Содержание к диссертации
Введение
I. Основные направления совершенствования организации вычислительных процессов в АСУ предприятиями и производств венными объединениями с дискретным характером производства 15
1.1. Место и роль вычислительных процессов в организации обработки информации в АСУ 15
1.2. Тенденции развития и многовариантность организации вычислительных процессов 27
1.3. Анализ основных характеристик вычислительной обработки экономической информации в АСУ 50
1.4. Экономические вопросы совершенствования организации вычислительных процессов в АСУ 61
1.5. Выводы 66
П. Методические основы организации однородных вычисли тельных процессов в АСУ 7Q
2.1. Критерий экономической эффективности и ограничения при организации вычислительных процессов 70
2.2. Построение экономико-математической модели организации вычислительных процессов 79
2.3. Аналитический метод расчета достоверности информации на этапе вычислительной обработки 99
2.4. Выбор метода повышения достоверности информации на этапе вычислительной обработки 108
2.5. Структура временных затрат на организацию вычислительных процессов ИЗ
2.6. Выбор варианта организации режима работы вычислительного звена 132
2.7. Нормативный метод расчета стоимостных затрат на осуществление вычислительных процессов 140
2.8. Выводы 149
Ш. Совершенствование организации комплекса вычислительных процессов в АСУ 152
3.1. Анализ вариантов организации однородных вычислительных процессов **
3.2. Синтез комплекса разнородных вычислительных процессов на основе методов целочисленного программирования 184
3.3. Разработка методических основ получения исходных данных для моделирования 193
3.4. Эффективность применения экономико-математического моделирования вычислительных процессов в АСУП 222
3.5. Выводы 230
Заключение 235
Список использованной литературы
- Тенденции развития и многовариантность организации вычислительных процессов
- Экономические вопросы совершенствования организации вычислительных процессов в АСУ
- Аналитический метод расчета достоверности информации на этапе вычислительной обработки
- Синтез комплекса разнородных вычислительных процессов на основе методов целочисленного программирования
Введение к работе
В решениях ХХУІ съезда КПСС поставлена задача обеспечить дальнейший социальный прогресс общества, осуществить широкую программу повышения народного благосостояния. Важным условием для ее решения является широкое и эффективное использование вычислительной техники во всех отраслях народного хозяйства. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" указана необходимость "повышать качество и оперативность учета и статистики, совершенствовать учетную документацию и отчетность во всех звеньях народного хозяйства применительно к современным требованиям управления, планирования и анализа хозяйственной деятельности с эффективным использованием электронно-вычислительной техники [8, C.200J . Ванное значение экономии всех видов ресурсов и улучшения качественных показателей отмечалось в постановлениях последующих пленумов ЦК КПСС. Так, в постановлении декабрьского (1983 г.) Пленума ЦК КПСС подчеркивалось, что необходимо "сделать главный упор на «.. более полное использование производственного потенциала, всех материальных, трудовых и финансовых ресурсов" [іО, с.із] . В докладе тов.Черненко К.У. на июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС было обращено особое внимание "на повышение ответственности, творческий поиск путей, ведущих к наилучшему конечному народнохозяйственному результату" [9, с,40] .
Сказанное в полной мере относится ко всем процессам преобразования информации в автоматизированных системах управления предприятиями и производственными объединениями (АСУП), в том
~ 5 -
числе и к вычислительным процессам, которые являются центральным звеном системы обработки данных.
Важность задачи повышения эффективности организации вычислительных процессов в АСУП вызвана всё возрастающим объемом работ в области создания и внедрения АСУП, число которых в странах СЭВ только за 1976-1980 гг. возросло в 1,6 раза. В соответствии с некоторыми прогнозами ожидается двукратное увеличение действующих АСУП и трехкратное увеличение числа АСУТП в II пятилетке (см.табл.1) [бО, с.12] .
Таблица I Количество АСУ, созданных и планируемых к созданию в странах-членах СЭВ с 1970 по 1985 годы
Только в СССР за один 1983 год создано 670 автоматизированных систем для учета, планирования и управления [93, c.lj .
