Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ построения и функционирования систем коллективного пользования "
1.1. Характеристика существующих систем обработки информации - 9
1.2. Принципы организации основных частей системы коллективного пользования - Z4
1.3. Структура системы управления народным хозяйст вом МССР
Глава 2. Математические модели составных элементов СВЦКП'
2.1. Модель информационных потоков в МССР - 46
2.2. Модель оптимального распределения информации на ВЦКП региона - 59
2.3. Модель многомашинного ВЦКП - 6&
2.4. Модель каналов связи региона - 63
Глава 3. Организационно-методические вопросы построения СВЦКП
3.1. Методика построения первой очереди СВЦКП - 100
3.2. Методика расчета затрат на создание и функционирование ВЦКП - ffS
3.3. Методика создания организационной структуры
Заключение - /g
Литература
- Принципы организации основных частей системы коллективного пользования
- Структура системы управления народным хозяйст вом МССР
- Модель оптимального распределения информации на ВЦКП региона
- Методика расчета затрат на создание и функционирование ВЦКП
Введение к работе
Важное место в экономической политике Коммунистической партии и Советского государства занимают вопросы совершенствования управления народным хозяйством страны. В.И.Ленин в работе "Очередные задачи Советской власти" управление страной, ее экономикой характеризует как главную задачу [і ].
На современном этапе развития социализма в нашей стране все большее значение приобретает проблема совершенствования управления народным хозяйством и его отраслями. В отчетном докладе ЦК КПСС ХХУІ съезду партии Л.И.Брежнев указывал: "Теперь, когда накоплен немалый опыт, когда лучше обозначились направления, по которым нужно двигаться вперед, мы можем и должны ускорить перестройку хозяйственного механизма. Для того, чтобы справиться с ней, предстоит выработать и провести в жизнь единую систему мер, охватывающих основные стороны руководства хозяйством". [2., с.ібз].
В XI пятилетке в стране осуществляются мероприятия по дальнейшему повышению эффективности планирования и управления экономикой, методов хозяйствования, созданию объединений, совершенствованию структуры и функций отраслевого и территориального управления. Как указывалось в докладе Н.А.Тихонова на ХХУІ съезде КПСС: "Главная задача одиннадцатой пятилетки состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, внемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы".[з],
Партия указывает, что для дальнейшего роста благосостояния советского народа необходимо использовать в современных условиях два основных рычага интенсификации и роста эффективности - ускорение научно-технического прогресса и совершенствование управления. Для осуществления этих мероприятий государство наметило ряд генеральных направлений. Первое - характеризуется комплексным подходом к управлению, который выражается в единстве политических и технических, экономических и организационных, социальных и экологических аспектов в процессе поиска эффективных решений. "Все стороны коммунистического строительства, - говорил Л.И.Брежнев, - тесно связаны между собой. Хорошо известно, что решение социально-политических задач зависит от экономических достижений. В свою очередь экономическое развитие во многом определяется тем, насколько успешно решаются социально-политические задачи" {2. C.I04J.
Другое генеральное направление совершенствования управления -программно-целевой подход. Этот подход ориентирует управление на конечные народно-хозяйственные результаты в любой области, он зависит от сложности внутриотраслевых и межотраслевых связей. Полный учет этих связей дает возможность своевременно выявлять узкие места.
Третье направление - это продолжение одного из законов социализма - планового подхода к организации управления.
Системной организации планирования по совершенствованию управления способствовало опубликование Госпланом СССР Методических указаний о порядке повсеместной разработки пятилетних планов по совершенствованию управления на XI пятилетку.
На современном уровне развития производственных отношений усложнение производства характеризуется возрастающими объемами обрабатываемой информации; такое положение требует от науки поиска новых форм сбора, передачи, обработки и хранения ее.
Роль информации, необходимой для выработки комплекса решений на всех уровнях управления, усиливается, к ней предъявляются более ', высокие требования.
