Содержание к диссертации
Введение
1. Исследование особенностей функционирования систем управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли в современных социально-экономических условиях 13
1.1. Анализ особенностей современных систем управления процессов подтверждения качества фармацевтической продукции 14
1.2. Структурно-логическая модель типовой компоненты управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли .23
1.3. Обзор используемых технологий и способов управления используемых в управлении процессами процессами подтверждения качества фармацевтической продукции 26
1.3.1. Обзор подходов и способов исследований систем управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции 27
1.3.2. Обзор программного обеспечения, используемого для автоматизации управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции 29
1.3.3. Анализ применимости научных подходов к реализации систем управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции 33
1.3.4. Параметры и показатели эффективности управления процессами подтверждения качества фармацевтической продущии 36
1.4. Особенности выбранного научного подхода к решению задачи управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных подразделений 39
Выводы по разделу 44
2. Разработка эталонной структурно-лингвистической формальной модели описания процессов подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли 47
2.1. Разработка подкласса двойственно-атрибутных метаграмматик 48
2.2. Разработка единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели процессов подтверждения качества фармацевтической продукции 51
2.3. Особенности иерархической схемы метаграмматики, описывающей процессы подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли .66
2.4. Особенности единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели процессов подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой
торговли 69
Выводы по разделу 71
3. Разработка способа управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли на предприятиях оптовой торговли 73
3.1. Особенности разработки процедурной компоненты, способа управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли .74
3.2. Разработка алгоритма синтаксического анализа- разнородных сертификационных данных 76
3.3. Разработка процедуры ускорения синтаксического анализа разнородных сертификационных данных 81
3.4. Разработка способа управления* процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли 84
Выводы по разделу 88
4. Особенности реализации предложенного способа управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции при создании автоматизированной системы на предприятиях оптовой торговли 90
4.1. Особенности разработки программного комплекса' для управления' процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли .91
4.2. Особенности реализации алгоритма синтаксического анализа разнородных сертификационных данных 101
4.3. Особенности реализации пользовательского интерфейса подсистемы, реализующей способ управления процессов подтверждения качества фармацевтической продукции 108
4.4. Экспериментальная проверка разработанного способа управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли
111
Выводы по разделу 117
Заключение .-. 118
Список использованных источников
- Структурно-логическая модель типовой компоненты управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли
- Разработка единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели процессов подтверждения качества фармацевтической продукции
- Разработка алгоритма синтаксического анализа- разнородных сертификационных данных
- Особенности реализации алгоритма синтаксического анализа разнородных сертификационных данных
Введение к работе
Актуальность.
В настоящее время наиболее социально и экономически значимыми задачами в рамках информатизации здравоохранения РФ и большинства зарубежных стран являются оперативная подготовка и принятие корректных решении в процессах обеспечения населения качественными лекарственными средствами. Анализ 'данных процессов показал, что в последние годы наблюдается неуклонный рост объема поставляемой на рынок некачественной и фальсифицированной фармацевтической продукции (ФП). Решение задачи обеспечения населения качественными лекарственными средствами в этих условиях невозможно без разработки и внедрения систем управления процессами подтверждения качества (ППК) на предприятиях оптовой торговли фармацевтической продукцией.
Современный этап развития подобных систем характеризуется
существенным расширением сетей территориально-распределенных
подразделений (филиалов) предприятий; усложнением структур и связей ППК ФП, как специфичного вида современных бизнес-процессов; увеличением объемов (до сотен Гб) обрабатываемых в ППК ФП разнородных сертификационных данных (РСД) - сопроводительных документов, подтверждающих качество фармацевтической продукции; увеличением требований к оперативности, полноте, достоверности решения задач управления, перечню предоставляемых классов РСД.
В то же время, проведенный анализ показал, что существующие способы и системы управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли не в полной мере позволяют реализовать достоверную, оперативную обработку (в том числе дистанционную и распределенную) значительных объемов РСД, а также возрастающие требования отечественных и международных стандартов, технических регламентов, условий договоров.