Современный этап развития автоматизации управления производством характеризуется не только ростом числа создаваемых АСУП, но и бурным развитием ее технической базы и математического обеспечения. Важность этого направления научно-технического прогресса была подчеркнута на ХУЛ съезде КПСС, где было указано на необходимость дальнейшего" ... совершенствования вычис-
_ 6 ~
лительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения, средств и систем сбора, передачи и обработки информации" [8, с.14б] .
Перевод АСУЇЇ на современную техническую базу (ЕС ЭВМ "Ряд-2") "коренным образом меняет условия использования вычислительной техники, включая технику программирования, обработку данных, организацию вычислительного процесса, характер взаимодействия потребителя с ЭВМ ..." - отмечал в выступлении на страницах партийной печати видный советский ученый академик В.М.Глуш-ков [36, с.41] . Все это ставит перед экономической наукой ряд проблем в области повышения эффективности использования вычислительной техники в АСУП, ибо "экономист всегда должен смотреть в сторону прогресса техники; иначе он неизбежно окажется отставшим" [5, o.I37j .
Учитывая широкий размах работ по применению ЭВМ в управлении производством, бурный прогресс в развитии средств вычислительной техники особенно важно избежать неоправданных затрат на организацию вычислительных процессов, в то же время обеспечив необходимый уровень оперативности и достоверности информации.
В настоящее время существует большое разнообразие вариантов организации вычислительных процессов, существенно отличающихся по стоимостным затратам. Поэтому становится очевидной необходимость проведения многовариантных расчетов по выбору оптимального варианта организации вычислительных процессов в АСУП на предпроектной стадии.
Эта проблема не нова. Еще в 1972 году Н.П.Федоренко отмечал: "Задача заключается в том, чтобы для любого экономического
объекта ... на основе его идентификации определить его собственный уникальный состав системы, а затем собрать ее из стандартных частей наилучшим, наиболее дешевым способом и в кратчайший срок с тем, чтобы полностью удовлетворить специфике объекта" [П4, с.4] .
Тем не менее, всё ещё не разработан ряд теоретических и методических вопросов исследования и повышения эффективности организации вычислительных процессов. В практике организации вычислительных процессов обычно отсутствуют многовариантные расчеты, что объясняется, прежде всего, недостатками в соответствующих теоретических разработках и методическом обеспечении.
Не разработаны модели вычислительных процессов в АСУП, в которых достаточно полно учтен перечень факторов, которые сегодня являются существенными при организации вычислительных процессов.
Недостаточно разработаны методические основы выбора наиболее рационального метода повышения достоверности информации на этапе вычислительной обработки, а также варианта организации режима работы вычислительного звена на предпроектной стадии создания АСУП.
Не разработан комбинаторный аспект решения задачи организации комплекса вычислительных процессов. Это является причиной того, что множество выбираемых вариантов организации вычислительных процессов ограничено возможностью выбора лишь однородных вариантов, исключая возможность оптимизации различных элементов вычислительных процессов. Большая размерность такой за-
r» Q ***
дачи требует разработки специальных методов решения, учитывающих особенности организации вычислительных процессов в АСУП.
Недостаточно разработана методика получения исходных данных для выполнения расчетов по технико-экономическому обоснованию выбора варианта организации вычислительных процессов.
Выявленные недостатки делают проблему исследования и повышения эффективности организации вычислительных процессов весьма актуальной, имеющей научное и практическое значение.
Таким образом, целью предлагаемой работы является разработка методических основ совершенствования организации вычислительных процессов на предпроектной стадии создания АСУП на основе экономико-математического моделирования.
Поставленная в диссертации цель достигается путем последовательного решения ряда задач, к числу которых относятся:
анализ недостатков в организации вычислительных процессов и обоснование проблемы исследования и повышения их организации на основе моделирования;
обоснование критерия эффективности организации вычислительных процессов и построение экономико-математической модели их организации;
анализ достоверностных характеристик организации вычислительных процессов и разработка методических основ выбора метода повышения достоверности информации на этапе вычислительной обработки;
анализ временных характеристик организации вычислительных процессов и разработка методических основ выбора варианта организации режима работы вычислительного звена;
анализ стоимостных характеристик организации вычислитель-
- 9 ~
ных процессов и методическое обоснование нормативов затрат, применяемых в модели;
анализ вариантов организации вычислительных процессов и разработка методических основ получения исходных данных для моделирования;
постановка и нахождение метода решения задачи оптимальной организации комплекса разнородных вычислительных процессов в АСУП.
