Курс лекций Преподаватель Г. Н. Аштаев Рыбинск 2000 Задачи курса
| скачать Министерство образования РФ Рыбинская государственная авиационная технологическая академия Кафедра Экономики  Курс лекций Преподаватель – Г.Н. Аштаев Рыбинск 2000 Задачи курса:
Программа курса: Лекция 1: Техническая кибернетика и экономическая кибернетика
Лекция 2: Общее понятие системы. Экономические системы
Лекция 3: Теоретические основы и понятие проектирования и разработки ИС на промышленном предприятии
Лекция 4: Этапы проектирования АСУП
Лекция 5: Корпоративные информационные системы (КИС). Проектирование КИС на основе производственных моделей MRP и ERP и модели бизнеса CSRP
Лекция 6: Функционально-целевые комплексы. Основы построения компонентов ИАСУП, КИС
Лекция 7: Целевой комплекс ИАСУП, КИС
Литература:
Основные определения: Информационная система – это организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы. Информация – это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах, независимо от формы их представления. Документ (документированная информация) – это зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать. ^ это процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации. Пользователь (потребитель информации) – это субъект, обращающийся к ИС или посреднику за получением необходимой ему информации и пользующийся ею. Данные – это факты или идеи, выраженные в формализованном виде и обеспечивающие возможность их хранения, обработки и передачи. Знания – это система абстрактных объектов, доступная пониманию конкретного человека или сообщества людей. Коммуникации – это обмен информацией между объектами естественного и искусственного интеллекта. ^ Кибернетика – это наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах. Этой науке около 50 лет и основные принципы ее были сформулированы Винером. Кибернетика принимает сложность общность взаимосвязи процессов и явлений, как неотъемлемую черту исследуемых объектов. Для любых комплексов объектов, рассматриваемых как кибернетические системы, в качестве инструментов исследования используются такие понятия как:
Кибернетика рассматривает поведение систем во взаимодействии с другими системами, составляющими их среду. Коренными понятиями кибернетики являются:
Причем кибернетические системы рассматриваются как системы управления. Процессы управления как процессы переработки информации, а обеспечивающие их средства выступают как коммуникации. Методы и идеи кибернетики нашли широкое применение в исследовании процессов управления в народном хозяйстве. Это направление выделилось в самостоятельную научную дисциплину – экономическую кибернетику, которая самым тесным образом использует экономико-математические методы. ^ это система, в отношении которой принято допущение об относительной изолированности в информационном отношении и абсолютной проницаемости в материально-аналитическом отношении. Это предполагает, что количество информации в этой системе, конечно, что всякое поступление информации в систему (информационный вход) и поступление информации из системы в среду (информационный выход), контролируемы и наблюдаемы. Материальные и энергетические потоки рассматриваются в качестве носителей информации. Управление – это функция системы, ориентированная либо на сохранение ее основного качества (совокупности свойств, утеря которых влечет к разрушению системы) в условиях изменения среды, либо на выполнение некоторой программы, которая должна обеспечивать устойчивость функционирования, гомеостаз, достижение определенной цели. Система, в которой реализуются функции управления, называется системой управления. В ней выделяют две подсистемы:
E  – внешняя среда системы управления d – канал передачи информации о состоянии объекта управления f – канал передачи управляющей информации a – воздействие среды на объект управления b – выход объекта управления Между управляющей и управляемой системами необходимы каналы связи. По каналу связи, ведущему от (2) к (1) передается информация о состоянии (2), информацию о значениях существенных элементов объекта управления. По каналу от (1) к (2) передается управляющая информация (управляющее воздействие). Таким образом, (1) и (2) связаны между собой обратной связью. В некоторых системах канал связи для передачи информации о состоянии объекта управления отсутствует, то есть имеется прямая связь. Такие системы управления весьма ограниченны по возможностям и отличаются низкой надежностью. Состояние объекта управления в какой-либо момент времени зависит от его предшествующего состояния, воздействия среды и управляющих воздействий. Состояние управляющей системы зависит от состояния объекта управления и собственных предшествующих состояний. Важной