Дальнейшее совершенствование управления становится возможным на основе эффективной обработки информации. Основой для этого является широкое внедрение в народное хозяйство автоматизированных систем управления (АСУ), экономико-математических методов (ЭММ) и мощных электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Главными направлениями успешной эксплуатации ЭВМ являются: внедрение типовых проектных решений, широкое использование периферийных устройств и создание интегрированных организационно-технологических систем управления.
Помимо общепризнанных, в состав задач АСУ должны войти: планирование социально-экономического развития союзных республик, областей, районов, т.е. более эффективное использование всех ресурсов этих регионов, управление торговлей, транспортом, здравоохранением, бытовым обслуживанием населения и другие. Для этой цели ведутся работы по созданию общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации на базе Государственной сети вычислительных центров и единой сети связи страны.
Использование ЭВМ в X пятилетке осуществлялось по ведомственному принципу. Такое положение наряду с положительными сторонами (централизация управления, планирования и другое) имеет ряд существенных недостатков. К ним следует отнести следующие основные: дублирование одних и тех же разработок (чаще математического и программного обеспечения), дробление мощностей, неполное использование ЭВМ, неэффективное использование высококвалифицированных специалистов, решение только части задач управления производством и другие.
Такое положение настоятельно требует поиска новых организационных форм использования дорогостоящих ЭВМ.
Наиболее прогрессивной из них является система коллективного пользования (СКП) вьгаислительными и информационными ресурсами, так как в пользу этой формы свидетельствует уже имеющийся отечественный и зарубежный опыт.
Подразделения, которые осуществляют обработку информации на базе СКП, получили название вычислительные центры коллективного пользования (ВЦКП). ВЦКП являются новой прогрессивной организационной структурой и обладают рядом отличительных от ведомственных ВЦ особенностей, к основным из которых можно отнести следующие:
1. Состав пользователей значительно расширяется, они могут ра ботать в режиме разделения времени, пакетной обработки данных и
Предприятия могут вместо дорогостоящих ЭВМ иметь недорогие терминальные устройства, с помощью которых осуществляется диалог с ЭВМ;
Затраты на решение задач управления производством существенно снижаются;
Повышается коэффициент загрузки ЭВМ;
Появляется возможность создания интегрированных подразделений по разработке информационное и математического обеспечения АСУП;
Более полное использование специалистов.
Проявлением более высокого уровня развития СКП является создание сети ВЦКП (СВЦКП) региона. Основной задачей функционирования СВЦКП является максимальное повышение надежности обрабатываемой управленческой информации. Сеть региона имеет свои особые преимущества, к которым следует отнести следующие: - возможность решения крупных задач (по частям на ВЦКП); возможность перераспределения вычислительных мощностей между ВЦКП; специализация отдельных ВЦКП на решении задач определенного класса; возможность значительного увеличения количества пользователей СКП.
Эта организационная форма в наибольшей степени соответствует проводимой партией реорганизации управления народным хозяйством.
Целью данной работы является анализ существующих отечественных и зарубежных СКП, исследование основных аспектов организационной структуры СВЦКП, построение математических моделей СКП и решение ряда методологических проблем по совершенствованию организационной структуры СВЦКП (на примере МССР).
В основе построения моделей составных элементов СКП лежат классические методы линейного программирования и теории массового обслуживания. Развивающиеся в последнее время методы имитационного моделирования в настоящей работе не использованы в силу высокой степени взаимосвязи между элементами СКП и отсутствия соответствующего математического и программного обеспечения.
В качестве объекта исследования выбрана МССР в силу следующих соображений:
В этой республике в одной из первых в стране регионов осуществляется реорганизация структуры управления народным хозяйством на базе элементов СКП;
Организационная и территориальная структура позволяет в наиболее оптимальные сроки осуществить создание СВЦКП в полном объеме;
Трехзвенная структура управления МССР (республика, район, объединение) позволяет проследить характерные иерархические связи, присущие аналогичным многоуровневым системам управления;
Результаты исследования могут быть использованы в аналогичных республиках без областного деления и областях страны с аналогичными системами управления.
