Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Математические и инструментальные методы экономики

Экономико-математическое моделирование информационно-вычислительных сетей на предприятиях железнодорожного транспорта тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученаd>кандидат экономических наук
Автор Бубнова, Галина Викторовна
Место защиты Москва
Год 1993
Шифр ВАК РФ 08.00.13

Автореферат диссертации по теме "Экономико-математическое моделирование информационно-вычислительных сетей на предприятиях железнодорожного транспорта"

РГб од

q ^псШШСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООСЯЕИИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

московский институт юиенеров келезюдорошого транспорта

Ka правах рукописи

БУБНОВА ГАЛИНА ВИКТОРОВНА

УДК 681. 5. 015: 681. 518

ЗКОНОШКО - МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ЫОДВЖРОВАНИЕ ЮИОРМАЦИОННО - ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТИ? НА ПРЕДПРИЯТИЯХ БЛЕЗНОДОРОШОГО ТРАНСПОРТА

Специальность: 08. 00.13 - Экономисо-математические методы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономический наук

Москва 1993

Работа выпонена в Московском ордена Ланина и ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров лэдеанодорожного транспорта.

Иаучньй руководителе - кандидат экономических наук,

профессор ЫшсаровскиД Б. П.

Офидашалою оотогзпы - доктор экономических наук,

профессор Подольский В. Я ; - кандидат экономических наук, с. 11. с. Пулин Ы.В.

Вадусдя оргшсаацгш - Главный вычислительный центр ШЮ РФ

Зал&гга диссертации состоится " 28 " мая 1693 г. в 14 часов на заседании специализированного совета К 114.05.08 в псковском институте инженеров железнодорошюго транспорта по адресу; 101475, ГСП, г. Москва, А-55, ул. Образцова, -15, ауд. 3401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_" апреля 1993 г.

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью Вашего учреждения, просим направлять в адрес специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного сов кандидат экономических

Л. Е Болотин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблены. Работа предприятий в условиях рыночной экономней обусловливает необходимость разработки информационных систем, автоматизированных систем обработки данных (АСОД) на базе сетей ЭВМ, отвечающих задачам конкретных предприятий! и железнодорожного транспорта в целом как ключевой отрасли народного хозяйства.

Проведенные исследования'показали, что основными недостатками существущих на железнодорожном транспорте систем оперативного управления, планирования и учета являются: незавершенность и технологическая разрозненность информационных систем; слабое использование средств передота данных; недостаточная понота и достоверность информации, обусловленные территориальной удаленностью объектов управ-ленпя и лиц; прннзмакдих решение, а такта ограниченнее использование АСОД на уроЕне рабочих мест, предприятий, отделений дорог. Отсюда очевидно, что вышеуказанные системы, обеспечиваксне совершенствование управления отраслью, дожны быть организованы на базе современных средств связи и вычислительной техники.

На практике сложилась противоречивая ситуация. Несмотря на то, что крупные информационные системы, АСОД создавались с целью повышения эффективности работы предприятий, в большей степени они использовались в качестве промежуточного звена, обеспечивавшего вертикальные связи ме:кду объектами и органами управления. При централизованном способе управления такая организация не позволяла решить проблему соответствия ;п-:формацин реальному ходу событий. Децентрализация управления, создание локальных информационных систем формирует цред-посыдки для седенид вышеуказанной проблемы, однако не обеспечивает горизонтальных связей, необходимых для эффективной работы предприя-

тий в условиях рыночной экономики. Это определяет актуальность создания единой информационно-вычислительной сети (ИБС) на железнодорожном транспорте. Функционирование ИВС позволит исключить недостатки действующей АСУЖТ и создать для работников железнодорожного транспорта ряд новых возможностей за счет обеспечения не только вертикальных, но и горизонтальных связей между отраслевыми объектами.

Переход предприятий на поное самофинансирование и самоокупаемость, различные условия производства вызвали диспропорции в области оснащения вычислительной техникой и автоматизации оперативных, тактических и стратегических задач, решаемых на конкретных объектах. Это, в свою очередь-, явилось причиной создания на железнодорожном транспорте ряда частных информационно-вычислительных сетей различной архитектуры, на базе разнотипных технических средств и поддерживаемых различными протоколами.

