Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов подготовки и принятия решений в информационных системах МЧС России 12
1.1. Существующие проблемы информационной деятельности Северо-Западного регионального центра МЧС России по совершенствованию государственного пожарного надзора на территории субъектов Российской Федерации Северо-Западного федерального округа 12
1.2. Особенности организации информационной поддержки принятия решений при надзорной деятельности, прогнозировании и ликвидации последствий ЧС 30
1.3. Подготовка и принятие решений в информационных системах МЧС России 58
Выводы по 1 главе 73
Глава 2. Модели синтеза информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора 77
2.1. Определение вероятностной иерархии для информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора 77
2.2. Классификация и характеристики вероятностных иерархических структур 81
2.3. Модели распределения информационных ресурсов в информационной системе подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора 90
2.4. Модели синтеза информационной системы подготовки и принятия решении по управлению подразделениями государственного пожарного надзора 117
Выводы по 2 главе 133
Глава 3. Разработка информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона 136
3.1. Критерии и способы разработки информационной системы подготовки и принятия решений 136
3.2. Структурно-функциональный анализ предметной области управления разработкой информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона 149
3.3. Структура информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона 165
Выводы по 3 главе 175
Заключение 178
Список использованных источников 180
Приложение 195
- Особенности организации информационной поддержки принятия решений при надзорной деятельности, прогнозировании и ликвидации последствий ЧС
- Определение вероятностной иерархии для информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора
- Модели синтеза информационной системы подготовки и принятия решении по управлению подразделениями государственного пожарного надзора
- Структурно-функциональный анализ предметной области управления разработкой информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона
Введение к работе
Актуальность работы. Информация, информационные ресурсы в системе Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) становятся главным источником принятия решений, направленных на предупреждение и ликвидацию чрезвычайных ситуаций (ЧС), т. е. становятся решающим ресурсом системы. Как правило, в условиях функционирования МЧС основной проблемой принятия и реализации эффективных управленческих решений является не недостаток ресурсов и капитала, а информации, необходимой для использования этих ресурсов и капитала с наибольшим успехом.
Информация о возможности возникновения ЧС и тенденциях ее развития поступает в систему управления МЧС в ходе изучения внешней среды, прогнозирования и анализа ее состояния, а так же по результатам повседневной надзорной деятельности подразделений государственного пожарного надзора (ГПН) МЧС России.
В системе управления ГПН МЧС должна функционировать информационная система, которая должна эффективно взаимодействовать с группами и организациями внутри и вне системы управления ГПН МЧС России. Такая система, с одной стороны, должна обеспечивать необходимой информацией структурные подразделения системы управления ГПН, обеспечивать организацию работы органов управления и принятие групповых и индивидуальных решений на различных уровнях управления, с другой стороны, информационная система должна представлять собой систему быстрого реагирования, в рамках которой формирование информационной среды должно соответствовать динамике формирования новых предметных областей информационной деятельности ГПН.
Такая система должна обеспечивать идентификацию и регистрацию информации о курируемой предметной области, ее хранение, непрерывное ведение и использование путем сбора, агрегирования, классификации, переработки и выдачи необходимых данных в удобной для использования форме и с возможностью передачи по каналам связи всем абонентам системы.
Необходимо отметить, что, несмотря на большое число разработанных и разрабатываемых систем управления, функционирующих в структуре МЧС России, в настоящее время недостаточно разработаны теоретические основы, методология и конкретные методики построения информационных структур, моделей, и методов планирования и оперативного управления подразделениями ГПН, методы информационной поддержки подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора МЧС России. На частичное решение этих проблем и направлена данная работа.
Интенсификация промышленного производства и рост числа потенциально-опасных объектов и производств, организаций, предприятий и фирм обусловливает резкое возрастание объемов работ в системе ГПН МЧС России, в том числе и по созданию и внедрению информационных систем (ИС), к качеству и эффективности которых предъявляются все более высокие требования.
Цель работы - разработка информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона (на примере Северо-Западного федерального округа РФ).
