CC BY
34
затем восстановится за счет увеличения температуры дутья (TD).
Повторить этот пример при значении POMK -"больше".
Пример 3 - комбинация помех POMG и POMK при совпадающих и противоположных значениях.
В режиме У установить значения POMG и POMK "меньше" и нажать ENTER.
Перевести в режим А и нажать ENTER. Нормальный режим установится через 7 тактов за счет использования рулей TD (температура дутья) и W (влажность).
Повторить пример при значениях POMG "меньше" и POMK "больше". Обратить внимание на установившийся "нормальный" режим при "нормальных" положениях рулей за счет компенсирующего действия помехи снизу на помеху сверху.
Пример 4 - пониженное значение проницаемости шихты за счет излишней загрузки мелочи.
После вызова тренажера установить PRON "меньше" в режиме У и нажать ENTER. Установится повышенное значение общего перепада давления DP.
Перейти в режим А и нажать ENTER. Через один такт установится "нормальный" режим за счет снижения расхода дутья (руль R) и снижения температуры дутья (руль TD).
Обратить внимание, что при повышении проницаемости шихты (PRON "больше") авторегулятор в режиме А оставляет ситуацию неизменной.
Пример 5 - Самый "горячий" режим, при котором POMG и POMK принимают значения "больше", а PRON принимает значение "меньше", то есть все помехи действуют одновременно в сторону увеличения температуры.
В этом варианте нормальный режим восстанавливается из-за отсутствия здесь возможности присвоения помехам колошника и горна значений "много больше".
Список литературы
1. Ахолла Т., Калло С. Развитие технологий производства чугуна на металлургическом заводе RAUTARUUKKI STEEL // Металлург, 1999. - №11. - С.55-59.
2. Экспертная система доменных печей "РАУТАРУУККИ-КАВАСАКИ" // RAUTARUUKKI ENGINEERING. FIN - 90101 OULU, FINLAND.
3. Система управления и контроля доменной печи "РАУТАРУУККИ" // RAUTARUUKKI ENGINEERING. FIN - 90101 OULU, FINLAND.
4. KEK.P. Значение измерительной техники для обеспечения надежности процессов // Черные металлы. - Июнь, 1995.
- С. 26-31.
5. Друкентанер Г., Шюрц Б., Шалер М., Бруннбауэр Г., Лазингер Ф., Руммер Б. Система оптимизации работы доменной печи "VAIRON" - экспертная система // Черные металлы.
- Июнь, 2000. - С. 64-72.
6. Друкентанер Х., Штол К., Шюрц Б. Автоматизация доменных печей ФАИ - эффективное решение для достижения максимальной экономичности производства // Тр. междунар. конгресса специалистов по доменным печам. (Магнитогорск, 9-12 сентября 1997 г.)
7. Захарова Г.Б., Майборода В.В., Чистов В.П., Шаки-ров Р.Н. Конструктор для формирования экспертных советующих систем управления производственными объектами // Докл. тематич. Конгресса: Информационная проблематика нечетких технологий. - Екатеринбург, 1996. - С. 74-78.
8. Захарова Г.Б., Кононенко И.А. Методология проектирования и моделирования дискретных управляющих и вычислительных систем. - Екатеринбург: УрО РАН, 1998. -140 с.
9. 9.Захарова Г.Б., Кононенко И.А., Титов В.Г., Невесен-ко Н.В., Чистов В.П. Средства проектирования систем в многозначных логиках // Proceedings of Fourth International Conference "Computer-Aided Design of Discrete Devices CAD DD'2001. Minsk, Nov. 13-15, 2001. V.2, pp.66-73.
10. Chistov V.P., Zaharova G.B., Kononenko I.A., Titov V.G. The Domain Process Advice Expert System // Proceedings of the International Conference "Interactive Systems: the Problems of Human-Computer Interaction", September 23-27, 2001, Ulyanovsk, Russia.
11. Лисиенко В.Г., Морозова В.А., Дружинина О.Г., Пареньков А.Е., Чистов В.П., Захарова Г.Б., Кононенко И.А. Экспертные логические системы диагностики аварий на примере агрегатов, выплавляющих чугун // Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии. - Тр. Всерос. науч.-практ. конф.: Информационные технологии в металлургии. (Новокузнецк, 2-6 апреля 2001).
12. Чистов В.П., Захарова Г.Б., Кононенко И.А., Лисиенко В.Г., Пареньков А.Е., Морозова В.А., Дружинина О.Г. Разработка логических моделей для экспертного управления сложными энерготехнологическими объектами и их использование в системах диагностики аварий на примере агрегатов, выплавляющих чугун // Изв. академии инженерных наук РФ. Москва - Нижний Новгород, 2001. - С. 151 - 163.
СОГЛАСОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ ВМФ РОССИИ
В.А. Арбузов
Управление проектами вооружения и военной техники обеспечивает обоснованность, напряженность и реализуемость Государственного оборонного заказа. Это определяет цель управления проектами Государственного оборонного заказа в условиях ограниченных финансовых ресурсов и создавшейся экономической ситуации на предприятиях (нарушение связей между предприятиями, их конверсия, переход на новые экономические отношения) в услови-
ях внедрения в систему военного заказа элементов рыночных взаимоотношений.
Система управления проектами представляет трехуровневую активную систему (АС) [1]: уровень руководства (финансово-экономическое управление ВМФ, заместитель Главнокомандующего ВМФ, руководство управления заказов и поставок ВМФ и его отдельных подразделений), центры управления проектами (заказывающие управления), исполнители.
Управляющие системы второго уровня, или центры по распоряжению руководства, в соответствии с утвержденной целевой программой осуществляют разработку с участием предполагаемых (участников конкурса) исполнителей предложений по проектам, их основным показателям и финансированию. На основании этих предложений верхний уровень формирует (планирует), утверждает и доводит (управляющие воздействия верхнего уровня) до заказывающих управлений оборонный заказ (может корректироваться) на разработку вооружения и военной техники.
Заказывающие управления для выполнения оборонного заказа осуществляют управляющие воздействия на объекты управления (организации и предприятия - исполнители проектов) в виде установления, изменения или прекращения гражданских прав и обязательств, которые закрепляются государственными контрактами. Государственные контракты заключаются по результатам конкурса на размещение проектов по исполнителям. Исполнители являются активными элементами в том смысле, что в современных рыночных условиях осуществляют свои гражданские права своей волей и в своем интересе. Контроль за исполнением обязательств возложен на центры. Центры и активные элементы АС имеют свои непротивоположные и несовпадающие цели и возможности по их реализации. Целью центров является обоснованность, напряженность и реализуемость оборонного заказа. Цель исполнителей - создание дополнительной стоимости своего капитала, включая научно-технический потенциал. Содержание предложений по проектам, условий конкурса, прав и обязательств, способов обеспечения обязательств в виде количественных и качественных параметров, критериев и показателей определяется с помощью закона управления проектами. Если закон управления не будет учитывать интересы исполнителей, то в процессе планирования и реализации проектов будут достигнуты низкие показатели вооружения и военной техники. Исполнители не будут заинтересованы в заключении и выполнении контрактов по напряженным проектам оборонного заказа, в реализации всех своих возможностей и резервов. Они будут занижать свои предложения и завышать стоимость работ.
Управление в АС изучается в теории управления в иерархических системах с активными элементами, в которой исследуются процессы управления с учетом человеческого фактора и оптимального сочетания интересов. Было сформулировано три основных направления: это теория игр с непротивоположными интересами, информационная теория иерархических систем и теория активных систем [1]. В теории активных систем разработаны законы согласованного управления, обеспечивающие достоверность передаваемой активными элементами центру информации в условиях неопределенности и выполнение плана, определяемого центром активным элементам в соответствии с принципом согласованного управления. Основу принципа составляет задача поиска оптимального плана активной системы на множестве
планов, выгодных активным элементам. Наиболее эффективным для АС считается закон согласованного управления с прогнозом состояний активных элементов [1].
Следует отметить, что применение этих законов согласованного управления для управления проектами проблематично. Они достаточно сложны и нереа-лизуемы для управления проектами вооружения и военной техники, для пользователей и разработчиков автоматизированных информационных систем согласования и оптимизации.
В этом случае в качестве перспективного направления исследований согласованного управления проектами была рассмотрена возможность совместного развития теории и практики управления в АС. Задачи, возникающие при управлении конкретными проектами, требуют адекватных методов их решения. С этой точки зрения были использованы концептуальные принципы и теоретические основы моделирования, анализа и синтеза процессов согласования и согласованной оптимизации на множестве компромиссных решений [2] и разработан на основе их расширения метод согласованного управления проектами вооружения и военной техники ВМФ России.
В ходе исследований осуществлена постановка задачи согласованного управления проектами вооружения и военной техники ВМФ России. Разработан метод согласованного управления проектами на множестве компромиссных решений в трехуровневых АС ВМФ России. Стратегия исследования предполагает объединение элементов АС в коалицию для подготовки и согласования решений (КСР) на конкурсной основе. В случае применения КСР и конкурсных согласованных решений по планированию и реализации состояния АС каждый период управления проектами вооружения и военной техники ВМФ России будет состоять из четырех этапов (процессов управления).
