Харківський державний технічний
Харківський державний технічний
університет радіоелектроніки
Ненько Леонід Федорович
УДК 681.518:658.012:656.8
МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛІННЯ
ІНТЕГРОВАНИМИ ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНИМИ СИСТЕМАМИ
05.13.06 – автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеню
кандидата технічних наук
Харків – 2001
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Харківському державному технічному університеті радіоелектроніки Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник – кандидат технічних наук, професор університету Кузьменко Віктор Михайлович, Харківський державний технічний університет радіоелектроніки, професор кафедри системотехніки.
Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Самойленко Микола Іванович, Харківська державна академія міського господарства, завідувач кафедрою САПР. - кандидат технічних наук, доцент Танянський Сергій Станіславович, Університет внутрішніх справ, м. Харків, доцент кафедри інформаційних систем і технологій в діяльності ОВС.
Провідна установа: Національний технічний університет України “КПІ”, кафедра автоматизованих систем обробки інформації та управління Міністерства освіти і науки України, м. Київ
Захист відбудеться “ 21 ” березня 2001 р. о 15.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.02 в Харківському державному технічному університеті радіоелектроніки за адресою:
61161, Харків, пр. Леніна, 14, (0572) 40-94-51.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського державного технічного університету радіоелектроніки за адресою: 61161, Харків, пр. Леніна, 14.
Автореферат розісланий “ 20 ” лютого 2001 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради В.І. Саєнко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Широка інформатизація суспільства, впровадження засобів обчислювальної техніки у всі сфери життя у теперішній час охопила усі країни світу, включаючи й Україну. У законі України “Про національну програму інформатизації” підкреслюється необхідність швидкого опанування та впровадження сучасних інформаційних технологій у всі сфери життя, що дозволить Україні стати однією з технологічно розвинутих країн світу. Одним із засобів інтенсифікації роботи підприємств є створення ефективних автоматизованих систем на базі інтеграції організаційних та технологічних процесів у межах єдиної системи. Інтегровані системи, як правило, є ієрархічними багаторівневими системами, у яких загальна задача управління поділяється на локальні задачі, які вирішуються відповідними управляючими елементами.
Особливістю управління інтегрованими організаційно-технологічними системами є, з одного боку, необхідність реалізації управління кожним з об'єктів системи, а, з іншого – необхідність координації автономно функціонуючих об'єктів системи для досягнення глобальної мети. Організація оперативного управління організаційно-технологічними системами є складною задачею, тому що, з одного боку, прийняття обґрунтованих управляючих рішень повинно виконуватися за обмежений час, з іншого – мета системи у цей проміжок часу може змінюватися, а з третього боку – необхідне врахування особливостей конкретних об'єктів системи.
Великий внесок у розробку теоретичних та практичних питань, які пов'язані з управлінням інтегрованими системами, зробили Месарович М., Кухтенко А.И., Скуріхін В.І., Марчук Г.І., Петров Е.Г., Шостак В.Ф., Самойленко М.І., Балабан М.Я., Зак Ю.А., Шкурба В.В. та інші.
Інтегрованими організаційно-технологічними системами є системи, які забезпечують формування замовлень на адресу одержувачів. Найбільш характерними системами цього класу є системи експедування періодичних видань, які забезпечує підготовку та відправлення посилів видань одержувачам. Значне збільшення номенклатури періодичних видань при одночасному значному зменшенні їх тиражів та значне підвищення динамізму процесів виходу видань з друку і доставлення їх одержувачам, які сталися за останні 5-8 років, потребують корінної зміни методів управління цими системами. Крім того, в умовах ринкових відносин, затримка в прийнятті оперативних рішень може призводити до значних витрат ресурсів. Тому розробка методів та засобів обґрунтованого та своєчасного прийняття рішень у оперативній обстановці при управлінні організаційно – технологічними системами, коли динамічно змінюються як навантаження системи, так й характеристики системи доставлення видань, є актуальною науково-практичною задачею. Вирішення цієї задачі дозволить значно підвищити ефективність інтегрованих організаційно-технологічних систем експедування періодичних видань, скоротити строки доставлення періодичних видань та підвищити якість надання поштових послуг населенню України.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася у відповідності з планами науково-дослідних робіт Харківського державного технічного університету
радіоелектроніки у рамках держбюджетних тем: № 461 “Розробка комплексу математичних моделей соціально-економічного розвитку регіону з урахуванням ефективності використання інфраструктури та комунальних ресурсів” (0197U012128); № 521 “Розробка теоретичних основ, математичних моделей та інструментальних засобів у виробничо-навчаючих системах” (0197U012139); № 428 “Розробка програмно-апаратних систем підтримки процесу прийняття рішень для складних соціально-економічних технічних об'єктів” (0196U013500), у яких автор працював як виконавець.
