Книги, научные публикации
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ СТАБИЛЬНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ А.П. Шабанов, кандидат технических наук, главный эксперт ООО ИБС e-mail: AShabanov
Адрес: 127434, г. Москва, Дмитровское шоссе, д. 9 Б.
Исследуются граничные условия стабильного функционирования информационных систем, предназначенных для управленческой деятельности в организационных структу рах массового обслуживания. При оценке используется аппарат интервалов занятости системы массового обслуживания с ожиданием. Предлагаемый подход направлен на решение проблемы минимизации производительных ресурсов, входящих в состав информационной системы предприятия.
Ключевые слова: организационная структура, управленческая деятельность, массовое обслуживание, информационная система, ресурсы, интервал занятости.
Введение разования, науки, производства, государственного и местного управления. Одной из таких проблем опросы исследования управленческой дея является проблема определения достаточной мощ тельности относятся главным образом к об ности ресурсов информационной системы, пред В ласти теории управления организационны назначенной для управления в организационных ми системами и теории активных систем. В рамках структурах массового обслуживания. Актуальность данных теорий рассматриваются общие вопросы проблемы обусловлена местом, которое занимают в построения и функционирования организацион современном человеческом обществе информаци ных структур [1], вопросы, обусловленные проявле онные технологии [5]. К организационным струк ниями активности работниками организационной турам массового обслуживания относятся:
структуры [2], модели адаптации, формирования и центры приёма и обработки запросов от юри функционирования команд [3Ц4], а также другие дических и физических лиц в ведомствах, органи вопросы управления. Проведённые методологиче- зациях, учреждениях, на предприятиях;
ские исследования и математико-аналитический диспетчерские и эксплуатационные службы аппарат являются теоретической основой для ре- в разных отраслях хозяйственной деятельности, в том числе на железнодорожном, автомобиль шения многих проблем в различных отраслях об БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ ном, водном и воздушном транспорте, в органах Методология исследования по чрезвычайным ситуациям и энергоснабжению, Методология исследования граничных условий жилищно-коммунальных хозяйствах;
стабильности информационной системы, предна предприятия торговли и банки, электронные значенной для управленческой деятельности в ор торговые площадки и биржи, предприятия бытово ганизационных структурах массового обслужива го обслуживания населения;
ния, включает в себя выполнение следующих работ:
службы, подразделения и предприятия, спе определение направления автоматизации дея циализирующиеся на предоставлении информаци тельности в организационной структуре массового онных и телекоммуникационных услуг, в том числе обслуживания;
услуг сотовой связи, городской и междугородной моделирование представления и функциони телефонной связи;
рования информационной системы;
провайдеры услуг информационных техноло- определение нормированных значений пока гий, Интернет-провайдеры, специализированные зателей своевременности, форматирования команд информационные центры, в основе работы кото- и данных, нагрузки на ресурсы информационной рых лежит сбор, обработка, накопление и распре- системы;
деление данных;
моделирование состояний ресурса информаци онной системы;
другие организационные структуры, в основе деятельности которых лежит предоставление по- определение граничных условий стабильного функционирования информационной системы.
вторяющихся услуг их потребителям.
Последовательность выполнения данных работ и их результаты приведены на рис. 1.
В настоящей работе:
рассматривается класс информационных си стем, предназначенных для управления деятель Определение ностью в организационных структурах массового направления обслуживания;
автоматизации Начало Функциональные исследуются граничные условия стабильного организационные структуры, функционирования информационной системы.