На этапе конкурса осуществляется подготовка согласованных решений КСР по планированию оборонного заказа. В соответствии с предписанием согласования определяется значение конкурсного согласованного решения п = (х, у), состоящего из гарантированного х (вектор) проекта и из напряженно -го у (вектор), выполнение которого гарантируется только с определенной вероятностью.
На этапе планирования центр с использованием полученного от КСР этого значения при наличии неопределенного фактора (корректировки) определяет план системы (оборонного заказа) хф = хф (х, у, ^х), в соответствии с которым заключаются контракты с исполнителями. На этапе реализации 1-е активные элементы с использованием полученного от КСР значения конкурсного согласованного решения, полученного от центра плана и при наличии неопределенных факторов выбирают свои состояния уф1 = Уф (хф, У, §у).
При подведении итогов осуществляется контроль качества и финансовый контроль, применяются управляющие воздействия по обеспечению обязательств, определяются достигнутые значения функ-
ций стимулирования и^х, у) (показатели финансирования) и целевых функций активных элементов и системы в целом.
На этапе подготовки конкурсных решений организуется человеко-машинный процесс, позволяющий получить одновременно для всех членов коалиции решение задачи согласования или согласованной оптимизации. В ходе итераций осуществляется обучение центра о и элементов 1 активной системы, понимание ими возможности согласования своих интересов и достижения максимального выигрыша в условиях учета интересов коалиции, формирование на каждом шаге п е N представления у них о разумном компромиссе в виде множества компромиссных решений
Хс[п]={(х,у) I Мх[п], уМ)>^№=0], У[П=0])+
+фоДхМ), У[П]), фоДх[п=1], у[п=1])>Уо,1>0, Пе N
^{п I п=1,2,...,п*}}
с использованием функций выигрыша ф0Дх,у) элементов активной системы относительно достигнутых ими в конкурсе значений. Эта функция представляет также функцию нечувствительности относительно выбора элементами АС (х,у) или (х[п=0], у[п=0]) в исходной точке поиска для п=0 с учетом входных барьеров, затрат на поиск и ограниченных возможностей человеко-машинных ресурсов, определяющих гарантированные значения У0;1 >0 функции нечувствительности.
Целевые функции ^ (х, y)=Fo,i[Zo,i(x), Zo,i(y), и1(х, у)] и функции выигрыша фоДх, у) =Фо,1 КДх), 20,1(у), иДх, у)] являются функциями показателей проектов z0;1 (вектор) и функций стимулирования и1(х,у), в качестве которой выступает объем финансирования проектов. Конкретный их вид неизвестен. Можно только оценить их изменения в локальной области пространства показателей z0;i и и1(х,у). Предполагается, что они являются непрерывными и во-
Схема функционирования активной системы _с коалицией согласования_
гнутыми, что достаточно для решения практических задач [2]. Эти функции измеряют предпочтения лиц, принимающих решения, центров и исполнителей в соответствии с их целями на множестве проектных решений (х, у).
Полученные на первом этапе согласованные количественные решения п=(х,у) могут быть нарушены и центром на этапе планирования, и активными элементами на этапе реализации. Нарушения решений КСР на этапе планирования состоит в самостоятельном выборе центром плана состояния активной системы хф=хф(х, у, ^х), а на этапе реализации - в выборе активными элементами реализаций своих состояний уф1=уф(хф, у, ^у), не совпадающих со значением конкурсного согласованного решения КСР.
В таком случае КСР должна обеспечить устойчивость своих решений [2]. Для этих целей она может прибегнуть к применению стратегии стимулирования центров и элементов АС, нарушавших согласованное решение. Вследствие того, что всякое нарушение решений КСР становится известным после третьего этапа функционирования АС, стратегия стимулирования может быть применена КСР для дальновидных элементов центров и АС на последующих периодах функционирования АС, принадлежащих прогнозируемым множествам дальновидных периодов. Кроме того, учитывая, что КСР представляет добровольное объединение центров и элементов АС, стимулирование членов КСР, нарушивших ее условия, может быть осуществлено в виде временного или постоянного их выхода из состава КСР в соответствии с условиями конкурса, или в виде выполнения условий контракта, предусматривающих применение определенных способов обеспечения обязательств.