Быстрое изменение экономических условий, многовариантность архитектур, средств и форм организации ИВС, а также отмеченная выше необходимость создания единой ИВС на железнодорожном транспорте требует разработки методических положений и инструмента проектирования ИВС на различных уровнях, этапах ее развития и совершенствования.

Актуальность этих вопросов и их недостаточная теоретическая и . практическая разработанность определили выбор направления исследований.

Цвль исследования: разработка научного инструментария, предназначенного для проектирования информационно-вычислительных сетей, адекватных целям и задачам конкретных предприятий.

Для реализации поставленной цели необходимо решить' следующие заде":.л:

- провести исследование существующих подходов, моделей, методов проектирования и агоритмов оптимизации структуры ИВС;

- определить комплекс проблем, Х возникавших в процессе проектирова-. ния ИБС, среди которых выделить наиболее значимые;

- определить метод моделирования ИВС, обеспечивающий снижение затрат на разработку шфорузциогаго-внчислительных сетей и повышение качества проектных ресений;

- разработать принципы и основные элементы выбора математического аппарата моделирования структуры ИБС;

- разработать инструмент моделирования структуры ИВС;

- разработать методические рекомендации по организации процесса моделирования информационно-вычислительных сетей на предприятиях железнодорожного транспорта.

Теорзтическую и кетодолоппсс-суа основу исследования составили: теория рыночной экономики н ее регулирования, разработки и исследования в области маркетинга информации, внедрения новых технологий обработки данных.

Поставленные в диссертации задачи решались с использованием системного снализа, теории графов , структурного анализа, теории моделей, общей теории систем, методов проектирования автоматизированных систем обработки данных и систем поддержки принятия решений.

Объектси исследования является локальные и территориальные информационно-вычислительные сети.

Предает исследования - технология проектирования информационно-вычислительных сетей.

Научная новизна диссертации заключается в разработке концепции пользователей, методических положений по организации процесса проектирования 1ШС на ПЭВМ, в рамках которых были предложены:

- методические рекомендации по оказанию помощи специалистам в вопросах проектирования и создания современных информационных систем на базе сетей ЭВМ в условиях рыночной экономики.

- новый метод моделирования ИБС, позволяющий максимально учесть требования пользователей, предъявляемые к информационно.чу обслуживанию и сети в целом,

- основные принципы формирования моделей структуры ИБС,- ноеыЯ подход к построению информационной модели сети (допускающий паралельное решение задач разработки информационного, технического обеспечения), обеспечивающий согласование и увязку результатов комплекса задач проектирования ИБС,

- новая постановка задачи оптимального .размещения информационных и технических ресурсов по критерию "упущенная выгода", отражающего реальную цель создания информационно-вычислительных сетей в условиях рыночной экономики,

- единый агоритм проектирования распределенных информационных систем для различных форм организации и типов ИБС, обеспечивающий определение степени централизации и децентрализации данных, а таю построение оптимальной схема размещения оборудования в узлах информационно-вычислительной сети,

- принципы построения и основы функционирования инструмента моделирования структуры ИБС, сочетающего в cedo элементы имитационных, расчетно-логических и экспертных систем,

- система моделирования .информационно-вычислительных сетей и под-дерзки принятия решения по организации распределенной обработки данных.

Практическая значимость. Результаты проведенного исследования и предложенных разработок позволяют:

- непосредственно силами предприятий (с возможным' привлечением экспертов) провести оценку 'целесообразности создания или изменения {ВС на основе текущих или прогнозируемых цен на информационные услуги, оборудование к программное обеспечение, а такие оценить различ-

нив варианты проектов ПВО по экономическому показателю - упущенная Еыгода;

- вндергзтвать мотодологическое единство при построении модели структуры ИБС для сетей различных типов и еидов на предприятиях железнодорожного транспорта,

- сократить время на согласование позиций разработчиков с заказчиком (до 2-4 часов);

- сократить затраты на привязку сети к задачам прикладной области на этапе ввода ИБС в эксплуатацию;

- получить модель структуры ИБС, максимально отвечающую целям и условиям ее эксплуатации;

- определить степень централизации и децентрализации данных для различных типов сетей и Форм организация.