подлежащие автоматизации Под стабильностью понимается свойство инфор Разработка модели представления мационной системы обеспечивать доставку форма информационной лизованных команд и данных в работоспособном Место и отношения системы ресурсов режиме за время, не превышающее с допусти информационной системы мой вероятностью нормированное время. Ины в организационной Разработка модели ми словами, доставка формализованных команд и структуре функционирования данных должна осуществляться в пределах допу информационной Типы информационных системы стимых (нормированных) значений вероятностно трактов, используемые при обработке временных показателей своевременности. Гранич требований ными условиями стабильности являются такие субъектов управления Определение минимальные значения мощности ресурсов ин нормированных значений формационной системы, которые в своей совокуп Нормированные показателей показатели ности ещё обеспечивают нормированные значения своевременности, вероятностно-временных показателей своевремен форматирования и нагрузки на ресурсы ности. Такое минимальное значение мощности яв Моделирование состояния ресурса ляется достаточной мощностью ресурса;
информационной Математический аппарат основной акцент делается на исследовании Математический аппарат системы для определения для определения связи между состоянием информационной систе- граничных условий достаточной мощности стабильности ресурсов мы и достаточной мощностью её ресурсов. Под со информационной информационной Определение системы стоянием информационной системы понимается системы граничных условий стабильности количество формализованных команд и данных, информационной находящихся на обслуживании и в ожидании об системы служивания в каждом из ее ресурсов в любой про извольно взятый момент времени. Рис. 1. Методология исследования БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Определение направления автоматизации модель для оценки влияния процесса накопле ния статистической (исторической) информации Информационная система управленческой дея на эффективность управления [8]. Применение мо тельности в организационной структуре массово дели позволяет сравнить нормированные значения го обслуживания предназначена для обеспечения времени выполнения функций и фактические зна целенаправленной информационной поддержки чения на разных этапах автоматизации;
субъектов управления при выполнении ими своих подход к выбору направления автоматизации обязанностей. В составе информационной системы [9]. Использование данного подхода, наряду с воз создаются прикладные информационные системы, можностью выбора вида деятельности, подлежа различающиеся между собой по видам поддержи щего автоматизации, предоставляет возможность ваемой ими деятельности. Субъекты управления, выбора отдельной функции (функций) уже автома использующие одну и ту же прикладную информа тизированного вида деятельности для повышения ционную систему, в своей совокупности образуют степени автоматизации. Такой выбор может быть функциональную организационную структуру. При более предпочтительным в условиях ограниченных этом один и тот же субъект управления может быть возможностей по инвестициям в автоматизацию членом двух и более функциональных организаци процесса в целом.
онных структур. Персонал, эксплуатирующий ин Результатом определения направления автомати формационную систему, также представляет собой зации является набор сгруппированных по видам функциональную организационную структуру со деятельности функций. Каждая группа функций своей прикладной информационной системой [6].
отождествляется с одной прикладной информаци Определение состава прикладных информаци онной системой, для каждой из которых определя онных систем и образование соответствующих ются субъекты управления, - функциональная ор функциональных организационных структур осу ганизационная структура. Сформированные таким ществляется на основании предварительно про образом функциональные организационные струк изведённого выбора направления автоматизации туры со своими прикладными информационными деятельности в организационной структуре массо системами являются основой для моделирования вого обслуживания. При определении направления информационной системы.
автоматизации во внимание принимаются следую щие объективные факторы:
Моделирование информационной системы наличие в современных организационных структурах инструментов управленческого учёта Функционирование прикладных информацион и контроля качества работ. Этот фактор является ных систем обеспечивается с помощью ресурсов, необходимым для планирования управленческой которые входят в состав информационной систе деятельности и экспертного анализа её результа- мы. В рамках темы настоящей работы рассматрива тов;
ются следующие типы ресурсов:
наличие на рынке готовых программных про- информационные ресурсы, - прикладные си дуктов для использования в качестве составных стемные и клиентские программы (специализиро частей информационной системы. Эти продукты ванное программное обеспечение), составляющие включают в себя штатные инструменты для кон- основу прикладных информационных систем. На струирования интерфейсных форм, администри- значение, - поддержка деятельности субъектов рования ресурсов и управления данными. Данный управления;
фактор позволяет организовать автоматизирован- вычислительные ресурсы, - серверные ком ный учёт и контроль над временем выполнения плексы с операционными системами и системами функций, путём получения необходимых статисти- управления базами данных, персональные ком ческих выборок и проведения их анализа. пьютеры (рабочие станции). Назначение, - обе При разработке решений по реализации функций спечение функционирования информационных автоматизированного учёта и контроля рекоменду- ресурсов;
