Подход к оценке эффективности создания инновационной геоинформационной продукции Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

3. Николаев, В.Н. Оценка рисков дополнительного образования при подготовке специалистов научно-производственных организаций / В.Н. Николаев, Г.И. Коршунов Н.В. Маркелова // Научно-технические ведомости СПбГПУ «Серия наука и образование» - СПб. 2013. Выпуск 4. С. 6-11.

4. Николаев, В.Н. Оценка влияния экономических факторов на компетенции выпускников ВУЗа / В.Н. Николаев, К. А. Ткаченко // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 12.Т.15. С. 59-63.

5. Николаев, В.Н. Моделирование внутреннего потенциала вуза/ В.Н. Николаев, К.А. Ткаченко // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. №5(44). С. 31-36.

6. Николаев, В.Н. Организация построения информационных систем обеспечения управления высшим учебным заведением / В.Н. Николаев, Г.С. Титова // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. №5(44). С. 51-66.

ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЗДАНИЯ

ИННОВАЦИОННОЙ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ ПРОДУКЦИИ Николаев Виктор Николаевич, д.т.н., профессор кафедры информационных технологий, экологии и экологического права Горбатенко Светлана Александровна, к.т.н., доцент, директор

Зайцев Сергей Александрович, к.т.н., доцент, заведующий кафедры информационных технологий, экологии и экологического права Толстолыткин Александр Васильевич, Шуклина Анна Анатольевна -магистры кафедры информационных технологий, экологии и

экологического права Курский институт социального образования (филиала) РГСУ

В исследовании выполнено обоснование показателей эффективности ГИС учитывающих особенности основных видов обеспечений. Показано, что эффективность ГИС зависит о трех основных видов показателей: системы показателей, описывающих требования по обработке геопространственной информации при выполнении ГИС своего целевого назначения; совокупности требований к временным параметрам функционирования системы; требований к экономическим показателям при создании и эксплуатации системы. Выполнена постановка задачи построения оптимальной ГИС предприятия.

Ключевые слова: эффективность геоинформационных систем, показатели и критерии эффективности инновационной ГИС, постановка задачи оптимизации

Введение

Задача выбора и обоснования критериев эффективности автоматизированных систем (АС) является важной в теории сложных и инновационных систем и неоднократно рассматривалась в работах различных авторов [1-2]. Поэтому, прежде чем перейти к выбору и

обоснованию необходимого комплексного показателя качества функционирования инновационной геоинформационной системы (ИГИС) в соответствии с выбранными моделями [3], уточним понятие эффективности.

Под эффективностью ИГИС будем понимать множество качеств системы, отражающих ее соответствие своему целевому назначению, техническое совершенство и экономическую целесообразность. Целенаправленный характер процессов функционирования элементов ИГИС требует рассматривать ее эффективность с позиции общей теории эффективности, а именно как комплексное свойство, характеризуемое нижеперечисленными основными компонентами [3]:

П = (ф цэ, Ф *, Ф

где ФгР:'Ф - соответственно векторы (модели), характеризующие цель функционирования системы, временные аспекты функционирования системы, затраты на создание системы.

Формально и по аналогии с (1) качество функционирования ИГИС задается в виде

П: (Фцэ е {ФЦ?}) о (Ф, е {ФТР}) о (Ф, е {ФГ})

К}

(2)

где цэ I - система показателей, описывающих целевые требования по обработке геопространственной информации (ГПИ), т.е. выполнение ИГИС своего целевого назначения;

{ФМ б й

- совокупность требований к временным параметрам

функционирования системы;

{фТР} б

- требования к экономическим показателям при создании и эксплуатации системы.

Целевое назначение процесса автоматизированной обработки в рамках функционирования ИГИС описывается следующей системой показателей,

составляющих вектор Фцэ [4]:

I е I; I е J .

?

К* }е{Чш, 8 Е О. (3)

ТПр1(^,Х') — ТПр1(3-,Х')зад;

В >Л

?