Реализация п гпрсбацнл. Результаты проведенных исследований были экспериментально апробированы при проектировании Межвузовской сети передач;! данных МПС, ИБС объединения "Востокстрой". Методические рекомендации в поддержку принятия решения по организации коммерческих информационных систем на базе сетей ЭВМ, заложенные в системе экономико-математического моделирования структуры ИВС (СЭММС) в настоящее время используются ИВЦ Белорусской дорога, научно-аналитической службой Московской товаркой сира! и службой "Информационно-аналитический канал" Единой транспортной биржи.

Структура работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, II приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования, определяется цель, задачи, научная новизна и практическая значимость работы,

дается краткое излоаашш со содержания.

В первой главе (зз 1.1-1.3) рассмотрели ароблэш создали современных информациоцно-сичисиштолыдд сотей на гэлезнодорокнсзм транспорте в аспекте построенл ул^орыацысшшх систем, АСОД, обеспечивающих ого эффективную работу в условиях рыночной эконсшгск Осуществлен анализ подходов к прокгагровакн!), способов организации ИБС, моделей, методоз моделировании я агоритмов оптимизация структуры ИБС. Для оценки цело сообразности создания ИЗО, информационная систем, АСОД на базе сетей ЭЕ11; сравзняя альтернативных вариантов получения информацией прсвэдол я на лаз используемых в кирово!5 практике схем оплаты услуг .за-диалоговый доступ к коммерческим базам данных (БД). Состояние оточествэкпого риака информации п информационная услуг позволили сделать вывод о шойгодпмостн разруЗотив специальной схегы, стшулирувдой создание информационных систем, БД, а так; рост объема коныагсгтуриой иифорыьцпл, продосх-ош'яокой пользователей в рэяимэ диалога. Прэдзоздио проиодигь эгиг.люраечоты с абоненты,:.: сторонних организаций по сг.змо:

Цуд " к г1^"

где Цуд - цена услуги диалогового доступа к БД;

Цр^ - цена услуга по реализация запроса типа а с использованием базы данных типа к для пользователя ;сатегор;ш р. Размер сидок, устанавлибзог.шй владельце?,и ВС находится б обратной зависимости от категории пользователя (отра';ащ8й уровень профессионализма и технической оснащенности абонентов информационных систем).

Ео второй главо рассмотрены методологические вопросы проектирования слогашх ИБС. В з 2.1 продлокен математический стпарап оценки целесообразности, организации сетевой обработки данных на предприятиях Еэлезяодорокного транспорта. Определено критическое число узлов ИБС (я*, * ) и число запросов "внешних" пользователей системы (и*,

м* ), при которых эффективна организация ИБС (для вариантов аренды

прямого канала связи и платы за фактическое время передачи данных), в

и* [(1 + л, )к + Е + ^т - *]/ ц Х ц .т. ъ

н* С(1 + ).к + Е н^ т - из/(Ц - с*. ц . х, ъ

М* я [(Ц Ц N - Е + + 112 Сд ) Т + ТГ - (1 +Ь, )К]/И3. ъ

м* 117 - (1 + Ь1 ).К ((Ц - С^.^ЬЦ. N + ь2.сэ +су - Е Н^.тз/Ц^

где: ь, - коэффициент увеличения единовременных затрат, отражающий доли затрат на предпроектный анализ и исследование рынка потенциальных потребителей информации, К - единовременные затраты на создание ИБС, информационных систем

на базе сетей ЭВМ, нъ - годовые отчисления владельцам действующа информационных систем,

Еь - годовая арендная плата за пользование прямым каналом связи, Т - срок эксплуатации системы без внесения существенных изменений (замены оборудования, изменение структуры базы данных, прог-^ рамм),

я - выигрыш, который может быть получен предприятиями за счет правильного и своевременного принятия решений на основе конъюнктурной информации, ц" - цена одного документа, приобретаемого в режиме опх1ке. ц - средняя интенсивность обращения узла к источникам информации (за год),

с* - тариф за передачу данных по каналам связи, ^ - время передачи данных по каналам связи, N - число узлов ИВС,

к, - коэффициент, учитывающий долю эксплуатационных расходов по

реализации запросов внешних пользователей системы, сэ - эксплуатационные расхода,

ст - налоги, удерживаемые местными и государственными органами за

коммерческую деятельность, Ца - цена информационной услуги или документа, содержащего конъюнктурные данные, устанавливаемая предприятиями, владельцами ИЗО.