Теоретические аспекты работы могут быть использованы разработчиками для проектирования аналогичных информационных структур.
Принципы организации основных частей системы коллективного пользования
Укрупненно система состоит из трех частей: собственно ВЦКП, каналов связи и терминалов на территории пользователей. Все эти составляющие выполняют одну цель - наиболее полное удовлетворение информационных потребностей различных пользователей,включая различные режимы работы.
Наиболее характерными показателями деятельности ВЦКП должны быть универсальность и модульный принцип состава задач. Эти требования способствуют дальнейшему наращиванию мощности СВЦКП с наименьшими затратами. К этим основным требованиям можно добавить и необходимость аппаратной, информационной и программной совместимости [17,23,27] . Этим требованиям в большей степени отвечает единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ), так как она сама строится по модульному принципу, что позволяет решать различные классы задач.
В Молдавии ВЦКП должны создаваться на базе многомашинных вычис-лительных систем. Такое положение дает возможность полнее использовать технику, глубже специализироватьоотдельные ЭВМ, а также повысить производительность и гибкость системы в целом.
Система обмена данными (СОД) ВЦКП имеет свои особенности,-функционируя в системе, на нее накладываются кроме прочих и некоторые специфические требования. К ним относятся: повышенная надежность, оперативность, точность передаваемых от пользователей и к пользователям сообщений. СОД СВЦКП можно отнести к сложным системам, которые необходимо строить по иерархическому принципу.
Главными вопросами создания СОД являются обоснование структуры сети и коммутации в информационных узлах. В настоящее время имеются два основных способа коммутации: система коммутации каналов (КК) и система коммутации сообщений (КС). Коммутация каналов имеет определенные достоинства, к которым прежде всего можно отнести относительную простоту узлов коммутации каналов и возможность работы в реальном масштабе времени.
К отрицательным моментам систем с коммутацией каналов можно отнести возможность перегрузок узлов, что снижает пропускную способность канала в целом.
Анализируя систему коммутации сообщений,можно сказать, что она дает возможность повысить пропускную способность канала, увеличить достоверность информации, возможность пользователям вести передачу на различного типа АПД, вести передачу на различных скоростях и с различным форматом сообщений.
При всех своих многочисленных положительных качествах КС является более эффективной нежели КК, но она не дает возможности ор-ганизовать передачу информации в реальном масштабе времени.
В сложных сетях обмена данных, с учетом особенности Молдавии, предпочтительно использовать комбинированные системы, строящиеся на двух принципах организации каналов ["58,15,227 . В зависимости от объемов передаваемой информации используется либо первый, либо второй принцип. СОД СВЦКП также делятся на межцентровую (МСОД) и абонентскую (АСОД) сети.
МСОД должна осуществлять функции связи между ВЦКП системы с помощью программно-аппаратурных комплексов сопряжения (ПАКС). Эти комплексы должны обеспечить: передачу данных между ВЦКП, высокую достоверность, а также возможность организации диспетчеризации данных в СВЦКП.
Создается межцентровая сеть на некоммутируемых каналах.
АСОД СВЦКП служит для связи пользователей с системой ВЦКП. К ним относятся телефонные и телеграфные сети, АПД, некоммутируемые каналы, также другие центры коммутации. Связь с ВЦКП пользователь осуществляет через абонентские пункты (АП)г как на основе коммутируемых, так и некоммутируемых каналов связи. Могут использоваться для этой цели также концентраторы данных (КД), которые дают возможность повысить достоверность информации и пропускную способность канала. КД размещаются в городах или районах и могут быть соединены с центральной коммутационной системой с помощью различных каналов связи.
Передача информации по абонентской сети может осуществляться как в реальном, так и в диалоговом режимах.
