Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ проблем функционирования комплекса «станция-порт» 13
1.1. Характеристика технологических, организационных проблем и задач комплекса «станция-порт» 13
1.2. Анализ существующих подходов и методов совершенствования работы сложных ОТО на транспорте 24
1.3. Совершенствование работы комплекса на основе развития транспортной инфраструктуры и создания информационно- аналитического центра 38
2. Декомпозиция и агрегация транспортной инфраструктуры как средство совершенствования системы управления комплексом 41
2.1. Классификация подходов и методологические основы совершенствования систем управления 41
2.2. Формализованные механизмы обоснования схем реструктуризации станции и взаимодействующих объектов 56
2.3. Методика условной реструктуризации 62
2.4. Выводы 74
3. Математический аппарат (инструментарий) исследования 77
3.1. Характеристика математических проблем перевозочной работы 77
3.1.1. Виды нестационарности, и причины их вызывающие... 77
3.1.2. Трудно учитываемые и зашумленные данные о перевозочном процессе 81
3.1.3. Проблема некорректности вычислительных процедур 83
3.2. Совершенствование экспертных процедур генерирования знаний и принятия решений 89
3.3. Анализ, развитие и адаптация математического инструментария оптимизации систем управления 96
3.3.1. Классификация формализованных процедур исследования 96
3.3.2. Развитие и адаптация математического инструментария оптимизации систем управления 100
3.4. Выводы 108
4. Разработка структуры, системы функций и инструментария анализа информационно- аналитического центра станции 110
4.1. Цели, задачи и ограничения создания и функционирования информационно-аналитического центра комплекса ПО
4.2. Структура, функции и информационные потоки центра 111
4.3. Методика разработки морфологических моделей идентификации состояния комплекса 116
4.4. Выводы 124
Заключение 125
Литература
- Анализ существующих подходов и методов совершенствования работы сложных ОТО на транспорте
- Формализованные механизмы обоснования схем реструктуризации станции и взаимодействующих объектов
- Трудно учитываемые и зашумленные данные о перевозочном процессе
- Структура, функции и информационные потоки центра
Введение к работе
Более десяти лет Россия находится на пути социально-экономических преобразований, вызванных изменением структуры ее хозяйственной деятельности. Переход на рельсы рыночной экономики отразился, естественно, и на характере функционирования транспортных отраслей, важнейшей из которых для российских условий является железнодорожный транспорт.
Основополагающими тенденциями развития народного хозяйства страны, влияющими на направление и содержание реформирования транспортных отраслей, являются:
разрыв традиционных экономических связей и структуры коммуникаций бывших республик СССР;
усиление открытости страны для международного экономического сотрудничества;
регионализация российской экономики;
увеличение доли частной собственности в системе производства и оказания услуг населению (в том числе и на транспорте);
общемировые тенденции усиления роли информационно-управляющих систем во всех сферах нашей жизни;
ослабление государственного обеспечения восстановления и воспроизводства транспортного хозяйства (в том числе в сфере научных исследований).
Сказанное выше актуализирует задачу исследования транспортных проблем, изменяет технологию научного поиска, требует приближения результатов научной деятельности к их реальному внедрению.
Современное состояние системы железнодорожных перевозок можно проиллюстрировать следующим примером. На основе статистических исследований установлена структура затрат времени в процессе эксплуатации грузового вагона: в движении он находится только 22% времени, на технических станциях 38%, под грузовыми операциями 35%. За время среднего
7 оборота вагона (8,6 суток) он 13 раз обрабатывается на технической станции /145/. Очевидно, что ресурс совершенствования исследуемого технологического процесса имеется на каждом из указанных выше этапов.
Этот анализ убедительно свидетельствует о необходимости разработки новой структуры управления перевозочным процессом. Возможны различные направления совершенствования систем управления транспортными комплексами. В данной работе осуществляется попытка использовать для этой цели разрабатываемые ниже механизмы автоматизации и управления, опирающиеся на формализованные процедуры моделирования и принятия решений.