В з 2.2 рассмотрены горосы качества моделирования ИБС, которое монет быть обеспечено за. счзт наиболее точного определения объема передаваемой и обрабатываемой информации.. В результате проведенных исследований осуществлена классификация сетевых задач. Выделены явно выраженные сетевые (имеется проблемная ситуация, при этом отсутствуют данные, программы или не хватает вычислительных мощностей для их решения) и тютекциалышэ, при решении которых используются идентичные базы данных нормативной, статистической, экономической, коммор-ческой, финансовой информации, а также редкоиспользуемке прикладные программы, занимающие в ЭВМ больсой объем оперативной и внешней памяти. В качестве инструмента интеграции информационного обеспечения использован математический аппарат теории графов. Взодение в граф связности прикладных задач новых вершин (БЛ1с_1), т.е. перевод потенциальных задач в разряд сетевых, позволяет осуществить последовательную свертку оптимизационных задач проектирования ИВС: размещение файлов баз данных на внешних запоминающих устройствах в рабочих

станциях (30)-Х размещение баз данных и копий в узлах локальной

вычислительной сети (31)-Х размещение баз данных и копий в узлах

территориальной сети (32) (рис. I).

Определены возможные варианты размещения информационных ресурсов сетж;: множество задач проектирования распределенных информационных' систем: - проектирование распределенной базы данных (РБД) с независимыми базами данных;

Рис. 1. Схема связности прикладных задач и задач оптимального размещения информационных ресурсов КК

- проектирование РБД с пересекающимися базами данных;

- проектирование РБД с множественными копиями.

В з 2.3 предложен ичжрокяивкый метод построения моделей струк- -тури ИВС с участием пользователя, включение которого в процесс проектирования позволяет не только улучшить качество разработок, но п сократить время на согласование отдельных его позиций. Здесь ко дапо описание технологии моделирования структуры ИВС, предполагающей одновременное (последовательно-паралельное) решение задач размещения информационных, технических ресурсов и выбора оборудования в диалоговом решме.

В з 2.4 сформулированы принципы принятия проектного решения

участниками процесса моделирования структуры ИВС. Суть предлагаемого

в настоящей работе механизма выбора модели ИВС состоит в следующем.

Пусть имеется кэ участников процосса проектирования модели Мо, ках:-

дай из которых обладает определенные приоритетом при принятии решо-нэ

Ш1й а . Е аз = 1, подчиноышх глобальной цели Ц и вектору целей 3 1

Г^-ГЦ. Выбор окончательного варианта модели структуры ИВС- Ыв производится из числа альтернатив предложенных отдолышми участниками. В процессе идентификации показателей ИБС на осноеэ значений параметров 1С = ( ю1.....н>п) н Ц определяется совокупность целей для

каждого участника Ц^ = (Ц^, .. ,1^) и строится сценарий синтеза структуры ИВС. Задача построения модели для каждого участника разбивается в общем случае на ряд подзадач, казадоя из которых монет иметь нефиксированное число вариантов решения (В^ь Как правило, кавднй из участников решает не все подзадачи, а лишь некоторые, входящие в множество нпо (число проблемных ситуаций), которое определяется особенностями задачи, целями и ролью участника в процесса проектирования ИВС. Каждый 1-ый вариант решения 1-ой задачи представляет совокупность характеристик объектов синтеза (нр) для получения значений

функционала и системы оценок (I = ? а* о* 8), характеризующих вариант модели ИБС. Чтобы оценить адекватность полученного 1-го варианта целям участника, по совокупности характеристик объектов синтеза н и ограничений (о ). . генерируется программа 5,, обеспечивающая расчет

фугасционала (и ). интэгралыгаго показателя оценки (I ). Таким обра-

сом, осуществляется цепочка преобразований: (и . о ) ч д Х- и ч> х .

р 0 д 0 о 3

В общем случае для кзздой 1-ой задачи участником мокет быть получено несколько вариантов модели структуры ИБС = нв1,.. .мвп) и, следовательно, насколько векторов у^. Выбор кодели структуры ИБС осуществляется экспертами и заказчиком на основании принятого пришила группового согласия. 3 работе рассмотрена ситуация получешш множества вариантов с близкггля или ров!шми зпачониями функционала, для которой предложен к использованию принцип "относительной достаточности-'. В качестве параметра оценки проектного решения выступает показатель гэтерогагности ( ? ), которий определяется как:

* = ? 1 " % ГД

ои;) - кэпемое значение оцениваемого параметра, которое Еыстав-ляет з-ий участник процесса моделирования структуры ИБО,

о . - максимальная уступка з-го участника,

нэ - число экспертов, участников процесса выбора проектного решения.

