Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Автоматизированная система. организации и управления пшенным делом в караеулеводстве 12
I.I. Анализ состояния племенного учета в каракулеводстве 12
1.2. Исследование информационных потоков для комплексного решения задач селекции в автоматизированной системе организации и управления племенным делом в каракулеводстве 21
1.3. Селекция - функциональная подсистема автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве 34
Выводы по главе I 46
ГЛАВА 2. Экономико-жтематические модели процессов . управления в племенном каракулеводстве 47
2.1. Математическое описание процесса управления эволюцией каракульских овец 47
2.2. Моделирование процесса управления селекцией каракульских овец 56
2.3. Экономико-математические модели комплексного решения задач селекции 65
Выводы по главе 2 81
ГЛАВА 3. Реализация на эвм эконошко-жтематических моделей в подсистемах "селекция" автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве и "управление качеством" автоматизированной системы управления каракулевыми заводами . 82
3.1. Решение задач комплексного изучения.илеменных качеств каракульских овец 82
3.2. Реализация модели заводской оценки каракульских шкурок . 93
3.3. Эффективность реализации задач функциональных подсистем "Управление .качеством" и "Селекция" 108
Выводы по главе 3 112
Заключение 113
Список использованной литературы
- Исследование информационных потоков для комплексного решения задач селекции в автоматизированной системе организации и управления племенным делом в каракулеводстве
- Селекция - функциональная подсистема автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве
- Моделирование процесса управления селекцией каракульских овец
- Реализация модели заводской оценки каракульских шкурок
Введение к работе
Одним из важнейших средств повышения эффективности общественного производства является совершенствование управления народным хозяйством. Высокие требования к управлению обусловлены возросшими масштабами общественного производства, усложнившимися экономическими связами, современной научно-технической революцией.
Среди проблем, возникающих в организации процесса управления, важное место занимает проблема обработки информации. По мере абсолютного роста экономики страны и усложнения внутрихозяйственных связей постоянно растет объем информации, необходимой для подготовки и решения задач по управлению народным хозяйством в целом и отдельными его элементами. В настоящее время в сфере управления имеется несоответствие между непрерывно возрастающим объемом информации и применяемыми методами и техническими средствами ее получения, обработка и обмена.
В материалах ХХУІ съезда КПСС и майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС указывается на необходимость осуществления мер по совершенствованию племенных и продуктивных качеств скота, улучшению существующих и созданию новых высокопродуктивных пород, линий и групп, приспособленных к промышленным технологиям в отраслях животноводства.
Решение задач организации и управления племенным делом с целью определения различных продуктивных качеств животного и его потомства, установления статистической зависимости между уровнем их продуктивности и факторами, влияющими на этот показатель, а также выведение на этой основе перспективных породных групп и линий, обеспечиваются информацией, получаемой в результате математико-статистической обработки данных племенного учета. До настоящего времени обработка данных осуществлялась вручную, что вызывала непроизводительные затраты труда и времени квалифицированных специалистов, растягивание сроков и устарения результатов. Этим определяется актуальность проведения статистического исследования и совершенствования учета путем создания автоматизированной системы управления каракулевыми заводами и подсистемы "Селекция" автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве.
С 1976 года вопросы исследования и разработки автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве включены в план научно-исследовательских работ Научно-производственного объединения "Каракуль".
Исследование информационных потоков для комплексного решения задач селекции в автоматизированной системе организации и управления племенным делом в каракулеводстве
Сложный и трудоемкий процесс автоматизации обработки информа-ции должен вестись поэтапно. Поскольку сырьем для обработки служит информация о состоянии управляемого объекта, то процесс обработки состоит в преобразовании его информационной системы.
Применение ЭВМ в народном хозяйстве в течение последних двух десятилетий можно условно разделить на пять основных этапов /ИЗ/.
Для первого этапа характерно массовое применение ЭВМ в хозяйственных организациях для обработки большого количества экономической информации (бухгалтерской и статистической). ЭВМ использовались для быстрого вычисления и обработки данных. Проведенные рядом советских и других авторов исследования показывают, что в этом случае возможности ЭВМ использовались не полностью и не реализовались все их преимущества.
Второй этап характеризуется применением ЭВМ для автоматизированного контроля запасов материалов, запасных частей и готовой продукции, выдачи счетов, анализа продажи и реализации продз кции и других. Использование ЭВМ в этих отраслях (функциях) управляющей системы явилось началом изолированного их применения в подсистемах (по видам деятельности). Поэтому здесь такяе нельзя говорить об эффективном использовании ЭВМ.