Объект исследования - информационные системы и процессы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями МЧС России.
Предмет исследования - математические модели информационных процессов и синтеза информационных систем.
Научная задача, решаемая в диссертационной работе заключается в анализе существующих информационных систем, выявление особенностей организации информационной поддержки при принятии управленческих решений, разработке математических моделей распределения информационных ресурсов в информационной системе подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора (ГПН), математических моделей синтеза информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями ГПН, также разработке структуры этой системы.
Научная новизна. В диссертации проанализированы особенности информационного процесса принятия решения по управлению подразделениями ГПН, предложены модели распределения информационных ресурсов в информационной системе подготовки и принятия решений по управлению подразделениями ГПН, разработаны модели синтеза информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора, на основании этих моделей предложена структура информационная система подготовки и принятия решений по управлению подразделениями ГПН региона.
Методы исследования. Для решения указанной научной задачи использовались методы исследования, основанные на общей теории систем, теорий системного анализа и синтеза сложных систем, теорий принятия решения и графов, применялись методы математического моделирования и теории множеств.
Основными результатами диссертационной работы, выносимыми на защиту, являются:
1. Модели распределения информационных ресурсов в информационной системе подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора.
2. Модели синтеза информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора.
3. Информационная система подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона.
Научно-практическая значимость полученных результатов определяется их важностью для построения информационных систем подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора МЧС России на региональном уровне на основе предложенных математических моделей.
Разработанные модели распределения информационных ресурсов в информационной системе подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона, позволяют распределять информацию между узлами системы в соответствии с общей схемой формирования вероятностной иерархии, и с учетом гибкой информационной технологией.
На основе проведенного анализа существующих моделей вероятностных иерархических структур пригодных для моделирования информационной системы подготовки и принятия решений (ИСППР) по управлению подразделениями государственного пожарного надзора предложены модели синтеза ИСППР по управлению подразделениями ГПН Северо-Западного региона. Гибкость предложенной технологии синтеза ИСППР предусматривает возможность производить обработку информации довольно широкой номенклатуры, т.е. обрабатывать информацию для принятия решений должностным лицам ГПН МЧС России, как данного уровня, так и для вышестоящих, номенклатура и значение которых могут изменяться в широком диапазоне.
Качественно отличное и практически важное значение, по сравнению с известными информационными системами, имеет предложенная в диссертации ИСППР по управлению подразделениями ГПН Северо-Западного региона. Реализация этой системы во всем Северо-Западном федеральном округе позволит повысить оперативность и точность принятия управленческих решений руководителям ГПН. Применение этой системы существенно сокра щает сроки выполнения повседневных надзорных задач, а также позволит снизить время принятия решений при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.
Научные результаты нашли практическое применение в Северо-Западном региональном центре МЧС России, в Главном управлении МЧС России по Ленинградской области и в Главном управлении МЧС России по Псковской области, что подтверждено актами реализации.
Апробация результатов исследования. Основные положения исследования, докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры прикладной математики и информационных технологий Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России, а также на:
1) межведомственной научно-практической конференции «Экологическая безопасность продукции и услуг и качество жизни: требования для детей дошкольного и школьного возрастов и подростков», Санкт-Петербург, 4 октября 2005 г.;
2) международной конференции КТИФ «Пожарная охрана Мира. Расширение функций и задач», Санкт-Петербург, 14 октября 2005 г.;
3) межведомственной научно-практической конференции «Лицензирование пожароопасных объектов», Санкт-Петербург, 24-25 ноября 2005 г.;
4) межведомственной научно-практической конференции «Обеспечение пожарной безопасности образовательных учреждений» Санкт-Петер-бург, 26-27 апреля 2006 г.,
5) международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты населения и территорий от пожаров и катастроф», Санкт- Петербург, 21 июня 2006 г.;
6) международного симпозиума «Вопросы защиты населения и территорий от радиационных и химических аварий и катастроф», Санкт-Петербург, 26-27 сентября 2006.;
7) межведомственной научно-практической конференции «Проблемы безопасности библиотек и библиотечных фондов», Санкт-Петербург, 14-15 ноября 2006 г.;
8) межведомственной научно-практической конференции «Обеспечение пожарной безопасности объектов культурно-исторического наследия Санкт-Петербурга», Санкт-Петербург, 28 ноября 2006 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 научных работы.