отличительной особенностью сознательно управляемых социальных и экономических систем является обязательное наличие посредника в связях d и f, то есть отсутствие автоматизма их функционирования. В некоторых случаях представленной схемы недостаточно для описания некоторых систем регулирования техники, поведения высших животных, для описания систем управления социальными и экономическими процессами. На схеме с выделенными элементами управляющая система не только регистрирует состояние объекта управления, но и наблюдает за изменениями состояния среды. Таким образом, управляющая система осуществляет упреждающее определение состояния объекта управления с целью заблаговременного принятия соответствующих мер. Совокупность управляющих воздействий, распределенных во времени и соответствующих какой-либо информации о состоянии объекта или среды называется управляющим решением. Всякое управляющее решение предполагает уменьшение разнообразия (энтропии) объекта управления. Если все процедуры при обработке информации о состояниях объекта управления и среды в управляющее решение могут быть формализовано описаны, то такое описание называется алгоритмом управления. ^  Система – это множество, на котором реализуется заранее данное отношение r с фиксированными свойствами p. Система – это совокупность элементов, находящихся во взаимодействии. Большая система – это система, превосходящая в каком-либо аспекте, важном для достижения цели наблюдателя, его собственные возможности. При этом один и тот же материальный объект в зависимости от целей наблюдателя и средств, имеющихся в его распоряжении может приводить или не приводить к большой системе. Физические размеры объекта не являются существенными. Важным качеством больших систем является эмержентность – наличие порождаемых свойств, специфичных именно для системы и не выводимых из известных свойств ее элементов и способов их соединения. Эмержентность большой системы не дает возможности ограничиться изучением ее элементов и связей между ними, а предполагает целостный анализ большой сложной системы. Для больших систем характерны очень высокие значения такой характеристики как разнообразие, следовательно, в соответствии с законом необходимого разнообразия, для управления большой системой управляющая система должна иметь значительное собственное разнообразие. Это может быть достигнуто структуризацией управляющей системы, что применительно к экономике означает формирование взаимодействующих подсистем управления, каждая из которых решает частную задачу в условиях относительной самостоятельности, следовательно, управляющей системе необходим центральный орган управления, функцией которого является координация действий подсистем, то есть стимулирование и регламентация деятельности, обеспечивающее согласование собственных интересов подсистем с целью и интересами всей системы. ^ – это научная дисциплина, разрабатывающая методологические принципы исследования систем. Для познания она использует научный инструмент – системный подход, главными категориями которого являются:
Основными особенностями общей теории систем являются:
Важная задача теории систем – создание общей методологии упрощения абстрактных систем и тем самым общей теории моделирования. Системный подход, базирующийся на положениях в общей теории систем, наиболее эффективен в решении сложных задач анализа и синтеза (например, анализ автоматизированных систем экономического управления). Системы. Экономическая система В АСУ можно выделить три тесно взаимосвязанные части:
Системный базис состоит из:
Функциональный комплекс содержит взаимосвязанный набор подсистем комплексов задач и процедур, ориентированных на автоматизацию конкретных функций управления объектом. Функциональная часть АСУ должна опираться на системный базис. ^ представляет собой совокупность экономико-математических методов (моделей), обеспечивающих достижение объектом управления заданных целевых показателей в любой интервал времени (целевые показатели: качество продукции, себестоимость, производительность труда). ^ Организационно-экономическое обеспечение является одним из составных элементов системного базиса, характеризующим степень организации объекта управления и его приспособленности к внедрению экономико-математических методов и средств вычислительной техники. Организационно-экономическое обеспечение представляет собой совокупность экономических параметров управления, методов организации производства и труда, схем взаимодействия задач управления на основе правовых документов, определяющих эффективное достижение управления объектов заданных целей при функционировании АСУ. В основе организационно-экономической базы закладывается определенная экономическая концепция, охватывающая состав и способы формирования и взаимодействия технико-экономических показателей, а также основные направления повышения эффективности функционирования объекта управления и место АСУ в общей системе планирования, учета и регулирования. Выработанная концепция должна учитывать организационные основы производства, труда и управления, определяющие региональную структуру объекта (цеха, отдела и т.