Мета та задачі дослідження. Метою роботи є розробка методів та засобів оперативного управління, що базуються на принципах програмно-оперативного управління, методах імітаційного моделювання і діалогової взаємодії та орієнтовані на інтегровані організаційно-технологічні системи.
Для досягнення цієї мети у роботі вирішуються наступні задачі:
1. Провести системний аналіз об'єкта дослідження, задач управління та методів багатокритеріальної оптимізації, як одного із засобів підвищення ефективності оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами.
2. Формалізувати процеси об'єкту управління – процеси експедування періодичних видань.
3. Розробити метод оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами, на прикладі систем експедування періодичних видань.
4. Розробити метод імітаційного моделювання технологічних процесів, що орієнтований на використанні у структурі оперативного управління.
5. Розробити математичні моделі, методи та алгоритми рішення задач оперативного управління процесами експедування періодичних видань.
6. Реалізувати розроблені математичні моделі, методи та алгоритми при створенні програмних засобів оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами для конкретного типу систем – систем експедування періодичних видань.
7. Розробити алгоритми та засіб оцінки ефективності використання
технологій управління процесами експедування періодичних видань.
Об'єктом дослідження у роботі є інтегровані організаційно –
технологічні системи, один з типів цих систем – системи експедування періодичних видань.
Предметом дослідження є методи, моделі, структури та алгоритми оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами.
Методи дослідження базуються на методах системного аналізу, оперативного управління, методах, моделях і принципах імітаційного моделювання, принципах ідеографічного підходу та методах рішення оптимізаційних задач.
Наукова новизна одержаних результатів:
1. Розроблено метод оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами, основою якого є програмно-оперативний принцип управління, принципи імітаційного моделювання та діалогової взаємодії. Розроблений метод забезпечує ефективне оперативне управління системами такого класу (одержано вперше).
2. На основі принципів ідеографічного підходу розроблено метод імітаційного моделювання, який забезпечує обґрунтований вибір раціональних рішень з множини управляючих рішень на основі ідеографічного опису технологічного процесу та використання принципу автоматичного формування імітаційної моделі. Це дозволяє значно підвищити ефективність приймаючих рішень при оперативному управлінні в автоматизованих системах (одержано вперше).
3. Розроблено математичну модель ефективного управління процесом обробки періодичних видань та математичну модель складання раціонального графіку формування вихідного нестандарту. Розроблені моделі формально описують процеси експедування періодичних видань, що дозволяє використовувати оптимізаційні методи при оперативному управлінні (отримано вперше).
4. Вдосконалено метод рішення задачі визначення ефективного ритму експедування періодичних видань у залежності від встановленого попиту для випадку неодночасної готовності заказів до оброблення, що дозволяє визначити раціональну продуктивність роботи потокових ліній обробки газет у залежності від заданого графіку надходження видань на обробку та плану направлення преси (вдосконалено).
5. Розроблено метод рішення задачі складання раціонального графіку формування вихідного нестандарту, що дозволяє визначити раціональну послідовність підготовки вихідного нестандарту у залежності від графіку надходження видань на обробку (отримано вперше).
Практичне значення одержаних результатів. Результати теоретичних досліджень, розроблені математичні моделі та методи реалізовані у структурі оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами експедування періодичних видань, структурі вбудованої імітаційної системи, алгоритмах та засобах оперативного управління процесами експедування періодичних видань.