В частности, анализ существующих подходов (ситуационное управление, экспертные системы, нейросетевые алгоритмы) к реализации функций управления
ППК ФП на предприятиях оптовой торговли, показал, что в рамках большинства из них невозможна разработка компактных, легко-модифицируемых процедур, учитывающих особенности сложноструктурированных РСД, сложную, изменяющуюся многоуровневую структуру распределенных процессов сбора, обработки больших объемов РСД, необходимых для генерации и выбора вариантов при принятии управленческих решений.
В этих условиях, преодоление сложившегося объективного противоречия
между существенно возрастающими требованиями к оперативности, качеству
проведения ППК ФП и возможностями существующих способов, систем
управления, возможно на пути разработки и внедрения в практику оптовой
торговли ФП новых способов управления, учитывающих
сложноструктурированный характер РСД и сложную изменяющуюся структуру специфических ППК ФП.
Анализ работ отечественных и зарубежных ученых, в первую очередь, Атакищева О.И., Волкова Л.М., Городецкого В.И., Довгаля В.М., Емельянова С.Г., Николаева А.В., Охтилева М.Ю., Сизова А.С., Фу К., Фомичева П.Б., Хомского Н., Юсупова P.M. и других, показал, что существуют определенные предпосылки к решению задач управления ППК ФП в рамках структурно-лингвистического подхода на основе атрибутных метаграмматик (МГ). Для данного подхода характерны: возможность создания компактных моделей ППК ФП; повторное использование их фрагментов; простота представления сложной многоуровневой структуры; параллелизм и модульность построения систем правил принятия решений. В тоже время в рамках данного подхода в настоящий момент не созданы формальные модели, способы, алгоритмы, ориентированные на данную предметную область и учитывающие специфику ППК ФП, что не позволяет удовлетворить существующие высокие требования по оперативности при заданном уровне достоверности обработки РСД.
В связи с вышеизложенным, актуальной научной задачей является разработка способа управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли в рамках структурно-лингвистического подхода.
Объектом исследования в данной работе являются системы управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на современных предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных филиалов.
Предмет исследования - способы управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли.
Цель исследований - повышение оперативности управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли на основе разработки способа управления в рамках структурно-лингвистического подхода.
Частными задачами исследования являются:
Исследование особенностей функционирования систем управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных филиалов в современных социально-экономических условиях. Постановка основной задачи и выбор частных задач исследований.
Разработка нового подкласса атрибутных метаграмматик в качестве основы для представления структуры и семантики при формальном моделировании процессов подтверждения качества фармацевтической продукции. Создание, на основе разработанного подкласса метаграмматик, эталонной структурно-лингвистической формальной модели описания процессов подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных филиалов.
Разработка способа управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных филиалов в рамках структурно-лингвистического подхода. Разработка процедурной компоненты способа управления - алгоритма синтаксического анализа разнородных сертификационных данных, учитывающего особенности предложенной эталонной структурно-лингвистической формальной модели.
4. Реализация и апробация предложенного способа управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции при создании автоматизированной системы управления процессами на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных филиалов.
Научная новизна результатов, заключается в следующем:
Разработан новый подкласс двойственно-атрибутных метаграмматик (ДАМГ) в качестве формальной основы для описания структуры и семантики ППК ФП, отличающийся введением глобальных (унаследованных и синтезированных) атрибутов на уровне схемы метаграмматики и локальных (унаследованных и синтезированных) атрибутов в составе отдельных грамматик, что позволило учесть сложные семантические зависимости ППК ФП, а также существенно сократить число продукций и правил вычисления атрибутов по сравнению, с атрибутными метаграмматиками.
Разработана единая эталонная структурно-лингвистическая формальная модель ППК ФП на основе предложенного подкласса ДАМГ, отличающаяся единой компактной схемой взаимодействия разнородных ППК ФП, введением признака приоритета выбора правила согласования для повышения оперативности грамматического разбора. Данная модель позволяет учесть специфические синтаксические и семантические особенности ППК ФП за счет введения и обработки (вычислений) унаследованных и синтезированных локальных и глобальных атрибутов.