ется использовать: транспортные ресурсы, - технические и про модель учётно-контрольного процесса [7]. граммные средства магистральной и локальных се Применение модели позволяет получить статисти- тей передачи данных. Назначение, - обеспечение ческие значения показателей контроля в реальном информационно-технического взаимодействия масштабе времени;
между вычислительными ресурсами.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ На рис. 2 приведена модель представления ин Организационная структура массового обслуживания формационной системы, отображающая место и связи прикладных информационных систем, функ СУБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ циональных организационных структур и ресурсов 1 2U в составе организационной структуры массового Субъект Субъект Субъект управления управления управления обслуживания. На основании результатов анализа модели представления информационной системы, а также опыта ведения проектных работ [10], раз Объединение субъектов управления в функциональные работана модель функционирования информаци организационные структуры онной системы, приведённая на рис. 3.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ Модель функционирования информационной системы за счёт своей избыточности является уни 1 S фицированной при проведении анализа информа Функциональная Функциональная организационная структура организационная структура ционных систем разной архитектуры. Данная мо дель разработана при следующих допущениях:
команды и данные формализованы с помощью ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ системных прикладных программ и хранятся в базах 1 S данных серверных комплексов. Доступ субъектов Прикладная Прикладная управления к базам данных осуществляется с помо информационная система информационная система щью клиентских прикладных программ. Вычисли тельный ресурс персонального компьютера каждого Закрепление специализированных программ (комплексов программ) за прикладными информационными системами субъекта управления обеспечивает поддержку всех клиентских прикладных программ, относящихся к Производительные ресурсы информационной системы функциональным организационным структурам, в которых участвует данный субъект управления;
Информационные ресурсы вычислительный ресурс серверного комплек (специализированное программное обеспечение) са каждого территориального подразделения обе 1 S спечивает поддержку системных прикладных про Комплекс прикладных Комплекс прикладных программ (клиентские программ (клиентские грамм, в соответствии с концепцией применения и системные программы) и системные программы) информационной системы для функциональных организационных структур (например, концеп Распределение специализированных программ ции централизованного или децентрализованного (комплексов программ) по вычислительным ресурсам управления);
транспортный ресурс локальной сети передачи Вычислительные ресурсы (серверы и персональные компьютеры) данных обеспечивает передачу формализованных ко 1 V манд и данных в пределах территориального подраз Вычислительный Вычислительный деления, а также информационно-техническое взаи ресурс ресурс модействие с магистральной сетью передачи данных;
транспортный ресурс магистральной сети пере дачи данных обеспечивает передачу формализован Использование транспортных ресурсов для передачи данных между вычислительными ресурсами ных команд и данных между локальными вычис лительными сетями передачи данных различных Транспортные ресурсы территориальных подразделений;
1 T обработка и передача требований, запросов, Транспортный Транспортный формализованных команд и данных (далее по тек ресурс ресурс сту, требований) в информационной системе осу ществляется поэтапно. Характеристика этапов, включающих в себя действия по передаче требова ний от одного ресурса в другой ресурс (в модели на рис. 3 эти этапы пронумерованы), приведены ниже Рис. 2. Модель представления информационной системы.
в табл. 1.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Другие территориальные подразделения Территориальное подразделение Другие функциональные организационные структуры подразделения ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА S (S=1,..., S) Субъект управления Субъект управления Передача команды или данных Передача данных по требованию субъекта управления по требованию субъекта управления Вычислительный ресурс Вычислительный ресурс Специализированное программное обеспечение Персональный Персональный компьютер компьютер Cистемные программы субъекта управления 1 субъекта управления 2 3 4 Вычислительный ресурс Специализированное Специализированное программное обеспечение Серверный комплекс программное обеспечение Клиентские программы Клиентские программы Требование субъекта управления 1 Транспортный ресурс на передачу команды или данных Локальная сеть передачи данных 5 Транспортный ресурс Магистральная сеть передачи данных Территориальное подразделение 2 (центральный аппарат) Другие функциональные организационные структуры подразделения Транспортный ресурс ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА S (S=1,..., S) Локальная сеть передачи данных Вычислительный ресурс Субъект управления Серверный комплекс Специализированное 11 Вычислительный ресурс программное обеспечение Персональный Системные программы Передача команды или компьютер данных по требованию субъекта управления 12 субъекта управления Специализированное программное обеспечение Клиентские программы Рис. 3. Модель функционирования информационной системы.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Таблица 1.
