Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Исследование влияния технологии проектирования на методы управления проектными работами 14
1.1. Анализ современных технологий проектирования АСУ 14
1.1.1. Научные технологии проектирования 15
1.1.2. Технологии типового проектирования 22
1.1.3. Модельные технологии проектирования 28
1.1.4. Классификация САПР АСУ 49
1.2. Обобщенная задача управления процессом проектирования АСУ 58
1.3. Формализация процесса проектирования АСУ 67
Выводы 91
Глава II. Модели управления процессом проектирования 95
2.1. Формирование технологической сети процесса проектирования АСУ и определение структуры технологического процесса 95
2.2. Планирование ресурсов на проектирование АСУ 112
2.3. Календаризация проекта 132
2.4. Выбор стратегии контроля 144
Выводы 156
Глава III. Информационно-экономический анализ моделей управления технологическим процессом проектирования АСУ 159
3.1. Исследование взаимосвязей моделей управления 159
3.2. Машинная интерпретация структуры технологического процесса 179
3.3. Анализ эффективности комплекса моделей управления 194
Выводы 206
Заключение 209
Литература 212
- Научные технологии проектирования
- Модельные технологии проектирования
- Планирование ресурсов на проектирование АСУ
- Машинная интерпретация структуры технологического процесса
Введение к работе
Среди экономических проблем развитого социалистического общества одной из основных является проблема совершенствования механизма планового управления народным хозяйством, необходимость в котором объясняется ростом общественного производства, усложнением производственных технологических процессов и экономических связей, требованием повышения качества выпускаемой продукции, роста производительности труда и ускорения научно-технического прогресса. В этой связи значение управленческой деятельности в различных сферах коммунистического строительства непрерывно возрастает.
В решениях ХХУТ съезда КПСС, в совместном Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности и качества работы" от 12 июля 1979 года, а также в решениях ноябрьского /1982 г./, июльского и декабрьского /1983 г./ Пленумов ЦК КПСС намечены пути комплексного совершенствования управления и хозяйственного механизма предприятий, производственных объединений, научно-исследовательских и проектных организаций на базе широкого использования автоматизации производственных процессов и проектирования новой продукции, создания интегрированных автоматизированных систем управления, разработки и внедрения гибких автоматизированных производств. В частности, ХХУІ съезд КПСС прямо указал на необходимость "расширять автоматизацию проектно -конструкторских и научно-исследовательских работ с применением электронно-вычислительной техники" и " ... создавать многофункциональные машины и оборудование, переналаживаемые при изменении технологических процессов, видов выпускаемых изделий и проводимых работ [4, с. 144] .
Ориентация на применение ЭВМ в качестве помощника проектировщиков АСУ порождает целый ряд трудностей концептуального, методологического и методического характера, обусловленных непроработанностью некоторых вопросов в науке и практике. Один из них связан с необходимостью повышения уровня организации разработок и управления производственными процессами создания АСУ [66, 92, 100, 102, 126] .
Автоматизация проектирования ведет к глубокой реконструкции технологического процесса создания АСУ. Меняются этапность и длительность разработки, состав и содержание проектных работ на отдельных этапах проектирования, квалификационные требования к участникам процесса проектирования и другие параметры. Особенно существенно эти изменения проявляются при использовании комплексных систем автоматизированного проектирования /САПР/. Многообразие САПР, различия в их структурном составе и способе ориентации на пользователя обуславливают индивидуальность каждой технологии проектирования. В таких условиях вопросы рациональной организации процессов проектирования и компетентного управления ходом их развития приобретают особую актуальность.
Исследования технологии проектирования в среде наиболее доступных САПР [65, 66, 73, 77, 109, 137, 138, 140, 141, 157, 158, 159] показали, что проблемам управления проектированием в рамках соответствующих САПР уделено недостаточное внимание. Как правило, в их составе отсутствуют инструментальные средства и методические материалы, поддерживающие реализацию функций управления по цепочке планирование - учет - контроль - анализ - регулирование. Это приводит к тому, что в условиях использования САПР применяются те же методы управления и та же технология выработки управленческих решений, что и при ручном проектировании АСУ. Другими слова-
ми, существует противоречие между прогрессивной автоматизированной технологией проектирования и ручными методами управления проектными работами. Устранить это противоречие путем разработки новых методов управления проектированием и инструментальных средств их поддержки - задача, требующая безотлагательного решения.
