CC BY
39
СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО СОЗДАНИЮ (РАЗВИТИЮ) РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО ТИПА
лясковский
Виктор Людвигович1
БРЕСЛЕР Игорь Борисович2
АЛАШЕЕВ
Михаил Александрович3
Сведения об авторах:
1д.т.н., профессор, советник генерального директора по научной работе и инновациям АО «Научно-исследовательский институт информационных технологий», г. Тверь, Россия, [email protected]
2к.в.н, доцент, генеральный директор АО «Научно-исследовательский институт информационных технологий», г. Тверь, Россия, [email protected]
3к.т.н., специалист научно-координационного отдела АО «Научно-исследовательский институт информационных технологий», г. Тверь, Россия, [email protected]
АННОТАЦИЯ
В работе изложены результаты исследований, направленных на развитие научно-методического аппарата и совершенствование программно-инструментальных средств обоснования решений по созданию (развитию) распределенных информационно-управляющих систем организационного типа. Рассмотрена структура распределенных информационно-управляющих систем организационного типа, в составе которой выделены типовые элементы. Произведена структуризация исходных данных, предложена вербальная и формализованная постановка задачи обоснования решений по созданию (развитию) распределенных информационно-управляющих систем организационного типа, а также описана структура получаемого решения. Сущность поставленной задачи заключается в необходимости выбора таких решений по созданию (развитию) исследуемых систем, которые обеспечат максимизацию эффективности реализуемых в системе функциональных процессов, при обязательной реализации функциональных процессов высшего приоритета, достижении заданных предельно-допустимых временных и вероятностно-временных характеристик выполнения функциональных процессов, а также выполнении ограничений на временные и стоимостные параметры процесса создания (развития) распределенных информационно-управляющих систем. Проведенный анализ алгоритмической сложности решения поставленной задачи показал, что данная задача является NP-трудной. В связи с этим была изучена и подтверждена возможность применения приближенных методов поиска решения. На основе данных методов предложен научно-методический аппарат формирования решений по созданию (развитию) распределенных информационно-управляющих систем организационного типа в условиях ресурсных ограничений, включающий ряд моделей, методов алгоритмов и процедур. Указанный научно-методический аппарат предложено реализовать в автоматизированной системе поддержки принятия решений, позволяющей осуществлять поиск решения поставленной задачи с использованием современных информационных технологий и значительно сократить трудозатраты на поиск такого решения.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: комплекс средств автоматизации;распределенная информационно-управляющая система;жизненный цикл систем управления; функциональная подсистема; функциональный процесс; функциональная задача; системотехнические решения по созданию (развитию) распределенных информационно-управляющих систем организационного типа.
Для цитирования: Лясковский В. Л., Бреслер И. Б., Алашеев М. А. Система поддержки принятия решений по созданию (развитию) распределенных информационно-управляющих систем организационного типа // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2017. Т. 9. № 6. С. 61-72.
Введение
Управленческие решения по руководству министерствами, ведомствами РФ, государственными корпорациями, интегрированными структурами и предприятиями промышленности реализуются в системах обработки информации и управления (СОИУ), специально создаваемых в соответствующих министерствах, ведомствах и иных организациях РФ. Одним из основных путей повышения эффективности применения таких систем является комплексная автоматизация процессов обработки информации и управления, реализуемая в процессе создания (развития) соответствующих распределенных информационно-управляющих систем организационного типа (РИУС).
РИУС — это распределенные автоматизированные СОИУ, создаваемые для оснащения ими органов управления соответствующих министерств, ведомств, агентств и иных организаций РФ в целях повышения эффективности применения управляемых органов (объектов). РИУС, как правило, представляет собой многоуровневую систему, состоящую из нескольких функциональных подсистем (ФПс), каждая из которых реализует ряд взаимоувязанных функциональных процессов (ФП). При этом отдельные ФП реализуются посредством выполнения комплексов функциональных задач (ФЗ), решаемых в системе на различных уровнях управления СОИУ.
1. Описание типовой структурной схемы РИУС
Типовая структурная схема РИУС как объекта исследования приведена на рис. 1 и включает в свой состав подсистему обработки информации и управления, подсистему передачи информации и подсистему внешних объектов [1]. При этом, подсистема обработки информации и управления РИУС состоит из органов управления (ОУ), которые, как правило, включают в свой состав центр обработки информации и управления, а также пункты обработки ин-
формации и управления различных иерархических уровней. Подсистема передачи информации состоит из трактов передачи данных (ТПД), а подсистема внешних объектов включает как источники, так и потребители информации.
ЦОИУ — центр обработки информации и управления;
ПОИУ — пункт обработки информации и управления;
ТПД — тракты передачи данных.
