Имитационное моделирование организационной структуры управления

Наиболшее распространение в связи со своей доступностью и объективностью отображения транспортных процессов получило имитационное моделирование. Имитационное моделирование с использованием ЭВМ оказы­вает существенную помощь в решении задач анализа ОСУ. Ими­тация представляет собой метод воспроизведения функциониро­вания моделируемой системы во времени. Развитие ЭВМ и ма­тематического обеспечения позволяет изучить процессы управления предприятием во всей сложности и многообразии, не втискивая их в модели, описываемые существующими математи­ческими методами. Под машинной имитацией понимается числен­ный метод проведения на ЭВМ экспериментов с математически­ми моделями, описывающими поведение сложных систем в те­чение продолжительных периодов времени.

Имитационная модель ОСУ – это формальное описание в ЭВМ изучаемых процессов функционирования ОСУ во всей их полноте и многообразии. Основное отличие имитационных мо­делей от аналитических состоит в том, что они позволяют пред­сказывать поведение системы при различных условиях и выбрать приемлемое решение в процессе управляемого эксперимента.

Имитация, как процесс управляемого эксперимента, повыша­ет понимание функционирования ОСУ и помогает наметить пути ее совершенствования. Благодаря этому имитация вписывается в системный анализ как часть интегрированного процесса приб­лижения модели к реальному объекту.

Метод имитационного моделирования ОСУ позволяет прове­сти эксперимент без варьирования ОСУ в реальных условиях.

В имитационной модели ОСУ должны быть описаны правила действий процессов функционирования. Модель в ходе испыта­ний функционирует «самостоятельно», выполняя заранее пред­писанные операции.

Целью имитационного моделирования ОСУ является: анализ и прогнозирование ее функционирования в различных условиях; достижение лучшего понимания функционирования процессов уп­равления и выполнения управленческих процедур; выявление основных факторов, определяющих ОСУ; анализ и оценка эф­фективности различных вариантов и информационных потоков.

Таким образом, имитационное моделирование ОСУ — инстру­мент ее правдоподобного воспроизведения и понимания происхо­дящих закономерностей.

Ниже изложена последовательность основных этапов имита­ционного моделирования ОСУ.

Первый этап – изучение и анализ ОСУ и составление ее не­формального описания.

Второй этап – формулировка проблемы – включает опреде­ление цели исследования и основных критериев, фиксацию допу­щений, принятых в модели.

Третий этап – формулировка математической модели (фор­мализованное описание), сюда входит определение структуры модели; установление основных классов, правил действий и параметров структурных элементов, звеньев и функциональных блоков; построение укрупненной блок-схемы модели. Математическое описание действий структурных элементов, звеньев и функциональных блоков заключается в классификации переменных, описании процессов функционирования на языке имитационного моделирования, предварительной оценке адекват­ности модели.

Четвертый этап – составление программы на ЭВМ. Сюда входит построение блок-схемы логической последовательности действий ЭВМ с учетом выбранного имитационного языка; ввод данных, включающих присвоение значений переменных и пара­метров модели в начальный момент имитации, а также ввод дан­ных с внешних источников или с помощью специальных про­грамм.

Пятый этап – оценка адекватности (пригодности) модели – включает проверку полноты внешних (экзогенных) входных пе­ременных; оценки правильности формулировки связей между входными и выходными данными; оценку параметров модели и их статистической значимости; проверку совпадения внутренних (эндогенных) переменных, полученных на основе ручного счета с фактическими значениями за прошлый период.

Шестой этап – планирование эксперимента – состоит из сбора и подготовки исходных данных и проведения испытаний на ЭВМ. На этом этапе выбираются факторы, которые должны варьи­роваться от одного испытания к другому.

Седьмой этап – обработка результатов эксперимента и со­вершенствование моделей: анализ полученных результатов; кор­ректировка модели (изменение значений фактора); изменения в правилах действий .структурных элементов, звеньев, функцио­нальных блоков; статистическая обработка результатов; оценка характеристик ОСУ.

Восьмой этап – выработка мероприятий по совершенствова­нию ОСУ.

Характеристики инф

Совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации (УСД) и взаимосогласованных показателей, а также мас­сивов технико-экономической информации, методов их организации, хранения и контроля представляет собой информаиионное обеспечение АСУ. Это одна из важнейших частей асу.

При разработке вопросов информационного обеспечения определяют виды и содержание информации, обрабатываемой с помощью технических средств АСУ и выдаваемой аппарату управления, а также систему взаимосвязанных показателей производственно-хозяйственной и финансовой деятельности предприятий; обосновывают систему кодирования и структуру классификаторов используемой технико-экономической информации, способы ее передачи, сроки и периодичность поступления в ВЦ; выбирают типы машинных носителей информации; разрабатывают структуру размещения входной и промежуточной информации, методы контроля достоверности информации, порядок ее хранения, поиска и внесе­ния изменений; устанавливают информационные связи внутри решаемых задач и проектируемых подсистем по входной и промежуточной информации.

Под термином технико-экономическая информация понимают различные сведения, выраженные в определенном заданном виде и используемые для расчетов при планировании, прогнозировании, учете, контроле, оперативном управлении, а также при проектировании, производстве и эксплуатации систем. В информационном обеспечении АСУ выделяют состав информации. т.е перечень информационных единиц или их совокупностеи (показателей, констант, переменных, документов, других данных, необходимых для решения задач АСУ); структуру информации и закономерности ее преобразования, т.е. правила построения показателей, документов, преобразования информационных единиц; характеристики движения информации, т. е. количественные оценки потоков информации (объем, интенсивность, маршруты документов, схемы получения первичных данных, продолжительность хранения информации, сроки обновления данных); характеристики качества информации, т. е. систему количественных оценок полезности, полноты, своевременности, достоверности информации); способы преобразования информации, т. е. методы сбора, передачи информации, методики расчета показателей, подготовки рабочих массивов информации.

