Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Исследование и анализ подходов к автоматизавди управления целевыми комплексными программами 9
1.1. Программно-целевое планирование и управление - инструмент разработки и реализации комплексных программ 9
1.2. Принципы и методы целевого управления комплексными программами 21
1.3. Информационный подход к управлению целевыми комплексными программами 37
ГЛАВА 2. Методы и процещуры построения информационной модели системы управлений 56
2.1. Методика построения тезауруса целевой комплексной программы. 56
2.2. Формализация постановки задачи и этапы ее решения 71
2.3. Методы теории распознавания образов и построение информационной модели 86
ГЛАВА 3. Процедуры использования информационной модели в процессе управления целевой комплексной программой 106
3.1. Зерновой подкомплекс Продовольственной программы как объект целевого управления 106
3.2. Методика применения информационной модели в процессе реализации процедур управления . 122
3.3. Алгоритмы обработки запросов 132
Литература
- Принципы и методы целевого управления комплексными программами
- Информационный подход к управлению целевыми комплексными программами
- Формализация постановки задачи и этапы ее решения
- Методика применения информационной модели в процессе реализации процедур управления
Введение к работе
Вопросы совершенствования управления народным хозяйством страны постоянно находятся в центре внимания партии и правительства. Перевод экономики на преимущественно интенсивный путь развития требует внедрения новых форм и методов руководства отраслями народного хозяйства. Одним из путей достижения роста экономического потенциала всех отраслей материального производства является разработка и использование целевых комплексных программ (ЦКП), поскольку все наше хозяйство представляет собой единый, планомерно развивающийся социально-экономический комплекс. В этой связи в решениях ХХУІ съезда КПСС поставлена задача "... шире использовать целевые комплексные программы как органические составные части государственных перспективных планов экономического и социального развития, повысить их обоснованность, направленность на конечные результаты и решение конкретных научно-технических, экономических и социальных проблем. Создавать и применять эффективные системы управления программами" [2, с. 198] .
Крупнейшей целевой программой является Продовольственная программа, принятая Майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС и поставившая перед всем агропромышленным сектором экономики крупномасштабные цели, направленные на повышение эффективности сельскохозяйственного производства и связанных с ним отраслей, на удовлетворение растущих потребностей страны в продуктах питания. Внедрение программно-целевых методов в практику управления требует нового, интегрированного подхода к руководству элементами агропромышленного комплекса страны. Как отметил в своем выступлении на Всесоюзном совещании по проблемам агропромышленного комплекса Генеральный секретарь ЦК КПСС товарищ К.У.Чер-
ненко "...Это требует новых подходов, решительного улучшения деятельности агропромышленных объединений, повышения уровня всей экономической работы, широкого внедрения хозрасчета, коллективного подряда, использования других экономических рычагов. В общем, совершенствования всего того, что мы понимаем под управлением и хозяйственным механизмом" 4 3
Продовольственная программа страны представляет собой сложный народнохозяйственный комплекс. В реализации целей, поставленных программой, участвуют более двадцати отраслей народного хозяйства страны. Отсюда и возникает задача управления программой в целом, составляющими подпрограммами и отраслями - участниками реализации заданного комплекса целей и подцелей.
Использование программно-целевых методов в управлении крупными экономическими программами типа Продовольственной требует создания органов управления самой программой. Это связано с тем, что долгосрочная комплексная программа, ориентированная на достижение конечной цели, требует большого числа участников, и управление ими должно осуществляться единым органом, по единой методике и плану. Совокупность участников реализации программы должна рассматриваться как единый объект управления. Программно-целевое управление специфичным объектом - комплексной программой, обеспечивая концентрацию сил и ресурсов на выполнение важнейших задач, одновременно способствует преодолению ведомственной разобщенности, усилению координации горизонтальных связей управления, централизации самого процесса управления.