ОУ могут быть реализованы в стационарном, перебазируемом и подвижном исполнении и включают в свой состав комплексы средств автоматизации (КСА) деятельности должностных лиц ОУ и обеспечивающие системы. Необходимость использования КСА, обеспечивающих решение ряда ФЗ в автоматизированном или автоматическом режиме, определяется, как правило, высокими требованиями к срокам обработки больших объемов информации и качеству решения ФЗ по обработке информации и формированию управленческих решений во многих ОУ.
2. Постановка задачи обоснования решений по созданию (развитию) РИУС
2.1. Вербальная постановка задачи
Создание (развитие) РИУС предполагает проектирование (модернизацию) КСА для различных иерархических уровней системы (именно в них реализуется автоматизация соответствующих ФП и ФЗ), изготовление серийных образцов КСА, а также оснащение ими ОУ и объектов из состава СОИУ.
При этом, исходя из существующего порядка выполнения работ по автоматизации пунктов, органов и объектов из состава СОИУ при обосновании рационального варианта выбора системотехнических решений по созданию (развитию) СОИУ необходимо учитывать имеющиеся ограничения по выделяемым ассигнованиям на эксплуатацию существующих, производство серийных образцов и проектирование перспективных КСА.
Рис. 1. Типовая схема РИУС
Ряд теоретических исследований, связанных с вопросами выбора системотехнических, схемотехнических и организационных решений по созданию (развитию) автоматизированных систем управления, информационных систем организационного типа и оснащению ими соответствующих ОУ известны и описаны в литературе. Так, например, в [1-10] описаны некоторые подходы к оценке эффективности функционирования РИУС, их подсистем и элементов, а также ряд частных постановок задач и соответствующих методов (научно-методических подходов) по выбору ряда системотехнических, схемотехнических и организационных решений для различных этапов жизненного цикла указанного класса систем.
Тем не менее, на сегодняшний момент времени вопросы обоснования, оценки и выбора системотехнических решений по созданию (развитию) РИУС недостаточно формализованы и, в основном, основаны на интуиции и опыте разработчиков систем, комплексов и средств автоматизации. При этом, как правило, не рассматриваются вопросы сбалансированной реализации межуровневых функциональных подсистем и функциональных процессов, а оценки вероятностно-временных характеристик функционирования РИУС проводятся эмпирически только на этапах испытаний.
Ниже приводится наиболее общая формулировка задачи выбора системотехнических решений по созданию (развитию) РИУС с учетом ресурсных ограничений на отдельных плановых этапах, произведена ее формализация и оценка сложности решения, а также предложены общая методика и алгоритм решения.
Сущность выбора варианта решений по созданию (развитию) РИУС [11] состоит в том, что для каждого планового этапа прогнозирования (ЭП) должны быть выбраны системотехнические решения по автоматизации ОУ за счет оснащения (дооснащения) ОУ серийными КСА (оснащение возможно в текущий момент времени) или разрабатываемыми КСА (оснащение возможно в будущем после момента окончания соответствующей опытно-конструкторской работы) с учетом допустимого (назначенного) ресурса использования КСА в составе РИУС. При этом, в процессе выбора варианта развития КСА должны быть также учтены требования по комплексной межуровневой автоматизации отдельных ФП, то есть выбор для реализации в ОУ таких ФЗ, которые составляют рассматриваемый ФП.
Следует отметить, что ФП имеют различную степень важности (значимости), которая определяется степенью влияния реализуемого ФП на общую эффективность применения РИУС по целевому назначению. При этом существует подмножество таких ФП, которые должны быть обязательно реализованы в РИУС — ФП высшего приоритета.
С учетом изложенных требований в качестве целевой функции для решения рассматриваемой задачи целесоо-
бразно выбрать комплексный показатель [1, 11-14], отражающий степень автоматизации требуемых ФП, при необходимости выполнения ряда ФП в масштабе реального времени. Для этого ниже будем использовать два частных показателя:
1. Показатель оценки реализации ФП высшего приоритета (ФПв).
2. Показатель оценки степени автоматизации остальных ФП (ФПо).
Показатель оценки реализации ФПв (показатель 1) может быть записан как векторная дискретная булева функция, элементы которой принимают значение «1» — при реализации ФП, «0» — в противном случае.
Показатель оценки степени автоматизации ФПо (показатель 2) может быть записан как взвешенное по важности отношение реализованных ФПо к сумме важностей всех ФПо.
При этом для показателей 1 и 2 под реализованным ФП будем понимать ФП, для которого реализованы все составляющие его ФЗ и выполняются требования к временным или вероятностно-временным характеристикам (ВХ, ВВХ) его выполнения (в случае, если такие требования для рассматриваемого ФП заданы).