Для варианта указания только верхней границы допустимого зяаче-лия конкретного показателя система (СЗ?"'С) ориентируется на заданную минимальную Еысиую оценку. В общем случае выбор проектного решения осуществляется на основе анализа результатов оптимизации и определенного участниками процесса моделирования структуры ИБС принципа группового согласия.

3 тезкой гпвэ рассмотрены методологичестсиа вопросы моделирования НЕС. В основу работы положен структурный педход к декемпезкцки

ИБС, где в качестве компонент распределенной системы наступают не динамические процессы (машинные команда и их выпонения), а пассивные ресурсы, характеризующие функциональные составляющие системы

(данные, информационные структуры, ЕД, оборудование, программы). *

В з 3.1 предложена система признаков классификации ИБС в рамках целевого назначения, использован объенжий поОход в формировании множества моделей ИБС, который обеспечивает независимость элементов моделей от изменений состава и структуры базы знаний на различных уровнях ее представления. Разработаны принципы построения моделей структуры ИБС и организации процесса моделирования сети. При этом выделен набор объектов, позволяющих унифицировать описание возможных элементов моделей структуры ИБС: Х

Ыв . ( Ц, вг(1), ор, ву(2), Оо, ау<3), ос) где: Ц - объект-цель создания ИБС, ор - объект "организация", оо - объект "оборудование", о - объект "задача",

зу.(1), ау(2), ву(3) - множество связей между объектами ИБС. Проведена классификация целей создания информационных систем на базе сетей ЭВМ с позиции пользователей системы (заказчика). Множество целей может представляет отношение:

ЦхЦ,,^.....Ц7>.

где Ц1 - глобальная-экономическая цель (цель-потребность, количество и сущность целей первого порядка отражают возможные комбинации составляющих экономического критерия оптимизации структуры ИБС, который описан ниже), Ц^ - цель-назначение (передача данных; распределетая обработка), Цд - цель-тип сети (локальная вычислительная сеть -ВС; территориальная сеть; слолашя двухуровневая),

Цд - цель-технология (использование файл-сервера; сервера базы данных),

- цель-реализация (аренда канала связи; плата за фактическое время передачи данных; организация собственных линий связи), Цб - цель-ресурс (организация ИБС на базе тлеющегося оборудования; с кгкимальными затратами на приобретение и замену оборудования; приобретение завершенной сети), 1Ц - цэль-услоЕие (организация ИВС, максимально удовлетворяющая гягожэству требований заказчика, пользователей, предъявляемых к информационному обслуизшанию и сети в целом). В 5 3-2 рассмотрены вопросы оптимизации структурных параметров ИВС. Для взагаюуЕзки результатов решения комплекса задач проектирования ИБС предложен способ, сочетающий методы ограничений и дулыхил-ликскивкой сверпш технико-технологических критериев (узпзучести -огориткичности - X, расширяемости - 5. технологичности - 5) с выделением главного экономического, в качестве которого в з 3.3 предложен аддитивный критерий "упущенная выгода" (и), вырезающий целевой аспект создания 1ТВС. Основу данного критерия составляют эффект, получаемый в сфере управления (Э); производства , обмена ('.у) и коммерции (в). и = э + т? + п.

3 з 3.4 представлена модель задачи оптимального размещения информационных ресурсов (баз данных, копий) в узлах ИВС.

= та=гп1п Э(у)/е1 Щт)/*).

О = Б(т)/<1* э - э(у)/е* Я = W(v)/wt

где л! в* тт*- минимально допустимые размеры прибыли, экономии я выагршза (эффекта, получаемого в сфере производства а обмена), V - вектор действия.

Иначе, требуется определить переменные вектора v л= (Y^.