Используемая в АСУ информация может быть представлена либо в форме документов (первичных, накопительных, плановых, справочных и т.д.), либо в виде массивов на электронных носителях.

Технико-экономическую информацию, используемую в АСУ, классифицируют по способу использования в процессах управления, стабильности, отношению к ВЦ, виду, способу отображения, пе­риодичности. По способу использования в процессах управления информацию делят на нормативно-справочную, директивно-плановую, оперативно-производственную, учетно-отчетную, аналитическую, конструкторско-технологическую и др. Нормативно-справочная информация включает массивы, содержащие нормативы функционирования транспортного процесса (граузоподъемность вагонов, расхода топлива и электроэнергии локомотивами, нормы времени на выполнение технологических операций операции и т. д) и справочные данные (коды ЕСР, их характерис­тику, номенклатуру перевозимых грузов, таблицы расстояний, раз­личные константы и т. п.). К директивно-плановой информации относят документы, содержащие плановые показатели по всем видам производственно-хозяйственной деятельности предприятия: объем­ные показатели перевозок, выпуска продукции, финансовые показатели, показатели по труду и заработной плате, объему капитал­ных вложений, данные о потребности в материальных ресурсах и т. п. Оперативно-производственная информация характеризует производственно-хозяйственную деятельность предприятия и его финансовое состояние за определенный промежуток времени (сутки, декаду, месяц). Эту информацию следует быстро получать и обрабатывать. К учетно-отчетной информации относят показатели, которые характеризуют результаты фактической деятельности предприятий и выполнение планов по перевозкам, прибыли, труду и др. Аналитическая информация содержит данные о фактическом ходе транспортного процесса и выполнении перевозок по сравнению с плановыми заданиями, данные об использовании технических средств в сравнении с установленными нормативами, сведения о применении фонда заработной платы на 1 у.е. готовой продукции, данные о расходах на содержание административно-управленческого аппарата, использовании рабочего времени и т.д. Конструкторско-технологическая информация включает сведения о конструктивных характеристиках объектов, параметрах различных технологических процессов и т. д.

Кроме того, информация бывает научно-техническая, служебная, специальная и др.

По отношению к ВЦ информацию подразделяют на входную, поступающую от различных источников; промежуточную получаемую в результате обработки входной информации на ЭВМ (эту информацию можно использовать для решения смежных задач дан­ной подсистемы или других подсистем), и выходную, выдаваемую различным потребителям либо в форме готовых документов, либо в виде машинных носителей.

Информацию по видуделят на первичную, которую оформляют, как правило, на месте протекания того или иного процесса, свершения того или иного события, и производную, которую получают при обработке на ЭВМ первичной информации. По способу отображения информация бывает текстовая, графическая, предметно-визуальная. Текстовую информацию подразделяют на алфавитную, цифровую и алфавитно-цифровую. Графическую информацию изображают на чертежах, мнемосхемах, а предметно-визуальную – в виде телевизионного изображения и на фотоснимках.

24 Фазы преобразования информации в АСУ

Основой функционирования автоматизированной системы управления является информационный процесс, характеризую­щийся определенными фазами преобразования информации, основные из которых нашли отражение в подсистемах комплек­са технических средств.

Среди фаз обращения информации следует отметить преж­де всего фазу подготовки информации. Подготовка инфор­мации может осуществляться вручную, машинным способом, с использованием различных видов носителей. Для увеличения быстродействия целесообразно осуществлять этап подготовки, используя либо машинные носители информации, либо такие сигналы, которые способны передаваться непосредственно от источника в канал связи. На этапе подготовки информация, снимаемая с объекта управления или подготовленная в резуль­тате действий оператора, наносится на некоторый носитель по определенному правилу и далее включается в информационный процесс. Другой фазой является регистрация информации, осуществляемая с целью образования документа, в котором информация дана в формализованном виде. Этот документ может храниться и использоваться при последующем управ­лении.

Следующими фазами преобразования являются сбор и передача информации. Сбор информации обычно осуще­ствляется с территориально разнесенных точек объекта управ­ления, например в пределах цеха, предприятия, отрасли про­мышленности, а также и с более отдаленных объектов.

Информация, передаваемая по каналам, в дальнейшем ис­пользуется при принятии решения, поэтому она должна быть обработана. Обработка информации в АСУ производится с помощью ЭВМ, где централизуются функции обработки, и на основе отдельных моделей ситуации человеком с помощью детерминированных или неформализованных способов осуще­ствляется принятие решения. \ В процессе обработки возможны промежуточные этапы хранения информа­ции с использованием оперативных и долговременных запоми­нающих устройств, построенных на различных технических средствах. На этапе хранения информации возникает весьма серьезная задача систематизации имеющейся информации. Из информации формируется набор данных, создается банк данных.

Поскольку выработка управляющих воздействий немыслима без дальнейшего использования информации в контуре управ­ления, то важной задачей является вывод информации в соответствующем виде и ее воспроизведение.

Независимо от фазы преобразования информации каждый вид ее обладает определенными характеристиками, среди которых полезно выделить связанные с функционированием АСУ следующие характеристики.

1 Цель информации. \

2 Способ передачи и формат информации.

3 Избыточность информации.

4. Время преобразования информации

5. Периодичность появления информации

6. Верность информации