CC BY
39
УДК 681.518 + 658.511
ПРИМЕНЕНИЕ УФО-ТЕХНОЛОГИИ АНАЛИЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ
МАТОРИН С.И., БОНДАКМ.В._______________
Рассматривается пример использования новой системологической технологии анализа и моделирования (УФО-технологии) для анализа комплекта нормативных документов, регламентирующих взаимодействие подразделений производственного предприятия. Работа поддержана Экономическим управлением ГП «Завод им. В.И. Малышева».
1. Введение
В настоящее время на уровне отдельных организаций (фирм, предприятий, компаний и т.п.) существует острая потребность радикального изменения их структуры и функционирования, в первую очередь с учетом миссии этих организаций в условиях становления и развития информационного общества. На это обращают внимание ведущие аналитики деловой активности М. Хаммер и Дж. Чампи в своем «Манифесте революции в бизнесе». По их мнению, даже относительно хорошо организованную хозяйственную деятельность США ждут кризис и катастрофа, если организации не перестроят в ближайшее время свою деятельность на принципах так называемого реинжиниринга бизнес-процессов.
Таким образом, актуальной является задача корректирующего информационно -аналитического сопровождения бизнес-систем (организаций, предприятий и т.п.) в целях существенного повышения эффективности их деятельности. Для осуществления такого сопровождения должны применяться специфические методы и инструменты, позволяющие моделировать различные аспекты бизнес-систем максимально простыми и доступными средствами.
В процессе решения данной задачи в научноучебной лаборатории Приобретения знаний Харьковского национального университета радиоэлектроники созданы метод и программный CASE-инструмент, которые позволяют упростить и автоматизировать моделирование и анализ деятельности организаций и предприятий. Данные средства превосходят зарубежные аналоги и позволяют обеспечить лиц, принимающих решения, информацией, гарантирующей эффективную помощь при управлении и обоснование рекомендуемых вариантов решений [1].
Основой этих средств является новый оригинальный метод системологического (системного) анализа, который обеспечивает автоматизацию аналитической деятельности. Применение этих средств позволяет создавать информационные ресурсы в
виде наглядных визуальных моделей различных аспектов деятельности предприятия и получать всю необходимую информацию об этой деятельности. В результате внедрения нового метода системологического анализа и CASE-инструмента («UFO-toolkit») руководство предприятия получает возможность оценить вклад любого подразделения и сотрудника в решение определенной задачи и обеспечить их эффективное взаимодействие. Это достигается благодаря возможности отслеживать с помощью создаваемых моделей баланс между входящими и выходящими материальными и информационными потоками предприятия на выбранном уровне иерархии.
Одной из актуальных частных задач (в рамках корректирующего информационно-аналитического сопровождения бизнес-систем) в настоящее время является задача развития и совершенствования нормативных документов, регламентирующих деятельность предприятий и организаций. Это обусловлено необходимостью адаптации нормативной документации к постоянно меняющимся условиям хозяйственной деятельности [2]. Одним из существенных видов работ в рамках упомянутой адаптации является работа по анализу «унаследованных» нормативных документов с точки зрения их корректности и целесообразности применения в настоящее время. При этом в связи со значительным объемом большинства таких документов, а также в связи с их слабой структурированностью и формализованностью, например [3], эти работы не могут быть осуществлены без применения специальных методов и компьютерных инструментальных средств.
2. Применение УФО-технологии
Рассмотрим процедуру и результаты выполнения такой работы относительно комплекта документов, регламентирующих функционирование и взаимодействие подразделений производственного предприятия [3], с использованием метода системологического УФО-анализа и CASE-инструмента «UFO-toolkit».
На первом шаге процедуры анализа документов систематизированы основные отмеченные в них связи производственного предприятия (см., например, табл. 1 вещественных связей) в виде классификаций вещественных связей (V: 15 видов (рис. 1,а)), связей по данным (D: 62 вида (рис. 1,б)) и связей по управлению (C: 50 видов (рис. 1,в)).