В настоящее время необходимо быстрее решить задачу создания концентраторов данных с тем, чтобы избежать использования малоэффективной существующей АПД, а также ускорить ликвидацию курьер-ной и почтовой передачи информации. Особый интерес представляет собой программное обеспечение (ПО) СВЦКП. Основным назначением ПО является обеспечение пользователей научно-обоснованными математическими методами решения комплекса задач управления производством.
ПО СВЦКП должно строиться в соответствии с общими требованиями и быть способней состыковаться с ПО других систем республики, а также общегосударственной. К другим функциям ПО можно отнести следующие: соблюдение сроков обработки информации, оперативность, простоту сбора, обработки и хранения ее, контроль полноты, универсальность банков данных, диалоговый режим, пополнение банков новой информацией, ее коррекцию и т.д.
Структура системы управления народным хозяйст вом МССР
Основой для выработки эффективной структуры системы коллективного пользования в МССР являются информационные потоки, циркулирующие в системе ее управления. Задачи этого потока можно свести к типовым задачам по соответствующим функциям управления, что дает возможность в системе обработки информации создавать блоки данных общего назначения. По объемам решаемых в системе задач можно определить и набор технических средств сбора, обработки и передачи информации, что является определяющим моментом для создания рекомендации по проектированию СВЦКП.
На уровне республики МССР (без областного деления и области с районным делением) различаются следующие уровни иерархии управления народным хозяйством:
1. Высший уровень управления - республика (область) со следую щими составляющими: а) отраслевые звенья управления (министерства, ведомства); б) межотраслевые звенья управления (Госплан, облшіан, ЦСУ и другие); в) директивные органы управления (Совет Министров республики, Президиум Верховного Совета республики, облисполком, обком партии и другие).
2. Средний уровень управления - район с соответствующими со ставляющими: отраслевыми, межотраслевыми и директивными подуров нями.
3. Низовои уровень управления - объединения (предприятия). Весь объем информации, свойственный вышеперечисленным уровням иерархии, можно разделить на техническую, технологическую, экономическую, организационную, экологическую, географическую и биоло 36 гическую и другие (табл.1).
Необходимо отметить тот факт, что в особенности экономическая информация в разных отраслях имеет свою специфику, она же составляет наибольшую часть всей массы информации (60$).
По данным 1979 г.[75J в МССР в составе экономической информации (в промышленности) - 46% ее приходится на учетную, 28% - на плановую, 15% - на отчетную, 6% - на оперативно-техническую и Ь% на прочую, а в сельском хозяйстве 88% -на учетную и 12$ - на плановую.
В группе предприятий находятся объединения, учреждения и организации производственной и непроизводственной сферы народного хозяйства. Они являются основными поставщиками информации для СВЦКП, причем информация предприятий, будучи выходной для своего уровня, является входной для других уровней управления, в том числе и
Информация предприятий состоит из внутренней (основная часть -96%) и внешней информации, служащей для вышестоящих организаций, а также для смежных предприятий (табл.2).
В таблице 3 даны отношения входной и выходной информации предприятий к общему объему обрабатываемой ими информации за год.
Используя результаты обследования предприятий (типичных) машиностроительной промышленности МССР, дало возможность определить долю входной и выходной информации предприятий ( у и Cz ) па отношению к общему объему информации, обрабатываемой на каждом из них (табл.3). Основньм видом информации на предприятиях является нормативно-справочная, доля которой составляет около 4% от общего объема обрабатываемой за год информации.
Районный уровень административно-хозяйственного управления Районное звено управления использует производственную, справочную и директивную информацию для принятия решений на своем уровне управления.
Весь объем информации районного уровня можно разделить на информацию, получаемую из предприятий,и информацию вышестоящих органов управления. Структура информации может быть охарактеризована следующим образом: доля объема информации предприятий, поступающая для обработки на районном уровне; - доля объема информации, посылаемой в виде директиви руководящих указаний районным уровнем управления на предприятия,по отношению к общему объему информации предприятий; cLs - доля информации, поступающая от вышестоящих органов по отношению к общему объему информации, обрабатываемой на районном уровне; К± - отношение объема входной к объему выходной информации.