Основной целью диссертационного исследования является повышение эффективности и качества процессов проектирования АСУ в условиях применения систем автоматизированного проектирования путем разработки рациональной организации управления проектированием за счет формализации, оптимизации и автоматизации его процедур»
В соответствии с поставленной целью в диссертации сформулированы и решаются следующие основные задачи:
изучение и критическая оценка существующих подходов к проектированию АСУ и методов управления процессами проектирования;
исследование способов моделирования и формализованного представления процесса проектирования АСУ и выбор формализованного аппарата для его структурированного описания;
разработка метода и технологической схемы определения структуры технологического процесса создания АСУ;
исследование методов планирования ресурсов на проектирование АСУ и разработка модели эффективного их распределения;
исследование и разработка моделей рациональной календариза-ции проектных работ и выбора оптимальной стратегии научно-технического контроля;
разработка структуры контура управления проектированием АСУ и исследование специфики осуществления функций управления в условиях применения формализованных методов реализации управленческих
- 7 -процедур;
исследование эффективности предлагаемого подхода к управлению проектированием АСУ.
Теоретическую и методологическую основу исследования составили решения съездов и Пленумов ЦК КПСС, постановления Советского правительства, направленные на ускорение научно-технического прогресса, усиление действенности хозяйственного механизма и усовершенствование управления народно-хозяйственными объектами на основе использования экономико-математических методов и ЭВМ, расширение разработок и внедрения автоматизированных систем управления предприятиями, объединениями, НИИ и КБ.
В ходе исследования использовались достижения ведущих советских и зарубежных специалистов в области экономики и организации производства, моделирования научных исследований и организации разработок в НИИ и КБ, технологии проектирования и программиро-вания* теории и практики разработки АСУ.
К таким исследованиям относятся труды И.П.Бобко, Н.П.Вуслен-ко, Р.Беллмана, Г.Вагнера, А.А.Воронова, Р.Гантера, В.М.Глушкова, Э.Дейкстры, В.В.Евдокимова, Б.В.Карпова, Дж.Касти, О.В.Козловой, И.Н.Комкова, М.А.Королева, А.Г.Мамиконова, Г.И.Марчука, Дж.Мар-тина, М.Месаровича, В.С.Михалевича, А.А.Модина, В.П.Морозова, В.П.Тихомирова, В.А.Трапезникова, И.П.Федоренко, Э.Н.Хотяшова, В.В.Шкурбы, В.В.Щуракова, В.Л.Эпштейна и др.
Кроме того, автором проанализированы отдельные результаты ведущих научно-исследовательских институтов АН СССР и ряда отраслевых организаций: института экономики СО АН СССР /система СИГМА/ [?] , института проблем управления /система АРИУС/ [12, 18, 40,
87, 90, 117, 143, 144] , института кибернетики АН УССР /РТК-тех-
нология/ [39] , НПО "Ленэлектронмаш" /ППП ИСУП, система СПО-Про-
- 8 -блема/ [16, 65, 66, 76, 77] , ІЩЖГУ /TIP АСУП, система МАРС/ [41, 114, 137, 138] , советско-болгарского научно-исследовательского и проектного института "йнтерпрограмма" /система ПЛЮС/ [80, 140, 1411 , НПО "Центрпрограммеиетем" /ТКП-технология/ [116] ; а также некоторые работы зарубежных фирм и исследовательских центров: фирмы IBM /ІРГ-технология, технология Джексона [И9, 150, 155, 1561 , французской фирмы HONEYWELL BULL /технология Вар-нье/ [ 120, 147] , исследовательского центра Мичиганского университета в США. /система ИСДОС/ [157-160] , западногерманской фирмы UW1VAC /технология стандартного программирования/ [120, 153] , французских фирм SIS /система ПРОТЕ/ [73] и CCrl /система ПАК-700/ [151] .
Проведение исследования по данной теме осуществлялось в рамках научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре теории механизированной обработки экономической информации Московского ордена Трудового Красного Знамени экономико-статистического института в соответствии с научно-технической проблемой 0,80,21 /задание 04,08 "Разработать и ввести в эксплуатацию систему агрегируемых средств проектировщика АСУ"/, утвержденной постановлением ГКНТ Совета Министров СССР и Госпланом СССР № 442/248 от 10.12.80 г.