Состав и характер отношений и связей, проявляющихся между участниками программы в процессе реализации заданных целей, и возникающие при этом информационные потоки, являются основным объектом исследования при создании информационной модели системы управления целевой комплексной программой. Особенность сое-
тава данных информационной модели системы управления диктуется такими специфичными свойствами программы как ориентация участников на достижение конечной цели, соответствие программной структуры заданным цели и подцелям, синтез структур отраслевого и программно-целевого управления, полное согласование комплекса промежуточных подцелей и т.д.
Генеральная цель и подцели Продовольственной программы определяют все необходимое множество технико-экономических показателей, характеризующих деятельность отраслей агропромышленного комплекса (АПК), направленную на их достижение. Это исходное множество показателей классифицируется и группируется по признакам, учитывающим взаимосвязи показателей в соответствии с заданными целями. Сформированные при заданных ограничениях устойчивые подмножества технико-экономических показателей и служат основой информационной модели системы управления программой.
В соответствии с изложенным целью диссертационной работы является разработка методических основ создания системы управления ЦЖ на базе информационной модели, представляющей собой синтез множества целевых показателей, их взаимосвязей и взаимозависимостей, языковых средств, модели базы данных системы, алгоритмов и программ, реализующих процессы достижения заданных целей ЦКП. Данный подход представляется весьма перспективным, особенно на межотраслевом уровне управления, что характерно для целевой комплексной программы. Наиболее актуальным этот подход является для АПК, поскольку этот народнохозяйственный комплекс объединяет более двадцати отраслей. Предлагаемый в работе подход можно считать одним из методов интеграции информационных массивов неоднородных баз данных отраслей - участников реализации программы, поскольку он в определенной мере независим от принципа организации баз данных и систем управления конкретны-
_ 7 -
ми базами,
В первой главе диссертации рассмотрены и проанализированы принципы и методы целевого управления применительно к комплексным программам и предложена информационная модель системы управления ЦКП как ее основной элемент.
Вторая глава посвящена рассмотрению методологии проектирования тезауруса целевой комплексной программы, постановке задачи построения на его основе информационной модели системы и дается обоснование использования методов и алгоритмов автоматической классификации и распознавания образов для реализации поставленной задачи.
В третьей главе показано применение разработанной методики создания информационной модели на примере зернового подкомплекса Продовольственной программы.
Научная новизна работы заключается в разработке оригинальной методики автоматизированного создания информационной модели системы управления целевой комплексной программой, основанной на использовании метода тезауруса системы и аппарата теории распознавания образов, что позволит на основе системного анализа осуществить увязку АСУ отраслей - участников реализации ЦКП с целями и задачами управления собственно программой.
Практическая ценность работы заключается в создании методики и алгоритмов, реализующих процессы разработки и использования информационной модели системы управления ЦКП. Применение предлагаемых процедур организации данных для нужд управления ЦКП позволит значительно сократить время на проектирование модели, снизить затраты на ее эксплуатацию и повысить качество принимаемых в процессе управления решений. Разработанная методика имеет самостоятельное значение и является универсальной для целевых комплексных программ любого типа.
Основные результаты диссертационной работы были использованы в научном отчете "Создать новые и усовершенствовать действующие АСУ в учреждениях, на предприятиях и организациях сельского, водного, лесного хозяйства и системы заготовок и материально-технического обеспечения сельского хозяйства. Принять участие в научно-исследовательских работах по развитию АСУ производством сельскохозяйственной продукции на всех уровнях управления с учетом взаимодействия в отраслях АПК" по теме 10.13.02, номер государственной регистрации 0I8290I95I0, разрабатываемой во ВНИИ зерна и продуктов его переработки Министерства заготовок СССР.
Основные положения работы были опубликованы в 6 научных статьях [11,100,101,102,103,104] , обсуждены и одобрены на межвузовских научно-теоретических конференциях молодых ученых и специалистов МИУ им.Серго Орджоникидзе в 1982-1984 гг.