Для единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели ППК ФП, разработан алгоритм синтаксического анализа в качестве процедурной компоненты способа управления ППК ФП, основанный на разработанной модифицированной процедуре пузырьковой сортировки и отличающийся наличием этапа предварительной сортировки обрабатываемых данных, а также выбором приоритетных правил грамматического разбора ДАМГ, позволяющим повысить оперативность грамматического разбора.
Разработан способ управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных подразделений, на основе единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели ППК ФП и
использовании алгоритма синтаксического анализа ДАМГ, позволяющий повысить оперативность управления ППК ФП.
Методы исследований основаны на использовании теории формальных грамматик и метаграмматик, общей теории управления, анализа сложных распределенных информационно-технических комплексов и систем, поддержки принятия решений в интеллектуализированных системах управления, искусственного интеллекта.
Практическая ценность проведенных исследований заключается в том, что ее результаты позволили:
разработать на основе предложенного подкласса ДАМГ единую эталонную структурно-лингвистическую формальную модель ППК ФП на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных подразделений, позволившую существенно (приблизительно в 8 раз по сравнению с атрибутными метаграмматиками) сократить число продукций и правил вычисления атрибутов;
разработать алгоритм синтаксического анализа, ориентированный на предложенную единую эталонную формальную модель, основанный на модифицированной процедуре пузырьковой сортировки и позволивший повысить оперативность грамматического разбора в 1,6-1,9 раза по сравнению с лучшими из известных алгоритмов синтаксического анализа;
реализовать предложенный способ управления ППК ФП - аналитическую обработку предварительно отсортированных РСД, с выбором приоритетного правила грамматического разбора, при создании программного комплекса PharmCert, позволивший повысить оперативность управления (снизить время типового цикла управления) в среднем на 12 % по сравнению с известными способами управления ППК ФП.
Реализация и внедрение
Результаты диссертационного исследования были использованы в рабочем процессе ЗАО Фирма ЦВ «Протек» г. Москва в рамках проекта «Сертификаты», а так же в учебном процессе Курского государственного технического университета в рамках дисциплин «Системы искусственного интеллекта»,
«Метрология, стандартизация и сертификация программного обеспечения», «Сети ЭВМ и Телекоммуникации», что подтверждается соответствующими актами.
Апробация и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на международной конференции «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий в инновационных проектах» (г. Сочи, 2006), на всероссийской научно-технической конференции «Искусственный интеллект в XXI веке» (г. Пенза, 2003), на семинарах кафедры ПО ВТ Курского государственного технического университета. Разработанное устройство, на основе которого реализован алгоритм синтаксического анализа, защищено патентом Российской Федерации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 1 изобретение и 1 статья по перечню журналов и изданий, рекомендуемых ВАК.
Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателем проведена разработка формальных моделей многоуровневых атрибутных метаграмматик [36,52], разработана структурно-функциональная организация устройства сортировки, основанного на модифицированной пузырьковой сортировке [76]; разработана структурно-функциональная схема подсистемы продукционного вывода [37]; исследованы особенности функционирования и организации процессов автоматизированного управления на современных предприятиях с сетью территориально-распределенных подразделений [35, 50].
На защиту выносятся
Двойственно-атрибутные метаграмматики, позволяющие за счет введения глобальных и локальных атрибутов существенно сократить число продукций и правил вычисления атрибутов, а также алгоритмическую сложность правил за счет разделения областей видимости атрибутов.
Единая эталонная структурно-лингвистическая формальная модель процессов подтверждения качества фармацевтической продукции, разработанная на основе предложенного подкласса двойственно-атрибутных метаграмматик, позволяющая учесть специфические синтаксические и семантические
особенности процессов за счет введения и обработки (вычислений) унаследованных и синтезированных локальных и глобальных атрибутов.
Алгоритм синтаксического анализа разнородных сертификационных данных, на основе единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели процессов подтверждения качества фармацевтической продукции и предложенной модифицированной процедуры пузырьковой сортировки, позволяющий повысить оперативность грамматического разбора в 1,6-1,9 раза за счет исключения повторного анализа атрибутов при построении дерева разбора.
Способ управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных подразделений, позволяющий повысить оперативность управления процессами в среднем на 12% для типовых условий, за счет построения дерева разбора с выбором приоритетных правил и согласованного вычисления локальных и глобальных унаследованных и синтезированных атрибутов в грамматиках и схеме метаграмматики.