Практические эксперименты и внедрение проводились на базе разработок Павлодарского ПКИ АСУ.
Основные результаты вошли составной частью в программу учебного курса МЭСИ "Проектирование машинной обработки данных" [134].
Основные положения диссертации прошли апробацию:
- на Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности и качества автоматизированных систем управления" /Казань, май 1982 г./;
на научно-техническом семинаре "Интегрированные автоматизированные системы управления" /М., ВДШІ им. Ф.Э.Дзержинского, июль 1983 г./;
на Всесоюзной научно-технической конференции "Программное обеспечение АСУ" /Калинин, НПО "Центрпрограммсистем", октябрь 1983 г./;
на Всесоюзной научной конференции "Анализ эффективности и качества проектирования и функционирования АСУ в народном хозяйстве" /М., МЭСИ, октябрь 1983 г./;
- на семинаре аспирантов МЭСИ /М., МЭСИ, январь 1984 г./.
По проблеме исследования автором опубликовано 10 научных
работ общим объемом 6,2 печатных листа.
Специфика тематики исследования предопределила структуру диссертационной работы.
В первой главе проводится анализ современного состояния науки и практики проектирования автоматизированных систем управления. Исследуются пути усовершенствования старых и разработки новых подходов к созданию АСУ. Особое внимание при этом уделяется наиболее перспективному модельному подходу, базирующемуся на использовании комплексных систем автоматизации проектирования.
Существование и доступность многих САПР АСУ, их различия в способе реализации модельного подхода, структурном составе и ориентации на пользователя обуславливают задачу управления - обоснованный выбор САПР. Важное место в ее решении принадлежит вопросам классификации и многоаспектного сопоставления САПР.
На основании изучения и обобщения известных подходов к классификации и параметризации САПР АСУ [66, 102, І09І предлагается и обосновывается иерархическая система оценочных критериев САПР с позиций проектировщика АСУ. Каждому критерию определяется в
- 10 -соответствие некоторый параметр и разрабатываются методические рекомендации по определению значений наиболее важных параметров. На основании предложенных рекомендаций осуществляется сопоставление шести наиболее доступных САПР /МАРС, СПО-Проблема, ЙСДОС, ПРОТЕ, ПАК-700 и ПЛЮС/ и обосновывается актуальность выбора вопросов управления проектированием АСУ в условиях использования САПР в качестве объекта исследования.
Многообразие и сложность реальных процессов проектирования АСУ определяет необходимость моделирования этих процессов с целью планирования и эффективного регулирования их развития. В работе исследуется сущность технологического процесса создания АСУ, доказывается его структурная и динамическая сложность, изучается возможность использования концепции информационно-логической модели /ИЛМ/ [78, 79] для моделирования процессов создания АСУ.
Поскольку для ИЛМ характерна статическая природа, то основное препятствие на пути ее применения заключается в сложности выделения характерных состояний проекта, на множестве которых реализуется управление проектированием. Потребовались дополнительные усилия в плане выбора аппарата формализации, позволяющего устранить это препятствие.
В работе используется аппарат, в основе которого лежит понятие технологической операции проектирования [134, 136] . С его помощью технологический процесс разработки АСУ может быть однозначно описан технологической сетью, которая является результатом взаимоувязки по входам-выходам множества операций проектирования. Практически в любой точке процесса разработки можно делать "срез" технологической сети и по содержанию компонент проектирования, получаемых на "срезе", идентифицировать состояние проекта.
- II -
Опираясь на концепцию общей теории систем, обосновывается целесообразность многоуровневого представления технологического процесса построения АСУ в виде взаимоувязанного комплекса технологических сетей, отличающихся степенью детализации операций проектирования.
Вторая глава посвящена вопросам разработки моделей технико-экономического и оперативно-календарного планирования процесса разработки АСУ.
Исходя из предположения, что для некоторой технологии проектирования в применении к некоторому классу объектов управления существует конечное множество операций проектирования, которые необходимо осуществить для достижения целей проектирования, разрабатывается алгоритм построения технологических сетей. Для устранения альтернативности технологических сетей, обусловленной существованием альтернативных фрагментов и отдельных операций проектирования, строится экономико-математическая модель, относящаяся к классу задач целочисленного программирования.