В системе целей трансформации управленческой структуры, технологий и задач перевозочного процесса должны присутствовать политические (обеспечивающие государственную безопасность), экономические и социальные задачи. Таким образом, реструктуризация отрасли и ее деятельность должны удовлетворять векторному критерию. Ранее все научные исследования, направленные на трансформацию системы управления и технологий перевозочного процесса, были подчинены, в основном, одному требованию - повышению эффективности и качества деятельности транспортных систем при заданных ограничениях на безопасность. Этот показатель легко оценивался численно перерабатывающей способностью станций и участков движения поездов, соотношением времени нахождения вагона в пути и на переработке и т. д. Учет же политических приоритетов, социально-экономических (в том числе экологических) требований приводит к необходимости оперировать не столь четкой и доступной информацией. Как следствие, это выводит нас на иные, более сложные, типы управленческих систем, оперирующих нечеткой и интуитивной информацией, способствует расширению спектра используемых средств моделирования и управления.
Важным ресурсом повышения эффективности работы транспортных систем является их способность быстро адаптироваться к изменяющимся
8 условиям социально-экономической и политической жизни страны и населения.
В настоящее время возникла проблема создания транспортных комплексов, обладающих потенциалом к реструктуризации. Под условной реструктуризацией здесь и далее понимается декомпозиция сложной системы на единичные, неделимые элементы и синтез из них подсистем с заданными целями функционирования путем агрегации исходных элементов. Т.е. реструктуризация рассматривается как ресурс и способ управления сложными транспортными объектами. К таким объектам относится комплекс «станция-порт», на примере которого ниже иллюстрируются разрабатываемые в работе механизмы автоматизации и управления технологическими процессами и производствами на транспорте.
Переломным моментом в создании нового поколения автоматизированных систем управления сортировочными процессами и движением поездов по участкам стало внедрение микропроцессорных средств управления. Они обеспечили эффективный стык напольных устройств контроля и управления и вычислительных систем, формируемых на базе ЭВМ и позволяющих внедрить в технологии работы транспорта современные кибернетические методы управления. В обозначенной сфере осуществлены многочисленные исследования, как со стороны общей теории управления, так и в рамкам транспортной тематики. Анализ этой литературы позволяет сформулировать основные направления исследований.
Степень разработанности проблемы
Материал настоящего диссертационного исследования базируется на многочисленных разработках отечественных и зарубежных исследователей. Некоторые из них кратко представлены ниже. При необходимости более подробный анализ литературных источников продолжен по тексту диссертации.
Общие вопросы теории систем изложены и развиты в диссертации на основе трудов Л.А. Баранова, Ст. Бира, В.В. Дружинина, И.С. Райбмана, Л.А. Растригина, Дж. Саридиса.
Проблемные вопросы управления сложными организационно-технологическими объектами (ОТО) на транспорте и в экономике, послужившие основой разрабатываемой идеологии, поставлены и решались в трудах B.C. Аркатова, В.Н. Иванченко, B.C. Лисенкова, А.И. Орлова.
Организация эксплуатационной работы на транспорте, нашедшая свое отражение в диссертационном исследовании, рассмотрена в трудах В.А. Буянова, Е.М. Тишкина.
В данной диссертационной работе использовалась также обширная литература, посвященная теории массового обслуживания, корреляционному и регрессионному анализам, теории оптимизации, экспертным методам, теории нечетких множеств и другим разделам математического моделирования. Эти вопросы (касающиеся диссертационного исследования) рассмотрены в трудах и монографиях А.Н. Гуды, Г.И. Белявского, Л.С. Берштейна, Л. Заде, СМ. Ковалева, Н.Н. Лябаха, Е.М. Ульяницкого, Г. Поттгоффа. Частные, но более близкие к теме диссертации, вопросы рассмотрены в работах М.А. Бутаковой, Д.Г. Вишневецкого, Е.В. Гольбан, Л.П. Кузнецова, А.Г. Кулькина, И.А. Солоп, С.Г. Чефранова, А.Н. Шабельникова и др.
Вместе с тем, для решения поставленной в диссертации проблемы (совершенствование работы припортовой станции), потребовалось сконцентрировать разнесенные по многочисленным публикациям результаты исследований и в ряде случаев адаптировать их с учетом особенностей использования.