Особенности организации информационной поддержки принятия решений при надзорной деятельности, прогнозировании и ликвидации последствий ЧС
Степень предсказуемости чрезвычайных ситуаций (ЧС) очень невелика. Это означает, что к моменту получения информации, достаточной для выработки адекватных ответных мер, образуется дефицит времени для их реализации. Это вызывает возникновение очевидного парадокса в условиях ЧС: ожидая получения достоверной и достаточной для принятия решений информации, система несет убытки от неожиданных изменений, а, имея неопределенную информацию, система не может предпринять продуманных мер с целью разрешения возникающих проблем. Момент времени, когда накопившиеся данные свидетельствуют с высокой степенью вероятности о том, что ухудшение ситуации становится необратимым и необходимо принятие специальных контрмер, назовем моментом начала развития ЧС.
Этот момент является опасным и критическим. Органы ГПН являются той структурой в системе МЧС, которая обладает достаточно полной и достоверной информацией о наступлении момента развития ЧС. Это означает, что деятельность органов ГПН, направленная на выполнение основной задачи по защите жизни и здоровья граждан, их имущества, государственного и муниципального имущества, а также имущества организаций от пожаров и ограничение их последствий, имеет огромное значение не только для министерства, но для государства.
К сожалению, многочисленные примеры у нас в стране и за рубежом показывают, что убедительной информации нередко оказывается недостаточно для того, чтобы со стороны руководства последовала быстрая реакция на начало развития ЧС, с целью ее предотвращения, так и быстрые ответные действия на возникающую ЧС. Основными причинами, вызывающими такое запаздывание является: инерционность информационной системы, проверка достоверности информации о возникновении ЧС, психологические особенности человека, которые заключаются, во-первых, в том, что некоторые руководители, деятельность которых имеет прямое отношение к возникшей ЧС, сочтут, что признание ее существования отразится на их репутации, приведет к потере занимаемого ими положения, либо вызовет незапланированные значительные финансовые расходы, связанные с предупреждением ЧС и ее ликвидацией. Некоторые руководители, даже если они убеждены в реальности ЧС, будут всячески добиваться задержки в официальном признании ЧС с тем, чтобы получить некоторый резерв времени, в течение которого они могли бы укрепить собственные позиции и избрать тактику «отступления», не угрожающую потере их статуса. Во-вторых, это запаздывание вызывается неприятием непривычного, так как руководители и человек вообще приучены к тому, чтобы доверять прошлому, привычному опыту и отвергать необычное, новое, считая его невероятным и несостоятельным.
Следует отметить, что психологические причины запаздывания практически всегда отрицаются, так как негативно сказываются на репутации соответствующих руководителей. В качестве причины обычно называется необходимость удостовериться в достоверности и точности информации о ЧС.
Оставаясь неопределенной на первых этапах, информация о возможности возникновения ЧС и альтернативах ее развития может быть в некотором, смысле полезной и содержательной. При этом можно выделить несколько уровней осведомленности о ситуации. Нулевой уровень соответствует наименьшему объёму полезной информации. На этом уровне известно лишь, что не исключено возникновение некоторой ЧС, однако ни ее природа, ни причина и источники возникновения не известны. На следующем уровне осведомленности обычно известен потенциальный источник возникновения ЧС, однако альтернативы ее развития, возможные последствия не ясны.
На следующем, третьем уровне осведомленности известны в общем плане последствия ЧС и альтернативы ликвидации этих последствий, однако этой информации недостаточно для того, чтобы не рисковать при принятии решений.
И, наконец, четвертый уровень осведомленности соответствует ситуации, в рамках которой у руководства имеется достоверная информация в объеме, необходимом и достаточном для разработки детальных стратегических планов предупреждения и ликвидации последствий в случае их возникновения.