Третий этап характеризуется тем, что в течение короткого времени возникла тенденция разработки интегрированных (взаимосвязанных) административных систем управления и информации, охватывающих всю административно-управленческую деятельность соответствующих предприятий или организаций (объединений). Здесь устраняются дублирующие друг друга операции по сбору и обработке данных в различных звеньях управляющей системы и достигается объединение различных процедур в единую систему. Строгая алгоритмизация и организация административно-управленческой деятельности и автоматическая обработка экономической информации позволяют лучше видеть недостатки в управлении производственными процессами и применении ЭВМ в оперативном планировании, в управлении и контроле производства при общей взаимосвязанности всех зависимых друг от друга процедур в различных структурных звеньях (подсистемах) хозяйственной организации в условиях единого координированного документооборота во всей системе.
Модин А.А. и Юшков В.В. /62/ предлагают разрабатывать интегрированные системы по обработке данных, так как они создают все необходимые условия для последовательного внедрения ЭВМ основу которого составляет формализация процедур и централизация нормативно-справочных данных.
Четвертый этап, который часто происходит одновременно со вторым и третьим, характеризуется разработкой экономико-математических моделей, предназначенных для оптимального планирования производства, оптимального и автоматизированного контроля запа сов, автоматизированного составления производственной программы, расчета оптимальной загрузки оборудования и такие прочие.
Для принятия некоторых рутинных решений стала возможной разработка таких моделей, при которых ЭВМ сама принимает определенное решение (например, о прекращении кредитования данного покупателя, который неоплатил в определенный срок).
Рациональное решение этой задачи приведет к повышению экономической эффективности народного хозяйства за счет полного использования возможностей ЭВМ третьего поколения. Этот процесс будет характеризоваться не только оптимизацией ряда управленческих процессов, но и все более широким применением метода, который даст возможность предвидеть поведение организации (системы и ее подсистемы) в различных ситуациях.
С внедрением метода передачи данных на расстоянии от ЭВМ, режима разделения времени и с расширением общей информационной базы в экономических системах и подсистемах усилилась связь руководителя или специалиста, занятого решением различных управленческих проблем с ЭВМ. Терминальные устройства, установленные в самой хозяйственной организации на большом расстоянии от центрального, процессора, дают возможность руководителям и специалистам в управляющей системе получать и передавать почти немедленно информацию, связанную с решением проблем, возникающих в процессе оперативной или плановой работы.
Все это подтверждает концепцию о том, что в хозяйственной организации всегда существуют отношения "человек-машина" и"человек-человек" , в которых именно человек принимает большую часть окончательных решений.
Селекция - функциональная подсистема автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве
К.Маркс, часто применявший язык формул, считал, что наука толь ко тогда достигает совершенства, когда ей удается пользоваться математикой / 2 /. Он отмечал, что собирается создать когда-ни будь настолько строгий и всегообъемлющий аппарат для анализа ка питалистической системы хозяйства, чтобы с его помощью можно было предвидеть характер экономического развития. К.Маркс сето вал, что для этого ему не хватает фактического материала: "Я не однократно пытался - для анализа кризисов - вычислить эти ЬСҐІ, cunxt cLoifrbL п, (повышения и понижения) как непра вильные кривые и думал (да и теперь еще думаю, что достаточно с проверенным материалом это возможно) математически вывести из этого главные законы кризисов"
Одним из важнейших средств повышения эффективности общественного производства является совершенствование управления народным хозяйством. Высокие требования к управлению обусловлены возросшими масштабами общественного производства, усложнившимися экономическими связами, современной научно-технической революцией.
Среди проблем, возникающих в организации процесса управления, важное место занимает проблема обработки информации. По мере абсолютного роста экономики страны и усложнения внутрихозяйственных связей постоянно растет объем информации, необходимой для подготовки и решения целесообразных задач по управлению народным хозяйством в целом и отдельными его элементами. Поэтому в сфере управления имеется несоответствие между непрерывно возрастающим объемом информации и применяемыми методами и техническими средствами ее получения, обработки, обмена.
Понятие информации неотделимо от понятия системы. Все народное хозяйство, как и отдельные объединения и соответствующие отрасли, представляют собой сложную систему, а не случайную совокупность не связанных между собой частей.
В области хозяйственного управления изучается управление экономическими системами. Для них характерно то, что они являются сложными динамическигли вероятностными системами, основным элементом которых является человек, так как производственные процессы и целенаправленная хозяйственная деятельность представляет собой, как подчеркивали классики марксизма-ленинизма, обмен между природой и человеком (и соответственно коллективами людей) при определенной системе производительных сил и производственных отношений.
Известно, что система управления с точки зрения технологии ее функционирования решает три основные задачи: сбор и передачу информации об управляемом объекте, переработку информации и, наконец, выдачу управляющих воздействий в той или иной форме.