где I, J - соответственно множество объектов и этапов обработки (преобразования) информации подлежащих автоматизации;

О - совокупность показателей, характеризующих качество выходного продукта;

В - показатель, оценивающий сложность обработки ГПИ; Х - система показателей характеризующих качество обработки;

Тпрзад(<А,х) - заданное время преобразования информации по заявке Ь-типа d -степени сложности при качестве обработки, равного х;

В7зад - заданная суммарная интенсивность обработки на 7 - фазе, соответствующая производительности ИГИС;

А1 - интенсивность входного потока заявок на обработку.

Вектор показателей (моделей) Ф в = !Т пр , в описывает

оперативность функционирования системы и рассматривается как один из главных показателей ее эффективности. Основными параметрами, характеризующими оперативность процессов обработки ГПИ, примем:

- Тпр - общее среднее время получения выходного массива ГПИ, представляемое в качестве ограничения накладываемого на оперативность;

-в (7) - интенсивность обработки транзакций на 7 фазе, отражающую главный временной аспект оперативности. Значения показателей определяются

1ОЖ + 1 ( ^, х)

Т пр1 (d, х) = ^

7=1 '. (4)

Под пропускной способностью ИГИС будем понимать способность системы обслуживать (обрабатывать) в стационарном режиме, многономенклатурный поток заявок на всех фазах преобразования информации при выполнении условий: Тпр(^.,х) < Тпр^,х)зад и В - ^зад.

Учитывая тот факт, что в многофазной системе, к каковой можно отнести ИГИС, интенсивность входного и выходного потоков на каждой фазе совпадает, в качестве показателя, характеризующего пропускную способность системы, примем значение интенсивности потока обработанных транзакций по обработке выходных массивов информации на выходе каждой из подсистем ИГИС:

В = Ьа/ (5)

Поскольку, как показано выше, показатели, входящие в модели (1-5), имеют функциональную взаимосвязь с параметрами системы и внешней среды

Тпр = Fу, Ж1, щ d, х, NЬ,М, Я, /, 7. (6)

В = F(i, у, щ, щ (d), d, х, N Ь, М, Я, /, 77)

?

Фв = {Тпр, В} „

то вектор * > в достаточной мере характеризует временные аспекты функционирования системы и должен рассматриваться как один из показателей ее эффективности.

Ресурсы, необходимые для создания систем автоматизации рассматриваемого класса, в общем виде опишем затратной функцией [5] :

а р б

н—ХХХс;1

%=1 р=15=1 , (2.11)

где Г - число иерархических уровней в ИГИС;

Р - число типов функциональных элементов на каждом уровне;

5 - число категорий затрат;

С %) й

Р - частный показатель затрат.

В практике построения систем автоматизации различных классов принято выделять следующие категории затрат:

С(%) = С(%) Е + Сг) Е + С-%

Сг)~

где кг^ - затраты на приобретение и внедрение КТС;

С(%

ПО - затраты на разработку (приобретение и доработку) и внедрение ПО и ИАО;

С (%

- среднегодовые затраты на эксплуатацию программно-технических средств и выполнение процесса обработки;

Е< — ^р

/ 1жц - амортизационный коэффициент, связанный с временем жизненного цикла элементов ИГИС.

В свою очередь, затраты на создание КТС функционального элемента ИГИС каждого уровня определяются как

С (% = с (% + С (% + С (% ктср ^пр "г ^вор (8)

С% С%) с(%)

где ВСр, Пр, ВОр - соответственно затраты на приобретение вычислительных средств, периферийного оборудования и ввод в строй одной единицы оборудования.

Существенную роль играют затраты на разработку ПО и ИАО:

С % = V С

^ПО / ^ПР 2—1

г ^

• + п„п • *

1ПР ЮПО

V е У

(9)

С

где ПР - затраты на одного программиста;

Ппр - число программистов (операторов), работающих над проектом по 2-типу массива ГПИ;

е - нормативная производительность программиста (оператора); 62 - число команд (элементов векторизации), реализуемых в ПО;

*опо - время отладки программного обеспечения.

Эксплуатационные затраты для каждого функционального элемента ИГИС (подсистема, АРМ, ПЭВМ, ПТА и т.д.) определяются приведенным

количеством персонала, необходимого для выполнения ПАО и поддержания работоспособности информационно-вычислительной среды.