Розроблені методи та засоби впроваджені у АТЗТ “ВІЗАВІ” м. Єкатеринбург при розробці та реалізації системи управління підприємствами експедування періодичних видань, що значно підвищило ефективність про-ектування та управління (акти впровадження від 17.12.98 р. та від 4.12.97 р.). Теоретичні результати використані при розробці типової системи отримання супровідних документів у експедиційних підприємствах у оперативному режимі та реалізовані у вигляді програмних засобів цієї системи. Підсистема створення та ведення бази даних та підсистема планування роботи прийняті комісією УДППЗ “УКРПОШТА” для дослідної експлуатації (акт прийняття підсистем та протокол випробувань від 4.7.98 р.).
Метод імітаційного моделювання використано при створенні комплексів програм імітаційного моделювання, які орієнтовані на користувачів-непрограмістів: TURBO SM та Visual QSDM. Алгоритми оцінки ефективності використання технологічних схем управління експедуванням реалізовані у ППП “Технологія”, який забезпечує вибір ефективної технології та дає можливість оцінити економічний ефект від впровадження вибраної технології.
Результати дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі при викладенні лекційних курсів з ряду дисциплін, у лабораторному практикумі, при курсовому та дипломному проектуванні (акти результатів використання програмних засобів та комплексів від 31.12.98 р. та від 27.12.99 р.).
У складі колективу авторів дисертантом у 1996 р. за наукову роботу “Інформаційні технології отримання супровідних документів на тиражі періодичних видань” на конкурсі “Комп'ютер – зв'язок - 96” отримана Перша премія.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є підсумком особистої роботи автора. У роботах, які опубліковані у співавторстві, особистий внесок дисертанта складається у розробці методу та структури оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами, основою яких є програмно-оперативний принцип управління, принципи імітаційного моделювання та діалогової взаємодії [1, 3, 6], розробка варіантів технологій управління процесами експедування періодичних видань [4, 5], у постановці задачі, розробці математичної моделі, методу та алгоритму формування раціонального графіку підготовки вихідного нестандарту [2], алгоритму та засобу оцінки ефективності використання технологій управління при експедуванні періодичних видань [1, 4].
Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідалися та обговорювалися на семінарі з проблеми “Кібернетика” НАН України у 1998, 1999 та 2000 рр., на ІІ-й та ІІІ-й Міжнародних конференціях “Теорія та техніка передачі, прийому та оброблення інформації” (м. Туапсе, 1996, 1997 рр.).
Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 6 робіт,
з них 3 статті у наукових фахових виданнях, згідно з переліком ВАК України, та 2 доповіді на конференціях.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків і двох додатків та має загальний об'єм 154 сторінки. Містить 20 рисунків, додатки на 19 сторінках, список використаних літературних джерел з 109 найменувань на 10 сторінках.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У першому розділі наведені результати системного аналізу об'єкту дослідження – інтегрованої організаційно-технологічної системи експедування періодичних видань, яка є складовою частиною підприємства поштового зв'язку. Ця система структурно складається з трьох рівнів:
- рівня управління підприємства;
- рівня управління підрозділом експедування видань;
- рівня управління технологічними процесами обробки видань у зміні.
Аналіз мети управління системою та особливостей процесів експедування періодичних видань дозволив визначити, що при оперативному управлінні необхідно забезпечити вибір оптимальних структур і технологій обробки видань та їх ефективну роботу. При цьому необхідно враховувати багатокритеріальність задач вибору оптимальних структур, які при оперативному управлінні повинні вирішуватися за обмежений час, багаторівневість та організаційно-технологічний характер самої системи. Тому у роботі виконано аналіз основних підходів та методів вирішення задач оперативного управління такими системами. Він показав, що:
- використання прямих методів приведення багатокритеріальної задачі до однокритеріальної потребує визначення переваг ЛПР перед початком рішення задачі;
- із-за того, що у процесі оперативного управління переваги ЛПР можуть змінюватися у зв'язку з технологічною ситуацією, тому більш
придатними є аксіоматичні методи;
- використання аксіоматичних методів може призводити до невизначеності у оцінці приймаючих рішень. Зняття цієї невизначеності, взагалі, можливе шляхом проведення експериментів з реальною системою, статистичної обробки даних попередніх періодів, шляхом використання знань та досвіду ЛПР, що неможливо у оперативному режимі.
