Оценка качества автоматизированных систем управления Текст научной статьи по специальности «Математика»

Математическое моделирование

УДК 519.72

Н. Г. Яговкин

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Предлагается методика для оценки качества автоматизированных систем управления с целью определения возможности их использования в системах управления предприятий.

В органах управления сложными производственно-экономическими системами используется большое количество различных автоматизированных систем управления (АСУ) — поддержки принятия решений, бухгалтерских, кадровых и т.п. Для эффективного управления информационно-технической инфраструктурой необходимо оценить эффективность использования совокупности этих систем, для чего необходимо выработать критерии оценки качества АСУ.

АСУ ранжируют по ряду критериев: важностному, важностно-стоимостному, важностно-временному и важностно-стоимостно-временному.

Представление предметной области, в которой функционируют АСУ, как системы возможно с использованием идеи альтернативно-графового подхода, при этом строится альтернативный И-ИЛИ граф (см. рисунок).

— предметная область

21 — общие задачи

22 —частные задачи

23 — подзадачи

Структура системы в виде И-ИЛИ графа

Данный граф задает в иерархической системе типа «дерево» взаимосвязи множества задач различного ранга: предметной области (20), общих задач (21), частных задач (22) и подзадач (23). Элементам (дуги и вершины) графа приписываются коэффициенты их значимости или важности. Элементы графа характеризуются стоимостными характеристиками (стоимость АСУ, стоимость создания элемента АСУ и т.п.) и временем проведения (например, временем создания или доработки модуля АСУ), соответствующими данному элементу. Параметр времени / задается из тех соображений, что в разные моменты времени приоритетность использования АСУ может меняться.

Ранжирование АСУ проводится в следующем порядке. Предметная область 20, в которой будет использована АСУ, является верхним узлом графа (ранг графа У = 0), значимость этого

элемента Vo = 1. Определяется набор К общих задач 2к, которые имеют коэффициенты значимости Ук. Далее аналогичным образом определяется ряд Ьк частных задач (подзадач), имеющих коэффициенты значимости . Затем проводится выделение М элементов (модулей) АСУ

0(7) = (7, 5, П)

по конкретным решаемым ими ^ -ым частным задачам, в результате чего все элементы АСУ будут являться узлами графа 2klm ранга у = 3 с весовыми коэффициентами УЫт . Коэффициенты значимости элементов определяются экспертным путем.

Нормированными показателями у системы (предметной области) являются стоимость АСУ (модуля АСУ), время ее разработки (доработки, внедрения) и важность данной АСУ (модуля АСУ) для решения главной задачи предметной области. На параметры «стоимость» и «время разработки» накладываются ограничения.

Под вариантом с = 2Ыт структуры системы, представленной в виде графа, понимается конкретная АСУ (модуль, элемент АСУ) т, разрабатываемая (внедряемая) в интересах частной задачи I и общей задачи к в предметной области 20. Под рациональными вариантами структуры системы понимаются те АСУ, параметры стоимости и времени разработки (доработки, внедрения) которых не превышают допустимых, заданных заказчиком. Под оптимальным вариантом структуры системы (предметной области) понимается конкретная АСУ из числа рациональных, «лучшая» среди других по заданному критерию.

Далее, для рациональных вариантов с* вычисляются:

1) нормированные максимизированные показатели, характеризующие важности вариантов структуры системы с*, т.е. фактически величины, отражающие значимость рассматриваемых рациональных т—ых ИС (с*—ых вариантов структуры системы) для всей системы (предметной

области) в цел°м уВаж(с*) = /СО = VklmVklVkvo, причем предполагается, что конкретная АСУ

(модуль, элемент АСУ) предназначен для решения одной частной задачи (подзадачи); в случае, если одной АСУ решается несколько частных задач, показатели важности рассчитываются отдельно для каждой импликант, в которых присутствует данная АСУ, а затем эти показатели суммируются;

2) нормированные максимизированные показатели, характеризующие стоимость рациональных вариантов структуры системы с*: увр(с*) = (Стах - Сс*)/Стах ;

3) нормированные максимизированные показатели, характеризующие время разработки (доработки, внедрения) рациональных вариантов структуры системы с*: уСТ(с*) =(Гтах -Т* )/Ттх,

где Сс* — стоимость рационального варианта структуры системы (измеряется в тыс. руб., $ и т. п.); Стах — максимально возможная стоимость; Тс* — время, соответствующее рациональному варианту структуры системы (измеряется в сутках, человеко-часах и т.п.); Ттах — максимально возможное время.

Целевая функция для заданной в формулах совокупности показателей задается выражением F (у) = Кваж уваж + Кст уст + Квр увр, где Кваж, Кст, Квр — веса соответствующих показателей, причем

Кваж + Кст + Квр = 1.

Значение величин Кваж, Кст и Квр задаются экспертным путем и определяют, что предпочтительнее при данной оценке АСУ: минимизация затрачиваемых средств или минимизация времени (достижение желаемого эффекта как можно быстрее).

Методика позволяет ранжировать различные АСУ по следующим критериям: важность; важность - стоимость; важность - время; комбинированный (важность - стоимость - время).

После ранжирования по этим критериям (в зависимости от целей исследований) можно выделить наиболее и наименее предпочтительные АСУ.

Поступила 15.09.2006 г.