WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

ЗАХАРОВ Павел Павлович РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Специальность 05.13.01 – “Системный анализ, управление и обработка информации”

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2006

Работа выполнена в Московском Государственном Институте Электроники и Математики (МГИЭМ) (Технический университет) НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор физико-математических наук, профессор Каштанов Виктор Алексеевич ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук, профессор Жданов Владимир Сергеевич кандидат технических наук, Старых Владимир Александрович ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Институт Проблем Управления РАН

Защита состоится 27 июня 2006 г. в _ на заседании диссертационного совета Д212.133.01 в Московском Государственном Институте Электроники и Математики (МГИЭМ) (Технический университет) по адресу: 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., д. 1-3/12 стр. 8

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИЭМ

Автореферат разослан «» 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент С. Е. Бузников Актуальность темы Отличительной особенностью современного мира, безусловно, можно считать огромное значение информационных технологий в составе практически всех сфер жизнедеятельности человека. Технологий, позволяющих создавать гигантские по еще сравнительно недавним меркам, транснациональные корпорации, работающие с поразительной эффективностью, контролировать их деятельность и управлять ими. И во многом благодаря этим технологиям стало возможным использование и практическое применение на предприятиях таких теорий как теории надежности, эффективности и массового обслуживания.

Несмотря на то, что круг задач, где могут найти применение эти теории очень широк, классическая сфера их применения до недавних пор оставалась достаточно ограниченной – крупные производства, научные учреждения и корпорации. Связано это, с одной стороны, со сложностью разработки программных аналитических комплексов и самой теории в целом, а с другой стороны с относительно недавним технологическим «бумом» - развитием информационных технологий, которые могли бы позволить более широкому кругу предприятий использовать эти методы. Однако вместе с ростом конкуренции, повышением требований рынка и общим стремительным как никогда его развитием, использование фундаментальной теории надежности, эффективности и массового обслуживания становится очень актуальным и в практических задачах управления процессами, происходящими в большинстве современных компаний.

Фактически, в бизнес сегодня приходят «научно-исследовательские» методы анализа и управления, основанные на богатом аналитическом багаже и подкрепленные солидной информационно-программной составляющей. Можно сказать, что накопленные в области управления качеством, надежностью, эффективностью и массовым обслуживанием знания начинают воплощаться не только в исследовательских разработках научных и промышленных предприятий, но и в сугубо прикладных задачах, стоящих перед каждой современной компанией. Несмотря на первоначальные сложности в реализации таких систем, связанные как и с первоначальной трудностью понимания руководством необходимости наличия этих систем, так и с общими затратами на их внедрение и поддержку, все большее число организаций начинает использовать фундаментальный научный материал для анализа эффективности собственных бизнес-процессов и выбора оптимального способа управления ими. Сейчас у руководства появляется все больше возможностей для создания на предприятии систем управления и контроля эффективности.

Рост возможностей автоматизации управления связан с активным развитием универсальных программных продуктов, направленных на оптимизацию управления в производственных системах и анализ эксплуатационных характеристик продуктов производства. Эти программные комплексы основываются на фундаментальных достижениях в области теории надежности и эффективности, и позволяют решать достаточно широкий круг задач, свойственных большому числу крупных предприятий.

В рамках настоящей диссертации проведен анализ наиболее популярных и многофункциональных программных продуктов, предназначенных для оптимизации управления в моделях технических систем, а также вычисления ключевых показателей надежности и эффективности функционирования технических систем таких производителей как ReliaSoft, Isograph, Relex Software. По результатам данного анализа был выявлен ряд актуальных задач, не затронутых в рассмотренных программных продуктах, а именно: отсутствие инструментов для проведения оптимизации управления в моделях управляемых систем массового обслуживания, а также оптимизации управления периодичностью проведения предупредительных профилактик в моделях технических систем с неполной информацией.

Вместе с тем, представляется очевидно возможным программно реализовать решение указанных задач, используя обширную фундаментальную базу теорий надежности и массового обслуживания [1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 14].

Цель работы Целью настоящей диссертационной работы, является разработка алгоритмов, обеспечивающих программное решение задач анализа моделей надежности и УСМО, а также общих принципов создания универсального программно-аналитического продукта, направленного на анализ ключевых показателей надежности и эффективности функционирования моделей технических систем с неполной информацией и моделей управляемых систем массового обслуживания.

С функциональной точки зрения продукт должен обеспечивать оптимизацию управления в данных системах, а именно оптимизацию управления периодичностью проведения предупредительных профилактических работ в моделях технических систем с неполной информацией и оптимизацию управления в моделях управляемых систем массового обслуживания.

Дополнительно необходимо отметить, что целью разработки указанного программного продукта является обеспечение анализа моделей технических систем и управляемых систем массового обслуживания, не затронутых в существующих на рынке программных комплексах, а также реализация необходимой для проведения эффективного исследования функциональности.

Основополагающим фактором в предлагаемых принципах построения Программного Комплекса, является стремление создать единый универсальный базис для дальнейшего развития и совершенствования, максимально свободной интеграции в него новых моделей, облегчения задачи модификации и настройки функционала и интерфейса как Комплекса в целом, так и отдельных его модулей, для более эффективного использования в конкретных прикладных приложениях.

Целевыми особенностями разрабатываемого в рамках настоящей диссертационной программно-аналитического комплекса являются:

• анализ моделей технических и экономических систем с неполной информацией [1, 2, 3, 4, 5];

• анализ моделей управляемых систем массового обслуживания [8, 9, 10, 11];

• возможность проведения вычислительного эксперимента (расчет значений ключевых показателей надежности и эффективности функционирования для любого заданного варианта управления);

• функциональные возможности, обеспечивающие проведение эффективного анализа и оптимизации, простота в использовании и дружелюбный пользовательский интерфейс, что позволит применять Комплекс в решении практических задач людьми, не обладающими глубокими теоретическими знаниями в рассматриваемых областях [12];

• модульный принцип построения (открытая система), совместимость с ИАС [15];

• возможность оптимизации экономической эффективности функционирования моделей рассматриваемых систем.