Одним з підходів зняття невизначеності є використання методів імітаційного моделювання. Імітаційне моделювання можна використовувати для генерації множини умов функціонування або для перевірки правильності приймаючих рішень. Однак реалізація імітаційного моделювання наштовхується на необхідність використання відповідних спеціалістів та на довгий час реалізації самої системи. Тому у контурі оперативного управління
інтегрованою організаційно-технологічною системою необхідно використовувати відповідні методи та моделі реалізації імітаційного моделювання. Одним з підходів, який дозволяє використовувати імітаційне моделювання у контурі оперативного управління є ідеографічний підхід.
Отже, у системах оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами необхідно використовувати: оптимізаційні методи рішення задач управління; засоби імітаційного моделювання, які базуються на використанні ідеографічного підходу; діалоговий режим для визначення переваг ЛПР та враховувати особливості конкретної системи.
Для визначення особливостей інтегрованої організаційно-технологічної системи експедування періодичних видань у другому розділі, на основі аналізу процесів обробки видань при експедуванні, розроблено функціонально-технологічну модель процесів експедування преси. Ця модель має три рівня: рівень управління зміною, рівень управління підрозділом (цехом, дільницею), рівень управління процесами експедування преси підприємства.
На основі виконаної формалізації об'єкту управління, виконаного вибору та обґрунтування структури взаємодії ЛПР, обчислювальних засобів та об'єкту управління, вибору методу використання засобів імітаційного моделювання та принципу управління об'єктом розроблено метод оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами. Основою методу оперативного управління є програмно-оперативний принцип управління, методи рішення оптимізаційних задач, принципи імітаційного моделювання та діалогової взаємодії. У відповідності із методом, оперативне управління інтегрованими організаційно-технологічними системами будується по наступній схемі (рис. 1):
1. Перед початком роботи з використанням контуру програмного управління та оптимізаційних методів формується множина рішень по виконанню процесів обробки матеріального потоку.
2. Отримана множина рішень перевіряється з використанням імітаційної моделі з метою вибору раціональної траєкторії й відповідного управління .
3. У ході роботи виконується аналіз фактичного стану технологічного процесу з наступним порівнянням із програмною траєкторією.
Якщо =, то виконується нагляд за процесом. У протилежному випадку, якщо №, у залежності від значення (–) може включатися контур або оперативного, або програмного управління. У контурі оперативного управління вирішуються задачі по поверненню на програмну траєкторію, а у контурі програмного – формується нова програма з моменту часу . Отримана множина рішень або перевіряється за допомогою імітаційної моделі з метою вибору раціональних управляючих рішень:,.
4. Якщо на рівні управління недостатньо ресурсів для вирішення задач управління, то виконується звернення на верхній рівень управління по додаткові ресурси.
Для реалізації розробленого методу оперативного управління у третьому розділі виконана розробка методу імітаційного моделювання, постановка задач та розробка математичних моделей, методів і алгоритмів оперативного управління процесами експедування періодичних видань.
Основою методу імітаційного моделювання, який може забезпечувати роботу у контурі оперативного управління, є принципи ідеографічного підходу, концепція ідеографічного елементу, процедури формування ідеографічного опису та імітаційної моделі. Структура системи імітаційного моделювання з використанням цього методу складається з банку ідеографічних елементів, банку імітаційних модулів, ідеографічної моделі процесу та генератора імітаційної моделі. Оператор, використовуючи банк ідеографічних елементів, має можливість побудувати або скорегувати ідеографічну модель технологічного процесу. Генератор імітаційної моделі на основі банку елементарних модулів, банку ідеографічних елементів та ідеографічної моделі автоматично формує імітаційну модель. Основою такої імітаційної системи є ідеографічний елемент (рис.2), який структурно складається із логічного , концептуального та фізичного рівнів опису елементів технологічного процесу, виконує визначену функцію
, описується планом відображення та планом змісту , має відповідний поріг та аксіому обчислення .
Реалізація такої системи імітаційного моделювання потребує визначення складу ідеографічних елементів та розробки процедури формування імітаційної моделі технологічного процесу.