Принципы и методы целевого управления комплексными программами
В минувшее десятилетие в нашей стране и за рубежом получили широкое распространение концепции и методы целевого управления. В настоящее время в той или иной форме оно применяется во многих отраслях и сферах экономики. Причем необходимо отметить, что характер развития целевого управления в перспективе до 2000 года определяется тенденциями быстрого прогресса в области вычислительной техники, ростом потребностей управления в информационном обеспечении и ускорении обработки информации для принятия различных решений, ростом масштабов системы управления и т.д. Развитию целевого управления в значительной мере способствовало создание сложных автоматизированных систем на межфункциональяой основе.
Целевое управление, как и системный подход, является весьма гибким и эффективным инструментом реализации методов и принципов программного подхода к управлению в экономике [98] .
Н.И.Комков отмечает, что, несмотря на различия в подходах, к настоящему времени в целом определен перечень основных процедур программно-целевого управления [38] . На многие отечественные и зарубежные работы по программно-целевому управлению большое воздействие оказал метод ПАТТЕРН [48] . Однако, представление программы в виде "дерева целей" мало что дает с точки зрения обеспечения организации решения самой проблемы.
Понятия и признаки уровней, элементов и связей между ними в таких моделях весьма произвольны, а представление программы в виде "дерева целей" не отражает основных преимуществ программно-целевого управления. Поэтому в последние годы вместо одной универсальной модели большинство специалистов считает более правильным разработку комплекса разных моделей, соответствующих конкретным процедурам построения и реализации программ [38].
Сравнительный анализ различных моделей представления процессов исследований и разработок программно-целевого назначения (однако применительно к исследованиям научно-технического характера) сделан в [12] . В этой связи необходимо отметить, что некоторые элементы анализируемых моделей можно использовать и при управлении комплексными экономическими программами, в том числе и Продовольственной, что вполне согласуется с выводами [38 J.
В настоящее время у нас в стране и за рубежом разработан ряд методов и способов организации и управления сложными научно-организационными комплексами. К их числу следует в первую очередь отнести уже упомянутую методику ПАТТЕРН, методику СПЕ, метод Центра космических полетов США., метод прогнозного графика и метод комплексного целевого управления.
Однако ряд недостатков, присущих упомянутым методам, не позволяет в полной мере использовать их в процессе целевого управления комплексными программами. К основным относятся следующие: отсутствие исходного информационного описания процессов выполнения исследований; отсутствие практических процедур однозначного определения элементов и связей процесса исследований.
При реализации используемых в нашей стране методах прогнозного графа и комплексного подхода к управлению исследованиями и разработками указанные недостатки в научно-технических целевых программах были устранены [ 12 ] . Но необходимо отметить, что фактически эти методы не применимы для управления экономическими программами.
Для выработки единого методического подхода к процессам целевого управления комплексными экономическими программами типа Продовольственной представляется целесообразным объединить наиболее перспективные с этих позиций положения отдельных методов, но на единой информационной базе, позволяющей агрегировать данные, необходимые для обеспечения процедур управления.
Вопросам рассмотрения целевой экономической программы, как специфичного объекта управления уделено большое внимание в [58].
Особенности программы как самостоятельного объекта планирования и управления состоят в том, что она, во-первых, ориентирована на конкретную конечную цель; во-вторых, носит конечный во времени характер; в-третьих, мероприятия программы образуют единый комплекс; в-четвертых, программные мероприятия носят межведомственный, межорганизационный характер и очень часто относятся к различным отраслям.
Любая крупная программа - это внутренне сложный комплекс с четко выделенными основными и обеспечивающими подпрограммаїли. Последние представляют собой составную часть комплексной программы, характеризующуюся однородностью и относительной самостоятельностью выполнения, а также наличием для каждой из них специфичной подцели, тесно связанной с конечной целью всей программы.