В качестве исходных данных, используемых для решения рассматриваемой задачи, приняты:
1. Организационная структура РИУС, описываемая как множество ОУ и связей подчинения и взаимодействия между ними. При этом каждый ОУ может быть оснащен не более чем одним КСА определенного типа.
2. Функциональная структура РИУС, описываемая как совокупность функциональных подсистем (ФПс). Каждая из ФПс состоит из множества ФП, составными частями которых являются ФЗ.
В зависимости от предъявляемых требований к своевременности выполнения ФП подразделяются на ФП реального времени и ФП нереального времени. Основное различие между указанными видами ФП состоит в том, что к для ФП реального времени предъявляются требования к ВХ или ВВХ длительности их выполнения, а для ФП нереального времени такие требования не предъявляются.
В зависимости от важности, которая определяется степенью влияния реализуемого ФП на общую эффективность применения РИУС по целевому назначению, все ФП подразделяются на ФПв и ФПо.
3. Типы ОУ, каждый из которых характеризуется множеством ФЗ, подлежащих реализации в КСА.
4. Типы КСА, предназначенные для автоматизации ОУ, в зависимости от стадии жизненного цикла КСА разделяемые на действующие (находящиеся на этапе эксплуатации в ОУ), серийные (находящиеся на этапе серийных поставок) и разрабатываемые (находящиеся на этапах выполнения соответствующих научно-исследовательских или опытно-конструкторских работ).
5. Текущий вариант оснащения ОУ КСА, в том числе включающий сведения о типах КСА, эксплуатируемых на ОУ, их остаточном ресурсе и параметрах реализуемых в КСА ФЗ.
6. Требования к ВХ и ВВХ выполнения ФП в РИУС.
7. Перечень, организационные, производственные и финансовые характеристики предприятий, которые выполняют работы или могут принимать участие в процессах разработки, производства и поставки КСА.
8. Перечень ЭП с указанием их продолжительности и объемов финансирования.
Задача решается с учетом следующих условий и допущений:
— ФП в РИУС считается реализованным в том случае, когда реализованы все ФЗ, составляющие данный ФП, а также удовлетворены требования к ВХ и ВВХ его выполнения (если такие требования для рассматриваемого ФП заданы);
— КСА для автоматизации ОУ представляются как неделимые элементы, в связи с чем выбор отдельных схемотехнических решений из состава КСА для оснащения ОУ не рассматривается;
— в рамках допустимого ресурса использования КСА всех типов, а также при принятии решения по продлению срока эксплуатации КСА, надежностные характеристики реализации ФП (ФЗ) остаются неизменными и удовлетворяют заданным требованиям;
— помещения (сооружения) и объекты, в которых размещены (планируется разместить) средства автоматизации из состава РИУС, удовлетворяют требованиям по массога-баритным, климатическим и энергетическим показателям для размещения соответствующих типов КСА (в случае, если для ряда помещений (сооружений) и объектов требования по массогабаритным, климатическим и энергетическим показателям не выполняются, то к таким объектам предъявляются соответствующие требования, которые должны быть реализованы до момента поставки КСА на объекты автоматизации);
— каналы и сети передачи данных удовлетворяют информационным потребностям РИУС по обмену данными для реализации всех ФП (в случае, если для ряда направлений обмена указанные информационные потребности не выполняются, то к элементам подсистемы передачи информации (объектам телекоммуникационной инфраструктуры) предъявляются соответствующие требования, которые должны быть реализованы до момента поставки КСА на объекты автоматизации);
— должностные лица ОУ имеют требуемый уровень квалификации (то есть, при выполнении автоматизируемых ФЗ и ФП время выполнения соответствующих функций управления должностными лицами ОУ не превышает заданного);
— объекты управления, которыми должна управлять РИУС, оснащены соответствующим оконечным оборудованием, обеспечивающим интеграцию КСА в контур управления без каких-либо доработок.
Результатами решения поставленной задачи являются:
1. Решения по разработке КСА, описывающие распределение работ по разработке КСА по ЭП и соответствующим предприятиям-разработчикам с указанием финансовых и временных ресурсов, выделяемых на выполнение каждой работы.
2. Решения по изготовлению КСА и оснащению ОУ, описывающие распределение работ по изготовлению КСА по ЭП и соответствующим предприятиям-изготовителям с указанием оснащаемых ОУ, а также финансовых и временных ресурсов, выделяемых на выполнение каждой работы.
3. Решения по продлению эксплуатации КСА на ОУ, определяющие для каждого ЭП перечень ОУ, для которых осуществляется продление эксплуатации КСА с указанием требуемых финансовых ресурсов.