На втором шаге — основные структурные функциональные подразделения производственного предприятия представлены в виде контекстных моделей классов организационных систем (классификацию см. [1]): вещественного производства (2 вида), информационного производства (12 видов, например, отдел главного технолога ОГТ, отдел главного энергетика ОГЭ, отдел главного механика О ГМ и т.д.) и распределения (11 видов, например, отдел технического контроля ОТК, отдел снабжения ОС, отдел внешнего комплектования ОВК, транспортный отдел ТО и т.д.). При этом выполнено балан-
132
РИ, 2004, № 2
Таблица 1
Связи производственной системы (вещественные V)
1 К Комплектующие для производства продукции, нестандартного технологического оборудования и опытных образцов
2 Кп Комплектующие принятые ОТК
3 Кб Комплектующие забракованные ОТК
4 М Материалы для производства продукции, нестандартного технологического оборудования и опытных образцов
5 Мп Материалы принятые ОТК
6 Мб Материалы забракованные ОТК
7 ОБ Оборудование
8 МО Оборудование механическое
9 ИО Оборудование нестандартное технологическое и/или инструменты
10 ТО Оборудование технологическое
11 ЭО Оборудование энергетическое
12 ОО Опытные образцы продукции
13 ПР Продукция выходная предприятия
14 ПРп Продукция принятая ОТК
15 ПРб Продукция забракованная ОТК
сирование входных и выходных связей этих подразделений с их модельными функциями, так как, к сожалению, должностные инструкции в нормативной документации этого не обеспечивают.
Рассмотрим это на примере Положения об отделе автоматизации и механизации производства (ОАМ), приведенного в справочном пособии [3] («для руководителей и специалистов предприятий, объединений, кооперативов, министерств и ведомств»). Для этого отдела, естественно, предусмотрена функция составления планов и графиков автоматизации и механизации производства. Однако эти планы и графики другим подразделениям не пре-
а
доставляются, т.е. ОАМ не имеет ни с кем связей по поводу этих документов. При этом ОАМ предоставляет в финансовый отдел (ФО) план финансирования мероприятий по автоматизации и механизации производства. Однако разработка данного плана не предусмотрена ни в функциях самого ОАМ, ни в должностных инструкциях его сотрудников. В описании взаимоотношений ОАМ с другими подразделениями предусмотрено согласование технического задания (ТЗ) на разработку средств автоматизации и механизации производства, например, с цехом. Однако не предусмотрена выдача этих ТЗ для их реализации в отдел главного конструктора (ОГК). Кроме того, при описании связей с другими подразделениями в Положениях о ФО, о цехе и об ОГК нет упоминаний об ОАМ. Целесообразность анализа подобных документов с точки зрения возможности их фактического использования, таким образом, очевидна.
Фрагмент результата классифицирования моделей подразделений и согласования их связей с их функциональностью представлен в табл. 2 с учетом обозначений [1].
На третьем шаге — полученная на предыдущем шаге библиотека так называемых УФО-элементов (Узлов — Функций — Объектов) использована для сборки конфигураций, соответствующих уровням деловой активности организационной системы (четыре уровня) [4]. Полученные при этом модели позволили:
— определить целостность и корректность анализируемых документов с точки зрения возможности построить по заложенным в них описаниям подразделений работающее предприятие;
— формальным образом выделить подразделения, не связанные с бизнес-процессом, осуществляемым данным предприятием;
— определить конкретный вклад подразделений в этот бизнес-процесс;
—автоматизированным способом выработать рекомендации по обеспечению функционального баланса при взаимодействии подразделений;
— провести анализ взаимодействия уровней активности предприятия в соответствии с современным «организмическим» подходом к бизнесу (биологической метафорой).
В результате, например, получило подтверждение представление о том, что государственные предприятия по тому порядку, который определен для них в нормативной документации
133
D
Факты Плановые Договорные Научно-техническая Сопроводительные
документы документы документация документы
б
в
Рис. 1. Классификация вещественных связей производственной системы (а); фрагмент (корень) классификации связей по данным производственной системы (б); фрагмент (корень) классификации связей по управлению производственной системы (в)
РИ, 2004, № 2
(унаследованной от СССР), являются предприятиями классического типа. Они работают в соответствии с классической теорией организации (так называемой «тейлоровской»), что с точки зрения современной теории организации и инжиниринга бизнеса (особенно в системологической трактовке биологической метафоры) является «насекомопо-добным» бизнесом. Это делает чрезвычайно актуальным применение современных методов анализа и моделирования для реорганизации отечественных (в первую очередь государственных) бизнес-систем и бизнес-процессов. Кроме того, получили подтверждение идеи подхода TQM к управлению качеством, о не конструктивной роли в бизнеспроцессе подразделений, контролирующих качество готовой продукции. При этом необходимо отметить явно положительную роль вводимых в настоящее время в структуру предприятий маркетинговых и информационных служб, являющихся зачатками нового уровня деловой активности отечественных предприятий.