Информационный подход к управлению целевыми комплексными программами
Построенное дерево целей подкомплекса является базой для определения состава и выявления структуры отраслевых показателей, характеризующих цели отрасли, подкомплекса и генеральную цель программы, В качестве инструмента, способствующего решению данной задачи, необходимо в полной мере использовать действующие отраслевые и общесоюзные классификаторы технико-экономической информации, в которых уже проведена определенная группировка показателей по различным признакам и определена система их кодирования. На данном этапе представляется возможным введение в структурную формулу показателя специальных дескрипторов, характеризующих целевую и отраслевую принадлежность показателя, а также отражающих парадигматические и, в необходимых случаях, синтагматические отношения между показателями.
Полученный массив показателей можно классифицировать с учетом семантических связей между информационными совокупностями. Классификация проводится с использованием математического аппарата теории распознавания образов, в частности, методом автоматической классификации. На основе проведенной классификации составляется тезаурус - словарь терминов и понятий, учитывающий семантические связи показателей, как в отраслевом, так и в межотраслевом и целевом планах. Полученные в результате автоматической классификации группы показателей анализируют с точки зрения отраслевой и целевой принадлежности с целью дальнейшей классификации.
В результате представляется возможным провести унификацию используемых терминов с позиций экономического смысла и предложить формализованное описание структурной формулы показателя, учитывающей типы связи между ними. Унификация проводится с использованием тезауруса системы и предложенного математического аппарата, а в результате получаем производное от начального множество показателей (причем формализованных по структуре), служащих основой информационной модели и задач управления целевого и межотраслевого характера.
Основная цель второго этапа - классификация по необходимым признакам, введенным в структурную формулу показателя, отраслевых, межотраслевых и целевых групп показателей для хранения и их дальнейшего использования в соответствующих базах данных. Группировка проводится с использованием методов теории распознавания образов, но по другому составу признаков, обозначенных дескрипторами. Это связано с выделением конкретных подцелей и цели, для управления реализацией которых (т.е. формирования задач управления на базе выделенных информационных совокупностей) и проводится классификация. В структурной формуле показателя, на основе использования тезауруса программы, должны быть учтены прагматические связи показателей, способствующие формированию информационных совокупностей для задач управления. Это и будет являться окончательным разбиением в соответствии с заданным образом цели.
Обоснование информационного подхода к формированию задач управления приведено в 1.3 настоящей главы.
Изложенное выше позволяет говорить о необходимости создания информационной модели системы управления целевой комплексной программой.
Основные научно-методические вопросы программно-целевого управления на отраслевом уровне, в основном, определяются спецификой конкретной отрасли и ее местом в процессе достижения цели программы. В то же время можно отметить необходимость решения ряда общих для всех отраслей и программы в целом вопросов, таких как: организация и методы разработки программ и планов, включая разработку необходимого для этого информационного обеспечения; комплекс проблем лингвистического обеспечения; комплекс проблем организационного обеспечения; постановка и разрешение вопросов функционирования отраслевых автоматизированных систем управления в условиях программно-целевого планирования и управления и т.д.
Реализация всего перечисленного комплекса вопросов, а также реализация предложенного подхода к формированию информационной модели позволяют говорить о создании системы управления таким специфическим объектом, как целевая комплексная программа.
Формализация постановки задачи и этапы ее решени
Оценка информации с точки зрения функций управления связана непосредственно с сущностью процесса управления целевой комплексной программой, а также с ее переработкой для принятия управленческих решений. В процессе переработки происходит преобразование информации в соответствии с сущеетвующими потребностями участников программы, ее конечными целями и подцелями. Переработка информации выступает в роли "инструмента" отбора данных, необходимых для управления процессом реализации поставленных целей. Причем отбор данных осуществляется из всей существующей информационной совокупности, организованной в интегрированную базу данных целевой комплексной программы. Однако максимальная ценность переработанной информации будет достигнута лишь в том случае, если этой информации необходимо и достаточно для управления процессом полной реализации поставленной программой цели того или иного уровня.
Может быть предложена следующая последовательность этапов разработки системы управления целевой комплексной программой [35]: формулировка генеральной цели и комплекса промежуточных подцелей; анализ существующей системы управления с точки зрения ее применимости для оценки реализации данной программы; выявление и организация каналов взаимодействия системы управления целевой комплексной программой с АСУ участников ее реализации.