п.). ^ – это совокупность всех массивов данных, необходимых для автоматизированного управления производством. Информационное обеспечение АСУ является многоуровневой иерархической системой показателей, определяющих состав объекта (здания, сооружения, оборудование, материалы), данных, характеризующих производственные объекты, а также совокупность производственных показателей, которые образуются путем расчетных операций. Информационное обеспечение осуществляет процедуры накопления и хранения информации, а также ее использование при решении различных задач АСУ. Не менее важное значение имеют вопросы защиты информации от несанкционированных и несогласованных действий пользователей, сбоев оборудования, ошибок ПО. От организации структуры информационного обеспечения зависят оперативность и достоверность результатов выдаваемых системой, а, следовательно, и эффективность управления в целом.   Информационное обеспечение
^ представляет из себя совокупность средств регистрации передачи, обработки, отображения информации, используемых для автоматизации процессов управления. Техническая база состоит из взаимодействующих между собой комплексов технических средств (КТС), предназначенных для автоматизации различных процессов управления на тех или иных иерархических уровнях. Основными функциями технических средств является регистрация и сбор информации, размещение информации на машинных носителях, передача информации к месту обработки, обработка и выдача результирующей информации потребителям. Техническая база АСУ состоит из следующих четырех частей:
По типу взаимодействия с объектом управления различают следующие комплексы технических средств:
По степени централизации процессов обработки комплексов технические средства делятся на:
^ представляет собой совокупность математических методов и алгоритмов, обеспечивающих построение математических моделей и решение задач автоматизированного управления. Математическое обеспечение можно классифицировать на:
С точки зрения технологии построения модели и решения задачи управления выделяют следующие этапы:
^ – это комплекс программ регулярного применения, управляющих работой технических средств и информационной базой в требуемых режимах, реализующих решение функциональных задач, а также осуществляющих взаимодействие человека со всеми вычислительными средствами. В ПО выделяются средства разработки и эксплуатации программ (система программирования и операционная система), средства технического обслуживания, а также прикладные программы, ориентированные на реализацию целевых и функциональных комплексов. Средства программирования обеспечивают восприятие алгоритма или программы решения задачи, сформулированных на удобном для пользователя языке программирования и их автоматическое преобразование в машинную программу, непосредственно обеспечивающую решение конкретной задачи. ^ представляет собой совокупность языковых средств, используемых для повышения эффективности машинной обработки информации и обеспечивающих общение человека с техническими, информационными и другими средствами АСУ. В состав лингвистического обеспечения АСУ входят:
^ – это совокупность методов и средств, создающих оптимальные условия для деятельности человека в условиях АСУ, и обеспечивающих высокоэффективное взаимодействие человека или коллективов людей с различными средствами АСУ. ^
^ Процесс создания автоматизированных систем представляет собой совокупность упорядоченных во времени и взаимосвязанных, объединенных в стадии этапов работы, выполнение которых необходимо и достаточно для создания автоматизированной системы, соответствующей заданным требованиям. Стадии и этапы создания автоматизированных систем выделяются как части процесса создания, исходя из соображений рационального планирования и организации работы, закачивающихся заданным результатом. I стадия: формирование требований к автоматизированной системе (АС).
1.2.1 Характеристика объекта автоматизации
II стадия: разработка концепции АС
III стадия: техническое задание. Это главная стадия создания АС (разработка и утверждение технического задания на создание АС). IV стадия: эскизный проект (разработка предварительных проектов решений по системе и ее частям, разработка документации на систему и ее части). V стадия: технический проект.
VI стадия: рабочая документация.