Исследуются существующие подходы к планированию ресурсов на проектирование АСУ. Критически оцениваются их достоинства и недостатки. Формулируется оригинальная постановка задачи планирования ресурсов, строится ее оптимизационная модель и алгоритм решения. Обосновывается выбор в качестве критерия оптимальности некоторой интегральной оценки успешного завершения работ. Устанавливается аналитическая зависимость между этой оценкой и уровнем выделяемых на осуществление операции проектирования ресурсов.
Изучается проблема календаризации проектных работ. Исследуются известные постановки и методы решения задачи построения календарных планов. Строится экономико-математическая модель зада-
- 12 -чи календаризации проекта и указывается метод ее решения.
Исследуются вопросы контролирования хода процесса проектирования. Особое внимание уделяется научно-техническому контролю проектных решений. Строится экономико-математическая модель определения моментов времени, в которых целесообразно проводить контроль проектных решений и рассматривается метод ее решения.
Все постановки и экономико-математические модели технико-экономического и оперативно-календарного планирования процесса разработки АСУ делаются на основе единой информационной модели предметной области - технологической сети проектирования.
В третьей главе диссертации освещаются технологические аспекты управления проектированием АСУ в условиях применения формализованных методов управления и ЭВМ.
С этой целью разрабатывается структурная схема контура управления, ориентированного на использование предлагаемого подхода и комплекса оптимизационных моделей. Исследуются информационные взаимосвязи моделей комплекса. Характеризуется специфика реализации функций управления проектированием в новых условиях. Исследуется структура базы данных управления /БД УПР/, как информационного ядра новой системы управления проектированием АСУ.
Разрабатывается и исследуется технологическая схема процесса синтеза структуры технологического процесса построения АСУ и определяется функциональный состав программной системы, автоматизирующей этот процесс. Делается вывод, что для успешного применения предлагаемого подхода управления проектированием АСУ и более эффективного использования имеющихся средств автоматизации проектирования необходимо, чтобы последние поставлялись пользователям вместе с технологическим документом, в котором в явном виде были бы зафиксированы операции проектирования АСУ /или ее
- ІЗ -части/ с использованием этого средства.
Оцениваются технико-экономические и организационные предпосылки успешного внедрения предлагаемого подхода к управлению проектированием. Обосновывается необходимость некоторых организационных мероприятий /создание специальных служб, изменения в порядке выработки и реализации управленческих решений/, обеспечивающих переход на новую технологию управления проектированием.
На примере разработки конкретной системы демонстрируется жизненность предлагаемого подхода. Анализируются источники его эффективности и доказывается целесообразность использования в проектных организациях, занимающихся разработкой АСУ.
В Заключении диссертационной работы содержаться основные результаты, полученные автором в процессе проведенного исследования.
Научные технологии проектирования
Отечественная ОРММ-технология [105] охватывает весь комплекс работ от самой идеи: „автоматизации управленческого труда на некотором объекте до ее реализации в виде функционирующего проекта АСУ. В методических материалах определены наиболее общие стадии и этапы создания АСУ. Состав и содержание проектных процедур на каждом шаге /стадии, этапе, подэтапе/ разработки системы в существенной степени зависит от применяемых инструментальных средств автоматизации проектирования. Следовательно, для того чтобы положения ОРММ стали действенным средством, обеспечивающим получение эффективных АСУ, необходимо развивать их: надо чтобы в каждой конкретной разработке стало возможным определение структуры технологического процесса как множества взаимосвязанных проектных процедур и, на этой основе, системы управления проектированием, однозначно идентифицирующей действия участников процесса проектирования для получения результата в виде завершенного проекта АСУ.
В ОШМ заложен принцип восходящего /"снизу-вверх"/ проектирования. Суть этого принципа заключается в том, что совокупность выбранных подсистем /задач/ проектируется зачастую без учета информационных связей между ними. При комплексной стыковке эти связи выявляются, что приводит к дорогостоящим пересмотрам сделанной работы. Особенно ярко, как недостаток, принцип "снизу-вверх" проявляется на этапе рабочего проектирования, т.е. при программной реализации системы.
Управление разработкой АСУ с применением GPMM-технологии осуществляется в основном на интуитивном уровне. Такое положение обусловлено рядом причин, которые во многом являются общими для всех известных технологий проектирования и будут рассмотрены в последующих разделах настоящего исследования. Наиболее широко применяемыми формализованными методами управления проектированием в рамках ОРММ-технологии являются методы сетевого планирования и управления /СПУ/. Однако уникальность каждого проекта АСУ и отсут ствие обоснованных нормативов на проектные работы во многом снижают эффективность применения упомянутых методов для целей управления разработками АСУ.