На основі аналізу елементів технологічного процесу експедування періодичних видань у роботі запропоновано будувати ідеографічну модель як сукупність ідеографічних будівельних елементів та ідеографічних елементів технологічного обладнання й робочих місць . Розроблено палітру ідеографічних елементів, приклад яких наведено у табл.1 та табл. 2.
Синтез ідеографічної моделі виконується за наступними правилами:
- об'єднання у виконується з врахуванням орієнтації дуг ідеографічних елементів;
- ідеографічний елемент має декілька входів та виходів, але їх загальна кількість не повинна перевищувати чотирьох;
- вихідні дані ідеографічного елементу є вхідними даними іншого елементу, якщо вони мають сумісну аксіому та поріг обчислення;
- комплексування ідеографічних елементів до ідеографічної сіті виконується на основі планів відображення , а перевірка правильності комплексування – на основі плану змісту;
- можливість об'єднання двох ідеографічних елементів у ансамбль
визначається їх сумісною аксіомою обчислення .
На основі функціонально-інформаційної моделі процесу експедування періодичних видань розроблена математична модель ефективного управління процесом обробки видань:
, (1)
де – середня інтенсивність використання потокової лінії;–
середня кількість тиражів видань, яка оброблюється у цеху;–
середній об'єм тиражів видань;
– середня швидкість обробки тиражів видань на потокових лініях;
– кількість потокових ліній у цеху;–
середнє часове зміщення;–
середня допустима тривалість проходження.
Аналіз цієї моделі та характеристик технологічного процесу експедування періодичних видань дозволив визначити основні задачі які вирішуються при оперативному управлінні експедуванням періодичних видань: задача визначення кількості потокових ліній, які необхідні для обробки множини видань, задача визначення ефективного ритму обробки видань, задача визначення раціонального графіку формування вихідного нестандарту.
Перші дві задачі вирішуються на кожному з рівнів управління інтегрованої системи. Остання задача вирішується тільки на нижньому рівні –
рівні зміни.
Задача визначення кількості потокових ліній, які необхідні для обробки множини видань, складається у мінімізації функції
, (2)
при обмеженнях на:
1) характеристики видань, які оброблюються потоковими лініями:
; (3)
2) можливу швидкість обробки видань:
, (4)
де – функція витрат за перевищення або зменшення ;
, – фактичний та контрольний, відповідно, час закінчення обробки го видання;–
функція витрат за використання -ї кількості потокових ліній.
Задача (2) – (4) є задачею цілочисельного нелінійного програмування. Розроблено алгоритм її вирішення, основою якого є представлення системи потокових ліній як системи масового обслуговування. Тоді задача складається у визначенні такої кількості потокових ліній, які забезпечать мінімум функції
. (5)
Визначення раціональної кількості потокових ліній складається у визначенні такого значення
, (6)
де – інтенсивність надходження потоку видань та інтенсивність обробки цього потоку, відповідно;
– плановий та фактичний, відповідно, час очікування обробки -го видання;
– кількість паралельних каналів обслуговування;
– ймовірність того, що на початку роботи черги не буде:
, (7)
при якому функція (5) буде мінімальна.
Задача визначення ефективного ритму експедування періодичних видань складається у визначенні такої функції , яка забезпечить мінімум функціоналу
, (8)
при обмеженнях:
1) – на попит -го видання у час ;
2) – моменти готовності до обробки видань не однакові;
3) – на початку рішення задачі нема підготовлених посилів.
Задача є цілочисельною задачею нелінійного програмування з булевими змінними, яка має складний комбінаторний характер. Для її вирішення вдосконалено метод, який розроблено у роботах Балабана М.І. та Зака Ю.О.
Задача визначення раціонального графіку формування вихідного нестандарту є багатоцільовою задачею теорії розкладу (задача стабілізації). Існуючі алгоритми її рішення не можуть бути використані у контурі оперативного управління із-за довгого часу реалізації. Аналіз особливостей формування вихідного нестандарту при експедуванні видань дозволив розробити математичну модель, яка складається у мінімізації функції
(9)
при обмеженнях:
1) збірна пачка формується часу без перерви:
; (10)
2) кожна збірна пачка готова до формування у момент надходження відповідної стандартної пачки:
(11)
3) збірні пачки формуються послідовно одна за одною:
(12)
4) виконавець не може одночасно виконувати більше ніж одну операцію по формуванню збірної пачки:
(13)
Аналіз моделі (9) – (13) показав, що задача відноситься до задач теорії розкладу. У роботі розроблено метод її вирішення, який оснований на використанні ряду теорем теорії розкладу.