Республиканский (отраслевой) уровень управления характеризуется наличием (около 46% от общего объема) входной информации от нижестоящих организаций. Внутренняя информация составляет около 30% и выходная - около 24%. На уровне министерств состав информации по функциям управления несколько инай: плановая информация - 31,5%, учетная - 6,9$, от четная - 24,6%, административная - 26,2%, аналитическая - 4,9%, прочая - 5,9%.
Существенным параметром на данном уровне является отношение объема входной к объему выходной информации (/) определенного объекта управления (табл.7), этот коэффициент необходим при составлении информационной модели республики.
Модель оптимального распределения информации на ВЦКП региона
В режиме пакетной обработки, с учетом особенностей информации для республики, можно сказать, что ее объем в данном режиме значительно выше, нежели в диалоговом, так как для каждой задачи вводится очень большое количество информации. Средний объем может составлять около 26000 символов на запрос.
Объем информации ответа системы пользователю при построении СКП представляет глубокий интерес. Вне зависимости от состава ТО можно сказать, что объем информации, передаваемый пользователю значительно больше, нежели объем информации, передавемый в систему приблизительно в 5 раз [36, 114/. В литературе предлагается коэффициент Си , который представляет собой отношение суммы объема информации между пользователем и ЭВМ на один запрос, К объему информации запросаfсредними значениями Си могут быть значения от 3 до 6.
Первым этапом создания сети ВЦКП республики является построение информационной модели региона, где изучается ряд вопросов, касающихся данной проблемы, такие как: 1. Объемы информации, циркулирующие в регионе; 2. Характер и содержание задач, решаемых в системе; 3. Региональные особенности поставщиков (пользователей) информации В параграфе рассмотрены параметры информационной модели управления народным хозяйством МССР. Приведены формулы расчета объемов информации на основных уровнях управления. Это является основанием для выбора состава технических средств (ЭВМ) вычислительного центра коллективного пользования (ВЦКП) региона. Кроме того, это позволяет говорить о возможности построения оптимального варианта циркуляции информации в сети ВЦКП республики.
В отечественной и зарубежной литературе в последние годы получила широкое освещение проблема синтеза сложных систем [II, 15, 26, 29, 33, 37, 41, 43, 49, 58]. Это объясняется, как уже отмечалось, необходимостью создавать: их оптимальными, т.е. с наименьшими материальными, трудовыми и финансовыми затратами.
Немаловажным является вопрос качества функционирования системы. Решая эту проблему, необходимо прежде всего изучить такие ключевые вопросы [7, 9, 13, 18, 20, 21, 23, 27, 46, 53, 68, 73, 74, 12б], как 1. Синтез структуры управляемой системы; 2. Синтез структуры управляющей системы; 3. Синтез структуры систем передачи и обработки информации (в том числе структуры информационно-управляющего многомашинного комплекса); 4. Синтез размещения пунктов обслуживания.
При решении этих вопросов самое широкое распространение получают модели математического программирования, методы теории массового обслуживания и статистического моделирования.
В настоящее время существуют модели синтеза структуры элементов в сложных системах, например, модель оптимизации структуры АСУ, модель оптимизации структуры систем обработки информации, модель оптимизации распределения средств в сложной иерархической системе, модели организационной структуры сложной системы, модель оптимизации систем связи и др. [126, 15, 37, 65, 68, 78, 71, 86, 93, 66, 120, 35, 36]. При этом используются различные методы формализации элементов, входящих в систему.
Основной задачей данного параграфа является рассмотрение модели размещения сети ВЦКЇЇ на территории МССР, а также показателей качества ее функционирования. Эту задачу можно представить следующим способом.