VII стадия: ввод в действие АС
VIII стадия: сопровождение АС
Допускается:
Техническое задание на создание автоматизированной системы Техническое задание на АС является основным документом, определяющим требования и порядок создания, развития и модернизации АС в соответствии с которым производится разработка АС и ее приемка при вводе в эксплуатацию ^
Состав технического задания включает следующие приложения:
^
^ Функционально-целевая матрица
    Функциональный комплекс содержит взаимосвязанный набор подсистем и процедур, ориентированных на автоматизацию определенных комплексов и объектов. Целевой комплекс представляет собой совокупность экономико–математических моделей, обеспечивающих выполнение заданных управлением показателей в любой интервал времени. Этот комплекс обеспечивает требуемую взаимосвязь выходным показателям объекта, оптимизирует их значения, определяет траектории и режимы функционирования всех элементов системы в соответствии со стоящими перед объектами целями. По системе целевого комплекса определяют оптимальное соотношение между выходными показателями и на основании этого планируют задание функциональной подсистемы, обеспечивающих достижение требуемых значений целевых показателей в заданном временном ритме. …фиксирует отклонения от плановых изменений целевых показателей и анализирует их и формирует в случае необходимости регулирующее задание функциональной подсистемы E для возвращения вектора цели C в требуемое положение. Функциональный комплекс осуществляет требуемое содержательное воздействие на элементы системы для достижения заданных целевых показателей, а целевой комплекс формирует функцию цели, выполняет целевой контроль выходных показателей и вырабатывает необходимое регулирующее задание системному базису и функциональному комплексу. ^ Это начальная стадия производственного процесса. Она охватывает комплекс научно-технических, опытно-конструкторских и технологических работ при проектировании новых и модернизации выпускаемых изделий, а также мероприятия по техническому перевооружению производства, повышению качества и надежности выпускаемых изделий. В составе работ по технической подготовке производства выделяются следующие разделы:
Входная информация, необходимая для работы функционального комплекса Основные виды конструкторских документов:
Все документы выполняются по ЕСКД. Е   диная система технической документации – это документы, которые определяют технологию изготовления детали и содержат необходимые данные для организации производства (маршрутные операционные карты, ведомость материалов по оснастке). В отделе главного конструктора создается задание, содержащее обозначение изделий и сборочных единиц. Используются разнообразные справки наименования деталей, единиц измерения, полуфабрикатов и комплектов изделий, справки коэффициентов перевода в нормативные единицы измерения. В результате выполнения задач данного функционального комплекса получаем следующую выходную информацию:
Функциональная подсистема технико-экономического планирования (ТЭП) В функции ТЭП входит планирование и разработка основных планов на длительный период времени, перспективных и текущих планов. ТЭП включает разработку всех сторон планово-производственного хозяйствования и финансовой деятельности предприятия и его подразделений. Устанавливаются конкретные задания по видам и объемам выпускаемой продукции и необходимым для ее изготовления ресурсам. Определяются мероприятия по выявлению и использованию внутренних резервов и организуется контроль за выполнением планов.
Решаемые задачи:
Функциональная подсистема оперативного управления производством В составе функций оперативного управления производством можно выделить: Оперативное планирование; Оперативный учет; Контроль, анализ и оперативное регулирование. Эти функции выполняет производственно-диспетчерский отдел, который находится в подчинении у начальника по производству (главного инженера). Оперативное планирование должно отвечать на следующие вопросы: что, где, когда и в какие сроки может быть запущено в производство и освоено, чтобы обеспечить ритмичный выпуск продукции. Состав задач: Расчет развернутого плана потребности в деталях и сборочных единицах на товарный выпуск продукции по предприятию ил цеху;
Функциональная подсистема материально-технического снабжения (МТС) В функции МТС входит обеспечение надлежащей организации и ведения складского и транспортного хозяйства, контроль за поставками и расходованием сырья, материалов и комплектующих изделий, контроль отгрузки материалов от предприятий-поставщиков, поступления материалов на склад данного промышленного предприятия, нахождения материалов на складе, отпуск сырья в цеха для производственного потребления, отпуск материалов сторонним организациям. Главная задача органов МТС промышленного предприятия – своевременное и полное обеспечение потребности производства сырьем, материалами, покупными полуфабрикатами, комплектующими изделий и оборудованием, необходимым для работы предприятия в соответствии с утвержденным планом. Другие задачи:
^ SADT – система, которую принято называть активностной моделью, которая представляет сложную систему подробностей системы активностей, которая, в свою очередь, отражает взаимоотношения через предметы системы. Основным рабочим элементом при моделировании является диаграмма. Модель SADT организует и объединяет диаграммы иерархической и древовидной структуры, при этом, чем выше уровень диаграммы, тем она менее детализирована. В состав диаграммы входят блоки, изображающие активность моделируемой системы и дуги, связывающие блоки вместе и изображающие взаимодействие и взаимосвязи между блоками (активностями). SADT требует, чтобы в диаграмме было от 3 до 6 блоков (наиболее удобно для чтения). Б  локи на диаграммах изображаются прямоугольниками и сопровождаются текстом на естественном языке, описывающим активность. В отличие от других методов структурного анализа в SADT каждая сторона блока имеет вполне определенное значение. Левая сторона блока предназначена для входа, верхняя – для управления, правая – для выхода, нижняя – для исполнителей. Такое обозначение отражает определенные принципы активности. Входы преобразуются в выходы, управления ограничивают (предписывают) условия управления, исполнители описывают то, за счет чего выполняются преобразования. Дуги SADT представляют наборы предметов и маркируются набором текстов на естественном языке. Предметы могут состоять из четырех возможных отношений: выход, управление, вход и исполнитель. Каждое из этих отношений изображается дугой, связанной с определенной стороной блока. Входные дуги изображают предметы, используемые преобразуемыми активностями. Управляющие дуги изображают информацию об управлении, действующем на активность. Выходные дуги изображают предметы, которые преобразуют входы. Блоки на диаграмме размещаются по ступенчатой схеме в соответствии с их доминированием, они принимаются как влияние, оказываемое одним блоком на другой. Блоки должны быть пронумерованы в соответствии с их доминированием. Номера блоков служат однозначными информаторами для активности и автоматически организуют эти активности в иерархию модели. Взаимовлияние блоков может выражаться либо в перестановке выхода в другой активности для дальнейшего преобразования, либо в выработке управляющей информации, предписывающей, что именно должна делать другая активность. В SADT технологии требуется только пять видов взаимосвязей между блоками для описания их отношений:
Отношение управления возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно влияет на блок с меньшим доминированием. Отношение входа возникает тогда, когда выход одного блока становится входом блока с меньшим доминированием. Обратная связь более сложна, поскольку она отражает итерацию или рекурсию. Управленческая обратная связь возникает тогда, когда выход некоторого блока влияет на блок с большим доминированием. Отношение входной обратной связи имеет место когда выход одного блока становится входом другого блока с большим доминированием. Отношение выход-исполнитель отражает ситуацию, при которой выход одной активности становится средством достижения целей другой активности.
     Дуги могут разветвляться и соединяться вместе различным образом. Разветвление дуги означает, что часть ее содержимого может появляться в каждом определении дуги. Дуга всегда помещается вдоль разветвления, чтобы можно было дать название всему набору. Тарифная система Тарифная сетка Штатное расписание Тариф.-квалиф. справочник    Кроме того, каждая ветвь дуги может быть помечена в соответствии с правилами. Считается, что непомеченная ветвь содержит все предметы в указанной ветке при разветвлении. Каждая метка ветви уточняет, что именно содержит эта ветвь. Слияние дуг указывает, что содержимое каждой ветки участвует в формировании после слияния объединенной дуги. После слияния дуга всегда помечается для указания нового набора. Кроме того, каждая ветвь перед слиянием может помечаться в соответствии со следующими правилами: считается, что непомеченные ветви содержат все предметы, указанные в общей ветви после слияния; каждая метка ветки уточняет, что именно содержит эта ветвь. При создании модели одна и та же диаграмма чертится несколько раз. Чтобы различать различные версии одной и той же диаграммы в SADT используется схема контроля диаграмм, основанная на их номерах. Если диаграмма замещает более старый вариант, то предыдущий номер помещается в скобках для указания связи с предыдущим номером. Задача представляет собой совокупность операций преобразования исходной информации, характеризуется однородностью данных, отображающих данный процесс, имеет цели получения выходной информации в виде, пригодном для восприятия ее пользователем (ведомость, график, рисунок и т.д.). Подсистема – это взаимосвязь комплексов задач.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
немашинное
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 