2.2. Формализованная постановка задачи
С учетом указанных исходных данных, допущений и ограничений формализованная постановка задачи формирования решений по развитию РИУС в условиях ресурсных ограничений может быть записана в следующем виде.
На каждом ЭП необходимо определить вариант создания (развития) РИУС на основе выбора системотехнических решений X*(u), Y*(u), Z*(u), обеспечивающий максимизацию эффективности реализации ФП Э(Х(и), Y(u), Z(u)), при обязательной реализации ФПв, заданных предельно-допустимых ВХ и ВВХ выполнения ФП, а также выполнении ограничений на временные T и стоимост-
А А доп
ные Сдоп параметры процесса развития РИУС: (X* (и), Г (u), Z' (u)) = Arg max - (X(u), Y(u),Z (u)) (1)
X (u ),Y (u ), Z (u )
при выполнении ограничений:
Q(X(u), Y(u)) П Qe = Qe;
V/, /еЦв1: P(X(u), Y(u)) > pp(u);
V/, /еЦв2: T (X(u), Y(u)) < x^/u);
C(X(u), Y(u),Z(u)) < CJu);
T(X(u), Y(u),Z(u)) < Г»;
где
ue{1,... U}, U — количество плановых ЭП развития РИУС;
X(u) — решения по разработке КСА;
Y(u) — решения по изготовлению КСА и оснащению ОУ;
Z(u) — решения по продлению эксплуатации КСА;
Q.(X(u), Y(u)) — множество реализованных ФП;
Q — множество ФПв;
— множество ФП реального времени, для которых предъявляются требования к ВВХ их выполнения;
— множество ФП реального времени, для которых предъявляются требования к ВХ их выполнения;
Р.(Х(и), У(и)) — вероятность своевременного выполнения 1-го ФП;
Ртр.(и) — требуемая вероятность своевременного выполнения -го ФП;
т;(Х(и), У(и)) — среднее время выполнения /-го ФП;
ттр.(и)—требуемое среднее время выполнения /-го ФП;
С(Х(и), У(и), Z(u)) — стоимость реализации решений по созданию (развитию) РИУС;
Сдоп(и) — финансовые ограничения на развитие РИУС;
Т(Х(и), У(и), Z(u)) — продолжительность выполнения работ по созданию (развитию) РИУС;
Тдоп(и) — длительность ЭП.
3. Научно-методический аппарат формирования решений по созданию (развитию) РИУС в условиях ресурсных ограничений
3.1. Модели и методы оценки временных и вероятностно-временных характеристик функционирования КСА
Наиболее распространенными и применяемыми на практике для моделирования процессов функционирования РИУС, их подсистем и элементов является следующие типы моделей:
— аналитические модели;
— имитационные (монтекарловские) модели;
— комбинированные аналитико-имитационные модели;
— метамодели;
— полунатурные и натурные модели (модели, основанные на физических принципах функционирования РИУС, их подсистем и элементов).
Для оценки временных и вероятностно-временных характеристик функционирования КСА в интересах решения поставленной задачи разработаны и апробированы как аналитические, так и аналитико-имитационные модели, подробно описанные в трудах авторов [1, 9-10].
3.2. Методы оценки стоимостных и временных параметров разработки КСА
К наиболее часто применяемым в ценообразовании методам оценки затрат на различных этапах жизненного цикла КСА из состава РИУС относятся [15]:
1. Методы экспертной оценки потребительских достоинств образца и предложения на этой основе уровня его цены.
2. Экстраполяционно-статистические методы.
3. Аналого-сопоставительные методы.
4. Нормативные методы.
5. Методы регрессивного анализа.
6. Агрегатные методы.
7. Нормативно-калькуляционные методы.
8. Методы учета показателей освоения.
Целесообразность применения основных методов ценообразования на различных этапах жизненного цикла КСА приведена в табл. 1.