Другой особенностью информации в условиях возникновения ЧС является то, что поступающие в систему управления данные проходят через ряд своеобразных фильтров. Первым из них являются используемые в системе управления методы изучения и анализа внешней среды, посредством реализации которых отсеивается входная информация, прежде чем поступить к руководству. Вторым фильтром является психологический, о котором уже упоминалось. Третий фильтр на пути стратегической информации образует руководящая иерархия. Новая стратегическая информация не будет формировать реакцию на изменения во внешней среде, если руководители со стратегическим и с творческим мышлением не будут обладать достаточной властью, чтобы обеспечить признание актуальности этой информации. Суть четвертого фильтра состоит в том, что в последние годы инфор 33 мация рассматривается, как ценный стратегический товар, к которому следует относиться бережно и не передавать его по первому требованию. Следует отметить, в условиях ЧС любые задержки в передаче исходной информации не только безнравственны, но и их следует рассматривать как преступление. Обработка поступающей в условиях ЧС в систему управления информации ведется по четырем основным направлениям. В рамках первого направления постоянно ведется обработка текущей информации. Второе направление является проблемно-функциональным; третье - территориальным и четвертое - обобщающим, в рамках которого интегрируется не только поступающая информация, но и результаты ее аналитического анализа по проблемно-функциональным и территориальным аспектам с целью ее стратегического обобщения. Следует отметить, что время для детального анализа и оценки сообщений в условиях ЧС крайне ограничено. Поэтому чрезвычайно важно помнить, что текущие, разведывательные необработанные данные вещь опасная, так как даже автор того или иного сообщения не может гарантировать его достоверности и полноты. В связи с этим лица, принимающие решения, должны понимать особенности работы с «информационным сырьем», с «сырыми» текущими данными. В условиях ликвидации ЧС и их последствий регулярно должен выпускаться бюллетень, в котором анализируются события в районе ЧС за истекший период. В них также должны содержаться оценки, даваемые, источником этой информации или штабом о ее достоверности, степени срочности и т.д. Иногда бюллетень сопровождается пояснительной, запиской к той или иной информации: помимо сообщений, содержащих фактическую текущую информацию, составляются сводные данные по отдельным проблемам, отдельным объектам и т.д.
При этом различают оперативные, тактические и стратегические оценки, которые даются после достаточно сложных аналитических исследований. Независимо от того, появляются ли оценки, в результате аналитической работы или их составили в течение нескольких минут, на эффективности конечного результата работы сказываются годы обучения искусству анализа данных в условиях ЧС различного типа. Независимо от степени автоматизации процессов обработки информации и использования формальных методов этой обработки оценка текущих данных в условиях ЧС будет требовать все более высокой квалификации, подготовки, воображения и оригинальности мышления лиц, участвующих в этом процессе. Их обязанность заключается в том, чтобы объявить тревогу до того, как ситуация приобретет кризисный характер.
Определение вероятностной иерархии для информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора
При решении многих проблем приходится иметь дело с иерархической упорядоченностью. В этом случае отношения порядка между любой парой элементов или любой парой групп однородных элементов являются отношениями «лучше», «важнее», «существеннее» и т.д. В результате применения таких отношений к произвольной совокупности элементов образуется последовательность элементов (или их групп), каждый предыдущий член которой «лучше», «важнее», «существеннее» и т.д. последующего. Обычно места в этой последовательности трактуются как уровни подчиненности, и тогда элемент (или группа элементов), находящийся на k-м уровне, подчинен элементам (k-l)-ro уровня.
Иерархический порядок можно рассматривать как средство достижения природой или человеком организованности и целенаправленности того или иного явления, объекта или проблемы. Значение иерархического порядка в прогрессе человечества бесспорно.
Здесь уместно вспомнить слова К. Эрроу о том, что «среди всех творений человека использование целенаправленной организации — одно из самых великих и самых ранних его изобретений» [1].