Этапы обработки № этапа Характеристика этапа 1 Создание субъектом управления требования 2 Вызов клиентской программы в персональном компьютере субъекта управления, - инициатора требования 3 Формирование запроса по требованию 4 Передача запроса в локальную сеть передачи данных территориального подразделения 5 Формирование пакета с запросом и передача его в магистральную сеть передачи данных 6 Выбор маршрута и передача пакета с запросом в локальную сеть передачи данных по назначению 7 Выделение запроса из пакета и передача его в серверный комплекс по назначению 8 Вызов прикладной системной программы 9 Формирование в соответствии с требованием команды или данных 10 Передача команды или данных в локальную сеть передачи данных по назначению Если адресатом, после этапа 10, является персональный компьютер субъекта управления этого же подразделения, то команда или данные передаются в него 12 Вызов клиентской программы в персональном компьютере субъекта управления этого же подразделения 13 Инициация сообщения для субъекта управления этого же подразделения 14 Оповещение субъекта управления этого же подразделения о поступившей для него команде или данных Если адресатом после этапа 10, является персональный компьютер субъекта управления другого подразделения, то формируется пакет с командой или данными и передаётся в магистральную сеть 16 Определение маршрута и передача пакета с запросом в локальную сеть передачи данных другого подразделения Выделение команды или данных из пакета, передача их в персональный компьютер субъекта управления другого 17 подразделения (таким субъектом управления может быть и субъект управления, - инициатор требования, который затребовал для себя данные) 18 Вызов клиентской программы в персональном компьютере субъекта управления другого подразделения 19 Инициация сообщения для субъекта управления другого подразделения 20 Оповещение субъекта управления другого подразделения о поступившей для него команде или данных Анализ функционирования информационной в любой произвольно взятый момент времени системы, проведённый с помощью модели (рис. 3 в этих ресурсах могут находиться на обслуживании и табл. 1), позволил выделить следующие особен- и в ожидании обслуживания определённое количе ности информационной системы, важные, по мне- ство требований, что определяет состояние ресур нию автора, для определения граничных условий её сов в этот момент;
стабильного функционирования: состояния отдельных ресурсов в своей совокуп в информационной системе различные типы ности определяют состояние информационной си трактов образуются из общей для всех трактов со- стемы в целом, и, следовательно, определяют время вокупности ресурсов;
обработки требований в информационных трактах.
состав и последовательность использования При функционировании информационной си ресурсов в каждом типе информационного тракта стемы в ней образуется различное количество tr обусловлены месторасположением вычислитель- (tr = 1, Е, TR) типов информационных трактов. В ных ресурсов;
рассматриваемой здесь модели (рис. 3) можно вы серверные комплексы и транспортные ресурсы делить следующие основные типы информацион выполняют функции массового обслуживания тре- ных трактов, которые свойственны тем или иным бований, поступающих от функциональных орга- реальным информационным системам, в зависи низационных структур;
мости от их архитектуры:
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ 1-й тип, - двунаправленные информационные в информационных системах с централизованным тракты между персональными компьютерами субъ- управлением (рис. 8). В этих трактах осуществляет ектов управления, установленными в территори- ся передача данных из персональных компьютеров альных подразделениях и персональными компью- субъектов управления территориальных подразде терами субъектов управления, установленными в лениях в серверный комплекс. Обратно передаются центральном аппарате. Образуются в информаци- сообщения с подтверждением о приеме этих дан онных системах с централизованным управлением ных. Этот вид передачи характерен для субъектов (рис. 4);
управления в функциональных организационных 2-й тип, - двунаправленные информацион- структурах, выполняющих функции записи в ин ные тракты между персональными компьютерами формационную систему исторической (учётной) субъектов управления, установленными в террито- информации о выполненной работе.
риальных подразделениях, исключая центральный 6-й тип, - двунаправленные информационные аппарат. Образуются в информационных системах тракты для передачи учётных данных в пределах с централизованным управлением (рис. 5);
одного территориального подразделения. Образу 3-й тип, - двунаправленные информацион- ются в случае, если в территориальном подразделе ные тракты между персональными компьютерами нии размещён серверный комплекс (рис. 9).
субъектов управления, установленными в одном Модели информационных трактов отображают со подразделении (центральном аппарате или терри- став и последовательность использования ресурсов ториальном подразделении). Образуются в случае, информационной системы при обработке требова если в территориальном подразделении размещён ний, поступающих от функциональных организа серверный комплекс (рис. 6);
ционных структур. Важным свойством информа 4-й тип, - двунаправленные информационные ционных трактов рассматриваемого класса систем тракты между серверными комплексами различных является свойство реактивности обработки повтор территориальных подразделений. Образуются в ин- ного требования. Суть этого свойства заключается в формационных системах с децентрализованным том, что повторное требование в ту же прикладную управлением (рис. 7);
информационную систему от одного и того же субъ 5-й тип, - двунаправленные информационные екта управления может поступить только после полу тракты для передачи учётных данных. Образуются чения им результата на предыдущее требование.