3.3. Общая методика формирования решения
Проведенный анализ алгоритмической сложности решения поставленной задачи показал, что данная задача является МР-трудной [1, 9, 11]. При этом метод полного перебора является наиболее трудоемким точным методом поиска оптимального решения. Применение других, менее трудоемких точных методов (например, метода ветвей и границ) для задач подобного класса позволяет находить решение для больших размерностей, но, как показано в [1, 10, 11], тоже
Таблица 1
Методы расчета цены на различных этапах жизненного цикла КСА
№ п/п Этап Что известно об образце Метод
1 НИР (разработка технического задания на ОКР, аванпроекта, технического предложения) Примерный технический облик образца Методы экспертной оценки. Экстраполяционно-статистические методы
2 Эскизный проект Технические характеристики аналога. Приросты технических характеристик разрабатываемого образца по отношению к аналогу Аналого-сопоставительные методы. Нормативные методы
3 Технический проект Основные характеристики образца Методы регрессивного анализа
4 Изготовление опытного образца, проведение государственных испытаний Комплектация образца. Стоимость комплектующих Агрегатные методы. Нормативно-калькуляционные методы
5 Серийные поставки Стоимость образца. Объем заказа Методы учета показателей освоения
для весьма ограниченных размерностей исходных данных. В связи с этим рассматривалась возможность применения «жадных» алгоритмов поиска решения, основанных на использовании метода максимального элемента. При этом на каждом шаге алгоритма формируется локально-оптимальное решение в соответствии с выбранным показателем эффективности и заданными ограничениями. Как показано в [1], уже при относительно небольшой погрешности исходных данных, эффективность применения подобного «жадного» алгоритма сходится к эффективности поиска решения с использованием точного метода (метода ветвей и границ или метода полного перебора). Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что на начальном этапе проектирования РИУС, когда исходные данные для решения задач выбора системотехнических решений по созданию (развитию) РИУС определены неточно, для решения поставленной задачи целесообразно использовать комплексный «жадный» алгоритм.
В связи с этим был предложен эвристический алгоритм решения (рис. 2), основанный на итеративно-последовательном формировании решения, начиная с реализации в РИУС наиболее важных ФП.
Рис. 2. Алгоритм решения задачи формирования решения по созданию (развитию) РИУС
Сущность решения задачи (1) с использованием предложенного алгоритма заключается в выполнении следующих действий:
1. Формирование базового варианта решения для каждого ЭП.
1.1. Последовательное рассмотрение всех ФПс в порядке убывания их важности.
1.2. Для выбранной ФПс осуществляется последовательное рассмотрение всех ФПв в порядке убывания их важности.
1.3. Для выбранного ФПв осуществляется последовательное рассмотрение всех ОУ, ФЗ которых входят в рассматриваемый ФПв, в порядке уменьшения суммарной важности ФЗ.
1.4. Для выбранного ОУ осуществляется последовательное рассмотрение всех ЭП.
1.5. Для выбранного ЭП осуществляются:
1.5.1. Оценка полноты реализации всех ФЗ выбранного ФПв. Если реализованы не все ФЗ выбранного ФПв, то осуществляется переход к процедуре создания решения на оснащение ОУ новым КСА на ЭП. Затем осуществляется переход к очередному ЭП (п. 1.5).
1.5.2. Оценка удовлетворения требований к своевременности решения (на основе оценки ВХ и ВВХ) всех ФЗ выбранного ФПв в КСА. Если требования к своевременности выполняются не для всех ФЗ выбранного ФПв, то осуществляется переход к процедуре создания решения на
оснащение ОУ новым КСА на ЭП. Затем осуществляется переход к очередному ЭП (п. 1.5).
1.5.3. Оценка остаточного ресурса КСА на ОУ Если остаточный ресурс КСА меньше продолжительности ЭП и стоимость продления эксплуатации не превышает остаточный объем финансирования ЭП, то создается решение на продление эксплуатации КСА. Затем осуществляется переход к очередному ЭП (п. 1.5).
1.6. Если рассмотрены все ЭП, то осуществляется переход к очередному ОУ (п. 1.4).
1.7. Если рассмотрены все ОУ, то осуществляется переход к очередному ФПв (п. 1.3).
1.8. Если рассмотрены все ФПв, то осуществляется переход к очередной ФПс (п. 1.2).
1.9. Если рассмотрены все ФПс, то базовый вариант решения сформирован и осуществляется переход к п. 2.
2. Формирование рационального варианта для каждого ЭП.
Выполняются действия по п. 1.1-1.9, при этом все ФПв считаются реализованными, и последовательно (в соответствии со значением параметра важности) рассматриваются ФП не из состава ФПв, задача решается в условиях оставшихся ресурсов.
3.4. Процедура создания решения на оснащение ОУ новым КСА на ЭП
Данная процедура (рис. 3) позволяет для выбранных ОУ и ЭП сформировать решения по разработке и изготовлению КСА для оснащения данного ОУ.
Сущность процедуры заключается в выполнении следующих действий:
1. Из всего множества типов КСА выбираются те, которые предназначены для оснащения ОУ данного типа. Список выбранных типов КСА не упорядочивается.
2. Выбирается очередной тип КСА.
3. Оценивается возможность реализации в КСА всех ФЗ из состава данного ФП для данного типа ОУ. Положительный результат оценки формируется в том случае, если каждая ФЗ входит либо в список реализованных в КСА задач, либо в список новых задач КСА. Отрицательный результат оценки формируется в противном случае. Если результат отрицательный, то осуществляется переход к п. 17.