для которого u = u или u = ш^х < 3 + w + d },

где Г*1, если база к размещена в узле j

ki | о. в противном случае

,.. если копия базы к размещена в узле j

kl I о, в противном случае

если узел з коммутируется с источником ь в противном случае Далее дано описание конструктивного агоритма покоординатной оптимизации, сочетающего в себе приемы синтеза и декомпозиции узлов (з 3.б). В основу агоритма положена многоэтапная селекция вариантов, которая осуществляется' за счет организации так называемого "коридора" для штока исследуемых решений. Верхняя и нижние границы "коридора" фиксируются допустимым временем задержки начала сеанса связи (допустимой задержкой реакции системы на запрос пользователя для ВС) и степенью риска нарушения целостности БД, что находит отражение в формулах определения минимального (о^) и максимального (о^) числа копий БД. ,.р

аак " Р = * < / Td Х

. 'Ski m

te = ta * (1 - r' ). r' (формула Литла), где Hjtla- интенсивность запросов типа z узла i (возможного центра размещения БД) при организации в нем БД типа к; Hk;Jz- интенсивность запросов типа z. поступающих из узла з при организации в узла i БД - к: tо - время реакции системы по реализации запроса z: Td - ограничение времени ожидания начала сеанса связи;

z - тзэт запроса (z = 1 , ... ,m);

i - узол размещения БД, копии (i = 1.....щ;

j - узел-потребитель информации (j=i.....N); Х

1:akl~ ЧИСЛ0 УЗЛОВ привязки К UQHTpy i При рйК.!0ЩШИ в нем БД типа

1: в кдастзрэ a, a = 1.....а ;

т - Бфй8кт!азтю9 врэия задзркки рэализзцги запроса для оадаиноЭ вв-

рояткости использования "старых" пеобноалопннх данных; t - время актуализации центральных БД и передачи корректировок в

узлы размещения копий; п' - дозустл.юл степень рт:ска использования нообновгапных данных при ейрггэюш в усол с копией БД в галент яктуалазаиш центральной Сазп п пэродфш ''.ортуэктировки а угол с копией. Агоршл МОДЭфСЗДННл! CTpyiCTyp'J ИБС БКЛИРЭТ три ОСНОГ.ПЫХ модуля: Хо.ъгли I. "Опрэдолепив узлов npnrmii кекчуиздет с источгсжом дггашх."

2. "Спрел'Элош-'Э числа, типа копкй и мост рззмегуэпйя БД". ','одуль 0, "Синтез структура ISC". Х

Структур: nwyr.i 1. БК-I-I - Дгй>?ре1щпрзваш:9 .узлов ГШС пп кластера (гоны одного тарифа поре дачи денках по телефешши пшям ог-язп, области на-ТГСЫСИ9Й концентрации узлоз для ВС). ЕК 1-2 - Определенна допустттясс узлоз рг.згещзпия БД и коштй. Б!С 1-3 - Определение эффективных узлов коммутация с источником '.шфэрчандп.

FK 1-4 - Опрэдэлэнио еггпмальпого узла коммутации с источником.

Стгукггра L-одудя 2. ЕК 2-1 - ДЗДербНЦпровшше узлов кластера по типу пепользуемых баз данных.

Eli 2 -2 - Определение возиояшх центров расточения БД в грушах кластера.

БК 2-3 - Определение числа, типа, мест размещения БД и келий.

БК 2-4 - Синтез структуры ИБС.

Структура подуля 3.

БК 3-1 - Расчет функционала, исследование варианта ИБС на соответ -ствие системе ограничений.

БК 3-2 - Оптимизация модели ИБС, синтез баз данных..

В четвертой главе рассмотрены вопросы практической реализации. В з 4.1 отражены архитектура, структура и состав обеспечивающих и функциональных элементов "Системы экономико-математического моделирования структуры информационно-вычислительной сети" (рис. 2), дается описание ее особенностей.

Управление системой, вызов блоков, взаимодействие участников процесса проектирования осуществляет диалоговый монитор.

Планировщик идентифицирует задачи проектирования определяет их очередность.

Диспечер управляет решением задач синтеза моделей ИЗС для группы специалистов и всех участников процесса моделирования.

Анализатор осуществляет синтаксический и семантический анализ функциональных зависимостей.

Блок-консультант производит поиск в базе знаюЛ объектов для получения необходимых пользователю справок путем реализации прямого и обратного вывода.