Направление передачи в сторону центрального аппарата Требование Вычислительный ресурс Транспортный ресурс Транспортный ресурс Транспортный ресурс Персональный компьютер субъекта управления Локальная сеть Магистральная Локальная сеть в территориальном передачи данных передачи данных сеть передачи подразделении территориального центрального данных подразделения аппарата Специализированное программное обеспечение Клиентские программы Результат Результат Вычислительный ресурс Транспортный ресурс Вычислительный ресурс Персональный компьютер Серверный комплекс Локальная сеть субъекта управления передачи данных в центральном аппарате центрального аппарата Специализированное Специализированное программное обеспечение программное обеспечение Клиентские программы Системные программы Требование Направление передачи в сторону территориального подразделения Рис. 4. Модель информационного тракта 1-го типа БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Направление передачи (прямо) Требование Вычислительный ресурс Транспортный ресурс Транспортный ресурс Транспортный ресурс Персональный компьютер субъекта управления Локальная сеть Магистральная Локальная сеть в территориальном передачи данных передачи данных сеть передачи подразделении территориального центрального данных подразделения аппарата Специализированное программное обеспечение Клиентские программы Результат Результат Вычислительный ресурс Транспортный Транспортный Транспортный Вычислительный ресурс ресурс ресурс ресурс Персональный компьютер субъекта управления Серверный комплекс Магистральная Локальная сеть Локальная сеть в территориальном передачи передачи сеть передачи подразделении данных данных данных Специализированное Специализированное территориального центрального программное обеспечение программное обеспечение подразделения аппарата Системные программы Клиентские программы Требование Направление передачи (обратно) Рис. 5. Модель информационного тракта 2-го типа Направление передачи (прямо) Требование Результат Вычислительный ресурс Транспортный Вычислительный ресурс Транспортный Вычислительный ресурс ресурс ресурс Персональный компьютер Персональный компьютер Серверный комплекс субъекта управления субъекта управления Локальная Локальная сеть сеть Специализированное Специализированное Специализированное передачи передачи программное обеспечение программное обеспечение программное обеспечение данных данных Системные программы Клиентские программы Клиентские программы Результат Требование Направление передачи (обратно) Рис. 6. Модель информационного тракта 3-го типа Требование Вычислительный ресурс Вычислительный ресурс Транспортный Транспортный Транспортный ресурс ресурс ресурс Серверный комплекс Серверный комплекс в территориальном в территориальном подразделении 1 подразделении Локальная сеть Магистральная Локальная сеть передачи сеть передачи Специализированное Специализированное данных передачи данных программное программное территориального данных территориального обеспечение обеспечение подразделения 1 подразделения Системные программы Системные программы Результат Результат Рис. 7. Модель информационного тракта 4-го типа БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Требование Вычислительный ресурс Вычислительный ресурс Транспортный Транспортный Транспортный ресурс ресурс ресурс Персональный компьютер субъекта управления Серверный комплекс в территориальном Локальная сеть Магистральная Локальная сеть подразделении передачи сеть передачи Специализированное данных передачи данных Специализированное программное территориального данных центрального программное обеспечение подразделения аппарата обеспечение Клиентские программы Системные программы Результат Результат Рис. 8. Модель информационного тракта 5-го типа Требование Вычислительный ресурс Вычислительный ресурс Транспортный ресурс Персональный Серверный комплекс компьютер субъекта Локальная сеть управления передачи Специализированное данных Специализированное программное территориального программное обеспечение подразделения обеспечение Клиентские программы Системные программы Результат Результат Рис. 9. Модель информационного тракта 6-го типа Нормирование значений показателей туры, которые могут одновременно использовать r-ый ресурс применительно к tr-му типу информа С помощью моделей информационных трак ционного тракта;
тов (рис. 4 - 9) производится нормирование зна s = 1, Е, S - условный номер функциональ чений показателей своевременности, размеров ной организационной структуры;
(1) форматов команд и данных в прикладных инфор r = 1, Е, R - условный номер ресурса;
(2) мационных системах, показателей нагрузки на tr = 1, Е, TR - номер типа информацион ресурсы со стороны функциональных организа ного тракта. (3) ционных структур. Нормируются значения сле дующих показателей:
Нормирование значений показателей Ttrs,r, Ptrs,r доп. доп.