Области возможного применения. Результаты диссертационной работы могут найти применение при построении автоматизированных систем управления ППК продукции, входящих в состав ERP-систем крупных предприятий с сетью территориально-распределенных подразделений, а также при создании сложных систем электронного документооборота.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы. Общий объем работы составляет 127 страниц, включая 27 рисунков, 12 таблиц, список использованных источников состоит из 93 наименований.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, научная новизна, практическая ценность, представлены основные научные положения, выносимые на защиту.
В первом разделе на основе проведенных исследований особенностей и характерных тенденций развития современных социальных и экономических систем, с акцентом на такой важный их класс, как системы предприятий с территориально-распределенной структурой оптовой торговли ФП, с учетом
научно-технических предпосылок решения задач управления в подобных системах, анализа наиболее распространенных систем управления ППК ФП, сформулированы цель, основные направления и задачи диссертационного исследования.
Во втором разделе, в рамках решения второй задачи исследований, для моделирования с учетом выявленных особенностей ППК ФП, разработан новый подкласс метаграмматик - двойственно-атрибутные метаграмматики (ДАМГ).
В результате уточнения структурно-логической модели типовой компоненты управления ППК ФП и на основе разработанного подкласса ДАМГ, создана единая эталонная структурно-лингвистическая формальная модель ППК ФП, позволившая учесть при моделировании особенности большинства процессов управления ППК ФП, представить многоуровневую структуру иерархических процессов управления в распределенных подразделениях корпорации в виде единой формальной модели, интегрирующей описания отдельных бизнес-процессов схемы.
В третьем разделе, в рамках третьей частной задачи исследования, разработан структурно-лингвистический способ управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли. В качестве процедурной компоненты структурно-лингвистического способа управления ППК ФП разработан алгоритм синтаксического анализа для предложенной единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели ППК ФП (на основе ДАМГ), в котором для предварительной сортировки цепочек и для выбора правил согласования на каждом шаге предусмотрена разработанная в рамках диссертационного исследования модифицированная процедура пузырьковой сортировки.
В четвертом разделе предложенный способ управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли внедрен в программный комплекс (ПК PharmCert). Проведены сравнительные оценки основных показателей функционирования предложенного комплекса с известными.
В заключении приводятся основные результаты диссертационного
исследования.
Структурно-логическая модель типовой компоненты управления процессами подтверждения качества фармацевтической продукции на предприятиях оптовой торговли
Проведенный анализ развития систем управления ППК ФП выявил следующие основные тенденции: расширение сетевой структуры территориально-распределенных подразделений предприятий, усложнение структур и внутренних связей между разнородными процессами, увеличение числа обрабатываемых классов РСД, ужесточение требований к оперативности при сохранении заданной достоверности обработки РСД.
При изучении характерных особенностей ППК ФП на предприятиях оптовой торговли была разработана структурно-логическая модель типовой компоненты управления ППК ФП в виде основных модулей и информационных потоков (см. рис. 1.9.). Данная структурно-логическая модель, описывающая основную деятельность подразделения, отличается от существующих единством представления различных этапов управления, а так же выделением функциональных потоков деятельности. Полнота и единство описания позволяет в дальнейшем использовать ограниченный набор комплексных процедур в составе процессов обработки РСД, что уменьшает сложность создания, модификаций и расширения схемы взаимосвязанных процессов управления.
На предприятиях оптовой торговли типовая компонента управления ППК ФП реализует следующие функции: - обеспечение разделенного доступа пользователей к информации о документах качества; - создание, хранение, изменение, удаление электронных копий документов качества; - отслеживание необходимости проведения исследований, сертификации, декларирования соответствия продукции; - блокирование продаж товара, не имеющего полного комплекта документов, подтверждающих качество; - управление архивом бумажных оригиналов документов качества;
Структурно-логическая модель типовой компоненты управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли — формирование оперативной отчетности о некачественном (забракованном) товаре; — формирование отчетности по комплектам документов качества поставляемой и отгружаемой продукции; — тиражированных копий и подбор оригиналов к отгружаемой продукции; — организация процессов заверения копий документов качества; — координация и передача в электронном и бумажном видах информации по отгружаемой продукции клиентам и между подразделениями предприятия; — принятие и обработка претензий по комплектам документов, подтверждающих качество фармацевтической продукции; — формирование аналитической отчетности по процессам системы с целью учета, контроля, планирования и прогнозирования деятельности.
