CC BY
8
Создание эффективной системы управления запасами в целях обеспечения безаварийности инфокоммуникационных систем органов внутренних
дел Российской Федерации
ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ КУБАСОВ,
главный научный сотрудник, доктор технических наук, доцент ФКУ НПО «СТиС» МВД России Российская Федерация, 111024, г. Москва, ул. Пруд Ключики, д. 2; профессор кафедры информационных технологий Академия управления МВД России Российская Федерация, 125171, г. Москва, ул. Зои и Александра Космодемьянских, д. 8
E-mail: ¡gorak@list.ru
ЮЛИЯ АЛЕКСЕЕВНА ВОЛОБРИНСКАЯ,
младший научный сотрудник ФКУ НПО «СТиС» МВД России Российская Федерация, 111024, г. Москва, ул. Пруд Ключики, д. 2
Creating an Effective Inventory Management System in Order to Ensure Trouble-Free Information and Communication Systems of the Internal Affairs Bodies of the Russian Federation
IGOR ANATOLYEVICH KUBASOV,
Chief Scientific Officer, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor FKU NPO "STiS" of the Ministry of the Interior of Russia Russian Federation, 111024, Moscow Prud Klyuchiki St., 2; Professor of the Department of Information Technology Management Academy of the Ministry of the Interior of Russia
Russian Federation, 125171, Moscow, Zoi i Alexandra Kosmodemyanskikh St., 8 E-mail: igorak@list.ru
Аннотация. В статье обоснована актуальность и важность в условиях цифровой трансформации МВД России решения проблемных вопросов повы-
JULIA ALEKSEEVNA VOLOBRINSKAYA,
Younger Scientific Employee FKU NPO "STiS" of the Ministry of the Interior of Russia Russian Federation, 111024, Moscow Prud Klyuchiki St., 2;
УДК 004.052.32
Annotation. The relevance and importance of solving problematic issues of improving the quality of information and analytical support of the internal affairs bodies of the
шения качества информационно-аналитического обеспечения органов внутренних дел Российской Федерации путем обеспечения безаварийности функционирования ведомственных инфокоммуникационных систем. На основе результатов проведенных исследований теоретических аспектов обеспечения безаварийности функционирования ведомственных инфокоммуникационных систем предложены практические рекомендации по созданию эффективной системы управления запасами, основанные на математических расчетах показателей безаварийности.
Ключевые слова и словосочетания: система управления запасами; инфокоммуникационные системы; безаварийность функционирования системы; работоспособность; отказ.
Russian Federation by ensuring the trouble-free functioning of departmental information and communication systems in the context of the digital transformation of the Ministry of Internal Affairs of Russia is substantiated. Based on the results of the research conducted on the theoretical aspects of ensuring trouble-free functioning of departmental information and communication systems, practical recommendations for creating an effective inventory management system based on mathematical calculations of accident-free indicators are proposed.
Keywords and phrases: inventory management system; information and communication systems; trouble-free operation of the system; efficiency; rejection.
Стартовавшая цифровая трансформация МВД России предполагает переосмысление и глубокую реорганизацию всех процессов управления с использованием цифровых инструментов. Так, Ведомственная программа цифровой трансформации содержит мероприятия, направленные на поэтапную реорганизацию процессов управления органами внутренних дел Российской Федерации (далее — ОВД), одной из основных целей которой является обеспечение уровня надежности и безопасности информационных систем, информационно-технологической инфраструктуры1.
Следовательно, ожидаемый основной результат цифровой трансформации — это более эффективное использование всевозможных ресурсов и запасов в ОВД. При этом роль и значимость инфокоммуникационных систем (далее — ИКС) ОВД как технической основы ИСОД МВД России, предназначенных для информационно-аналитического обеспечения подразделений МВД России, резко возрастает в условиях цифровой трансформации МВД России.