В этом случае коллективная стратегия согласования и конкурса будет состоять [2] из коллективного решения об остановке человеко-машинного процесса подготовки конкурсных решений; решений задачи конкурса на множестве компромиссных решений; стратегии стимулирования, заключающейся во временном или постоянном выходе элементов АС, нарушивших коллективные решения, из состава КСР или в применении определенных способов обеспечения обязательств по условиям контракта. Если применяется коллективная стратегия, то наибольший гарантированный результат функционирования активной экономической системы для элементов АС, для которых выполняется условие устойчивости решений КСР, будет равен решению задачи конкурса на множестве компромиссных решений [2].
Проведенные исследования [2] показали, что разработанный закон согласованного управления не менее эффективен всех примененных на практике в АС, в том числе закона согласованного управления с прогнозом состояний активных элементов. Показано [2], что интерактивные процессы согласования и оптимизации на множестве компромиссных решений в трехуровневых АС ВМФ России и задачи конкурса соответствуют достижению множества компромиссных решений, которое является решением по Нейма-ну-Моргенштерну. Оно обладает свойствами внут-
реннеи устойчивости, состоящей в том, что полученные согласованные решения нельзя противопоставлять друг другу, и внешней устойчивости, состоящей в возможности каждому, не принадлежащему решению по Нейману-Моргенштерну и претендующему на роль более эффективного, противопоставить согласованное решение, принадлежащее решению по Нейману-Моргенштерну.
Для человеко-машинных методов согласования на множестве компромиссных решений с использованием рассмотренного выше подхода предложена следующая схема технологии.
Этап 1. Выбор в пространстве агрегированных критериев (агрегированных показателей проекта) и в множестве агрегированных проектных решений исходной точки поиска (задание руководства).
Этап 2. Формирование коалиции по формированию и принятию конкурсных решений. Выбор центрами своих направлений движения (задания центров) в пространстве критериев относительно исходной точки поиска.
Этап 3. Выбор активными элементами своих направлений движения в пространстве критериев относительно исходной точки поиска (предложения), оценка компонентов градиентов целевых функций элементов АС.
Этап 4. Расчет на ЭВМ направления движения в множестве проектных решений по информации, полученной на 2-м и 3-м этапах (оценка и выбор предложений, определение перечня перспективных предложений).
Для 4-го этапа было разработано три варианта автоматизированной информационно-аналитической системы:
- автоматизированная система экспертной оценки качества продукции;
- автоматизированная система анализа затрат и результатов;
- автоматизированная система решения экстремальной задачи по определению направления движения в пространстве решений.
Этап 5. Выбор центром и активными элементами движения по заданному направлению (корректировка заданий и предложений) в множестве проектных решений (формирование улучшенных и напряженных проектов).
Этап 6. Остановка процесса подготовки конкурсных решений по заданным правилам коалиции.
При построении информационных процессов согласования и согласованной оптимизации разработаны и применены эвристические приемы и процедуры представления информации и действий пользователей и ЭВМ для этапов схемы. Эта схема является расширением схемы человеко-машинных методов согласования и согласованной оптимизации на множестве компромиссных решений.
Доказана сходимость человеко-машинной процедуры согласованной оптимизации на множестве компромиссных решений; построены априорные оценки скорости сходимости решения задачи согласованной оптимизации на множестве компромиссных решений как по целевой функции центра, так и по целевым функциям активных элементов; описаны условия стационарности процесса решения задач согласования и согласованной оптимизации на множестве компромиссных решений [2].
Для случаев неполной информированности центра и активных элементов о векторах параметров состояния активных элементов, а также о возмущениях обеспечивается достоверность сообщаемых экспертами и активными элементами оценок векторов параметров их состояния, достигается максимальное использование резервов и ресурсов активных элементов и повышение эффективности функционирования активной системы за счет использования центром и активными элементами дополнительной информации о возмущениях на этапе реализации [2].
Разработанные метод, методика и технология позволяют обеспечить обоснованность, напряженность и реализуемость государственного оборонного заказа. Проведена практическая апробация в Управлении заказов и поставок ВМФ России при формировании проектов АСУ ВМФ в составе государственного оборонного заказа. Достигнут значительный экономический и оборонно-технический эффект.
Список литературы
1. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. -М.: Синтег, 1997. -188 с.
2. Кузнецов В.Н. Согласование и оптимизация в иерархических системах с активными элементами. - М.: Институт проблем управления, 1996. -132 с.
В конце октября 2002 г. в РХТУ Д. И. Менделеева состоится международна 'научно-практическая конференция "Логистика и"
экономика
ресурсо- и
энергосбережения
в химическои
и нефтехимической промышленности'
Тел./факс (095) 978-31-64 [email protected]