Логическая последовательность исследования иллюстрируется рис.1.
Предметом настоящего исследования являются вычислительные процессы в АСУП. В качестве объектов исследования выступают автоматизированные системы управления промышленных предприятий с дискретным характером производства.
Методологической основой исследования являются марксистко-ленинская экономическая теория, постановления Коммунистической партии и Советского правительства по вопросам совершенствования управления производством.
Б качестве метода исследования выбрано экономико-математическое моделирование, предусматривающее взаимосвязанное определение стоимостных, временных и достоверностных параметров. В процессе моделирования использовались методы системного подхода, теории графов, целочисленного программирования, теории вероятностей и массового обслуживания.
Работа выполнена на основе трудов отечественных и зарубежных авторов по организации и проектированию АСЛІ, в том числе В.М.Глушкова, А.А.Воронова, С.А.Абрамова, К. М. Бе лика нова,
Цели и задачи исследования
Обоснование критерия и ограничений при выборе варианта организации вычислительных процессов
Выбор метода повышения достоверности информации на этапе вычислительной обработки
Построение эко-номико-ма тема ти-ческой модели организации однородных вычислительных процессов
Выбор варианта организации режима работы вычислительного звена
Разработка методики получения исходных данных для моделирования
Анализ типовых вариантов организации вычислительных процессов
Синтез комплекса разнородных вычислительных процессов в АСУП
Оценка результатов исследования
Рис.1. Логическая последовательность исследования
- II -
Б.М.Жеребина, А.Н.Зажарского, А.П.Иванова, И.А.Кручинина, А.Г.Мамиконова, А.А.Модина, В.Р.Окорокова, Р.В.Соколова, В.В.Щуракова и др.
В работе использована документация по создают АСУ ряда машиностроительных и приборостроительных предприятий.
Научная новизна предлагаемой работы состоит в следующем.
На основании систематизации и обобщения многочислен^ них научных работ построена экономико-математическая модель, учитывающая основные факторы организации вычислительных процессов на современном этапе.
Разработана методика выбора метода обеспечения требуемой достоверности информации на этапе вычислительной обработки по критерию минимума затрат процессорного времени, необходимых для его реализации.
Разработана методика выбора варианта организации режима работы вычислительного звена на предпроектной стадии создания АСУП, включающая выбор способа распределения оперативной памяти, уровня мультипрограммирования, введение ориентировочных приоритетов задач.
Выполнен анализ на ЭВМ нескольких десятков тысяч распространенных и перспективных вариантов организации вычислительных процессов в стоимостном, временном и достоверностном аспектах, позволяющий уточнить область их эффективного применения.
Разработан алгоритм синтеза вариантов организации комплекса разнородных вычислительных процессов на основе мето-
""* -і-«с —
дов целочисленного программирования.
Результаты проведенных в диссертации исследований позволяют предотвратить неоправданные затраты на организацию вычислительных процессов благодаря многовариантным расчетам и выбору варианта с минимальными затратами при удовлетворении требований к показателям качества информации на предпроектной стадии создания АСУП.
Тема диссертации разрабатывалась как важнейшая в соответствии с координационными планами научно-исследовательских работ ВУЗов по экономике на I98I-I985 годы по проблеме "Совершенствование информационного обеспечения АСУП" (приказ Минвуза СССР № 650 от 12 июня 1981 г.).
Возможность и целесообразность моделирования вычислительных процессов в АСУП подтверждены практикой.
Апробация и внедрение результатов настоящего исследования проведены в рамках хоздоговорных научно-исследовательских работ, выполненных в НВЦ ЛЙЭИ им.ПЛольятти при участии диссертанта в качестве ответственного исполнителя и исполнителя.
Основные результаты были внедрены в ПО "Знамя Октября" (г.Ленинград) в порядке выполнения хоздоговорной НИР на тему "Разработка и внедрение методики по совершенствованию процессов преобразования информации задач АСТПП в АСУП" (номер гос. регистрации отчета 8I03468I) и в ЛОМО им.В.Й.Ленина в порядке выполнения хоздоговорной НИР на тему "Разработка методических основ совершенствования организации и выбора направления раз-
вития информационного обеспечения ИА.СУ" (номер госрегистрации отчета 01.83.0023028).