У четвертому розділі наведено результати впровадження розроблених у роботі методів, структур, математичних моделей та алгоритмів оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами. Метод та структуру оперативного управління реалізовано у типовій системі оперативного управління експедуванням преси, яка складається з трьох рівнів та 6 підсистем. Підсистеми адміністрування бази даних, планування роботи підрозділів, оперативного управління підготовкою супровідних документів впроваджені на підприємствах поштового зв'язку УДППЗ “УКРПОШТА”,
ТОВ “ВІЗАВІ” м. Єкатеринбург та ДП “ПРЕСА” м. Київ.
Метод імітаційного моделювання, структура вбудованої імітаційної системи та процедура синтезу імітаційних моделей з використанням ідеографічного опису технологічних процесів реалізовані при розробці вбудованої у систему оперативного управління системи імітаційного моделювання та програмних засобів імітаційного моделювання TURBO SM, Visual QSDM, які орієнтовані на користувача-непрограміста.
Дослідження ефективності використання автоматизованих технологій при управлінні експедуванням періодичних видань дозволили визначити основні задачі, які вирішуються при впровадженні автоматизованих технологій: оцінка рівня ефективності використання існуючих технологій; оцінка ефекту від впровадження конкретної технології. Розроблено алгоритм рішення цих задач, які реалізовані у ППП “Технологія”. Впровадження ППП дозволяє приймати обґрунтовані рішення при виборі та впровадженні нових технологій на підприємствах поштового зв'язку.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі, що виявляється у розробці методів та засобів оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами на підставі принципів програмно-оперативного управління, методів імітаційного моделювання, діалогової взаємодії та ідеографічного підходу. Розроблені програмні засоби використовуються для вирішення конкретних задач оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами експедування періодичних видань.
У ході дослідження отримано наступні результати:
1. Обґрунтована необхідність використання у контурі оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами методів багатокритеріальної оптимізації для вибору раціональних структур і технологій обробки матеріальних потоків у системі, а також забезпечення їх ефективної роботи, та методів імітаційного моделювання з метою зменшення рівня суб'єктивної невизначеності приймаючих рішень.
2. Формалізовано процеси експедування періодичних видань, що дозволило розробити функціонально-інформаційну модель процесів обробки періодичних видань. Це дало можливість сформулювати основні задачі оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами експедування періодичних видань та визначити послідовність їх вирішення на кожному з рівнів управління.
3. Розроблено метод оперативного управління інтегрованими
організаційно-технологічними системами, основою якого є програмно-оперативний принцип управління, принципи імітаційного моделювання та діалогової взаємодії. На підставі методу розроблено структуру оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами контур програмного, контур оперативного управління та вбудовану систему імітаційного моделювання.
4. Розроблено метод імітаційного моделювання технологічних процесів при оперативному управлінні інтегрованими організаційно-технологічними системами. На підставі методу імітаційного моделювання розроблено структуру вбудованої системи імітаційного моделювання та принципи автоматизованого синтезу імітаційних моделей на основі використання палітри ідеографічних елементів, банку елементарних моделей та ідеографічного опису моделюючого процесу.
4. Розроблено математичну модель ефективного управління процесом обробки періодичних видань та математичну модель складання раціонального графіку формування вихідного нестандарту, що дозволило формально описати процеси експедування періодичних видань у інтегрованих організаційно-технологічних системах, визначити склад оптимізаційних задач, які необхідно вирішувати при оперативному управлінні та забезпечують ефективне управління процесами у автоматизованій системі.
5. На підставі математичних моделей вдосконалено метод рішення задачі визначення ефективного ритму експедування періодичних видань та метод визначення раціонального графіку формування вихідного нестандарту, що дозволяє визначити раціональну продуктивність роботи потокових ліній та раціональний графік формування вихідного нестандарту у залежності від графіку їх надходження та плану направлення преси.