4. Оценивается состояние разработки КСА («КСА разработан»). Положительный результат оценки формируется в одном из следующих случаев:
а) стадия жизненного цикла КСА равна «серийный»;
б) стадия жизненного цикла КСА равна «разрабатываемый» и запланирована работа по разработке данного КСА с окончанием не позднее окончания данного ЭП.
Отрицательный результат оценки формируется в противном случае. Если результат отрицательный, то осуществляется переход к п. 8.
Конец
Рис. 2. Алгоритм решения задачи формирования решения по созданию (развитию) РИУС
Рис. 3. Процедура создания решения на оснащение ОУ новым КСА на ЭП
5. Оценивается реализованность в КСА всех ФЗ из состава данного ФП для данного типа ОУ. Положительный результат оценки формируется в том случае, если каждая ФЗ входит либо в список реализованных в КСА задач, либо в список реализуемых новых ФЗ соответствующей работы по разработке КСА. Отрицательный результат оценки формируется в противном случае. Если результат отрицательный, то осуществляется переход к п. 12.
6. Оценивается возможность изготовления КСА до окончания данного ЭП. При получении отрицательного результата оценки осуществляется переход к п. 17.
7. Создается работа на изготовление КСА на основе распределения финансирования и временных ресурсов, полученного при оценке в п. 6. Осуществляется переход к п. 16.
8. Оценивается возможность разработки КСА до окончания данного ЭП. При получении отрицательного результата оценки осуществляется переход к п. 17.
9. Оценивается возможность изготовления КСА до окончания данного ЭП. При получении отрицательного результата оценки осуществляется переход к п. 17.
10. Создается работа по разработке КСА на основе распределения финансирования и временных ресурсов, полученного при оценке в п. 5.
11. Создается работа по изготовлению КСА на основе распределения финансирования и временных ресурсов, полученного при оценке в п. 6. Осуществляется переход к п. 16.
12. Оценивается возможность корректировки работ по разработке КСА для реализации всех ФЗ из состава данного ФП. При получении отрицательного результата оценки осуществляется переход к п. 17.
13. Оценивается возможность изготовления КСА до окончания данного ЭП. При получении отрицательного результата оценки осуществляется переход к п. 17.
14. Корректируется работа по разработке КСА на основе распределения финансирования и временных ресурсов, полученного при оценке в п. 12.
15. Создается работа по изготовлению КСА на основе распределения финансирования и временных ресурсов, полученного при оценке в п. 13. Осуществляется переход к п. 16.
16. Если стоимость созданных работ по изготовлению (корректировок работ) и разработке данного типа КСА больше нуля и меньше, чем стоимость созданных работ по изготовлению (корректировок работ) и разработке ранее рассмотренных типов КСА, то созданные работы по изготовлению (корректировки работ) и разработке ранее рассмотренных типов КСА удаляются. В противном случае
Рис. 4. Обобщенная схема решения задачи формирования решений по развитию РИУС с использованием автоматизированной системы поддержке принятия решений
удаляются работы по изготовлению (корректировок работ) и разработке данного типа КСА.
17. Если рассмотрены не все типы КСА, то осуществляется переход к п. 2.
18. Конец выполнения процедуры.
Для решения поставленной задачи с использованием вышеописанного научно-методического аппарата в настоящее время разрабатывается автоматизированная система поддержки принятия решений, что позволит упростить процедуры задания исходных данных, проведения расчетов и отображения результатов решения.
Обобщенная схема решения поставленной задачи с использованием предлагаемой автоматизированной системы поддержки принятия решений представлена на рис. 4.
Заключение
Таким образом, в настоящей статье рассмотрены постановка задачи формирования решений по созданию (развитию) РИУС, предложены научно-методический аппарат ее решения и последовательность его применения в составе разрабатываемой автоматизированной системы поддержки принятия решений.
Литература
1. Лясковский В. Л. Системотехнические основы автоматизации процессов обработки информации и управления в иерархических системах военного назначения. Тверь: ВА ВКО, 2014. 244 с.
2. Бушуев С. Н., Осадчий А. С., Фролов В. М. Теоретические основы создания информационно-технических систем. СПб.: ВАС, 1998. 382 с.
3. Шпак В.Ф., Директоров Н. Ф., Мирошников В. И., Навойцев СП., Наумов В. Н., Серегин А. В., Синещук Ю. И., Туровский О. М. Информационные технологии в системе управления ВМФ. СПб.: Элмор, 2005. 832 с.
4. Липаев В. В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М: СИНТЕГ, 2002. 268 с.