Для рассматриваемой трехуровневой системы в случае функциональных одинаковых элементов на основе обобщения выражений (1-9) получим затратную функцию:

н=МсКТс+пцс? )+ ь((+П?с?)+мСКТс+П*С? )+£ еПа

7=1 . (10)

Целесообразно для проведения дальнейших исследований преобразовать выражение (10) путем его нормирования и введения коэффициента

ш(у2) = с(7)1 с(2)

г ^ / ^ , отражающего отношение затрат элементов каждого уровня построения системы, приведенных к стоимости типового АРМ:

н=( + ь+МуР2) +ц}-па) ус?.

С3(7)=( сКС + п^) .„( па) где ^ ', ^ - коэффициент, характеризующий

отношение затрат на разработку программных и информационных

С3(2)

продуктов к затратам 3 .

Полученная затратная функция является частным случаем свертки

вектора Фз для трехуровневой ИГИС и функционально связана со следующими показателями:

Н = F(Г, N, Ь, М, 5, С7 ) (12)

Таким образом, выражение (12) характеризует экономическую целесообразность построения ИГИС.

Обобщенный показатель эффективности функционирования ИГИС как элемента сформируем на основе частных показателей (1-12), используя при этом наиболее приемлемый для данного класса систем принцип «эффект - затраты» [6]:

п = ВН. (13)

В этом случае общая задача оптимального построения ИГИС сводится к нахождению:

Пар1 = тах П (Ф цэ, Ф в , Ф з )

Фцэ е{ф} , ФВ е{ФВ } , Фз е{Ф- } .

Полученный критерий эффективности (14) необходим для решения ряда задач, возникающих на различных этапах ЖЦ: создания, внедрения, эксплуатации и модификации подсистем и элементов ИГИС. Наиболее типичными из них являются следующие: 1. В процессе создания:

- сравнение альтернативных вариантов конфигурации подсистем и элементов ИГИС;

- определение функционального и количественного состава технических средств;

- выбор аппаратно-программных решений;

- расчет интеллектуальных ресурсов (персонала) необходимого для разработки ИГИС;

- технико-экономическое обоснование основных системотехнических решений в рамках проводимых НИОКР;

- проверка соответствия проекта техническому заданию.

2. В процессе внедрения и эксплуатации:

- определение целесообразности использования методов и средств автоматизируемой обработки на основе ГИТ;

- выбор оптимального режима работы подсистем и элементов ИГИС;

- определение возможности решения новых задач в заданной системе ограничений;

- оценка резерва пропускной способности;

- определение возможности и механизма управлении ресурсами ИГИС;

- управление ходом прохождения сложных информационных проектов.

3. В процессе модификации:

- технико-экономическое обоснование и выяснения целесообразности модификации;

- сравнение альтернативных вариантов модификации.

Выражение для критерия эффективности (14) является многокомпонентным и содержит ряд частных показателей. Это требует проведения дополнительных исследований по разработке частных моделей функционирования и оценке чувствительности данных моделей, определяющих структуру, состав и характеристики подсистем, элементов ИГИС, к показателям. Вследствие этого в следующем разделе на основе разработанных подходов и выбранного критерия эффективности будут разработаны математические модели, учитывающие особенности функционирования элементов и подсистем ИГИС.

Список литературы

1. Николаев В.Н. Принципы построения инновационной геоинформационной системы научно-промышленного предприятия // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 2. С. 55-59.

2. Николаев В.Н., Макарьин И.В. Организация инфраструктуры производства базовых информационных ресурсов научно-промышленного предприятия // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2013. № 1. С. 93-100.

3. Петухов Г.Б. Основы теории эффективности целенаправленных процессов. - Б.М.: МО СССР, 1989.

4. Николаев В.Н. Выбор показателя качества функционирования системы обработки геопространственной информации с разнотипными распределенными ресурсами // Системы управления и информационные технологии. 2006, № 1, с.80-83.

5. Вертакова Ю.В., Николаев В.Н., Макарьин И.В. Метод оценки стоимости транзакций при создании инновационной геоинформационной продукции// Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 3-2. С. 112а-117.

6. Скрипкин К. Г. Экономическая эффективность информационных систем / К.Г. Скрипкин. - М. : ДМК Пресс, 2002.