Управление процессами достижения целей комплексной прог раммы немыслимо без организации информационной модели системы. После разработки и принятия к исполнению целевой комплексной программы циркуляция информации в ней происходит в соответствии с установленными принципами, процедурами, методами и организационными связями в структурах управления. Вследствие участия в процессе реализации программы многих отраслей народного хозяйства требуется информация, позволяющая координировать действия участников програтш. Эта информация по своему характеру может быть как программного, так и отраслевого назначения. Однако, как отмечалось в главе I, участники программы не могут рассматриваться как объекты программно-целевого управления. В этой роли выступают не сами исполнители, а их взаимодействия, контролируемые по достигаемым результатам и характеру использования этих результатов.
Понимание целевого назначения информационной модели системы дает основу для реализации процедур интеграции баз данных отраслей-участников выполнения программы при разработке автоматизированной системы управления целевой комплексной программой. Такая система должна обеспечить координацию, интегрирование и обработку всей информации, необходимой для обеспечения и контроля хода работ на всех этапах реализации программы.
Являясь элементами системы управления целевой комплексной программой, участники ее реализации, обладая знаниями о структуре собственной БД, могут не иметь сведений об организации и ведении БД в других системах управления. В то же время, интегрированная база данных ЦКП должна иметь средства обращения к локальным базам данных отраслей-участников реализации программы. Таким образом, обращение внешнего пользователя к общей базе данных ЦКП сведется к извлечению оттуда данных, необходимых для решения поставленной задачи целевого назначения или межотраслевого характера. Б этом случае программное, информационное, лингвистическое и техническое обеспечения системы управления ЦКП должны выступать в роли "интеллектуаяьного" партнера, способного на основании заданного поискового образа (целевого показателя) интерпретировать запрос внешнего пользователя и агрегировать требуемые данные, используемые для решения задачи управления того или иного уровня иерархии управления.
Независимо от места отрасли в структуре народнохозяйственного комплекса, реализующего целевую комплексную программу, а также ее роли в достижении конкретной подцели или общей цели, обобщенный перечень требований к информационной модели системы управления ЦКП может быть представлен в следующем составе: обеспечение полноты информационных массивов, характеризующих целевую производственно-хозяйственную деятельность отрасли в процессе реализации заданий программы; обеспечение поиска,распознавания и агрегирования целевых показателей на основе заданного образа с использованием выбранного ЯОД и тезауруса системы; обеспечение информационной и логической согласованности целевых показателей, необходимых и достаточных для формирования информационных массивов, реализующих функции управления программой.
Для реализации этих требований необходимо создание информационной модели отрасли с точки зрения достижения заданных цели и подцелей комплексной программы, а также общей информационной модели системы управления ЦКП. Наличие информационных моделей в общем контуре управления целевой комплексной программой обеспечит возможность функционирования системы в заданном режиме, а также возможность оперативного изменения интегрированной базы данных ЦКП и локальных баз данных в зависимости от требо ваний объекта управления к составу задач, реализующих функции управления ЦКП. Состав и структура целевой отраслевой информационной модели определяется местом отрасли в структуре программы и степенью ее участия в процессе достижения программных цели и подцелей. При построении такой модели необходимо также учитывать информационные связи с подсистемами функционирующих АСУ отраслей-участников реализации целевой программы. Построение информационных моделей различного уровня обусловливает также разработку и использование разнотипных тезаурусов, а также языковых средств описания данных, удовлетворяющих требованиям пользователей с точки зрения представления структуры данных. Кроме того, в структуру информационной модели входит понятие поискового образа (запроса), а также уровень языка формирования поискового образа. Реализует информационную модель прикладной программный аппарат, обеспечивающий общение пользователей с базой данных ЦКП, а также поиск, распознавание и формирование набора совокупных показателей для получения информационных массивов целевого назначения.