Многочисленные термины, которыми пользовались на ранних этапах внедрения средств сбора, передачи и обработки данных, вроде КСОД - комплексные системы обработки данных, ЭСОД - электронные системы обработки данных - сейчас все более заменяются одним термином АСУ - автоматизированная система управления. Однако такая замена не всегда правомерна, поскольку автоматизированная система управления не сводится просто к использованию ЭВМ и другой техники для упрощения обработки данных. В КСОД, ЭСОД, сбор данных и подготовка их для обработки ведутся вручную, а в АСУ данные от объекта управления собираются непосредственно в ЭВМ (правильнее в вычислительный центр). Орган управления, как правило, информацию не собирает, кроме той, которую нельзя и невыгодно формализовать, приспособить к форме, пригодной для ввода в ЭВМ. Вы ходные документы, которые идут к объекту управления, тоже чаще всего готовятся на электронных вычислительных машинах и только контролируются со стороны органа управления - проходят через контрольный орган управления / 9 /.
Сбор и предварительная обработка данных это лишь часть процедур общего алгоритма управления; для подготовки решения необходимо проанализировать полученные данные и найти оптимальный вариант решения. В АСУ эта процедура, в отличие от систем обработки данных, обязательно автоматизируется. С этой целью выбирается критерий оптимальности и применяются специальные экономико-математические методы подготовки оптимальных решений в соответствии с заданным критерием и ограничениями.
Автоматизированная система управления представляет собой совокупность комплекса технических средств автоматизации сбора, передачи и обработки данных по функциям управления, организационной структуры системы и методов управления, отвечающих данному техническому комплексу.
Автоматизация операций по обработке информации осуществляется с помощью средств быстродействующей электронно-вычислительной техники. В литературе / 42 / указывается два принципиально различных подхода к внедрению ЭВМ: а) последовательный или "позадачный"; б) систематехнический или системный.
Наиболее прогрессивным является систематехнический или системный подход, который предполагает охват большего числа задач,максимальную типизацию их решений. Этот подход предусматривает всесторонний анализ информации, подвергающейся обработке на ЭВМ, внедрение новой методологии этой обработки.
Моделирование процесса управления селекцией каракульских овец
Воздействие специалиста на состояние популяции, то есть управление наследственностью животных можно имитировать на модели.
Модель селекции каракульских овец - это аналог процессов совершенствования популяции каракульских овец. Для создания модели селекции необходимы три условия: наличие самого процесса управления, механизма для создания вариаций, механизма для сохранения и воспроизведения отобранных вариаций.
Задача специалиста состоит в том, чтобы найти такие системы скрещивания, которые обеспечивали бы получение потомства с желаемым селекционным сдвигом по основным селекционируемым признакам при сохранении здоровья и высокой плодовитости каракульских овцематок. При такой постановке задача приближается к условно- экстремальным задачам, когда из множества вариантов нужно выбрать оптимальный, то есть наилучшим образом приводящий к намеченной цели. Исходя из этого, можно сформулировать критерий оптимальности и построить функцию, задающую определенную цель.
Дадим математические описание модели такой системы отбора и подбора каракульских овец, которая приведет к оптимальному сдвигу по основным селекционируемым признакам. Введем обозначения: С - множество овцематок; f& С - номер особи в популяции; f = /, л, з,.. .,- 1 - множество овцематок, отобранных на племя; let. - номер племенной овцематки; 1= , ,зг. . ., л; їР - множество производителей, использующихся для воспроизводства; fit 3у - номер основного производителя; \= /, л, з,..., "г ; Q - множество потомков, полученных от і -ой овцематки и V -ого производителя; -Ztj - потомок от ij -ого скрещивания; У - номер селекционируемого признака; у = /, z, і,. .., л:; м - 2«? -ый потомок с у- -ом признаком; 6 - ожидаемое значение у -ого признака у Z,- -ого потомка; я - I -ый производитель с у -ом признаком; dy - значение у» -ого признака у t -ой овцематки; L, - значение -ого признака у у-ой овцематки. Тогда функция цели может быть представлена следующим образом: где « = 1,2,3, ...,/с. В соответствии с вероятностно-статистическим подходом к популяции каракульских овец при оптимизации функции цели вместо индивидуальных значений у- -ого признака і -ой особи будем брать средние значения этого признака для данной популяции ( &г и
Сформулируем условия, при которых может быть достигнута цель.
Особенность модели селекции состоит в том, что условия, при которых она решается, не могут быть выражены однотипно в виде линейных зависимостей. Такая модель может быть решена путем последовательного решения ряда задач, на которые она распадается. Каждое из условий представляет собой отдельную задачу. Каждая задача имеет свою локальную цель, но в целом весь комплекс задач подчинен единой глобальной цели, стоящей перед всей системой. Такой системный подход к решению задач селекции позволил нам создать модель управления селекцией каракульских овец.
