РАЗДЕЛ 2
ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ СТРУКТУРНО-ТОПОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА КИВС И ЕЕ АНАЛИЗ
В данном разделе сделаны общие предпосылки построения моделей структурно-топологического синтеза при управлении развитием КИВС. Особое внимание уделено показателям, по которым можно судить об эффективности функционирования и развития КИВС. Выделено три базовых критерия (показателя): интегральный показатель затрат на организацию и эксплуатацию КИВС, среднее время задержки в передаче сообщений между произвольными узлами КИВС и средняя вероятность того, что некоторый АП останется подключенным к вычислительному ресурсу КИВС. Уделено внимание характеру исходной информации, которая может носить как полностью определенный характер, так и быть нечеткой. В связи с чем, для оценки синтезируемых вариантов КИВС с учетом нечеткой исходной информации предложено выделить показатель, отражающий степень допустимости вариантов реализации КИВС. Введено понятие принципа ненаследуемости при управлении развитием КИВС.
Во втором подразделе построена модель статической задачи структурно-топологического синтеза КИВС, где учтен ее многокритериальный характер и выполнена ее детальная формализация применительно к радиально-узловой топологии с произвольным количеством уровней коммутации данных.
В третьем подразделе проведен анализ источников нечеткости в задаче структурно-топологического синтеза КИВС, при котором выделены параметры, которые могут иметь нечеткую природу. К этим параметрам отнесены затраты на организацию и эксплуатацию таких элементов КИВС, как АП, ВЦ, КД и КС. Предложены варианты описания нечетких параметров и введены соответствующие ФП.
2.1. Предпосылки построения моделей структурно-топологического синтеза при управлении развитием КИВС
Каждое предприятие формально можно представить в виде сложной системы, которая имеет иерархическую структуру [93, 94, 97, 103, 111] и включает в свой состав подсистемы функционального и обеспечивающего назначения. Функциональные подсистемы выделяются в соответствии с управленческими функциями, осуществляемыми в рамках сложной системы. Обеспечивающие подсистемы предназначены для обеспечения решения комплекса задач функциональных подсистем. Пусть как для предприятия в целом, так и для каждой его подсистемы определен перечень задач, которые необходимо решать, определены цели в рамках каждого этапа из рассматриваемого горизонта планирования, в соответствие с которыми выделены объемы работ, обеспечивающие достижение поставленных целей. К такому роду работ можно отнести работы, связанные с технологическими процессами производства продукции, управленческие работы и прочие. Тогда распределение объемов работ предприятия по этапам планирования можно представить в виде , где - номер этапа планирования (дискретная величина), Т - продолжительность периода планирования. В рамках как функциональных, так и обеспечивающих подсистем можно выделить объемы работ , связанные с передачей информации в электронном виде [109], в том числе с использованием как локальных, так и глобальных вычислительных сетей, которые принято называть ИВР [107]. В современных условиях обеспечение достижения целей сложных систем с точки зрения выполнения ИВР возлагается на КИВС, как интегрированный информационно-управленческий комплекс.
Основу любой КИВС формирует набор технических средств, в который
входят средства вычислительной техники, оборудование для организации локальных сетей и подключения к глобальным сетям, устройства регистрации, накопления и отображения информации, формирующих ее структуру и топологию. Среди множества допустимых вариантов топологических решений для КИВС наиболее целесообразным является использование радиально-узловой топологии с произвольным количеством уровней коммутации данных, которая и рассматривается в работе. В этих условиях, основными показателями (критериями), по которым можно судить об эффективности функционирования и развития КИВС будем считать [34]: стоимость, производительность и надежность системы. Природа каждого из введенных показателей эффективности КИВС двойственна и связана, прежде всего, с возможными вариантами их использования. Рассмотрим и детализируем последовательно каждый из критериев.
Под стоимостью будем понимать затраты, необходимые на организацию и эксплуатацию КИВС. Так как к базовым элементам КИВС отнесены АП, ВЦ, КД и КС, то введем в рассмотрение следующие вектора и , которые пусть определяют соответственно затраты на АП, ВЦ, КД и КС в рамках -го этапа планирования. Затраты на эксплуатацию КИВС свяжем с работами по обслуживанию АП и ВЦ, к которым можно отнести: обновление программного обеспечения, профилактический ремонт, консервацию оборудования и другие. Для обозначения такого рода затрат введем вектора и соответственно определяющие затраты на эксплуатацию АП и ВЦ. К особому роду затрат также отнесем штрафные выплаты, связанные с потерей прибыли предприятия за счет невозможности выполнения запланированных объемов ИВР . Тогда с каждым -м этапом планирования можно связать работы в объеме , невыполнение которых может привести к потере прибыли в размере, определяемым величиной , где - штрафной коэффициент для -го
этапа планирования.
В работе рассматривается ситуация, когда на организацию и эксплуатацию КИВС распределение капиталовложений по этапам планирования не задается. В этом случае аддитивный показатель, определяющий фактическую стоимость КИВС с учетом штрафных выплат за невыполненные объемы ИВР, логично рассматривать как критерий системы, который должен минимизироваться.
Если распределение капиталовложений было бы определено по этапам планирования, логично было бы рассматривать аддитивный показатель с точки зрения ограничения, определяющего, что его значение не должно превышать объема имеющегося ресурса на каждом -м этапе.
В дальнейшем аддитивный показатель фактической стоимости КИВС с учетом штрафных выплат за невыполненные объемы ИВР будем называть затратами на организацию и эксплуатацию КИВС.