Годовой экономический эффект от моделирования вычислительных процессов для отдельного объекта составляет около 50 тыс.руб. Это свидетельствует о достаточно высокой эффективности предлагаемого метода.
Основные положения диссертации доложены и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах: научно-практических конференциях Ленинградского ордена "Знак Почета" инженерно-экономического института имени Пальмиро Тольятти, 1982-1984; совещании-семинаре по межвузовской научно-исследовательской теме "Совершенствование информационного обеспечения АСУІГ, Ленинград, 1983; краткосрочном семинаре "Использование ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ в совершенствовании управления производством и организация КЦ0 СВТ", Ленинград, 1984.
По теме диссертации автором опубликованы 5 работ общим объемом 1,4 печ.листов.
Диссертация состоит из введения, трех глав, объединяющих пятнадцать параграфов, заключения, указания литературы и приложений, содержащих исходные данные, программное обеспечение и результаты экспериментов.
Первая глава содержит постановку проблемы исследования эффективности и совершенствования организации вычислительных процессов в АСУП.
Вторая глава посвящена разработке методических основ мо*-делирования вычислительных процессов и построению модели в
достоверностном, временном и стоимостном аспектах,
Третья глава содержит анализ распространенных и перспективных вариантов организации однородных вычислительных процессов, методику их оптимального синтеза, а также методику получения исходных данных для моделирования и оценку результатов исследования.
Тенденции развития и многовариантность организации вычислительных процессов
Возрастание роли научно-технического прогресса в повышении эффективности промышленного производства на современном этапе носит глобальный характер, затрагивает все стороны производства, в том числе, и систему управления.
Это находит свое отражение в бурном развитии, совершенствовании и росте многообразия форм, методов и средств управления, что в свою очередь определяет многовариантность организации процессов управления производством, в том числе вычислительных процессов.
Организация вычислительных процессов зависит от множества различных факторов, определяющих ее многовариантность. Все эти факторы могут быть разбиты на две группы: факторы, определяющие многовариантность организации отдельного вычислительного процесса; факторы, определяющие многовариантность организации только комплекса вычислительных процессов. Разумеется, что факторы первой группы вносят разнообразие в организацию комплекса вычислительных процессов в целом, поскольку связаны с организацией отдельных его составляющих.
Наличие последней группы факторов многовариантности организации вычислительных процессов вызвано различиями в вычисляемых показателях. Рассмотрим основные факторы многовариантности организации вычислительных процессов, представленные на рис.1.2. более подробно.
Одним из важнейших элементов организации вычислительного процесса является тип вычислительного звена. Под вычислительным звеном понимается процессор с оперативной памятью определенной емкости (простое вычислительное звено) или несколько процессоров с общей оперативной памятью определенной емкости (сложное вычислительное звено).
Основной технической базой создания и развития АСУП в настоящее время являются ЕС ЭВМ. Совместимость и единство технической базы ЕС ЭВМ и обусловливает многовариантность организации вычислительных процессов.
Номенклатура различных устройств ЕС ЭНУ1 насчитывает в настоящее время около 180 единиц оборудования, из них более 30 единиц составляют процессоры и устройства оперативной памяти [44 с.4] . Кроме того, все более широкое применение в различных системах управления находит в настоящее время система малых ЭВМ (СМ ЭВМ), номенклатура различных устройств которых насчитывает свыше 170 единиц [79, с.4] .
Поскольку тип вычислительного звена определяется не только типом процессора, но и емкостью оперативной памяти, которая может наращиваться в определенных пределах, на базе процессора одного типа можно создать несколько различных типов вычислитель-пых звеньев. Например, на базе процессора ЕС-2622 могут быть образованы 3 вычислительных звена, отличающиеся емкостью оператив- ной памяти, которая может составлять 128, 256 и 512 Кбайт.
По нашим оценкам количество только простых типов вычислительных звеньев на базе ЕС ЭВМ составляет более лительного процесса заключается помимо многовариантности также в том, что разница в стоимости вычислительных звеньев различных типов весьма значительна и колеблется от нескольких десятков тысяч до миллионов рублей (например, стоимость процессора ЕС-2655 с оперативной памятью емкостью 4096 Кбайт превышает стоимость процессора ЕС-2635 с оперативной памятью 256 Кбайт более чем в 10 раз).