Целью диссертационного исследования, таким образом, является разработка и совершенствование методов анализа и систем управления деятельностью сложных транспортных комплексов. В соответствии с данной
10 целью были поставлены следующие теоретические и практические задачи исследования:
Формирование на основе системного подхода системы мониторинга технологических процессов комплекса: грузовая станция, порты и прилегающие транспортные магистрали.
Классификация и формализация целей управления, разработка экспериментально-аналитических методов согласования противоречивых критериев, отражающих интересы различных сторон.
Обоснование применения комплекса математических моделей, повышающих адекватность исследования, и управления организационно-технологическими объектами.
Разработка методов и технологии условной реструктуризации ОТО.
Развитие системы управления межведомственным комплексом перевалки грузов.
Применение результатов теоретических и экспериментальных исследований для решения отдельных практических задач.
Объектом исследования данной диссертационной работы выступает комплекс, включающий грузовую станцию, порты и прилегающие транспортные магистрали, призванные на основе согласованных технологических процессов обеспечить бесперебойную и эффективную перевалку грузов (далее - комплекс «станция-порт»).
Предметом данного диссертационного исследования являются механизмы условной реструктуризации ОТО, система управления межведомственным комплексом, включающие математические методы рационализации процессов.
Научная новизна исследований
1. Расширен состав критериев, описывающих функционирование исследуемого комплекса «станция-порт» за счет введения, формализации и согласования экологических и экономических требований.
Разработана структура и механизм взаимодействия многоуровневой, межведомственной экспертной комиссии, обеспечивающей мониторинг и реализацию системы целей функционирования комплекса «станция-порт».
Предложена методика построения межведомственной сетевой модели реструктуризации объектов исследования, имеющая иерархичную структуру и отличающаяся интервальным заданием промежутков времени выполнения отдельных работ, учитывающие открытость системы.
Сформулированы и обоснованы требования к информатизации технологических процессов на грузовой станции (ГС).
Введена и обоснована классификация методов принятия решений в системе управления ГС: машинные, субъективные и комбинированные. Раскрыт неиспользованный потенциал последних, аккумулирующих (при определенных условиях) преимущества предыдущих и компенсирующих их недостатки.
Предложена методика морфологического и инструментального исследования задачи реструктуризации ОТО на основе применения когнитивного анализа и теории массового обслуживания.
Разработана технология условной реструктуризации сложных ОТО на основе развития квазиимитационного моделирования, заключающаяся в использовании временной схемы функционирования объекта реструктуризации, частично (в оптимальном сочетании) использующей его технический, технологический, организационный потенциал с учетом сложившейся конкретной ситуации.
8. Предложен механизм многоуровнего непрерывного планирования
работы комплекса «станция-порт».
Методологической и теоретической основой диссертационного исследования явились научные труды отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме, математиков и специалистов по управлению организационными системами.
В диссертационном исследовании использовались принципы системного, структурно-функционального и сравнительного анализов, статистические
методы (корреляционно-регрессионный анализ), теория массового обслуживания, теория нечетких множеств, имитационное моделирование.
Информационно-эмпирической базой исследования послужили экспериментально-статистические и экспертные данные функционирования сложных информационно-управляющих систем на железнодорожном транспорте, в частности, данные, характеризующие конкретный объект исследования.
Теоретическая и практическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что его основные методологические и методические выводы, инструментарий можно использовать как для теоретического анализа сложных процессов реструктуризации и управления ОТО на железнодорожном транспорте, так и для выработки практических рекомендаций по совершенствованию технологии их работы.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертационной работы докладывались на семинарах кафедр «Информатика» и «Управление эксплуатационной работой» РГУПС, 5-й Международной научно-технической конференции, г. Новочеркасск, 18-20 декабря 2002 года и на конференциях профессорско-преподавательского состава «Транспорт 2003 и 2004».
Материалы диссертации использовались автором при его участии в выполнении НИР РГУПС и других работах.
Результаты диссертационного исследования внедрены при создании методического, алгоритмического и программно-математического обеспечения систем управления сложными организационно-технологическими объектами железнодорожного транспорта в РФ ВНИИАС, при реструктуризации и совершенствовании грузовой станции Туапсе, в учебном процессе РГУПС.