Ttrs,r - нормированное значение времени и Vtrs,r производится экспертным способом при доп.
доп.
ожидания требованием обслуживания в r-ом ресур менительно к каждой функциональной организа се применительно к s-ой функциональной органи ционной структуре, каждому используемому типу зационной структуре и tr-му типу информационно информационного тракта и каждому ресурсу, задей го тракта;
ствованных при создании и обработке требований.
Ptrs,r - нормированное значение вероятности В случае, если в одной и той же прикладной ин доп.
непревышения фактическим временем ожидания формационной системе при обработке требований нормированного значения времени ожидания им используются разные по размеру форматы, размер обслуживания в r-ом ресурсе применительно к s-ой типового формата для этой системы определяется с функциональной организационной структуре и помощью следующего выражения:
tr-му типу информационного тракта;
Vtrs,r - нормированное значение размера ти доп.
пового формата в r-ом ресурсе применительно к s-ой функциональной организационной структуре (4) и tr-му типу информационного тракта;
где s,r Ntrs,r - нормированное значение нагрузки, Vi, - размер i-го формата в s-й прикладной доп. tr - максимальное количество субъектов управления информационной системе, применительно к r-му s-ой функциональной организационной струк- ресурсу и tr-му типу информационного тракта;
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Vtrs,r - количество форматов в s-й прикладной бильного функционирования, определяемого информационной системе, применительно к r-му с помощью базовой модели состояния ресурса.
Базовая модель состояния ресурса разработа ресурсу и tr-му типу информационного тракта;
Wi, trs,r - вес i-го формата в s-й прикладной ин- на с использованием математического аппарата для исследования интервала занятости системы формационной системе, применительно к r-му ре массового обслуживания с ожиданием. Интервал сурсу и tr-му типу информационного тракта. Вес занятости, - непрерывный интервал времени, в каждого формата определяется частотой его об котором производится обслуживание одного или работки в соответствующем ресурсе и тракте, при более требований. Отмеченное выше свойство этом сумма весов должна быть равна 1.
реактивности обработки повторного требования Нормирование значений показателей Ntrs,r про в информационных трактах обусловливает сле доп.
изводится с применением следующих методов:
дующее утверждение: в одном интервале занято метода оценки достаточности мощности одно сти ресурса информационной системы рассма родной организационной структуры [11]. Метод триваемого класса обрабатываются требования, позволяет определить количество субъектов управ поступившие от разных субъектов управления, ления. в простой (однородной) функциональ относящихся к одной функциональной органи ной организационной структуре, каждый субъ- зационной системы. Данное утверждение по ект управления в которой выполняет одни и те же зволяет применить в базовой модели состояния функции;
ресурса известное выражение для распределе метод оценки достаточности мощности для ор- ния P k (j) вероятностей ожидания обслужива N ганизационной структуры конвейерного типа [12]. ния длительностью в j временных интервалов для k-го требования, по порядку его обслуживания в Метод позволяет определить количество субъектов интервале занятости длительностью в N времен управления в функциональной организационной ных интервалов [13]. Данное выражение является структуре, состоящей из субструктур, каждая из ко единственным, известным автору, которое от торых выполняет свои функции.
ражает зависимость вероятности ожидания тре бованием обслуживания от места в порядке его Моделирование обслуживания (k) в интервале занятости системы состояния ресурса и от её состояния, - количества требований (N), Расчёт значений достаточной мощности каж- обслуживаемых в этом интервале занятости.
дого ресурса информационной системы произ- Базовая модель состояния ресурса приведена на водится на основе граничного значения его ста- рис. 10.
Элемент системы массового обслуживания k-ое требование Накопитель Обслуживающий прибор В интервале занятости обслуживается N требований При поступлении k-го требования на обслуживании находится 1 требование, в накопителе находится j - 1 требований Граничные значени стабильности:
Рис. 10. Базовая модель состояния ресурса БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ Модель представляет собой систему массового N -k + j- N ( - k + j + ) обслуживания с ожиданием, одним обслуживаю- - N ( - k + j !