В настоящее время уже разрабатывается новая очередь EG ЭВМ (иРяд-Зп) - универсальных, высокопроизводительных ЭВМ с быстродействием порядка сотен миллионов операций в секунду, основанных на новом нетрадиционном подходе к организации вычислительных процессов, новой идеологии макроконвеерных вычислений, позволяющих объединять для решения задач любой размерности неограниченное число процессоров. К концу 80-х годов быстродействие наиболее мощ Q ных вычислительных комплексов составит 5 10 операций в секунду [97, о.5] .
В последние годы началась разработка и производство второй очереди СМ ЭВМ, которые будут представлены пятью классами машин, обладающих значительно большей (по сравнению с первой очередью) производительностью: старшие модели машин этой очереди будут иметь быстродействие несколько миллионов операций в секунду при емкости оперативной памяти до I 2 Мбайт \В1, C.8J . Машины этой серии найдут широкое применение в различных областях народного хозяйства, в том числе, и в системах управления.
Широкое развитие в ближайшие годы получат микропроцессорные системы с низкой стоимостью вычислительной мощности, которые явятся основной элементной базой для построения ЭВМ четвертого поколе - ЗІ -ния.
Разработка и широкое внедрение средств микропроцессорной техники является одним из главных разделов программы работ в области науки и техники, сформулированной в "Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на І981-1985 годы и на период до 1990 года". Результаты некоторых прогнозов потребности промышленности стран-членов СЭВ в средствах вычислительной техники приведены в табл.1.3. [бО, с.б] .
Экономические вопросы совершенствования организации вычислительных процессов в АСУ
Анализ эффективности функционирования АСУП на современном этапе показывает, что уровень ее в ряде случаев недостаточно высок.
Одной из основных причин этого является отсутствие достаточно глубокого обоснования выбора варианта организации процессов преобразования информации в АС2ИІ на предпроектнои стадии с точки зрения его экономической эффективности. Указанный недостаток невосполним на стадиях технического и рабочего проектирования. В связи с этим в последние годы наблюдается тенденция к возрастанию доли затрат на выполнение предпроектных работ в общем объеме предпроизводственных затрат на создание АСУП [58, с.26] .
Необходимость более глубокого технико-экономического обоснования выбора варианта организации обработки информации относится ко всем подсистемам технологического процесса преобразования информации в АСУП, в том числе, и к вычислительным процессам, целесообразность самостоятельного рассмотрения которых была показана в п.1.1.
Данные, представленные в табл.1.10, характеризуют затраты на организацию вычислительных процессов в гипотетических АСУ предприятиями различных классов. Они получены по результатам анализа приведенных затрат на организацию однородных вычислительных процессов на базе различных вариантов их организации (см.п.3.1),
Как следует из таблицы, разность между приведенными затратами на осуществление вычислительных процессов с помощью наиболее дорогого и наиболее дешевого варианта весьма существенна и составляет 1160 5570 тыс.руб./год. Разумеется, что в реальных условиях при учете требований к оперативности и достоверности информации, которые приводят к уменьшению числа конкурентоспособных вариантов, эта разность становится меньше. Однако, она свидетельствует об опасности неоправданного расходования значительных средств на организацию вычислительных процессов в АСУП.
Анализ литературных данных и опыта выполнения на практике расчетов по технико-экономическому обоснованию организации вычислительных процессов в АСУП на предпроектной стадии позволил выявить ряд существенных, на наш взгляд, недостатков.
Во-первых, в отечественной и зарубежной литературе отсутствует единство мнений по поводу критерия эффективности организации вычислительных процессов в АСУП. Так, в работе 33, 0.34 в качестве такого критерия предлагается показатель экономичности в виде приведенных затрат, в работах [ЭО, с.109; 118, с.ЗО] - в виде полных затрат, в работе [і25І - стоимостновременной показатель. Вопрос о правильном выборе критерия эффективности организации вычислительных процессов в АСУП является далеко не праздным, т.к. от его решения зависит, какому из конкурентоспособных вариантов будет отдано предпочтение. К тому же современная постановка задачи требует рассмотрения не одного, а нескольких критериев, таких как стоимость, время, достоверность и т.д.