При выполнении специфического вида анализа, связанного с учетом «организмического» подхода к бизнесу, проанализированы взаимосвязи уровней деятельности производственной системы. Анализ показал (см. результирующую гистограмму на рис. 2), что системным в соответствии с анализируемыми документами является только первый уровень, т.е. сам материальный производственный процесс (вещественные функции и потоки). Системность, т.е. организованность, второго уровня активности можно охарактеризовать только как частичную. Это обусловлено тем, что число связей данного уровня с четвертым уровнем (управлением) больше числа собственных внутренних связей. Третий уровень в соответствии с анализируемыми документами вообще не может быть нормально организован. При этом обилие формальных связей всех
уровней, включая первый, с четвертым является главной причиной нарушения логистической структуры процессов на каждом уровне в отдельности. Данный результат полностью соответствует положениям современной теории организации и инжиниринга бизнеса.
1 уровень 2 уровень 3 уровень
Рис. 2. Гистограмма взаимодействия уровней производственной системы
Подобный анализ позволяет выработать рекомендации по совершенствованию деятельности организации или предприятия и сравнивать их между собой с точки зрения соответствия современным требованиям. Таким образом, представляемый метод и инструмент могут обеспечить подготовку предприятия к сертификации на предмет соответствия требованиям стандартов ISO-9000 (система качества) и могут рассматриваться, с этой точки зрения, как усовершенствование «Европейской модели качества (Европейской модели идеального предприятия)».
Таблица 2
Подразделения вещественного производства
№ Входы Объект: функции Выходы
1 (У)™: М, К, ПРб, ПРп Цех (Ц): Изготовление продукции в соответствии с производственным графиком и утвержденной нормативно-технической документацией; решение вопросов с конструктором о выпуске продукции с отклонениями от КД; предоставление продукции ОТК для проверки; ремонт забракованной продукции; контроль за состоянием технологического, механического и энергетического оборудования; информирование заинтересованных служб о выполнении производственного графика и имеющихся запасах материалов и комплектующих; обеспечение подготовки производства к выпуску новых изделий; обеспечение всех видов установки ремонта и обслуживания оборудования цеха V*out: ПР
(Уоб: ОБ (ТО, МО, ЭО), ИО
(УЕ)об: Иинф: ФЦ (ФЦп, ФЦм), Зот, Зрт, Зрм, Зрэ, Зкд, Зтд, Зст, Зкр, Зм, Зк
Ш)об1 Укд, Утд, Пи, СТ, СТв, Ап, Аб
(С)з: Упп, Уп, Рот V отх V УЕотх:
2 (V)in: М, К Опытное и инструментальное производство (ОИП): Изготовление опытных образцов продукции, нестандартного технологического оборудования и инструмента по ТЗ и КД главного конструктора; предоставление образцов, инструмента и оборудования ОТК для проверки; контроль за состоянием технологического, механического и энергетического оборудования; обеспечение всех видов установки ремонта и обслуживания оборудования цеха Vlout: ОО, ИО
(У)об: ТО, МО, ЭО
(УЕ)об: Иинф! Зрт, Зрм, Зрэ, Зкд, Зст, Зм, Зк
Ш)об1 КДо, КДи, СТ, СТв
(С),: УПи, УЗо, Узи VOTX ^ ^їт'^і :
134
РИ, 2004, № 2
3. Выводы
Сравнивая УФО-технологию и CASE-инструментарий «UFO-toolkit» с известными подходами и инструментами, можно сказать следующее.