Чаще всего необходимость в иерархическом порядке возникает при изучении и проектировании сложных систем как средство структуризации таких систем [3, 5, 11, 13, 16, 134, 136, 144]. Расчленение сложной системы на части, группировка этих частей в однородные классы, установление последовательности при их функционировании приводят к многоуровневой, или иерархической, структуре сложной системы. Такой подход является типичным при построении крупных систем распределения материальных ресурсов, систем организационного управления, многих технологических систем. Однако не следует думать, что иерархический порядок является принадлежностью только «сложных» систем или проблем. Он может возникать даже в сравнительно «простых» ситуациях. Достаточно наглядной иллюстрацией этого тезиса служит система рекуррентных уравнений, каждое из которых может быть очень простым (линейным алгебраическим). Но, только решив первое (разрешимое) из этих уравнений, можно перейти к следующему и т.д., т.е. имеет место жесткая иерархия между этими уравнениями. Изучению иерархических структур посвящена довольно обширная литература, в том числе и монографическая, в которой рассматриваются как общие вопросы построения и исследования иерархии [1, 11, 18, 32, 37, 78, 79, 87, 101], так и аналогичные проблемы, но возникающие в конкретных областях [4, 7, 15, 24,27,34,39,44,89,102,119]. Предметом исследования в этих работах является жесткий иерархический порядок, при котором распределение элементов (или групп элементов) по уровням подчиненности фиксировано. Такой подход является типичным при построении крупных систем организационного управления, таких, например, как информационные системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора крупного региона (например, как в нашем случае - Северо-Западного региона). Для построения полноценной и эффективной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора моделирование на основе иерархических систем наиболее предпочтительно. Это объясняется большой площадью территории региона, слабой инфраструктурой, в том числе и каналов связи и информации, а также наличием большого количества техногенно опасных объектов, в том числе и радиацион-но опасных. Поэтому синтезировать иерархическую структуру информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора Северо-Западного региона надо с использованием соответствующих моделей. Однако во многих реальных ситуациях моделирование на основе иерархических систем подвержено изменениям, и эти изменения носят случайный характер. Для того чтобы перейти к описанию этих явлений, введем понятие вероятностной иерархии. Рассмотрим универсальное конечное множество D с элементами D (цєі, т). Иерархической структурой а (или структурой с жесткой иерархией) будем называть последовательность элементов Д упорядоченную с помощью отношения строгого доминирования: где juy - номер элемента, находящегося на /-м уровне: s, - количество элементов, находящихся на /-м уровне: k - количество уровней (к m),juv є \,т,і є \,k,j є \,s,. Если на каждом уровне оказывается только один элемент, то где //, є 1,/w,/ —номер уровня. Определения (2.1) и (2.2) означают, что в структурах с жесткой иерархией подчиненность между группами элементов или между элементами фиксирована. Если подчиненность между элементами не фиксирована и является случайной, то это означает, что попадание элемента Dj на уровень і - случайное событие, реализуемое с вероятностью cotJ. Тем самым иерархическая структура а (2.1) оказывается сложным случайным событием, состоящим в том, что элементы DHn,..., D isi находятся на 1-м уровне; D i,..., D - на 2-м и т. д.; D i,..., DHksk - на k-м. Реализация этого события осуществляется с некоторой вероятностью Р, Случайность попадания того или иного элемента D,, на тот или иной уровень / приводит к появлению ансамбля иерархических структур. Если на каждом уровне может находиться только один элемент и количество этих уровней равно то, то количество различных структур в ансамбле С, равно q = m!.
Модели синтеза информационной системы подготовки и принятия решении по управлению подразделениями государственного пожарного надзора
В главе установлено, что расчленение сложной системы на части, группировка этих частей в однородные классы, установление последовательности при их функционировании приводят к многоуровневой, или иерархической, структуре сложной системы. Такой подход является типичным при построении крупных систем организационного управления, таких, например, как информационные системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора крупного региона РФ (например -Северо-Западного).