Во-вторых, в большинстве известных работ отсутствует взаимосвязанное рассмотрение совокупности показателей экономической эффективности организации вычислительных процессов и качества информации, получаемой в результате вычислительной обработки. Так, в работе [333 делается акцент на рассмотрение временных характеристик вычислительных процессов, в работе [і02] - досто-верностных, а в работах 13, 64] в основном рассматриваются стоимостные показатели. Такой подход может привести к тому, что выбранный на его основе вариант, являясь оптимальным с точки зрения одного обобщенного показателя, является неэффективным или даже неприемлемым с точки зрения другого показателя.
Аналитический метод расчета достоверности информации на этапе вычислительной обработки
Систематические ошибки делятся на две группы: ошибки, вызванные отказами вычислительных звеньев, и ошибки, связанные с отказами программного обеспечения.
Под отказом вычислительного звена понимается событие, состоящее в частичной или полной утрате работоспособности вычислительного звена и приводящее к невыполнению или неправильному выполнению тестов или задач пользователя. Для восстановления работоспособности вычислительного звена при отказе требуется проведение его ремонта или регулировки.
Условимся также, что отказы, обнаруживаемые с помощью программно-аппаратных средств контроля и поэтому не требующие для своего обнаружения применения тестов и специальных средств программного контроля, в дальнейшем будем называть явными отказами, а отказы, которые могут быть обнаружены лишь с помощью тестов и средств программного контроля - неявными отказами.
Тогда явные отказы, будучи всегда обнаружены, не влияют на достоверность вычисления показателей.
Вероятность же возникновения ошибки в показателе при его вычислении, вызванной отказами вычислительного звена ( РЛ111 . ) представляет собой вероятность возникновения хотя бы одного неявного отказа за время вычисления показателя. Поскольку поток отказов можно считать простейшим пуассо-новским потоком, то вероятность возникновения хотя бы одной ошибки, вызванной неявными отказами вычислительного звена за время "Ьткч»: » может быть определена по формуле:
Возникновение отказов программного обеспечения обусловлено тем, что реальные исходные данные могут иметь значения, отличные от заданных техническим заданием и от проверенных при испытаниях программ, что может вызвать различные аномалии.
Аналогично отказам вычислительного звена отказы программного обеспечения могут быть классифицированы на явные, т.е. выявляемые операционной системой без использования специальных средств программного контроля (например, отказ "деления на нуль"), и неявные, для обнаружения которых требуется использование специальных программных средств контроля. Поскольку явные отказы программного обеспечения обнаруживаются операционной системой, то они не могут привести к ошибочному вычислению показателя. Следовательно, вероятность появления ошибки в показателе при его вычислении, вызванной отказами программного обеспечения ( Р" ), представляет собой вероятность возникнове-ния хотя бы одного неявного отказа программного обеспечения при вычислении показателя.
Вероятность появления ошибки, вызванной отказами программного обеспечения ( Рош" » зависит от сложности и качества его разработки, от тщательности отладки, а также от количества содержащихся в нем машинных команд и не зависит от типа вычислительного звена.
Таким образом, вероятность появления систематической ошибки в показателе, получаемом в результате осуществления вычислительного процесса без применения методов повышения достоверности информации ( ошч 1 )» с Учетом того, что величины PDTK по S4 J » OUiYt и Рош. малы, может быть определена по формуле: Xr W iPW (2.13) Возникновение случайных ошибок на этапе вычислительной обработки вызвано сбоями в работе вычислительного звена.
Под сбоями вычислительного звена понимается событие, состоящее во временной утрате работоспособности вычислительного звена и характеризуемое возникновением ошибки при выполнении тестов и задач пользователя. Для восстановления работоспособности вычислительного звена при сбое требуется проведение повторных действий по решению теста или задачи (их частей) или повторных их загрузок в оперативную память.
Вероятность появления ошибки, вызванной сбоями в работе вычислительного звена ( Р Л1 . ) зависит от типа вычислитель-ного звена и определяется не количеством машинных команд, а временем их выполнения и законом распределения во времени сбоев в работе вычислительного звена.