Дело в том, что повышение качества информационно-аналитического обеспечения деятельности ОВД достигается, с одной стороны, за счет повышения заводских характеристик производительности вводимых в эксплуатацию ведомственных ИКС [1; 8] и, с другой стороны, за счет повышения безаварийности их функционирования в ходе эксплуатации [5; 6]. Причем безаварийность функционирования ИКС зависит от безотказности работы отдельных
1 Об утверждении Ведомственной программы цифровой трансформации МВД России на 2022-2024 годы: распоряжение МВД России от 11 января 2022 г. № 1/37.
блоков (элементов, подсистем) ИКС и оперативности их замены (ремонта) в случае отказов в работоспособности. Безаварийность функционирования ИКС выступает сложной задачей, аргументами которой (наряду с другими) является количество и виды имеющихся в наличии запасов (ресурсов) для поддержания в работоспособном состоянии. При этом недостаточное количество запасов при авариях отдельных блоков (элементов, подсистем) ИКС могут привести к простою всей системы, что снизит качество информационно-аналитического обеспечения ОВД. Однако закупка и хранение запасов, свыше необходимого количества, приводят к избыточным финансовым издержкам [2; 3; 4].
Поэтому в силу вышеизложенного создание эффективной системы управления запасами (ресурсами) в интересах обеспечения безаварийности функционирования ведомственных ИКС и в целом ИСОД МВД России является весьма актуальным и необходимым условием для успешной реализации цифровой трансформации МВД России.
В данной статье исследованы теоретические аспекты, которые необходимо учесть в практике создания эффективной системы управления запасами в целях повышения безаварийности функционирования ведомственных ИКС и качества информационно-аналитического обеспечения ОВД.
Виды систем управления запасами для ИКС
Создание системы управления запасами (далее — СУЗ) ИКС необходимо для формирования запасов (ресурсов), а также организации непрерывного контроля и поставок запасов в целях обеспечения безаварийного
функционирования ИКС путем замены (ремонта) вышедших из строя блоков (элементов, подсистем). При этом в самом общем случае под запасами (резервами) следует понимать сырьевые, технические, информационные, энергетические, технологические, временные, людские.
СУЗ по структуре могут быть замкнутыми (в случае аварии отказавший элемент заменяется запасным, а после ремонта пополняет запас), разогнутыми (отказавшие элементы не подлежат ремонту и просто заменяются элементами запаса) и совмещенными (пополнение запасов осуществляется из отремонтированных ранее отказавших, а также новых элементов).
СУЗ могут быть как централизованными, так и децентрализованными. При централизованном управлении из единого центра осуществляется управление формированием и поставками необходимых элементов запаса по поступающим заявкам. В децентрализованных системах управления запасами поставляются элементы запаса по заранее определенному порядку на основе заявок.
В настоящее время в зависимости от организации пополнения запасов выделяют несколько различных видов СУЗ, основными из которых являются следующие:
1. СУЗ с периодической посылкой заявки, при этом объем запаса в заявке вычисляется как разность некоторого расчетного значения и наличного запаса в момент подачи заявки.
2. СУЗ с непрерывным пополнением запаса. Заявка на пополнение запаса подается в случаях, когда элемент запаса уже использован или выявлен неработоспособный элемент.
3. СУЗ со смешанным пополнением запаса. В данном виде системы предусмотрена смешанная организация пополнения элементов запаса на различных уровнях.
4. СУЗ без пополнения запаса. Это частный случай системы с периодическим пополнением, когда период пополнения запаса равен периоду времени эксплуатации ИКС.
Следует отметить, что оценить эффективность системы управления запасами для ИКС того или иного вида можно по показателям безаварийности функционирования ИКС, а именно по заводским показателям производительности ИКС (блоков, элементов, подсистем), поставляемых в эксплуатацию, и показателям восстанавливаемости функционирования (в случаях отказов в работе) в ходе эксплуатации системы.
Далее исследуем влияние системы управления запасами на значения показателей безаварийности функционирования ИКС ОВД.