Для построения полноценной и эффективной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора Северо-Западного региона моделирование на основе иерархических систем наиболее предпочтительно. Это объясняется большой площадью территории региона, слабой инфраструктурой, в том числе, каналов связи и информации, а также наличием большого количества техногенно опасных объектов, в том числе и радиационно опасных. Поэтому синтезировать иерархическую структуру информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора Северо-Западного региона надо с использованием соответствующих моделей.
Проведен анализ существующих моделей вероятностных иерархических структур пригодных для моделирования информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора Северо-Западного региона.
В главе разработаны модели распределения информационных ресурсов в информационной системе подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона, позволяющие распределять информацию между узлами системы в соответствии с общей схемой формирования вероятностной иерархии, и с учетом гибкой информационной технологией.
Установлено, что матрица W = [со J является характеристикой механизма формирования вероятностного поступления информации о ЧС в иерархической структуре информационной системе подготовки и принятия решений (ИСППР) по управлению подразделениями государственного пожарного надзора ЧС. Моделирование механизма состоит в воспроизведении этой характеристики с помощью математического описания его феноменологии.
На этих принципах и строятся стохастические модели синтеза ИСППР по управлению подразделениями государственного пожарного надзора Северо-Западного региона. В главе предложена модель информационной системы ИСППР ГПН региона, состоящую из трех подсистем: «подразделений ГПН (базовый сектор)», «надзорная деятельность (сектор обслуживания) » и «население». Установлено, что ИСППР по управлению подразделениями ГПН региона могут иметь линейную структуру. Предложена модель информационной системы ГПН региона, которая представляет собой однонаправленную цепь без циклов, образованную последовательным соединением уровней (узлов) управления ГПН региона, состоящие из информационно-телекоммутационных устройств и персонала - А, в каждый из которых поступает для обработки информация с предыдущего уровня управления ГПН региона - A,.i и внешняя информация собираемая на данном уровне - К,. Гибкость этой технологии предусматривает возможность производить обработку информации довольно широкой номенклатуры, т.е. обрабатывать информацию для принятия решений должностным лицам ГПН МЧС России как данного уровня, так и для вышестоящих, номенклатура и значение которых могут изменяться в широком диапазоне. В главе представлены результаты расчета матриц W для матриц априорных вероятностей, приведенных в примерах синтеза структур ИСППР по управлению подразделениями ГПН региона. Доказано, что на основе рассмотренных моделей синтеза можно построить ИСППР по управлению подразделениями ГПН региона, например - Северо-Западного федерального округа. Завершающим этапом работы системы «человек-машина» является не получение информации, а принятие на ее основе управляющих воздействий (УВ). Но прежде, чем выработать УВ, необходимо осуществить процесс подготовки решения. Исходя из этого, целесообразно рассматривать этот процесс как функцию со многими составляющими, тесно взаимосвязанными между собой и имеющими главную цель - принятие своевременного и оптимального решения. Рассмотрим составляющие названной нами функции в порядке их использования. Одной из главных задач является выявление проблемы в предметной области и осуществление формализованного описания объекта исследования. По получении выходной информации от какой-либо подсистемы «большой» информационной системы в той или иной форме целесообразно ее сопоставить документально с информацией других подсистем, используя банк данных системы, а также и другим путем с целью определения причины и источников возникновения проблемы.
Структурно-функциональный анализ предметной области управления разработкой информационной системы подготовки и принятия решений по управлению подразделениями государственного пожарного надзора региона
При выработке решений в системе управления «человек - машина» требуется поэтапная систематизация. Она позволит к выработке решений привлекать не только отдельных работников, но и использовать последние подсистемы ИС для анализа ситуаций, получения дополнительной информации, проработки составляющих проблем и т.д.
Систематизация поэтапной выработки решений приводят к мысли о необходимости иметь не только схему выработки решений, но и схему разработки модели принятия решений. Дело в том, что в настоящее время на практике существует много регулярно повторяющихся решений или их этапов, которые в большинстве случаев алгоритмизированы, что во многом уменьшает рутинную работу ЛПР и аппарата штатных сотрудников.