Синтез комплекса разнородных вычислительных процессов на основе методов целочисленного программирования
Анализ диапазонов изменения удельных весов эксплуатационных и приведенных к годовому исчислению единовременных затрат на организацию вычислительных процессов показывает, что последние составляют основную долю приведенных затрат на организацию вычислительных процессов и их удельный вес колеблется по вариантам от 60$ до 82$ при малых годовых объемах вычислительных работ (Q = 5 10 10 операций/год) и от 54% до 73% при большом годовом объеме вычислительных работ (Q = 5»10 операций/год) (см.рис.3.16). Удельный вес эксплуатационных затрат в общем объеме приведенных затрат на организацию вычислительных процессов хотя и значительно меньше удельного веса приведенных к годовому исчислению единовременных затрат, все же весьма существенен, имеет широкий диапазон изменения по вариантам, который составляет от 18$ до 40$ при малых годовых объемах вычислительных работ ( Q = 5 I09 10 операций/год) и от 27$ до 46$ при большом годовом объеме вычислительных работ ( 0. = 5« 10 операций/год) (см.рис.3.17). Поэтому при расчете годовых приведенных затрат на организацию вычислительных процессов не следует пренебрегать ни одной из указанных выше составляющих.
Таким образом, приведенный выше анализ диапазонов изменений удельных весов различных составляющих эксплуатационных и единовременных затрат на организацию вычислительных процессов показывает, что все они могут принимать существенные значения и, следовательно, должны учитываться при расчете годовых приведенных затрат на организацию вычислительных процессов.
Следует отметить, что при годовых объемах вычислительных работ менее 5» 10 операций/год нецелесообразно использовать варианты, основанные на базе собственных вычислительных звеньев типа ЕС ввиду недостаточно полной их загрузки и, следовательно, низкой эффективности организации вычислительных процессов, а представляется рациональным применение малых ЭВМ или организа-ция вычислительных процессов на базе вычислительных центров коллективного пользования.
Проведенный количественный анализ модели позволяет сделать вывод о её адекватности. Последняя достигается за счет построения модели, включающего три этапа.
Первый этап состоит в установлении на качественном уровне состава параметров модели методом её построения в графовой форме с использованием обратных отображений конечных результатных параметров. При этом на качественном уровне достигается включение в модель максимального количества параметров, которые теоретически влияют на конечные результатные параметры.
Второй этап состоит в отборе из первоначального перечня параметров лишь тех из них, влияние которых представляется существенным.
Наконец, третьим этапом является практическая проверка построенной модели путем сравнения полученных на ней результатов с фактическими данными, характеризующими вычислительные процессы, осуществляемые на реальных производственных объектах. Так, сравнение полученных результатов расчетов по базовому варианту с фактическими показателями организации вычислительных процессов в АСУ ПО "Знамя Октября" (с временем решения отдельных функцио t-i _Lo4 — нальных задач, коэффициентом загрузки ЭВМ, уровнем достоверности информации, а также полученными методом прямого счета годовыми приведенными затратами на организацию вычислительных процессов) показало, что отклонения полученных в результате расчетов по модели значений параметров от фактических лежат в пределах 20$ - для достоверностных, 15% - для временных и 4% « для стоимостных показателей. Это вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к точности расчетов на предпроектнои стадии создания АСУЇЇ.
Анализ точности расчетов по модели показал, что основным источником погрешности является погрешность в исходных данных. Последняя в случае необходимости может быть уменьшена за счет повышения тщательности обследования объекта.
3.2. Синтез комплекса разнородных вычислительных процессов на основе методов целочисленного программирова ния Рассмотренная во второй главе модель организации вычислительных процессов позволяет осуществить выбор рациональной организации однородных вычислительных процессов, т.е. организации, в основе которой лежит один из возможных выбираемых вариантов. Однако, в общем случае, организация вычислительных процессов может быть осуществлена на базе комплекса вычислительных процессов (как однородных, так и разнородных), т.е. вычисление различных показателей (группы показателей) заданного набора может выполняться различными вариантами. Такая организация вычислительных процессов часто имеет место на практике.
Выбор оптимального варианта организации комплекса вычислительных процессов выполняется по критерию минимума приведенных затрат при соблюдении заданных требований к достоверности и оперативности вычисляемых показателей.