Акты о внедрении прилагаются.
Основные положения диссертации опубликованы в тринадцати печатных работах.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 142 страницы машинописного текста, 20 рисунков, 7 таблиц, библиографию, содержащую 156 наименований.
Анализ существующих подходов и методов совершенствования работы сложных ОТО на транспорте
Руководство железными дорогами России на основе рекомендаций научных подразделений отрасли и экспертов хозяйствующих субъектов определила новую стратегию управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте. Она опирается на следующие идеи: реструктуризация структуры и параметров транспортной системы и, в том числе, подсистемы управления; информатизация и автоматизация всех звеньев перевозочного процесса на железнодорожном транспорте /48/.
В рамках первого направления предполагается, не нарушая принципа государственной безопасности, осуществить частичное разгосударствление отрасли с целью сформировать слой эффективных собственников. Мы не разделяем в полной мере данную концепцию. Опыт поспешной приватизации объектов народного хозяйства России свидетельствует: не всякий собственник является эффективным, частные интересы не совпадают с интересами государства, как в сфере обеспечения населения товарами и услугами (в нашем случае транспортными), так и в сфере национальной безопасности. Правильнее было «искать» эффективного менеджера.
Эта сфера преобразований отрасли, однако, не является предметом исследования данной диссертационной работы и далее не рассматривается.
По второму направлению предполагается переформулировать существующую четырехуровневую, и разрабатываемую пятиуровневую стратегию управления перевозочным процессом (по работам В.Н. Иванченко) в трехуровневую. Определены следующие три уровня технологического управления отраслью: центр управления перевозками (ЦУП); региональные центры управления перевозками (ЦУПР) и опорные центры (ОЦ) линейного уровня.
Первые два указанных уровня (ЦУП и ЦУПР) являются в своей основе планирующими. Они концентрируют разной степени интегрированную информацию, анализируют текущее состояние транспортного процесса в целом и регионе, и перспективы его развития. На этой основе выдаются рекомендации о характере необходимых управляющих воздействий. Непосредственной связи с «полем» эти уровни не имеют. Необходимая информация для анализа и принятия решений поступает с нижнего уровня, то есть от системы ОЦ.
Таким образом, основное отличие функционирования третьего уровня -опорных центров от деятельности ЦУП в том, что на нем реализуются не только планирующие функции, заключающиеся в организации перевозочного процесса на местах, но и управление им. Смысл последнего состоит в осуществлении технологических операций: прием груза к перевозке, погрузка, формирование и отправление грузовых поездов, обработка транзита и др.
Принятая концепция требует решения комплекса взаимосвязанных задач: определение оптимальной структуры ЦУПР и ОЦ; разработка механизмов внутреннего (в рамках отрасли) и внешнего согласования технологических операций по переработке транспортных потоков; оптимизация технологических процессов на местах.
Решение первого вопроса в настоящее время решается интуитивно на основе эмпирических данных. Важность и сложность этой задачи можно проиллюстрировать на примере динамики изменения числа и границ ОЦ на
СКЖД. Из материалов статьи /127/ следует, что за трехлетний период реструктуризации на СКЖД четырежды изменялась структура опорных центров этого транспортного объединения. Каждый раз затрачивались значительные финансовые, административные, материальные, кадровые и иные ресурсы, но желаемого эффекта достичь не удавалось. Уровень сложности этой задачи требует привлечения специализированных, формальных процедур, являющихся «усилителем» человеческого интеллекта.
В диссертации предложен формализованный механизм определения границ ОЦ, опирающийся на информацию о реально сложившейся обстановке, требованиях времени, отражающий интересы всех уровней управления отрасли. С помощью средств когнитивного анализа /38, 138/ определяются концепты -«точки» осуществления местной работы и характер связи между ними. Для полученного графа группой экспертов (процедура формирования адекватной реалиям экспертной группы, способной в полном объеме и с необходимой точностью решить поставленную задачу, также описана) определяются веса важности концептов и их связей. Методами теории распознавания образов /93, 139/ определяются центры тяжести системы - центры ОЦ и границы их «притяжения».