) щим прибором с дисциплиной обслуживания в по- F2 = N -k + j-m- j - рядке поступления требований, постоянным време-, (7) N ( - k + j ) нем обслуживания, равным 1 (одному временному m ( - 1 ! N - k + j - m !
) ( ) m= интервалу). На выходе системы образуется интервал занятости, за который обслуживается N требований yy с распределением P k (j) вероятностей ожидания N (-1 x - y + ) ( ) x обслуживания. С помощью модели вычисляются, (8) ) F3 = ( - j + x - y - 1 !
y! k вероятности PN (j) того, что время ожидания тре- y= k - j+ x- y- () бованием обслуживания в интервале занятости со- k - j + x - y ставляет в среднем не более j интервалов обслужи- вания, и определяются граничные значения N -k + j - x- x + 1 N ( )( - k + j + ) стабильного функционирования ресурса. F4 =, (9) N ( - k + j - x !
) Определение граничных значений стабильности N -k + j - x- z - j - x- x + z N ( )( - k + j ), (10) F5 = Граничные значения стабильного функцио z! N - k + j - x - z !
() z = нирования ресурса определяются следующим образом:вычисляется ряд значений вероятности P N = 3, 4, Е;
k = 3, Е, N;
j = 1, Е, k -1;
(11) P k (j):
N j -1 используя (1) - (11) вычисляется ряд значений N ( - 1 !
) k, (5) PN j = ( ) [] P N (j):
F1 F2 + F3(F4 - F5) N - N x= N где k, (12) PN j = PN j ( ) ( ) k- j- N k ( - j k = j + ) F1 =, (6) k ( - j - 1 ! На рис. 11 приведена выборка этих значений;
) N=7 N=8 N=9 N=10 N=11 N=12 N=13 N=14 N= j=0 0,142857 0,125 0,111111 0,1 0,090909 0,083333 0,076923 0,071429 0, j=1 0,557047 0,506822 0,464611 0,428718 0,397864 0,371082 0,347631 0,326934 0, j=2 0,879047 0,83922 0,800561 0,763791 0,729218 0,696917 0,66684 0,638875 0, j=3 0,984216 0,971493 0,955876 0,938137 0,91896 0,8989 0,878391 0,85776 0, j=4 0,999201 0,997539 0,994572 0,990163 0,984312 0,977115 0,968717 0,959288 0, j=5 0,999992 0,999919 0,999674 0,999122 0,998134 0,996609 0,994476 0,991698 0, j=6 1 1 0,999993 0,999962 0,999875 0,99969 0,999358 0,998831 0, j=7 1 0,999999 0,999996 0,999984 0,999954 0,999891 0, j=8 1 1 1 0,999998 0,999994 0, j=9 1 1 0, j=10 Рис. 11. Выборка значений PN(j) БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ каждое из значений PN(j) сопоставляется с для разработки требований к номенклатуре и каждым нормированным значением Ptrs,r для мощности технических средств, входящих в состав доп.
N = Ntrs,r. При достижении наименьшего зна- вычислительных и транспортных ресурсов при соз доп.
дании, модернизации или развитии информацион чения PN(j), удовлетворяющего неравенству |PN (j)| > |Ptrs,r |, значению параметра j, соответству- ной системы для управленческой деятельности в доп.
организационных структурах массового обслужи ющего этому неравенству, присваивается статус граничного значения Gtrs,r при s, r и tr удовлетво- вания;
доп.
для проведении сравнительного технико ряющих (1)Ц(3). Например, если Ptrs,r = 0,94 для доп экономического анализа различных вариантов ар N = Ntrs,r =15, то используя выборку значений для доп.
хитектуры информационной системы.
PN (j) (рис. 11) получим Gtrs,r = j = 4;
доп.
Результаты настоящего исследования использо на основании полученных граничных значений ваны на практике [14Ц16].
Gtrs,r определяются достаточные мощности ресур доп.
сов, выделяемые для каждой прикладной информа Заключение ционной системы и типа тракта:
В настоящей работе приведены результаты Wtrs,r = Vtrs,r /(Gtrs,r *Ttrs,r ), (12) доп. доп. доп. доп. исследования условий стабильного функцио где нирования информационной системы, пред Wtrs,r - достаточная мощность r-ого ресурса для назначенной для поддержки управленческой доп.
s-ой функциональной организационной структу деятельности субъектов управления в организа ры, tr-го типа информационного тракта, напри ционной структуре массового обслуживания. Из мер, подставляя в (12) значения Vtrs,r = 64 Кбайт;
лагается методология определения мощности ре доп.