Методика применения информационной модели в процессе реализации процедур управления
Цели Продовольственной программы и составляющих ее подпрограмм определены из L 3 и показаны в предыдущем параграфе. Следовательно, выделяя из комплекса целей программы подцели зернового подкомплекса, мы априорно задаем задачу формирования информационных совокупностей, характеризующих процесс реализации конкретного программного задания. Цель зернового подкомплекса определяется как полное удовлетворение всех народнохозяйственных потребностей страны в высококачественных зерновых ресурсах продовольственного и фуражного назначения, создание необходимых семенных фондов, переходящих страховых запасов и государственных резервов, обеспечивающих бесперебойное снабжение страны зерном и продуктами его переработки независимо от урожайности и сезонности производства, а также обеспечения импортно-экспортных операций. Структуру подкомплекса определяют производство зерновых культур в сельском хозяйстве, государственные закупки зерна и переработка его в отраслях промышленности (мукомольной, крупяной, комбикормовой, элеваторной и пищевой), обеспечивающих выпуск полуфабрикатов и готовой продукции. В подкомплекс входят также отрасли, обеспечивающие его средствами производства, и соответствующая этому инфраструктура -транспорт, связь, тарное хозяйство, торговля, научное и информационное обслуживание. Следовательно, в зерновой подкомплекс входят отрасли и подотрасли АПК, связанные между собой последовательностью технологического процесса: от производства зернового сырья до выработки из него продуктов питания и их реализация, а также управление этим процессом.
База данных информационной системы управления зерновым подкомплексом Продовольственной программы формируется из различных фрагментов массивов, созданных в локальных базах данных отраслей АПК. Поэтому совокупность баз данных системы управления можно рассматривать как одну общую, с которой взаимодействует множество пользователей, определяющих характер запроса к базе заданными на данный момент, конкретными целями. Для сугубо практических целей необходимо интегрированную базу данных представить как совокупность распределенных баз, каждая из которых обеспечивает процессы управления достижением какой-либо- цели подкомплекса, в зависимости от своей отраслевой принадлежности.
Если у интегрированной базы данных всегда определен постоянный пользователь - орган управления Продовольственной программой (зерновым подкомплексом), а остальные обращаются к ней по мере надобности в целевой информации, то распределенные базы концентрируют информационные совокупности в соответствии с отраслевой принадлежностью и пользователей у нее практически два - органы управления программой и конкретной отраслью. Остальным участникам реализации задач программы подкомплекса обращение к локальной базе нерационально, поскольку интересующие их данные в более агрегированном виде они получают, обращаясь к интегрированной базе Продовольственной программы. Следовательно, интегрированная база данных Продовольственной программы служит регулятором процесса реализации информационных потреб - 125 ностей участников программы.
Предлагаемая методика формирования информационной модели системы управления зерновым подкомплексом Продовольственной программы состоит из двух этапов.
Вначале определяем состав показателей отраслей, участвующих в процессе реализации цели подпрограммы. Эта операция проводится с использованием ОКТЭП и его отраслевых разделов. Однако структура показателя, представляемая в ОКТЭП в виде: Р=ХФ,О,..., х,...; у,а,є не соответствует перечню грамматических ролей ИЯП, принятого в качестве базового языка описания показателей информационной модели системы управления целевой комплексной программой. Поэтому разработка словаря ключевых слов (СКС), создаваемого на основе перечня отраслевых показателей, должна базироваться на средствах выражения грамматических ролей ИЯП. Каждый термин показателя должен соответствовать основной или вспомогательной грамматической роли ИЯП и занесен в CKD либо в алфавитном, либо в порядке, соответствующем рангу грамматической роли (_96J. Последнее, на наш взгляд, является предпочтительным, так как задаваемый поисковый образ целевого показателя будет соответствовать структурному описанию показателя, что облегчит составление и корректировку запроса. Фрагмент СКС показан в таблице 3.1. Кроме того, такая форма СКС облегчает его ведение, так как ввод новых слов осуществляется без изменения структуры словаря. Следующий этап - выявление семантических зависимостей между ключевыми словами грамматических ролей.