Разработку механизмов внутреннего и внешнего согласования технологических операций по переработке транспортных потоков предлагается осуществить за счет создания в ключевых точках информационно-логических центров, не совпадающих в границах своих действий ни с ОЦ, ни ЦУПР. Эти границы определяются требованиями полного информационного обеспечения задач управления в критической точке. В качестве такой точки в работе рассматривается комплекс «станция-порт».
Оптимизацию технологических процессов в рамках ОЦ в полном объеме, очевидно, можно выполнить лишь с привлечением современных средств информатизации и автоматизации, объединенных качеством, трактуемым как интеллектуализация процессов мониторинга и управления /39/.
Организационно-технологическая структура ОЦ согласно /48/, имеет следующий вид (рис. 1.3). В основе функционирования этого уровня автоматизации и информатизации лежит модель перевозочного процесса (МПП) линейного района, опирающаяся на информацию о состоянии объектов и выполняемых с ними операциях. Из рис. 1.3 следует, что собственно ОЦ состоит из двух уровней: сбора информации и ее переработки в соответствии с задачами центра.
Формализованные механизмы обоснования схем реструктуризации станции и взаимодействующих объектов
Проведенный в разделе 2.1 обзор методов управления и их анализ позволяют расширить потенциал инструментария автоматизации технологических процессов транспортных комплексов. В частности, это касается морфологического и когнитивного анализов, идей САПР и механизмов решения многокритериальных задач.
В силу отсутствия разработок по применению морфологического анализа в исследуемой сфере, ему в работе уделено особое внимание (раздел 4.3). Ниже прокомментируем опыт и особенности использования когнитивного анализа.
Когнитивный анализ широко используется для выявления структуры социально-экономических систем /38, 138/, и вследствие того, что системы управления на железнодорожном транспорте погружаются в экономическую среду функционирования, этот аппарат становится действенным методом их исследования. Данный вопрос достаточно хорошо проработан в исследованиях Л.П. Кузнецова /72-75/.
Следует указать на ряд ранних работ В.Н. Иванченко, предвосхитивших развитие когнитивного анализа в транспортной отрасли, например, /47/. Эти разработки объединялись под названием «информационно-логические устройства управления».
Необходимо также отметить, что сфера применения когнитивного анализа в последних указанных работах - технологические алгоритмы: логика исследуемого технологического процесса и схемы работы ЛПР. Это несколько иная (в отличие от выявления структуры сложной системы), и еще недостаточно проработанная сфера исследований.
Как следует из работ /38, 138/, и из исследования /144/, когнитивный анализ - один из механизмов, тесно связанный с работой экспертов, использующий их знания и опыт. То есть, по своей сути когнитивный анализ является экспертной процедурой, но в настоящее время связь между теорией экспертных оценок и когнитивным анализом в достаточной степени не проработана. В настоящей работе по этой причине экспертным процедурам уделено особое внимание (см. раздел 4.3).
Железнодорожная станция - сложное инженерное сооружение, состоящее из комплексов взаимосвязанных элементов: парков приема, формирования, отправления, сортировочных горок, грузовых районов, локомотивных и вагонных хозяйств и других. Их взаимовлияние определяет компоновку перечисленных элементов, последняя отражает специфику и характеризуется вектором показателей: время нахождения груза на станции, стоимость его обслуживания, сохранность подвижного состава и груза, экологическое давление на окружающую среду (загрязнение почв, воды, атмосферы, шумы, электромагнитное излучение и пр.).
Рассмотрим далее возможность использования идей автоматизированного проектирования железнодорожных станций (САПР ЖС) для «проектирования» решений в исследуемом комплексе.
Система САПР предполагает автоматизацию поиска рациональных проектных решений с определением оптимальных и субоптимальных вариантов топологии железнодорожных станций на базе применения аналитических, эвристических и иных машинно-ориентированных методов.