Gtrs,r =4 и Ttrs,r = 0,25 с, применительно к тран сурсов информационной системы, достаточной доп. доп.
спортному ресурсу, получим Wtrs,r = 64 Кбайт/c= для удовлетворения нормированных значений доп.
= 512 Кбит/с;
вероятностно-временных показателей своевре с помощью выражения (12) определяются до- менности доставки команд и данных. В основу ме статочные мощности W r каждого ресурса в це- тодологии положен аппарат интервалов занятости доп.
лом:
в системах массового обслуживания с ожиданием.
Областями применения результатов исследования (13) являются этапы эскизного и технического проек тирования информационной системы при её соз Достаточные мощности Wr (13) являются основой: дании, модернизации или развитии.
доп.
Литература 1. Новиков Д.А. Теория управления организационными системами. - М.: МПСИ, 2005. - 584 с.
2. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Теория активных систем: состояние и перспективы. - М.: Синтег, 1999. - 128 с.
3. Новиков Д.А. Модели адаптации команд. - Управление большими системами. Выпуск 20. М.: ИПУ РАН, 2008, с.57Ц76.
4. Новиков Д.А. Модели формирования и функционирования неоднородных команд. - Управление большими системами. Выпуск 18. М.: ИПУ РАН, 2007, с.73Ц90.
5. Силантьев А.Ю. Информационные технологии - катализатор мирового развития. - М.: Академия ИБС: МФТИ, 2009 / Информационные бизнес системы: Первая Всероссийская ежегодная научно практическая конференция / Под научной редакцией д.т.н., проф. А.Ю. Силантьева, с 10Ц13.
6. Шабанов А.П. Подход к оценке производительных ресурсов информационных систем. - Бизнес Информатика. Ц2009, N 2(20), с. 58Ц63.
7. Шабанов А.П. Подход к формализации учётно-контрольного процесса при решении проблемы мини мизации ресурсов организационной структуры. - Воронеж, ВГАСУ, 2005 // Современные сложные системы управления: Сборник трудов научно-практической конференции / Под ред. д.т.н., проф. Бур кова В.Н., д.т.н., проф. Баркалова С.А. с. 186Ц190.
8. Шабанов А.П. Модель оценки влияния процесса накопления информации на эффективность управле ния производством. - Системы управления и информационные технологии. - 2006, N 3(25), с. 57Ц61.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В БИЗНЕСЕ 9. Шабанов А.П. Подход к выбору направления автоматизации деятельности. - Новокузнецк, СибГИУ, 2007 / Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: Труды VI Всероссийской научно-практической конференции/ Под общ. ред. д.т.н., проф. Кулакова С.М., д.т.н., проф. Мышляева Л.П. с. 81Ц85.
10.Шабанов А.П. и др. О выборе стратегии реализации системы учёта и контроля информационно телекоммуникационных услуг. - М.: МФТИ / Современные проблемы фундаментальных и приклад ных наук: Труды XLVIII научной конференции 2005, Часть III, с. 90Ц94.
11.Шабанов А.П. Метод оценки достаточности мощности однородной организационной структуры. - Системы управления и информационные технологии, 2006, N 4(26), с. 97Ц102.
12. Шабанов А.П. Метод оценки достаточности мощности для организационной структуры конвейерного типа. - Системы управления и информационные технологии, 2005, N 3(20), с. 103Ц106.
13.Шабанов А.П., Беляков А.Г. Организационные структуры массового обслуживания - М., 2007 (На учное издание / Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН).
14.Голяндин А.Н., Шабанов А.П. Определение производительности вычислительного комплекса авто матизированной системы с централизованным управлением. - М., 2009 / Сборник тезисов докладов первой научно-практической конференции Информационные бизнес системы.
15. Парижский О.Ю., Шабанов А.П. Определение пропускной способности трактов передачи управляю щей информации. - М., 2009 / Сборник тезисов докладов первой научно-практической конференции Информационные бизнес системы.
16. Рузавин С.Г., Шабанов А.П. Контроль над достаточностью ресурсов информационных систем. - М., 2009 / Сборник тезисов докладов первой научно-практической конференции Информационные биз нес системы.
БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА №2(12)Ц2010 г.