В республике существует /г населенных пунктов с индексами і -- I ...ft , где должны появляться необходимости в использовании ВЩШ. Также допускаем, что существует /тг возможных пунктов дислокации ВЩШ с индексами j = I ... пь . Предполагая объемы информации CLi 0 для обработки на ЭВМ, а также функцию приведенных затрат С /, С и) на проектирование, создание и эксплуатацию определенного числа каналов связи между пунктами И/ с пропускной способностью X/t знаков в единицу времени и функцию приведенных затрат fj (Ц-j) на созДание и эксплуатацию ВЩШ с производительностью j знаков в единицу времени, необходимо определить производительность Уу ВЩП и план X/j распределения, информации пользователей по ВЩШ так, чтобы получить минимум функционала:
Методика расчета затрат на создание и функционирование ВЦКП
Создание сложных дорогостоящих систем, какими являются СВЦКП, требуют разрешения таких коренных вопросов, как точное определение v еще в процессе проектирования капитальных вложений, эксплуатационных расходов на них, а также эффективности.
На основании существующих методик определения затрат и экономической эффективности функционирования АСУ автором разработана комплексная методика оценки затрат на проектирование и функционирование ВЦКЕІ.
Полные затраты представляют собой набор статей, основные из которых рассмотрены в данном параграфе. Статья "Капитальные затраты на создание ВЦКП" состоит из затрат на основное и вспомогательное технологическое оборудование, проектные и строительно-монтажные работы по зданию [30,108,114J .
Подробнее рассматривая статью "Технологическое оборудование", можно выявить следующие составляющие: - электронно-вычислительные машины (ЭВМ); - устройства перезаписи, считывания и контроля информации; - аппаратура приема-передачи информации по каналам связи.
С помощью формулы можно определить затраты на основное технологическое оборудование ВЦКП: CJL = Сс С/г, +SL+Xi), с ї 3.2.1 где: Cfgx0 - сумма капитальных вложений на все виды основного технологического оборудования, в тыс.руб; С і - отпускная заводская цена единицы каждого вида оборудования, в тыс.руб; tb; - количество основных ЭВМ І -ой модели; Si+Xi - количество ЭВМ резервных (горячий и холодный резерв); 4 - количество моделей. Под вспомогательным оборудованием мы подразумеваем следующие его виды: - силовое и энергетическое оборудование; - оборудование ремонтных мастерских; - измерительная аппаратура; - кондиционеры; - оргтехника; - инвентарь.
Общую сумму капитальных вложений на вспомогательное оборудование Сс$ (в тыс.руб.) можно определить из формулы: СЛ =/cf-ct-{a +S/+Xi) . о С# /С» где: Кf - коэффициент, учитывающий затраты на вспомогательное технологическое оборудование. Коэффициенты К1 0,1, или 10%, т.е. стоимость вспомогательного оборудования, составляет 10% от стоимости основного оборудования [88]. Затраты на транспортировку, монтаж, наладку, пуск ЭВМ и других устройств можно определить из формулы: где: ЦІЇИ Т:- " затРаты на монтаж, транспортировку, наладку и пуск основного технологического оборудования в тыс.руб.; « / - коэффициент, показывающий, какую часть составляют эти затраты от,стоимости технических средств ВЦКП. Из ( 88J можно сказать, что затраты на монтаж, транспортировку, наладку, пуск основного оборудования составляет 10% от стоимости технических средств, т.е. /Cj =0,I,
Приближенно отметим, что капитальные затраты на монтаж, транспортировку и наладку вспомогательного и прочего оборудования составляют Ъ% от стоимости его [88J.
Эти затраты могут быть выражены: 1 У 3.2.4 где: \ м „ - затраты на монтаж, транспортировку и наладку вспо могательного и прочего оборудования в тыс.руб.; К 3 - коэффициент, учитывающий эти расходы, Кь = 0,05, [88j . Полные капитальные затраты на монтаж, транспортировку, наладку основного и вспомогательного оборудования равны: ХСїСПі+Зї+Хі) 3.2.5 где: dHOf, - общие капитальные затраты на монтаж, наладку и транспортировку основного и вспомогательного оборудования в тыс.руб. Статья затрат на строительно-монтажные работы включает затраты на строительство здания ВЦКП и затраты на собственно монтажные работы.