Задачи исследования В рамках диссертационной работы решены следующие задачи:

• проведен анализ наиболее популярных и многофункциональных программных продуктов, предназначенных для оптимизации управления в моделях технических систем, а также вычисления ключевых показателей надежности и эффективности функционирования технических систем; выявлены основные достоинства и существенные недостатки рассмотренных программных продуктов;

• по результатам проведенного анализа разработаны новые алгоритмы для программного решения задач исследования и оптимизации управления в моделях технических систем с неполной информацией и управляемых систем массового обслуживания;

• разработаны общие принципы построения программного комплекса, обеспечивающего решение вышеуказанных задач;

• расширен классификатор моделей управляемых систем массового обслуживания [15];

• проведена аналитическая оптимизация модели управляемой системы массового обслуживания с управлением длиной очереди, разработан и реализован алгоритм оптимизации управления моделью данной системы [13];

• все созданные алгоритмы и принципы воплощены в разработанном программно-аналитическом комплексе, основанном на принципе открытости и расширяемости [12] и совместимом с ИАС [15];

• проведена практическая апробация нового ПК (программного комплекса).

При разработке ПК использованы методы объектно-ориентированного программирования (ООП), реализация ПК производилась в среде Delphi 6, задействованы инженерные методики разработки программ. Для анализа надежности и эффективности технических и экономических систем применялась фундаментальная база теории надежности, вероятности и теории массового обслуживания. Существенную долю этой фундаментальной базы представили научные результаты [2, 3, 4, 8, 9, 10].

Научная новизна В рамках работы разработаны новые алгоритмы анализа и оптимизации управления в моделях управляемых систем массового обслуживания и моделях технических и экономических систем с неполной информацией, а также новые принципы построения программно-аналитического комплекса направленного на решение вышеуказанных задач. Новые результаты представлены:

• предложенными принципами создания программно-аналитического комплекса, направленного на анализ показателей эффективности функционирования и оптимизацию управления в технических системах, а также в управляемых системах массового обслуживания;

• разработанными алгоритмами анализа и оптимизации управления в моделях управляемых систем массового обслуживания и технических систем с неполной информацией;

• расширенным классификатором моделей управляемых систем массового обслуживания;

• технологическими и функциональными возможностями созданного программно-аналитического комплекса для исследования моделей технических систем и управляемых систем массового обслуживания.

Практическая ценность В результате проведенной работы создан программно-аналитический комплекс, позволяющий производить практическое исследование и оптимизацию управления в моделях надежности управляемых технических и экономических систем с неполной информацией, а также моделях управляемых систем массового обслуживания [2, 3, 4, 5, 8, 9, 10]. При оптимизации управления возможно использование широкого набора экономических показателей, характеризующих эффективность работы моделей [7].

Программно-аналитический комплекс (Комплекс) предоставляет необходимый для проведения глубокого исследования набор возможностей в части представления результатов исследования и проведения вычислительного эксперимента.

Непосредственно практическую ценность имеют следующие результаты:

• программно-аналитический Комплекс для анализа показателей эффективности функционирования и оптимизации управления в технических системах, а также в управляемых системах массового обслуживания;

• используемые в Комплексе алгоритмы и методы расчета оптимального управления представленными моделями технических систем с неполной информацией и УСМО;

• открытость, обеспечивающая дальнейшее совершенствование Комплекса и простую интеграцию в него новых моделей.

Положения, выносимые на защиту На защиту данной диссертационной работы выносятся:

• обоснованность постановки задачи реализации универсального программно-аналитического комплекса для анализа и оптимизации управления в технических системах и управляемых системах массового обслуживания;

• предлагаемые принципы реализации программно-аналитического комплекса общего исследования и оптимизации управления в моделях технических и экономических систем, а также управляемых систем массового обслуживания;

• технологическое (алгоритмическое и программное) решение задач исследования поведения управляемых моделей надежности и эффективности с неполной информацией, а также управляемых систем массового обслуживания;

• аналитическое и программное решение задачи оптимизации управления в УСМО M|G|1|N*;

• функционал и технические возможности программно-аналитического комплекса.

Апробация работы Ключевые принципы и задачи настоящей диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и молодых специалистов МГИЭМ, а также на международной научной конференции в г. Сочи (2002 год). По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Объем и структура диссертации Настоящая диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (56 наименований) и двух приложений. Основное содержание диссертационной работы изложено на 157 страницах машинописного текста, иллюстрированного таблицами, блок-схемами и рисунками.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава В первой главе рассмотрены особенности современного конкурентоспособного и успешного бизнеса (сложная внутренняя структура, использование новейших технологий, высокая цена ошибки и др.), отражена специфика принятия грамотных управленческих решений, показана необходимость аналитического и научно обоснованного подхода к управлению компанией и к распределению имеющихся ресурсов. Отражена жесткая связь данного класса задач с теориями надежности и массового обслуживания.

Показана необходимость использования программных аналитических продуктов в качестве эффективных инструментов для решения управленческих бизнес-задач, помогающих значительно сократить риски от принятия возможно неверных решений, повысить отдачу от имеющихся ресурсов, а также выявить «узкие места» во внутренней структуре компании и в ее бизнес-процессах с целью их ликвидации и модернизации принципов их функционирования.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»