В ОРШ излагается только формальная сторона процесса проектирования. Для всех этапов разработки системы приводится перечень работ и описание состава результатной документации. Внутреннее содержание проектных работ, способы /алгоритмы/ их выполнения, вопросы формирования проектной документации по мере развития процесса разработки в руководящих материалах оговорены недостаточно и должны решаться дополнительно при разработке конкретных АСУ. Отсутствуют в ОРШ и инструментальные средства поддержания технологии проектирования, а также не разработаны специальные организационные методы проведения проектных работ на отдельных этапах или выполнения отдельных проектных процедур /методы документирования, программирования, контролирования хода процесса проектирования и т.п./.
Из зарубежных разработок в области технологии проектирования наиболее солидное впечатление производят разработки фирмы IBM. Ее "Усовершенствованная технология программирования" /1РТ-технология/ отличается широтой охвата основных аспектов проектирования программных систем, глубиной их проработки и степенью практического опробования.
С содержательной точки зрения IPT-технология представляет собой органически связанную систему принципов, методов и средств системного проектирования и программирования. Выделяют технические /принцип "сверху-вниз", структурное программирование, метод HIP0/ и организационные /группа главного программиста, структурные просмотры проекта, библиотека обеспечения разработки/ принципы и методы усовершенствованной технологии программирования.
Модельные технологии проектирования
Модельные технологии проектирования Новым направлением в практике проектирования АСУ является создание и использование систем автоматизации проектирования /САПР/, в которых процесс разработки рассматривается с системной точки зрения и применение ЭВМ предполагается на всех стадиях проектирования. Основные положения этого направления еще не установились, хотя и в нашей стране, и за рубежом уже накоплен некоторый опыт практического использования САПР для целей разработки АСУ. Известны и в большей или меньшей мере опробованы такие системы, как МАРС, АРИУС, СПО-Проблема ЕС /СССР/, ИСДОС /США/, ПАК-700 /Франция/, МЕТА-СИКОП /ПНР/ и др.
Ключевым требованием, предъявляемым к САПР, является возможность построения и поддержания в системе проектирования некоторой глобальной информационной модели объекта управления /отсюда и наименование технологии - модельное проектирование/. Модель со -29-. держит /в формализованном виде/ совокупность элементов и процедур обработки данных, а также отношения между ними. Информационная насыщенность модели должна быть таковой, чтобы обеспечивалась возможность автоматизированного перехода к системе машинных алгоритмов, обеспечивающих целенаправленное управление некоторым объектом.
С точки зрения диалектики развития технологии создания АСУ модельный метод проектирования вместе со средствами, обеспечивающими его реализацию, занимают следующую высшую /за типовым подходом/ ступень в эволюции технологии проектирования. Автоматизация в САПР осуществляется не только /и не столько/ за счет привнесения в системы проектирования готовых проектных решений из объектов управления, сколько за счет разработки инструментальных средств автоматизации собственно проектных процедур, выполняемых на всех этапах создания системы. Это обстоятельство обуславливает тот факт, что САПР позволяют максимально учитывать интересы объектов управления /дескриптивный принцип проектирования/ и реализовать в АСУ любую идеологию и технологию принятия управленческих решений. Развитие и использование САПР в практике проектирования АСУ предопределило направление развития технологии проектирования в сторону создания индивидуальных систем, но на значительно высшем по сравнению с ручными технологиями проектирования уровне.
Коротко остановимся на некоторых характеристиках различных САПР и основных особенностях технологических процессов проектирования с использованием этих систем.
Известно, что различные САПР отличаются подходами к структурированию и декомпозиции технологического процесса создания АСУ. Большая разница существует и в применяемой терминологии.
Эти два аспекта существенно затрудняют сопоставление и анализ технологических процессов проектирования систем в среде различных САПР.
С целью устранения указанного препятствия в настоящем параграфе приведена стандартная структура технологического процесса создания АСУ и введена единая терминология. При решении этих вопросов автор руководствовался ОРММ [105] и практическим опытом ведущих отечественных научно-исследовательских и проектных организаций /НПО "Ленэлектронмаш", НПО "Центрпрограммсистем", ЦНИИТУ и др./. Предложенная структура характеризуется следующей иерархией компонент: стадия - этап - проектная функция - проектная работа.