5. БородакийЮ.В., Боговик А. В., Курносов В. И., Ло-бодинский Ю. Г., Масановец В. В., Паращук И. Б. Основы теории управления в системах специального назначения /
Под общей ред. Ю. В. Бородакия, В. В. Масановца. М.: Управление делами Президента Российской Федерации, 2008. 400 с.
6. Khan K. M., Zhang Y. Managing Corporate Information Systems Evolution and Maintenance. Idea Group Inc., 2005. 376 p.
7. БуренокМ. В., Ляпунов В. М., Мудров В. И. Теория и практика планирования и управления развитием вооружения / Под ред. А. М. Московского. М.: Вооружение, политика, конверсия, 2004. 418 с.
8. Буренок В. М., Ивлев А. А., Корчак В. Ю. Программно-целевое планирование и управление созданием научно-технического задела для перспективного и нетрадиционного вооружения. М.: Граница, 2007. 408 с.
9. Пильщиков Д.Е. Методы и методики создания перспективных КСА для пунктов (органов) управления ВВС на основе применения типовых проектных решений и процедур. Тверь: ВА ВКО, 2005. 200 с.
10. Лясковский В. Л. Методологические основы создания (развития) и оснащения иерархических автоматизированных систем специального назначения. Тверь: ВА ВКО, 2010. 284 с.
11. Лясковский В. Л., Бреслер И. Б., АлашеевМ. А. Постановка задачи формирования направлений развития автоматизированных систем организационного типа и алгоритм ее решения // Программные продукты и системы. 2017. № 2. С. 165-171.
12. Арепин Ю. И., Допира Р.В., Смоляков А. А. Военная кибернетика: Методология создания автоматизированных систем управления техническим обеспечением. Тверь: НИИ ЦПС, 2006. 203 с.
13. Krogstie J. Model-Based Development and Evolution of Information Systems: A Quality Approach. London: Springer Science & Business Media, 2012. 442 p.
14. GorlaN., Somers T. M., WongB. Organizational impact of system quality, information quality and service quality // Journal of Strategic Information Systems. 2010. No. 19 (3). Pp. 207-228.
15. Липаев В. В. Технико-экономическое обоснование проектов сложных программных средств. М.: СИНТЕГ, 2004. 284 с.
THE DECISION SUPPORT SYSTEM FOR THE DESIGN AND DEVELOPMENT OF ORGANIZATIONAL DISTRIBUTED INFORMATION AND CONTROL SYSTEMS
VICTOR L. LJASKOVSKIJ, KEYWORDS: automated system; design of control systems;
Tver, Russia, [email protected] a complex of means of automation; distributed informa-
tion-control system; life cycle of control systems.
IGOR B. BRESLER,
Tver, Russia, [email protected]
MIHAIL A. ALASHEEV,
Tver, Russia, [email protected]
ABSTRACT
The work describes the results of research aimed at developing a methodical apparatus and improving software and tools for substantiating solutions for the creation (development) of distributed information-control systems of an organizational type. The structure of distributed information-control systems of the organizational type is considered, in which the typical elements of the system are singled out. The structuring of the initial data is done, a verbal and formalized statement of the problem of justifying solutions for the creation (development) of distributed information-control systems is proposed, and the structure of the solution is described. The essence of the task is to choose such solutions for the creation (development) of the systems that will ensure the maximization of the efficiency of the functional processes implemented in the system, with the mandatory implementation of the highest priority functional processes, the achievement of specified maximum permissible time and probabilistic time characteristics of the performance of functional processes, as well as the implementation of restrictions on the time and cost parameters of the process of creating (developing). The analysis of the algorithmic complexity of the solution of the problem posed showed that this problem is NP-hard. In this connection, the possibility of using approximate methods of finding solutions has been studied and confirmed. On the basis of these methods, the methodological apparatus for the formation of solutions for the creation (development) of distributed information-control systems in the conditions of resource constraints is proposed, including a number of models, methods of algorithms and procedures. This methodical device is proposed to be implemented in an automated decision support system that allows to find for the solution of the task with the use of computer facilities and significantly reduce the labor costs for the search for such a solution.