В нашем случае глобальная задача распадается на три локальные задачи, каждая из которых имеет свой критерий оптимальности. Это соответственно критерии трех типов: - критерии отбора племенных овцематок; - критерии отбора баранов-производителей; - критерии, по которым должен осуществляться подбор пар для достижения указанной цели.
Формализованная запись каждой из задач может быть представлена по-разному. Характерным для такой модели является то, что для большинства задач по определению критериев отбора животных применяются параметры, определяющие структуру и эволюцию популяции.
Приведем один из вариантов записи условий, при которых оптимизируется функция цели.
Критерии отбора племенных овцематок среди маточного поголовья могут быть вычислены из уравнения, с помощью которого получают эффект селекции 7У = АУ .& . ( ) ""Г ± J »где Лу, - эффект селекции по f -ому селекционируемому признаку, то есть величина на которую изменится селекционируемый признак в следующем поколении; .л, Лу. - коэффициент наследуемости у -ого селекционируемого признака; d - селекционный дифференциал, то есть разница между средней величиной у -ого признака каракульских овец отобранной группы и средними показателями по стаду;
Реализация модели заводской оценки каракульских шкурок
Каракульская порода овец специализирована на производстве шкурок каракуля. Каракульские шкурки - это шкурки, снятые с убитых или павших ягнят в первые дни после рождения.
Совершенствование каракульской породы овец, повышение ее продуктивности и улучшение качества, производимой продукции может быть значительно ускорено за счет создания четкой системы селекционно-племенной работы, для чего необходимо изучить качество каракуля по данным заводской сортировки (форма 5-К).
Заводская сортировка производится на каракулевом заводе. Он построен в 1955 году в городе Чимкенте, для обработка каракульских шкурок, производимых в Казахстане.
Особенность производства Чимкентского каракулевого завода состоит в том, что наряду с промышленной обработкой каракуля (квашение, изготовление пластин, пошив меховых изделий и так далее), отгрузкой его на экспорт и в промышленность, завод является единственным предприятием в республике, принимающим каракуль от хозяйств, с поштучным подразделением его по видам сырья, породности, окраске, размеру и дефектам и на основе актов приема (актов литера "Б") производит расчет с ниш.
В связи с тем, что в настоящее время каракулеводческие хозяйства (а их в республике около 120) переведены на хозрасчет, то они сдают каракульские шкурки не единой партией, а в разрезе ферм и отделений. Вследствие этого количество актов расчета -актов литера "Б", выписываемых на заводе, резко возрастает и требует много времени и затрат непроизводительного труда на их под готовку, проверку, печатание на пишущей машинке и окончательную проверку. Кроме того, завод испытывает значительные затруднения при обработке данных о количестве и качестве принятого сырья в разрезе его окраски, размера, сортов, породности и групп дефектности для составления производственных партий и при отчете перед вышестоящими организациями, так как для этого требуется значительные затраты средств и трудовых ресурсов.
Работы по автоматизации обработки, поступающей от сортировщиков информации, проведены в рамках автоматизированной системы управления Чимкентским каракулевым заводом и подсистемы "Селекция" автоматизированной системы организации и управления племенным делом в каракулеводстве.
В результате автоматизации обработки, оперативного учета поступления сырья на Чимкентском каракулевом заводе по качеству и количеству, стало возможным получение следующих выходных форм: - акт-литер "Б"; - краткий отчет о поступлении каракуля по Чимкентской области; - краткий отчет о поступлении каракуля по областям; - краткий отчет о поступлении каракуля по республике; - отчет о поступлении каракуля по республике. Алгоритм решения состоит из двух: этапов: 1. Формирование исходных данных на магнитных носителях (под готовка к расчету); 2. Решение задачи по основному (базисному) алгоритму. Первый этап выполняется универсальными программными блоками и заключается в выполнении следующих процедур: - ввода перфокарт с контролем; - вывода данных на магнитную диску; - вывода на печать ошибочных данных; - упорядочения при необходимости, по ключу корректировки; - внесения изменении в файл на магнитной диске (корректировка) . Алгоритм формирования исходных данных представлен на рис. 9. "Блок-схема алгоритма формирования файлов входной оперативной информации".
Второй этап иллюстрируется блок-схемой (рис. 10). Базовый алгоритм позволил выдавать оперативную информацию в виде акта -литера "Б", краткого отчета по анализу каракулевого сырья, который выдается раз в квартал и полного анализа качества сырья, который выдается два раза в год.
При выдаче машинограмм встал вопрос о строгом сохранении установившегося порядка записи сырья. Это создало большие трудности в вопросе построения кода сырья и требовало систематизации ассортимента каракуля. Классификация промышленного каракулевого сырья осуществляется при помощи большого количества параметров, доходящих до 20.