Планирование ресурсов на проектирование АСУ
Как было показано в 1.2, управление проектированием АСУ заключается в последовательном принятии решений и целенаправленном воздействии на ход разработки с целью обеспечения соответствия конечных результатов процесса проектирования целям создания АСУ. Процессы принятия решений в настоящее время исследованы довольно глубоко и разносторонне, см., например, [8,66,91,106,124] .
Большинство специалистов выделяют пять основных функций управления - планирование, учет, контроль, анализ и регулирование. Реализация функций управления предполагает наличие замкнутого контура, в котором циклически повторяются процессы получения и переработки информации, выработки управляющих воздействий и доведение их до исполнителей.
Каждую функцию управления необходимо рассматривать во времени и в пространстве. Например, планирование может быть перспективным и текущим. В пространстве функцию планирования обычно связывают с объектом управления. Так, применительно к НИИ и КБ, занимающихся разработкой АСУ, различают планирование работы всей организации, планирование работы некоторого структурного подразделения /отдела, лаборатории/ или планирование процесса создания конкретной АСУ.
В настоящей главе исследуются вопросы текущего планирования процесса проектирования АСУ.
Созданная технологическая сеть проектирования является основой для решения задач технико-экономического и оперативно-календарного планирования. Основные вопросы, на которые необходимо получить ответы при решении этих задач, касаются объемов необходимых ресурсов и сроков выполнения проектных работ. В дальнейшем технологическая сеть, насыщенная необходимыми данными, будет основой для эффективного осуществления функций учета, контроля, анализа и выработки управляющих воздействий на ход разработки АСУ.
Основной задачей технико-экономического планирования создания АСУ является задача планирования ресурсов. В данном параграфе рассматривается один из возможных подходов к постановке и решению этой задачи. При этом планирование ресурсов ототождествля ется с их распределением по операциям технологической сети с учетом ряда ограничений.
Задача распределения ресурсов является одной из основных в теории сетевого планирования и управления и в различных модификациях встречается во многих работах [9,24,25,30,35,52,57, 71,81,92,113,115] . Классически она формулируется следующим образом [92] . Имеется комплекс операций, для которых определены отношения частичного порядка, задаваемые в виде графа G Необходимо распределить ресурсы, заданные в количестве Qj (t , 3=4Э, между операциями комплекса таким образом, чтобы некоторая целевая функция достигла своего экстремального значения. Для случая линейного вида зависимости времени выполнения опера-_,___ i= i"ti / t\ - начало выполнения і-ой операции/ от количества выделяемых ресурсов cfo; , т.е. при їі = К Ц 7 Vj є [і,З] задача распределения ресурсов сводится к задаче линейного /или целочисленного/ программирования и может быть решена с помощью известных методов. При этом, как правило, принимается, что все виды ресурсов можно просуммировать, предварительно приведя их к одной размерности, т.е.
В работах [9,24,25] приводятся некоторые результаты экспериментального решения данной задачи.
Не останавливаясь на практической ценности результатов решения задачи распределения ресурсов в постановке (2.14-2.15) с критериями (2.16-2.18) , исследуемой применительно к проблемам управления проектированием АСУ [9,24,25,30,35,57,92] , отметим некоторую односторонность существующих моделей и подходов к решению данной задачи, которая заключается в следующих моментах:
I. Ориентация на один тип информационной модели. Во всех рассмотренных подходах в качестве операций комплекса /вершин графа 6 I выступают функциональные задачи АСУ. Это означает, что базой для решения задачи распределения ресурсов /и дальнейшего осуществления других функций управления/ является не модель процесса создания АСУ, а модель будущей системы. В условиях применения индустриальных технологий проектирования позадачныи подход к планированию ресурсов не адекватен действительности.
2. Однотипность критериев оптимизации. В целевых функциях (2.16-2.18) в различных формах присутствуют длительности выполнения операций проектирования и практически задача распределения ресурсов сводится к оптимизации операций комплекса по времени выполнения. Другими словами, одновременно с задачей распределения ресурсов решается задача календаризации проекта, что является источником дополнительной сложности в процессе решения.
3. Ориентация моделей на методы линейного и целочисленного программирования.