В отличие, например, от SADT-технологии или технологии ARIS, широко применяемых в настоящее время для анализа и моделирования бизнеспроцессов, предлагаемая технология согласуется с требованиями объектно-ориентированного проектирования программных систем. Это позволяет сократить трудоемкость создания программных объектных приложений, в первую очередь на этапе перехода от модели анализа к модели проектирования, в среднем на 2,5 человекомесяца. При этом рабочий процесс моделирования производства с помощью УФО-технологии осуществляется гораздо более простыми средствами, не требующими продолжительной специальной подготовки. Кроме того, предлагаемая технология и ее инструментарий обеспечивают учет семантики области анализа и интеллектуальное взаимодействие с пользователем. Это позволяет дополнительно сократить трудоемкость построения моделей, экономя время и деньги на создание специального «соглашения по моделированию». Для проектов даже среднего размера разработка этого документа требует привлечения трех высококвалифицированных специалистов и занимает, как правило, около 3-х месяцев. При использовании инструментария «UFO-toolkit» создания такого документа не требуется, что приводит к экономии в 9 человекомесяцев.
УДК 681.32
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ В УЧЕБНОМ ЗАВЕДЕНИИ
БАБЕНКО Н.И., БАБИЧЕВ С.А., ШАРКО А.В.
Разрабатывается нейросетевая экспертная система, позволяющая автоматизировать процесс оценивания знаний учащихся как на заключительном, так и на промежуточном этапе. Предлагается новая технология выставления итоговой оценки, учитывающая фактор роста учащихся на определённом этапе обучения. Показывается высокая эффективность предложенной методики по сравнению с традиционными методами обработки данных.
Введение
В настоящее время в общеобразовательном процессе современных учебных заведений получили широкое распространение информационные технологии на основе персональных компьютеров. Это связано, в первую очередь, с внедрением новых
Полученные результаты свидетельствуют о том, что УФО-технология и программный инструментарий могут быть внедрены в интенсивно разворачивающуюся сейчас консалтинговую деятельность. При этом возможны варианты сотрудничества с фирмами, занимающимися управленческим консалтингом, или варианты оказания консалтинговых услуг своими силами.
Литература: 1. Маторин С. И. Анализ и моделирование бизнес-систем: системологическая объектно-ориентированная технология / Под ред. М.Ф. Бондаренко; Предисловие Э.В. Попова. Харьков: ХНУРЭ, 2002. 322 с. 2. Каляное Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий. М.: СИНТЕГ, 1997. 316с. 3. Государстеен-ное предприятие: структура, положения об отделах и службах, должностные инструкции: Справ. пособие / К.А. Волкова, Ф.К. Казакова, А.С. Симонов. 2-е изд., доп. М.: Экономика, 1990. 448 с. 4. Маторин С.И. Моделирование бизнес-систем на основе биологической метафоры // Радиоэлектроника и информатика. 2000. №3. С. 144-150.
Поступила в редколлегию 15.12.2003
Рецензент: д-р техн. наук, проф. Левыкин В.М.
Маторин Сергей Игоревич, канд.техн.наук, профессор кафедры социальной информатики ХНУРЭ. Научные интересы: системные знаниеориентированные технологии. Адрес: Украина, 61166, Харьков, пр. Ленина, 14, тел. 40-95-91 раб., 47-41-85 дом.
Бондак Михаил Владиславович, нач. отдела программного обеспечения ГП “Завод им. В.И.Малышева”. Научные интересы: автоматизированные системы управления предприятием, системология. Адрес: Украина, 61037, Харьков, пр.Московский, 68, тел.28-31-33 раб., 26-81-86 дом.
общеобразовательных моделей, улучшением материальной базы учебного заведения, внедрением динамичных учебных планов и т.д. В контексте развития современного общества происходят необратимые изменения психологии учащихся высших учебных заведений, школ, гимназий и лицеев. Уважение к личности становится главным при общении учитель — ученик. В связи с этим разработка автоматизированных экспертных систем, позволяющих компьютеризировать процессы выставления итоговой оценки, определение рейтинга учащихся, рейтинга учителей, является актуальной задачей, решение которой позволит снять психологическое напряжение между учителем и учеником на заключительном этапе оценивания знаний учащихся.
Постановка задачи, краткий анализ публикаций
Анализ последних публикаций [1-4] показал, что применение компьютерных технологий при управлении и организации учебного процесса существенно повышает его эффективность. Появляется возможность динамического моделирования, учета внутренних и внешних факторов, влияющих на протекание учебного процесса. В работах [5,6] показано, что общеобразовательная среда как предметная область интенсивно исследуется не только в Украине, но и во всем мире, эффективность
РИ, 2004, № 2
135