6. На підставі розроблених математичних моделей та методів розроблено алгоритми оптимізації процесів експедування періодичних видань при оперативному управлінні інтегрованими організаційно-технологічними системами.
7. Виконано дослідження розроблених методів та алгоритмів рішення задач оперативного управління. Результати дослідження показали, що розроблені моделі та алгоритми сходяться до одного рішення, та мають характеристики, які забезпечують їх ефективне використання у структурі оперативного управління автоматизованих систем.
8. На основі дослідження ефективності використання автоматизованих технологій управління інтегрованими організаційно-технологічними системами експедування періодичних видань розроблені алгоритми оцінки рівня ефективності існуючих технологічних схем та оцінки ефекту від впровадження конкретної технологічної схеми. Алгоритми реалізовані у ППП “Технологія”, що дозволяє на практиці приймати обґрунтовані рішення при впровадженні автоматизованих технологій.
9. Структура оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами програмно реалізована у автоматизованій системі управління експедуванням преси. Система впроваджена у вигляді підсистем адміністрування бази даних, планування роботи підрозділів та отримання супровідних документів на підприємствах поштового зв'язку.
11. Структура вбудованої системи імітаційного моделювання, принципи та процедури розробки імітаційних моделей з використанням ідеографічного опису технологічних процесів реалізовані при розробці вбудованої системи імітаційного моделювання та програмних засобів імітаційного моделювання TURBO SM, Visual QSDM, які орієнтовані на користувача-непрограміста.
ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Кузьменко В. М., Ненько Л .Ф., Кузьменко Н .П. Эффективность использования информационных технологий управления в экспедировании //
Вестник ХГТУ. – Херсон: 1999. – № 1(5). – С. 213-214.
2. Кузьменко В.М., Ненько Л.Ф. Задача составления оптимального расписания формирования сборных пачек при экспедировании // Радиоэлектроника и информатика. – 2000. – № 2. – С.54-56.
3. Кузьменко В.М., Ненько Л.Ф. Тенденции развития технологий получения сопроводительных документов при экспедировании периодических изданий // Зв'язок. – 2000. – №4. – С. 58-60.
4. Кузьменко В.М., Каменецький Л.М., Ненько Л.Ф. Технологія автоматизованого отримання супровідних документів. Ефективність використання // Пошта та філателія України. – 1997. – №2. – С. 12-14.
5. Кузьменко В.М., Кузьменко Н.П., Ненько Л.Ф. Информационные технологии управления экспедиционными объектами // Тезисы докл. 2-й Междун. конф. “Теория и техника передачи и обработки информации”. – Часть 2. – Харьков: Изд-во ХТУРЭ. – 1996. – С. 102.
6. Кузьменко В.М., Ненько Л.Ф. Информационная технология оперативного получения сопроводительных документов в крупных
экспедиционных предприятиях // Тезисы докл. 3-й Междун. конф. “Теория и техника передачи, приема и обработки информации”. – Харьков-Туапсе: Изд-во ХТУРЭ. – 1997. – С. 239.
АННОТАЦІЯ
Ненько Л.Ф. Методи та засоби оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. – Харківський державний технічний університет радіоелектроніки, Харків, 2001.
Дисертація присвячена розробці методів та засобів оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами (на прикладі оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами експедування періодичних видань). У роботі розвивається напрямок, який ґрунтується на програмно-оперативному принципі управління інтегрованими системами, використанні у контурі оперативного управління імітаційної системи, методів та засобів рішення оптимізаційних задач.
Система імітаційного моделювання побудована з використанням принципів ідеографічного підходу. Оптимізаційними задачами, які вирішуються при оперативному управлінні процесами експедування періодичних видань, є задача визначення кількості потокових ліній для
обробки множини видань, визначення ефективного ритму експедування преси, визначення раціонального графіку формування вихідного нестандарту.
Основні результати роботи знайшли промислове застосування при розробці засобів оперативного управління інтегрованими організаційно-технологічними системами експедування періодичних видань, засобів імітаційного моделювання та засобів оцінки ефективності впровадження структур управління процесами експедування періодичних видань.
Ключові слова: оперативне управління, інтегровані організаційно-технологічні системи, імітаційне моделювання, ідеографічний підхід, експедування видань, структура управління, ефективність.