Приводимая в настоящем параграфе постановка задачи распределения ресурсов отличается от традиционной. Во-первых, она базируется на принципиально новой информационной модели предметной области - технологической сети проектирования. Технологическая сеть является наиболее адекватной моделью реального процесса создания АСУ. Во-вторых, в качестве критерия выбрана некоторая интегральная оценка успешного завершения работ, которая не связана с длительностью выполнения операций проектирования. Это позволило избежать некоторых трудностей при разработке алгоритма решения задачи. И наконец, в-третьих, для решения задачи используется метод динамического программирования.
Машинная интерпретация структуры технологического процесса
Одна из основных особенностей предлагаемого подхода к управлению процессами создания АСУ заключается в том, что реализация всех функций управления проектированием на всех его уровнях базируется на использовании единого типа информационных моделей процесса разработки - технологических сетей проектирования. Особенно наглядно она проявляется в задачах планирования. В общей схеме управления проектированием АСУ /см. рис. 3.1/ двум первым задачам планирования /формирование технологических сетей и определение структуры технологического процесса/ отводится первостепенная роль. Они решаются первыми изв результате их совместного решения на каждом уровне управления определяется информационная модель предметной области в виде комплекса неальтернативных технологических сетей проектирования, являющаяся базой для дальнейшего решения задач технико-экономического и оперативно-календарного планирования. Изложенное приводит к выводу о целесообразности тщательного и глубокого исследования этих задач.
Для разработки плана создания АСУ в первую очередь необходимо располагать полным перечнем операций проектирования в соответствии с выбранной технологией. Формирование первоначального перечня операций должно опираться на ретроспективу применения данной технологии, которая наиболее детально отражена в библиотеках развития создаваемых ранее проектов /если такие велись/, и накопленный опыт проектировщиков. Как известно, библиотека развития проекта /БРП/ предназначена для упорядоченного хранения и использования всех сведений о текущем состоянии проекта и всей истории его разработки [116, 119, 134] . Для ведения БРП в любой технологической системе должны быть разработаны формы технологических документов, в которых необходимо отражать результаты различных технологических операций процесса разработки проекта АСУ. В частности, состав технологических операций, которые должны выполняться при разработке, рекомендуется оформлять в виде технологических карт, форма которых приведена в приложении 8. Для описания операций проектирования более высших уровней управления /работ, этапов/ можно использовать эти же технологические карты с той лишь разницей, что в зоне "Алгоритмы преобразователя" необходимо указывать перечень подчиненных операций проектирования более низкого уровня управления /для работы - перечень технологических операций, для этапа - перечень работ/.
Аналогичный перечень операций проектирования необходимо сформировать /если такой отсутствует/ для всех средств автоматизации проектирования, использование которых предполагается в рамках применяемой технологии. Следовательно, для более успешного применения средств автоматизации проектирования/как локальных, так и комплексных/ необходимо, чтобы последние поставлялись пользователям в комплекте с технологической схемой их использования. Это означает, что в документации ППП, помимо документов, определяющих функциональное назначение, описание применения и внутреннюю структуру пакета, должен присутствовать технологический документ, в котором в явном виде должны задаваться операции проектирования АСУ /или ее части/ с применением этого пакета. Такой документ намного облегчит процесс освоения пакета и позволит органически включить его в технологическую сеть разработки системы. Взаимоувязанные операции проектирования, описывающие применение конкретных средств автоматизации, будут формировать альтернативные участки в общей технологической сети создания АСУ.
Как указывалось ранее, операции проектирования могут быть различной степени детализации и относиться к различным уровням управления. Для практических целей достаточно трехуровневой иерархии. При этом операции проектирования первого уровня управления - суть этапы проектирования. Операции второго уровня соответствуют работам. А третий уровень составляют простейшие технологические операции проектирования.
Особенностью такой иерархии видов деятельности по созданию АСУ является то, что объектами непосредственного выполнения являются только технологические операции проектирования, т.е. операции последнего уровня иерархии. Операции двух высших уровней /работы и этапы/ являются интегрированными выражениями отдельных фрагментов технологических сетей, сформированных из простейших технологических операций и непосредственно не выполняются. Их выполнение реализуется посредством выполнения простейших технологических операций. Таким образом, становится понятным, почему требование существования формализованных алгоритмов преобразователей предъявляется только к операциям последнего уровня управления, т.е. к технологическим операциям проектирования.