Разработанной структурно-логической модели типовой компоненты управления ППК ФП присущи следующие свойства: — централизованность - консолидация всех данных в едином хранилище; — расширяемость - использование типовых модулей и настроек; — гибкость - гибкие параметры настройки подразделений на основе типовых модулей; — надежность - обеспечение высокого организационно-технического уровня и квалифицированного персонала единственно в головном предприятиях.
Основными элементами процессов управления в составе типовой компоненты являются документы, подтверждающие качество фармацевтической продукции (документы качества). Документы качества различаются по типу: сертификат соответствия, декларация, паспорт завода изготовителя, регистрационной удостоверение, протокол испытаний и др. Каждый из типов обладает определенным, отличным от других, набором атрибутов. Например, регистрационный номер, дата выдачи, выдавшая организация, зарегистрировавший орган и др. Отличительной особенностью документов качества является то, что для оперативного тиражирования их копий, необходимо хранить их отсканированные электронные образы. Документы качества объединяются в комплекты, состав которых зависит от категории привязанной фармацевтической продукции и от схемы ее сертификации (обязательной или добровольной). Таким образом, ППК ФП характеризуется большим количеством обрабатываемых разнородных элементов, сложных, в том числе, иерархических зависимостей между различными многоуровневыми процессами.
Исследования показали, что некоторые из задач управления ППК ФП не могут быть формализованы по тем или иным причинам. Принятие решений в таком случае возлагается на персонал - лиц принимающие решения (ЛПР) на основе полученных результатов работы ППК ФП. ЛПР осуществляет функции, недоступные для процедур типовой компоненты, например, устраняет коллизии в заведенных документах качества при отсутствии в них формальных отклонений.
Проведенный анализ с помощью структурно-логической модели показал сложный иерархический характер взаимосвязей ППК ФП, наличие большого числа правил и ограничений, соответствующих требованиям отечественных и международных стандартов, итерационный характер управления, необходимость вычисления большого числа параметров на основе поступающих РСД. Все это в большой степени затрудняет принятие решений и требует поиск адекватного математического аппарата, учитывающего в первую очередь высокую структурную сложность, большое число правил и ограничений.
Разработка единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели процессов подтверждения качества фармацевтической продукции
При разработке способа управления ППК ФП в рамках структурно-лингвистического подхода одной из наиболее важных задач является разработка формального описания модели ППК ФП, позволяющего отразить структурные и семантические особенности современных систем управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных подразделений.
Проведенный анализ структуры процессов подтверждения качества фармацевтической продукции показал, что данные процессы состоят из последовательности этапов - комбинаций вызовов модулей-процедур, типовых для различных процессов. Исследование особенностей этих процедур выявило возможность их унификации и использования одних и тех же параметризированных процедур для выполнения аналогичных этапов в составе различных процессов, функционирующих в разных территориально-распределенных подразделениях предприятия оптовой торговли объединенных в едином информационном пространстве. В рамках выбранного структурно-лингвистического подхода, формальное описание ППК ФП представляет собой метаграмматику, в которой формальные грамматики отдельных уровней реализуют функционирование модулей-процедур в составе ППК ФП.
Для отражения особенностей структур ППК ФП было решено использовать атрибутную компоненту грамматик в составе МГ. В состав атрибутной компоненты входят унаследованные и синтезированные атрибуты, относящиеся к терминальным и нетерминальным символам алфавита грамматик, а также правила их вычисления. Для каждого унаследованного атрибута продукции ставится в соответствие правило его вычисления, с использованием известных на данном шаге значений атрибутов правила подстановки. Значения унаследованных атрибутов начального нетерминального символа задаются. Синтезированным атрибутам правила подстановки так же ставится в соответствие правила их вычисления, с тем отличием, что эти атрибуты могут быть получены только после применения минимум следующего за текущим правилом подстановки.