АННОТАЦИЯ
Ненько Л.Ф. Методы и средства оперативного управления интегрированными организационно-технологическими системами. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. – Харьковский государственный технический университет радиоэлектроники, Харьков, 2001.
Диссертация посвящена разработке методов и средств оперативного управления интегрированными организационно-технологическими системами (на примере интегрированных организационно-технологических систем экспедирования периодических изданий). В работе развивается направление, которое базируется на программно-оперативном принципе управления интегрированными системами, на использовании в контуре оперативного управления имитационной системы, методов и средств решения оптимизационных задач. В диссертации обоснована необходимость использования в контуре оперативного управления: методов многокритериальной оптимизации для выбора рациональных структур и технологий обработки материальных потоков в системе и обеспечения их эффективной работы; методов имитационного моделирования для проверки полученных решений с целью уменьшения субъективной неопределенности. На основе анализа структур взаимодействия ЛПР, ЭВМ и объектов системы, процедур использования имитационного моделирования, программного, оперативного и программно-оперативного принципов управления разработан метод оперативного управления интегрированными организационно-технологическими системами экспедирования периодических изданий. Основой этого метода является программно-оперативный принцип управления, методы и средства решения оптимизационных задач управления, встроенная система имитационного моделирования.
Метод имитационного моделирования реализован с использованием принципов идеографического подхода. Разработанный метод реализован во встроенной системе имитационного моделирования, палитре идеографических элементов и основных принципах построения идеографического описания технологических процессов в системе.
Оптимизационными задачами, которые решаются в контуре оперативного управления процессами экспедирования периодических изданий, являются: задача определения количества поточных линий, необходимых для обработки заданного множества изданий; задача определения эффективного ритма экспедирования изданий; задача определения рационального графика формирования исходящего нестандарта. В диссертации разработаны математические модели, методы и алгоритмы решения этих задач.
Основные результаты диссертации нашли промышленное использование при разработке средств оперативного управления интегрированными организационно-технологическими системами экспедирования периодических изданий, средств имитационного моделирования и средств оценки эффективности внедрения структур управления.
Разработанные методы, математические модели и алгоритмы управления могут быть использованы в следующих областях: при построении систем оперативного управления интегрированными организационно-технологическими системами в почтовой связи, завершающих подразделениях промышленных предприятий, фирм, выполняющих мелкооптовую и розничную продажу товаров; при разработке систем имитационного моделирования в автоматизированных системах управления и системах автоматизированного проектирования; при оптимальном управлении процессами подготовки посылов изданий, товаров и т.п. в адрес получателей; для выбора эффективных технологий подготовки сопроводительных документов; для оценки эффективности перехода от существующих к прогрессивным технологиям управления процессами подготовки посылов в адрес получателей.
Ключевые слова: оперативное управление, интегрированные организационно-технологические системы, имитационное моделирование, идеографический подход, экспедирование периодических изданий, структура управления, эффективность.
ABSTRACT
Nenko L.F. Methods and means of shoot-term control of integrated organizational-technological system. - Manuscript.
Dissertation is submitted for fulfillments of requirements of candidate of sciences degree 05.13.06 - automated management system and progressive information technologies. – Kharkov state technical university of radioelectronics, Kharkov, 2001.
The dissertation is devoted to development of methods and means of operative control by integrated organizational-technological systems (on a example of integrated organizational-technological systems of shipment of the periodic editions). Scientific research conducted in the dissertation is based on of principles shoot-term control of integrated systems, on utilizing simulations in shoot-term control feedback techniques and fools of optimal decision making.
Simulation system re designed with using principles of ideographic approach. Optimal flasks solved in shoot-term control of periodical shipments are determining of member of conveyer lines used in processing of a set of periodicals, determining of frequencies of periodical expeditions, determining of rational time-table of non-standard enterprise output.
Main results of dissertations have been implemented in design of shoot-term control of integrated technological systems of periodical shipments, means of completer simulations and performance evaluation of periodical shipment control structures.
Key words: shoot-term control, integrated organizational-technological systems, simulations modeling, ideographical the approach, structures of management, efficiency.
