических фигур (параллелепипедов, цилиндров, сфер и т. д.). Поэтому поиск новых подходов и алгоритмов для решения задачи размещения трехмерных ГО остается актуальным.
Вычислительная сложность решения задачи трехмерной упаковки в общей постановке вынужда-
ет вводить ряд упрощений, порой сильно сужающих область допустимых решений, однако позволяющих находить рациональные упаковки с приемлемыми затратами вычислительных ресурсов.
Одно из самых распространенных упрощений - фиксация ориентации ГО в пространстве или использование набора фиксированных ори-ентаций каждого из них.
В данной статье обсуждается задача размещения ориентированных произвольных невыпуклых многогранников сложных форм.
Постановка задачи. Задачу плотной упаковки ориентированных ГО в трехмерном пространстве можно свести к решению следующей математической задачи.