Анализ ППК ФП в территориально-распределенных подразделениях предприятий оптовой торговли показал, что в рамках работы одного процесса на разных уровнях в отдельных грамматиках используются одни и те же атрибуты, например, код подразделения, тип процесса, код заголовка документа перемещений и другие. Для уменьшения числа создаваемых атрибутов внутри отдельных грамматик, сокращения числа правил согласования типа АА (атрибут-атрибут) между грамматиками разных уровней, сокращения числа правил вычисления атрибутов было предложено ввести в состав метаграмматики атрибутную компоненту глобальной области видимости - глобальную атрибутную компоненту. На уровнях отдельных грамматик, входящих в состав метаграмматики атрибутные компоненты предложено называть локальными.
Введенные глобальная и локальная атрибутные компоненты (составляющие) содержат унаследованные и синтезированные атрибуты. Причем, в правилах вычисления локальных атрибутов используются значения глобальных атрибутов, а правила вычисления глобальных атрибутов зависят только от других глобальных атрибутов.
Модификацию известного класса атрибутных метаграмматик, посредством введения глобальной и локальной атрибутных компонент, было предложено называть двойственно-атрибутными метаграмматиками (ДАМГ). Далее следует формальное описание ДАМГ.
Разработанный подкласс двойственно-атрибутных метаграмматик представляется в виде следующей формальной системы: MG = ({G},W,A), (2.1) где {G} = {G7y, .}- совокупность атрибутных формальных грамматик. W- общая схема метаграмматики. As— глобальная атрибутная составляющая вида: As= X,Qf,n! ,R , (2.2) где Х- множество атрибутов, Qf,Qp - множества функций и предикатов соответственно — правил вычисления атрибутов, заданных на множестве X со значениями во множестве R. Каждая, входящая в состав {GJ, і-ая грамматика j-ro уровня, представляет собой систему вида: G,y = (УКіі,УТу,Ру,$Л, где VNij- множество нетерминальных символов; VTjj - множество терминальных символов; Ри множество правил подстановки вида: В а/3 при Вє (Уу)\огє (УЛ,)+,/?є (УТУ; Sy начальный нетерминальный символ. А0 - локальная атрибутная составляющая / ой грамматики у-го уровня. Атрибутная составляющая Aj} представляется в стандартном виде: A{i= Xu,QJ]j,npij,Rij , (2.3) где X,j- множество атрибутов символов из (VSiJuVTiJ), Qj-j&py- множества функций и предикатов - правил вычисления атрибутов, заданных на множестве XfJ со значениями во множестве Яу, зависящие от значений из As- глобальной атрибутной составляющей. Каждое из множеств атрибутов X и Ху состоит из двух непересекающихся подмножеств унаследованных и синтезированных атрибутов [х\ и [х\, [Ху],, и [х,Д соответственно. Атрибуты, представленные в квадратных скобках, подразделяются на унаследованные и синтезированные и помечены нижними индексами «/г» и «s» соответственно. Значения атрибутов вычисляются согласно правилам, входящим в соответствующую атрибутную составляющую. Правила согласования грамматик, входящих в состав ДАМГ, имеют известные интерпретации: порождение, предшествование, инициализация, допущение, и при необходимости могут быть дополнены.
Данный подкласс МГ отличается от существующих введением глобальной атрибутной составляющей As и модификацией правил вычисления локальных атрибутов грамматик в зависимости от As. Двойственный характер предложенного подкласса заключается в использовании унаследованных и синтезированных атрибутов локальной и глобальной областей видимости, Атрибуты локальной области видимости доступны только в рамках отдельной формальной грамматики, входящей в состав метаграмматики. Глобальные атрибуты доступны для изменений на всех уровнях схемы метаграмматики, что создает предпосылки для выполнения упреждающих действий при грамматическом разборе.
Разработка алгоритма синтаксического анализа- разнородных сертификационных данных
Для решения задачи разработки способа управления процессами подтверждения качества, в рамках структурно-лингвистического подхода в предыдущим разделе созданы эталонное описание объекта - единая эталонная формальная структурно-лингвистическая модель ППК ФП, описывающая допустимые комбинации непроизводных элементов для рассматриваемых классов образов. В рамках разработки процедурной основы распознавания, в данном подразделе описаны основные особенности разработанной процедурной компоненты способа управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных подразделений в современных социальных и экономических условиях.