В /145/ дан перечень и краткий анализ наиболее перспективных методов, составляющих основу современных САПР ЖС. К ним относятся: - методы статистического моделирования; - вероятностные методы; - математические методы системного анализа, включающие (по мнению авторов /145/) Парето метод и метод Лагранжа; - метод системотехнического моделирования, основывающийся на знании технологии функционирования моделируемого объекта и использования ЭВМ; аналитический метод, сочетающий учет пространственного расположения объекта с его математическими параметрами; - теория графов; -экономико-математическое моделирование, учитывающее экономические показатели работы железнодорожных станций; методы линейного и динамического программирования, оптимизирующие решения на основе анализа транспортных потоков; - теория модулей и множеств.
Трудно учитываемые и зашумленные данные о перевозочном процессе
Зашумленность данных моделирования и принятия решений проявляется в двух аспектах: структурном и параметрическом.
В первом случае мы имеем дело с наличием в системе исследуемых отношений трудно учитываемых и неизвестных факторов. Например, в работе исследуемого комплекса учету и измерению поддаются: объемы перерабатываемых наливных грузов, изменения загрузки, связанные с сезонностью народно-хозяйственной деятельности. Трудно учитываемыми являются: природные факторы колебания загрузки комплекса, связанные с форс-мажорными обстоятельствами. К неизвестным следует отнести сбои в работе транспортного конвейера, связанного с отказами оборудования.
Использование современных технологий и методов создают дополнительные факторы, зашумляющие данные об исследуемом процессе. Так, если используется неадекватный математический аппарат, то с его помощью получаются выводы не соответствующие сути и логике исследуемых процессов. Этот вопрос подробно рассмотрен на примере данных, полученных по станции Батайск. Аналогичных исследований по исследуемому комплексу «станция-порт» не проводилось.
Следующий пример характеризует систему отношений «станция—порт» в целом. В силу коммуникационных проблем планирование работы станции (аналогично порта) не может в достаточной степени учесть производственные возможности порта (станции): порядок и объемы отгрузки грузов, используемые технические средства и другие. В определенной степени неизвестными (для станции) являются задержки судов по природным условиям.
Параметрическая зашумленность заключается в наличии ошибок в измеренных значениях некоторой исследуемой величины. Параметрами зашумленности являются вид шума (нормальный, экспоненциальный, равномерный и пр.) и его числовые характеристики: среднее значение, дисперсия, интервал задания и пр.
Приведем несколько иллюстративных примеров.
Весомер на сортировочной горке имеет лишь шесть градаций. Вес груза, указанный в документах, может не соответствовать действительности по разным причинам: завышен, чтобы груз был принят для перевозки; занижен, чтобы меньше платить за услуги по перевозке. Кроме того, искажение веса перевозимого груза может быть непреднамеренным - остатки смерзшегося угля, песка и т. д. Таким образом, нет способа узнать абсолютно точно массу скатывающего отцепа для адекватного построения модели скатывания.
Измерение скорости отцепа осуществляется с помощью скоростемера, имеющего «запланированную» ошибку измерения, определяемую техническим паспортом устройства.
Время прибытия состава на станцию, время разгрузки грузового судна в порту, моменты наступления предсказуемых природных явлений, влияющих на работу комплекса, и другие также не могут быть определены абсолютно точно в силу различных технических, организационных, природных и иных причин. Прогноз по приближенным данным, очевидно, по определению не может быть точным. Более того, проведение математических операций с приближенными данными часто увеличивает ошибку результата.
В качестве иллюстрации этого тезиса используем исследование модели, описывающей процесс свободного скатывания отцепа /93/ по горке: f = 1,463+2,004S+0,215S2-0,050S2\/ + 0l001K PS-0,059\/2l где t - время движения отцепа с весом Р, подшипником К по участку S (данные заданы в условных единицах). При S= 0,1-23,9м, Р = 0,1 -80т, К = 1 (подшипник качения) исходное уравнение примет вид зависимости времени от начальной скорости Кна участке: t = -0,059\/2-0,286\/ + 7,5 (3.1) из уравнения (3.1) легко следует: t(3M/c)-6,llc. Если из условий интервального регулирования время движения отцепа по участку следует увеличить на A t =0,5с, т.е. обеспечить время скатывания t =6,6 J с, то скорректированная по (3.1) начальная скорость составит величину V=2,16 м/с. Т. е. изменение / на 8,2 % влечет изменение скорости уже на 28 %.