Показатели безаварийности функционирования ИКС как характеристики эффективности системы управления запасами
Как свидетельствует практика эксплуатации ведомственных ИКС, на качество информационно-аналитического обеспечения ОВД оказывает влияние не столько факт отказа работоспособности ИКС, сколько длительность отсутствия доступа потребителей к информационным ресурсам. Для конкретной ИКС можно определить допустимое время простоя без нарушения требуемого качества информационно-аналитического обеспечения ОВД и отказы аварийные и безаварийные [4; 6].
Поэтому безаварийность (безаварийная от-казность) функционирования ИКС можно рассматривать как состояние системы, при котором она выполняет в полном объеме заданные функции в соответствии с требуемым качеством информационно-аналитического обеспечения ОВД.
С учетом того, что отказы и восстановление в ходе эксплуатации конкретной ИКС являются вероятностными процессами, и безаварийность функционирования также выступает вероятностным процессом. Используя математические методы теории массового обслуживания для простейшего потока отказов ИКС, можно вычислить значение вероятности безаварийного функционирования конкретной информационно-коммуникационной системы Ро(1;) в любой момент времени как решение следующей системы дифференциальных уравнений:
ш
dp.it)
dt
(1)
где Р0(11) — вероятность безаварийного функционирования ИКС в любой момент времени;
Р1(1) = 1 — Р0(1;) — вероятность аварийного состояния ИКС;
Л = 1/Т0 — интенсивность отказов ИКС;
ц = 1/Тв — интенсивность восстановления ИКС [9].
При этом восстанавливаемость ИКС представляет собой функцию нескольких случайных переменных:
— ремонтопригодность ИКС;
— уровень профессиональной подготовки и оперативность действий обслуживающего персонала ИКС;
— наличие необходимого количества запасов (резервов) для ИКС [6].
Поэтому основными показателями восстанавливаемости ИКС можно выбрать следующие [4; 6]:
1) вероятность восстановления ИКС — вероятность того, что после отказа работоспособность ИКС будет восстановлена за время т , не больше допустимого (заданного) време-
НИГ': "( ) (Л )
(2)
2) математическое ожидание времени восстановления ИКС:
(3)
где п — количество отказов за период функционирования ИКС;
2"; — промежуток времени обнаружения и устранения 1-го отказа;
3) интенсивность восстановления ИКС — количество восстановлений, произведенных в единицу времени:
(4)
С учетом формул (3) и (4) легко можно вывести следующую зависимость математического ожидания времени восстановления ИКС и интенсивность восстановления ИКС:
М = 1/тв
(5)
У;(тл)=р(т<тд)=\-
т. 1 ■е " =1■
(6)
Очевидно, что на обнаружение и устранение отказов работоспособности разных блоков (элементов, подсистем) ИКС требуются раз-
личные затраты времени. Поэтому корректно вычислять математическое ожидание времени восстановления ИКС как системы, состоящей из к групп блоков (элементов, подсистем) различных типов.
Полагаем, что поток восстановлений после отказов ИКС является простейшим, то есть имеет место экспоненциальный закон распределения вероятностей времени исправной работы и времени восстановления. Тогда интенсивность отказов ИКС вычисляется по формуле:
где X. — интенсивность отказа блоков 1-й группы ИКС;
N — количество блоков в каждой группе ИКС;
— математическое ожидание времени обнаружения и устранения отказа блока данной группы.
При этом вероятность того, что отказ ИКС вызван отказом блока -й группы, определяется из зависимости:
Поскольку вероятность отказа работоспособности ИКС зависит в основном от заводских характеристик надежности поставляемых в эксплуатацию блоков (элементов, подсистем) ИКС, постольку требует отдельного исследования этого показателя, что выходит за рамки данной статьи.
Далее рассмотрим вопросы расчета показателей восстанавливаемости функционирования ИКС.