Проведенные исследования в первом и втором разделах диссертации показали высокую сложность решаемых задач управления ППК ФП, определяемую специфическими особенностями предметной области, увеличением объемов и числа классов РСД, развитием сетей территориально-распределенных подразделений современных социально-экономических систем, возрастающими требованиями отечественных и международных стандартов, изменяющегося законодательства. Проведенный анализ существующих алгоритмов показал, что в прямой постановке настоящей задачи исследования, с учетом существующих требований, в настоящий момент не существует алгоритмов, позволяющих учесть специфические особенности разработанной формальной моделей ППК ФП на основе ДАМГ.
Разработка способа управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли в рамках структурно-лингвистического подхода включает в себя разработку последовательности процедур, реализующих основные этапы цикла управления, шаги синтаксического анализа разнородных сертификационных данных.
Синтаксический анализ представляет собой процедуру, которая для исходной цепочки символов из некоторого терминального алфавита определяет, принадлежит ли она некоторому языку L(G), порождаемому формальной грамматикой G, и если ответ положительный, то строится дерево вывода этой цепочки в грамматике G.
Существует две основных стратегии синтаксического анализа: «сверху-вниз» и «снизу-вверх». При нисходящем анализе дерево грамматического разбора строиться от начального нетерминала S, пока не будут достигнуты все листья дерева, слева направо строятся промежуточные вершины. При этом формируется левый вывод цепочки. При восходящем анализе дерево строится от листьев к корню — нетерминалу S и строится правый вывод цепочки. Также на практике используются комбинированные алгоритмы «сверху-вниз» и «снизу-вверх», рассчитанные на использование характерных особенностей обрабатываемых данных.
Для учета особенностей разработанного в предыдущем разделе подкласса ДАМГ необходимо разработать ориентированную на данных подкласс процедурную основу способа управления. Поскольку в предложенном подклассе ДАМГ введены глобальные и локальные атрибуты, необходимо предусмотреть процедуры их инициализации и вычислений. Также нужно учесть используемые в схеме метаграмматики различные типы правил согласования и наличие приоритетов выбора правила согласования на отдельных уровнях метаграмматики.
Исследование особенностей РСД показало, что на уровне внутренних категорий управления G07 обязательным условием срабатывания грамматики является существование всех путей дерева разбора возможных для входящих правил согласования TS. Необходимо заложить данную особенность в процедурную компоненту способа управления.
Разрабатываемая процедурная компонента способа управления должна быть устойчивой к модификациям формальных грамматик при появлении новых типов документов качества, при изменении отдельных правил вычисления атрибутов. Тем самым обеспечивается простота модификации формальных описаний в рамках структурно-лингвистического подхода, т.е. единожды разработанные процедуры синтаксического анализа не требуют постоянной переработки при малейших изменениях ППК ФП и РСД.
В рамках решения третьей задачи диссертационного исследования в качестве процедурной компоненты структурно-лингвистического способа управления ППК ФП разработан алгоритм синтаксического анализа. Разработанный алгоритм основывается на поиске «в глубину» - комбинированном (сверху-вниз и снизу-вверх) синтаксическом анализе для предложенной единой эталонной структурно-лингвистической формальной модели ППК ФП на основе ДАМГ, в котором для предварительной сортировки цепочек и для выбора правил согласования на каждом шаге предусмотрена разработанная в рамках диссертационного исследования модифицированная процедура пузырьковой сортировки.
Предложенный алгоритм синтаксического анализа начинается с предварительной подготовки — сортировки обрабатываемых цепочек РСД, установки значений глобальных атрибутов. Далее в цикле выполняется поиск «в глубину» с возвратами по иерархической схеме ДАМГ с выбором приоритетного правила согласования. Для каждой используемой в поиске решения грамматики, имеющей несколько входящих правил согласования TS, проверяется ее выводимость (наличие всех путей в дереве разбора) по каждому из правил TS. При применении правил согласования и подстановки вычисляются унаследованные и синтезированные атрибуты как на уровне грамматики (локальные), так и на уровне общей схемы метаграмматики (глобальные).