Однако в информационных системах (ИС), невозможно представить все решения в виде машинных программ. Это, прежде всего, относится к стратегическим и многошаговым решениям, для которых трудно или невозможно разработать алгоритмы [94].
Под моделями решений, очевидно, возможно принимать упрощенное, но максимально охватывающее существенные стороны действительности, а также отображение содержательного, методологического и организационного аспектов реальных протекающих процессов решений. В модели решений включаются математические, графические, общеязыковые элементы. В отличие от алгоритмов, эти элементы должны содержать сведения, которые неоднозначно позволяют определить ход, способ рассуждений, то есть они дают свободу мышлению и анализу, чем способствуют активному и творческому применению знаний и информации в выявлении проблемы и ее решения.
Модель решений должна содержать как можно более полную, хотя, возможно, и не исчерпывающую информацию о возможных этапах процесса решения, предположениях и ограничениях, необходимых критериях, последствиях решений, иных ответственных моментах.
Разработка и наличие моделей решений увеличит вероятность достижения правильности принимаемых решений, позволит сократить время на определение последовательности этапов выработки решения, назначение от-ветственных за этапы, формирование требований к необходимой информации и ограничениям, поиск вариантов решений [91].
Процесс разработки моделей решения является творческим, ибо каждая модель присуща той или иной проблеме, той или иной организации. Он требует в общем случае проявления комплекса знаний и опыта в управленческой работе с применением информационных систем и технологий.
Необходимость учета специфических особенностей организационно-управленческой деятельности на уровне описания может потребовать разработки новых языковых средств. Существующие языки описания могут быть использованы только при их расширении для отображения функционально-структурного подхода, ситуационной изменчивости структуры и дробности исполнителей. Поэтому, имея в основе логико-лингвистический язык описания двухуровневых сетевых конструкций Д.А. Поспелова, можно с некоторыми модификациями решить задачу формализации описания информационной системы. Так, класс условий U вводится для задания производственных условий решения задачи в ИС - минимизировать время (Б) или стоимость (Д) и условия «привлечения» и «исключения» исполнителей (П, И), включая средства автоматизации (А, Ч). Их комбинацией описывается условие решения задачи» По условию U формулируются критерии оптимизации -по времени, стоимости и составу исполнителей. Для количественной оценки необходимо иметь их значения, что требует включить еще три класса, задающие значения временных Т, стоимостных X и номенклатурных А параметров. Поскольку необходимо описывать свойство дробности элементов, вводятся понятия одиночных «о», стартовых «с», продолжателей «пр» и финишных «ф» исполнителей - класс К.
Они служат дополнением класса номенклатуры исполнителей А и используются в паре (А, К) для описания П-го уровня. Применяя данную семантику описания исполнителей, удается, не увеличивая объема функционального базиса {Р}, реализовать в модели дробность операций К. Классы элементов базового языка сохраняются для описания функциональной сети 1-го уровня, идентичной лингвистическим выражениям базового языка. Чтобы упростить общую лингвистическую запись, для 1-го уровня вводятся классы элементов - группирование S и звено Z, описывающие последовательность операции, обязательно следующих друг за другом. Совместное задание функциональных (на I уровне) структурных (на II уровне) свойств отражает функционально-структурный подход.
Построение частных структур решения задачи Z в условиях U осуществляется по обобщенной логико-лингвистической модели (ОЛЛМ) решения организационно-управленческих задач, единой для различных производственных условий. ОЛЛМ строится по программе генерации модели в диалоговом режиме при создании системы автоматизированного планирования. На П-ом уровне сети задаются все потенциально возможные исполнители задачи с учетом разработанной семантики. Ситуационная модель решения задачи в таком случае строится автоматически при указании пользователем конкретных параметров. Сначала производится разбраковка исполнителей по условиям «поручения» и «исключения», затем выбирается оптимальная по времени или стоимости структура. Ситуационная настройка на условия U достигается снятием с ОЛЛМ избыточности.