REFERENCES
1. Ljaskovskij V. L. Sistemotehnicheskie osnovy avtomatizacii processov obrabotki informacii i upravlenija v ierarhicheskih sistemah voennogo naznachenija [System Integrators basics of automation of information processing and management in hierarchical systems for military use]. Tver: Voennaya akademiya vozdushno-kosmicheskoy oborony, 2014. 244 p. (In Russian)
2. Bushuev S. N., Osadchij A. S., Frolov V. M. Teoreticheskie osnovy sozdanija informacionno-tehnicheskih system [Theoretical basics of information technology systems]. St. Petersburg: Voennaya akademiya svyazi, 1998. 382 p. (In Russian)
3. Shpak V. F., Direktorov N. F., Miroshnikov V. I., Navoyt-sev S. P., Naumov V. N., Seregin A. V., Sineshchuk Yu.I., Turovs-kiy O. M. Informacionnye tehnologii v sisteme upravlenija VMF [Information technologies in a Navy control system]. St. Petersburg: Elmor, 2005. 832 p. (In Russian)
4. Lipaev V. V. Sistemnoe proektirovanie slozhnyh program-mnyh sredstv dlja informacionnyh sistem [System development of complex software for information systems]. Moscow: SINTEG, 2002. 268 p. (In Russian)
5. Borodakij Ju. V., Bogovik A. V., Kurnosov V. I., Lobodinckiy Yu.G., Masanovets V. V., Parashchuk I. B. Osnovy teorii upravlenija v sistemah special'nogo naznachenija [Fundamentals of control theory in the special-purpose systems]. Moscow: 2008. 400 p. (In Russian)
6. Khan K. M., Zhang Y. Managing Corporate Information Systems Evolution and Maintenance. Idea Group Inc (IGI), 2005. 376 p.
7. Burenok M. V., Ljapunov V. M., Mudrov V. I. Teorija i praktika planirovanija i upravlenija razvitiem vooruzhenija [Theory and practice of planning and managing of weapons development]. Moscow: Vooruzhenie, politika, konversija, 2004. 418 p. (In Russian)
8. Burenok V. M., Ivlev A. A., Korchak V. Ju. Programmno-celev-oe planirovanie i upravlenie sozdaniem nauchno-tehnich-eskogo zadela dlja perspektivnogo i netradicionnogo vooru-zhenija [Programme-oriented planning and management of the establishment of the scientific and technical basis for the long-term and non-conventional weapons]. Moscow: Granits, 2007. 408 p. (In Russian)
9. Pilshhikov D. E. Metody i metodiki sozdanija perspektivnyh KSA dlja punktov (organov) upravlenija VVS na osnove prime-nenija tipovyh proektnyh reshenij i procedur [Methods and techniques for the development of advanced Air Force complex automation equipment on the basis of standard design solutions and procedures]. Tver: Voennaya akademiya voz-dushno-kosmicheskoy oborony, 2005. 200 p. (In Russian)
10. Ljaskovskij V. L. Metodologicheskie osnovy sozdanija (raz-vitija) i osnashhenija ierarhicheskih avtomatizirovannyh sistem specialnogo naznachenija [Methodological bases of creation (development) and equipment of the hierarchical special purpose automated systems]. Tver: Voennaya akademiya vozdushno-kosmicheskoy oborony, 2010. 284 p. (In Russian)
11. Ljaskovskij V. L., Bresler I. B., Alasheev M. A. Postanovka za-dachi formirovanija napravleniy razvitija avtomatizirovannyh system organizacionnogo tipa I algoritm eje reshenija [Statement of the problem of formation of directions of development of the automated systems of organizational type and the algorithm of its solution]. Programmnye produkty isistemy
[Software & Systems]. 2017. No. 2. Pp. 165-171. (In Russian)
12. Arepin Ju. I., Dopira R. V., Smoljakov A. A. Voennaja kiber-netika: Metodologija sozdanija avtomatizirovannyh sistem upravlenija tehnicheskim obespecheniem [Military cybernetics: Methodology of creation of automated technical support control systems]. Tver: Nauchno-issledovatel'skiy institut Tsentrprogrammsistem, 2006. 203 p. (In Russian)
13. Krogstie J. Model-Based Development and Evolution of Information Systems: A Quality Approach. Springer Science & Business Media, 2012. 442 p.
14. Gorla N., Somers T. M., Wong B. Organizational impact of system quality, information quality, and service quality. Journal of Strategic Information Systems. 2010. No. 19 (3). Pp. 207-228.
15. Lipaev V. V. Tehniko-jekonomicheskoe obosnovanie proek-tovslozhnyh programmnyh sredstv [Feasibility study of complex software projects]. Moscow: SINTEG, 2004. 284 p. (In Russian)
INFORMATION ABOUT AUTHORS:
Ljaskovskij V. L., PhD, Professor, CEO's Councelor for Research and Innovation of Research Institute of Information Technologies.
Bresler I. B., PhD, Associate Professor, CEO of Research Institute of Information Technologies.
Alasheev M. A., PhD, Specialist of Scientific Coordination Department of Research Institute of Information Technologies.
FOR CITATION: Ljaskovskij V. L., Bresler I. B., Alasheev M. A. The decision support system for the design and development of organizational distributed information and control systems. H&ES Research. 2017. Vol. 9. No. 6. Pp. 61-72. (In Russian)