Другой пример отрицательного влияния ошибки на результаты моделирования подробно рассмотрен в следующем подразделе при исследовании проблем некорректности математических моделей.
Структура, функции и информационные потоки центра
Рассмотренные выше методы моделирования сложных объектов и процессов железнодорожного транспорта, механизмы получения и выявления информации, являются основой разработки схемы системы мониторинга /30, 134/и управления, которая в этом случае представляет собой три уровня иерархии (рис. 4.1). Данная система состоит из следующих подсистем: 1. Мониторинг предприятия, включающий в себя блоки (компоненты): станция, порт. Здесь осуществляются наблюдение за функционированием указанных подсистем в отдельности, оценка их текущего состояния. 2. Мониторинг комплекса, содержащий блоки прогноза состояния и также оценки. На этом уровне (межведомственном) полученная информация интегрируется, и согласовываются интересы всего комплекса. 3. Мониторинг внешней среды, включающий блоки прогноза состояния и наблюдения за текущими значениями параметров и изменениями внешней среды. 4. Управления, включающего блоки регулирования и прогноза.
На рисунке 4.1 стрелками обозначены направления информационных потоков между подсистемами. Например: результаты наблюдения за работой станции (порта) передаются в интегрированном виде в подсистему более высокого уровня иерархии - систему мониторинга комплекса, а также в блок регулирования.
Структурная схема многоуровневой системы мониторинга
Подсистема регулирования функционирует в соответствии со следующим алгоритмом: 1. Формулирование системы целей регулирования. 2. Формализация и согласование критериев функционирования. 3. Сбор информации о состоянии и прогнозных значениях факторов, получаемых от подсистем мониторинга. 4. Обработка, анализ и согласование разнородной информации. 5. Выработка управленческих решений. 6. Определение необходимых ресурсов для реализации управленческих воздействий - технических, технологических, кадровых, правовых, экономических, финансовых и др. 7. Реализация регулирующих воздействий.
Функционирование этой подсистемы использует информацию от подсистем мониторинга и передает результаты своей деятельности в блок управления для исполнения и обратно в первичные системы для фиксации изменений: о целях функционирования комплекса, критериях оценки степени выполнения целей, рекомендованных вариантах решений, характера выполнения этих решений и т.д.
Предлагаемая система мониторинга реализуется на следующих принципах, рассматриваемых и исследуемых в частности в /75/:
Системности, которая означает исследование процессов взаимодействия отдельных составляющих частей, образующих полную систему.
Эмерджентности, заключающейся в данном случае во взаимосвязанности информации, получаемой в подсистемах различного иерархического уровня.
Целенаправленности, определяемой подчиненностью всех отдельных блоков и подсистем реализации единой системы целей, вырабатываемых на уровне системы управления региональным развитием.
Успешность реализации предлагаемого подхода существенным образом зависит от состава, и как мы видим, от сути конкретных методов. В связи с этим актуализируются три аспекта: 114 1. Формирование коллектива экспертов. 2. Разработка технологии их взаимодействия. 3. Развитие теории и методики исследования собственно состояния и динамики технологического процесса. Состав коллектива экспертов и организуемая ими работа должны удовлетворять ряду требований: - полноты (следует обеспечить согласованное решение всех основных и вспомогательных задач исследования: социальных, экономических, организационных, правовых, материальных и пр.); достаточной компетентности экспертов; - согласованности действий по решению поставленных задач; оперативности действий на всех этапах: постановки целей, выработки плана исследований, его реализации и анализа результатов; - гибкости взаимодействия отдельных элементов структуры разрабатываемой системы; - точности мониторинга и реализации управления; способности к структурной и параметрической адаптации в условиях нестационарного изменения внутренней и внешней среды.
Подробнее методика оценки качества экспертов рассмотрена в обширной литературе и в разделе 3.2 данного исследования.
Схематично технология взаимодействия экспертов и последовательность решения ими задач изображена на рис. 4.2. Она определяет схему информационных потоков в разрабатываемом информационно-аналитическом центре комплекса.
Схема реализует два уровня итераций: стратегический и тактический, учитывает систему внешних требований и ограничений.