Расчет показателей восстанавливаемости функционирования ИКС
Опираясь на статистические данные эксплуатации ведомственных ИКС, целесообразно для вычисления вероятности восстановления ИКС применять экспоненциальный закон распределения вероятностей времени восстановления т , в соответствии с которым:
(8)
Поскольку выражение р1 т. есть среднее время восстановления ИКС блоков 1-й группы, следующая формула позволяет рассчитать математическое ожидание времени восстановления всей ИКС:
(9)
Так, проведены теоретические исследования расчета показателей безаварийности функционирования ИКС, которые позволяют выработать практические рекомендации для создания конкретной эффективной системы управления запасами для инфокоммуникационной системы. Для этого следует определить класс создаваемой системы управления запасами ИКС, используя приведенные в статье признаки (виды и структура системы, организация пополнения, виды запасов), а затем произвести расчеты показателей безаварийности функционирования данной ИКС по формулам (1—9). Далее, изменяя параметры создаваемой СУЗ и вычисляя каждый раз показатели безаварийности функционирования данной ИКС, добиться оптимальных значений этих показателей. Это и будет соответствовать эффективной системе управления запасов и наибольшему
значению качества информационно-аналитического обеспечения ОВД. Применяя разработанную методику [7], можно еще и оптимизировать расходы на формирование необходимого и достаточного количества элементов запаса для ИКС.
Таким образом, управление запасами является одной из форм обеспечения безаварийности функционирования ИКС и одновременно повышения качества информационно-аналитического обеспечения ОВД, что весьма важно осознавать для успешной реализации цифровой трансформации МВД России.
Оперативная восстанавливаемость функционирования (наряду с безотказностью
в работоспособности) ИКС, достигаемая наличием своевременно поставляемого необходимого и достаточного количества запасов, в значительной мере обеспечивает безаварийность функционирования в ходе всего периода эксплуатации данных ведомственных систем. Это обуславливает необходимость создания эффективной системы управления запасами для ИКС.
Эффективной системе управления запасами соответствуют оптимальные значения показателей безаварийности функционирования ИКС, вычисляемые по формулам (1—9), и оптимальное количество запаса для инфокоммуникаци-онных систем, вычисляемое по разработанной методике [7].
Список литературы:
1. Бондарь К. М. Применение современных инфокоммуникационных технологий в управлении деятельностью подразделений органов внутренних дел: учебное пособие / К. М. Бондарь, В. С. Дунин, А. В. Рыбак, П. Б. Скрипко. Хабаровск: Дальневосточный юридический институт МВД России, 2017.
2. Дедков В. К., Бобр О. А., Кубасов И. А. Особые случаи оценивания надежности при испытаниях технических объектов // Надежность и качество: Труды международного симпозиума. 2006. Т. 1.
3. Карнач С. В. Управление запасами на базе платформы sap f&r как направление развития отечественных информационных систем // Логистические системы и процессы в условиях экономической нестабильности: материалы IV Международной заочной научно-практической конференции (Минск, 6—7 декабря 2016 г.). Минск: Белоруссий государственный университет, 2016.
4. Кубасов И. А. Методика расчета требуемого количества элементов запаса инфокомму-никационных систем // Информационные системы и технологии. 2020. № 6 (122).
5. Кубасов И. А. Проблемные вопросы и направления развития единой системы ин-
формационно - аналитического о бес печения деятельности МВД России. Охрана, безопасность, связь. 2020. № 5-3.
6. Кубасов И. А., Стрельников Ф. И. Влияние восстанавливаемости инфокоммуникационных систем на качество информационного обеспечения органов внутренних дел // Вестник Воронежского института МВД России. 2021. № 1.
7. Кубасов И. А., Стрельников Ф. И. Методика оптимизации резерва при ограничениях комплекта элементов запаса инфокоммуни-кационных систем // Вестник Воронежского института ФСИН России. 2020. № 2.
8. Кубасов И. А., Стрельников Ф. И., Лунев Ю. С. Вопросы повышения эффективности использования автоматизированных дактилоскопических учетов при раскрытии и расследовании преступлений // Вестник Воронежского института МВД России. 2020. № 2.
9. Острейковский В. А. Теория надежности: учебник для студентов высших учебных заведений. Изд. 2-е, испр. Москва: Высшая школа, 2008.