Особенности реализации алгоритма синтаксического анализа разнородных сертификационных данных
Реализация и апробация предложенного способа управления и его процедурной компоненты, алгоритма синтаксического анализа РСД, проводились при их внедрении в программный комплекс PharmCert. В качестве исходных данных использованы массивы РСД, полученные при функционировании СУРП в подразделениях предприятия оптовой торговли фармацевтической продукцией ЗАО ЦВ Фирма «Протек».
Для сокращения времени экспериментальной проверки после осуществления пробных проверок корректности результатов обработки РСД, фиксировалось среднее на данном типе ППК ФП время их выполнения.
Экспериментальная проверка предложенного способа и алгоритма была нацелена на определение параметров достоверности и временной сложности. Сравнение предложенного алгоритма синтаксического анализа проводилось по сравнению с известными алгоритмами Эрли и полного перебора. Для экспериментальной проверки оперативности обработки РСД в ППК ФП были использованы наиболее критичные к продолжительности общего цикла управления процессы обработки приходных документов качества и документов перемещений, процессы инвентаризации товара, процессы сертификации товара, а также процессы подготовки комплектов документов качества к отгружаемой продукции. Среднее число использованных продукций и обработанных документов качества в час показано в табл. 4.2.
Проведенная экспериментальная проверка временной сложности синтаксического анализа при управлении ППК с использованием предложенного и известных алгоритмов (Эрли, полный анализ сверху-вниз) показала, что предложенный алгоритм (см. рис. 4.14) позволяет в 1,6-1,9 раза сократить число операций грамматического разбора за счет существенного (приблизительно в 8 раз) сокращения числа продукций и правил вычисления атрибутов, введения модифицированной процедуры пузырьковой сортировки при предварительной обработке РСД и выборе приоритетного правила грамматического разбора.
При проведении экспериментальной проверки средний процент ошибок при распознавании комплектов документов качества в ППК ФП составляет 4,6%, что не превышает допустимого процента ошибок по достоверности распознавания при участии ЛПР (до 7%). Число операций
Согласно полученным данным, разработанный алгоритм синтаксического анализа обладает лучшими скоростными характеристиками, по сравнению с Эрли и полным перебором. Реализация предложенного способа в программном комплексе PharmCert позволила повысить оперативность решения задач управления.
Квалиметрическая диаграмма относительных значений автоматизированных процедур в составе ППК ФП показана на рис. 4.14. В частности, по отдельным автоматизированным операциям повышение оперативности достигает до 4 раз.
Таким образом, проведенное исследование показало, что использование структурно-лингвистического подхода при создании формальной модели ППК ФП и разработке алгоритмов анализа РСД позволило повысить на 12-15% оперативность управления ППК ФП на предприятиях оптовой торговли с сетью территориально-распределенных филиалов при увеличении стоимости программно-аппаратного обеспечения на 5-8% .
Согласно проведенным теоретическим исследованиям, была проведена оценка эффективности разработанного программного комплекса, качества функционирования системы, соответствие желаемого и получаемого результатов.
В процессе оценивания были выделены этапы выбора цели, измерения свойств, выбор критериев, и непосредственно оценивание.
На первом этапе был выделен смешанный характер преследуемой цели — повышение оперативности управления ППК ФП при сохранении уровня достоверности обработки РСД. На втором этапе по перечню существенных для анализа свойств, были произведены измерения и установлены их шкалы. На следующем, третьем этапе, на основе результатов предыдущего (второго) этапа проведен выбор предпочтений среди показателей и критериев эффективности. На заключительном, четвертом этапе оценивания произведено сравнение исследуемого программного комплекса в зависимости от преследуемой цели.
Существенные для анализа требования приведены в табл. 4.4. Для предложенного программного комплекса в соответствии с заявленными требованиями были выставлены: «+» - при полном удовлетворении заявленному требованию, «+/-» - при частичном удовлетворении требования. Точнее, предложенный ПК основан на разработанных в диссертации формальной модели и алгоритме синтаксического анализа в составе способа управления ППК ФП, но в настоящее время не существует их аналогов.