Эксперт обеспечивает сравнение эффективных вариантов структуры ИБС и выбор наилучшего по результатам проведенного имитационного исследования.

Разработанная на основе предложенных в работе методологических положений система представляет тогоцелевой инсгрулетп проектирования ИБС, который может быть использован как для моделирования структуры ИВС, так и для поддержи принятия решений по созданию ИБС,

Рис. 2. Архитектура СЗМЖ

информационных систем на базе сетей ЭВМ и приобретению оборудования, программных продуктов.

Информационное обеспечение СЭММС (з 4.2) составляет содержимое базы данных, базы знаний, а также кадров, диалога с системой. Разработаны состав и структура базы знаний, описывающей предметную область. Предусмотрена возмохагость попонения базы знаний в виде конкретных фреймов-экземпляров, получаемых на основе анализа и обобщения подходов проектирования ИБС, имеющих место е современной мировой практике.

В з 4.3 дается описание основных компонентов программного обеспечения системы: управляющих, контролирующих, интерфейсных, моделирующих, сервисных программ. 'Большинство программных модулей системы являются диалоговыми, в основу которых положен принцип "маню". Главными модулями СЭММС являются: "консультации" и "моделирование структуры ИВС". В свою очередь, первый делится на модули: "Оценка целесообразности организации ИВС, информационных систем на базе сетей ЭВМ" и "Приобретилив, выбор сети (элементов)".

Математическое обеспечение системы составляет совокупность формализованных подходов, математических методов, моделей и агоритмов конструирования программ, позволяющих строить модель линейной программы расчета функционала и его составляющих из неупорядоченной совокупности расчетных формул. Оболочка системы обеспечивает лапзяиаа идентификации сети с автоматическим синтезом набора параметров, исходя из цели создания ИВС, информационных систем на базе сетей ЭВМ.

В з 4.4 приведены результаты использования пакета программ СЭММС при проектировании Межвузовской сети МПС, территориальной сети передачи данных объединения Востокстрой, а также исследования моделей структуры ИВС с равными значениями функционала (вариант I, 2, 3) на

чувствительность к изменениям ряд". 1> торов воздействия на сеть (10 % рост цен на информацию л информационные услуги - ситуация I; увеличение на 10 % объема передаваемых по каналам ИВС данных - ситуация 2) (рис. 3).

Ситуация I. Ситуация 2

- Вариант I - Вариант 2 - Вариант 3 (и - тыс. руб.).

Рис. 3. Влияние цены и объема информации на значение показателя . оценки структуры информационно-вычислительной сети

В приложениях представлены основные тексты программ на языке СИ++. В заключении обобщаются основные результаты исследования и разработок, полученных в диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТл ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Исследована специфика проектирования ИВС на железнодорожном транспорте в аспекте построения информационных систем, АСОД, обеспечивающих эффективную работу предприятий в условиях рыночной экономики. Обоснована необходимость разработки методологических положений по проектированию информационно-вычислительных сетей на железнодорожном транспорте, создания кдшлексной_систе^

2. Для реализация среды проектирования моделей структуры :ЗС

использована концепция построения комбинированной системы, сочетающей в себе элементы расчетно^логических, экспертных, жмтацуошшх систем и систем выбора решений среди множества альтернатив.

3. Разработан математическМ_аппарат_оценки целесообразности организации сетевой обработки, оценки проектов ИБС, адекватных новым экономическим условиям. Определены зависимости экономических показателей от числа узлов ИБС, типа сетей, форм организации и числа запросов Енешних пользователей информационных систем, АСОД.

4. Выделен нозый_кзсс_за2ач (потенциальные), позволяющих про-еэсти системную оптимизацию информационных ресурсов на сетевом уровне, сократить текущие расходы на их решение. В качестве инструмента построения моделей прикладных задач ИБС использован математический аппарат теории графов.

5. Предложен гатерэктивный_^ето^ структуры ИБС с участием пользователя сети. Разработана единая технология деятельности участников процесса моделирования структуры ИБС на ЭВМ (как индивидуальной, так и коле :ибной) с учетом уровня их подготовленности и направленности интересов.

6. Предложен объекткый_подхо5 к конструированию моделей структуры ИБС, основу которого составляет многовариантное, последовательное объединение ее элементов, Еыбнраешх пользователям; для решения частных задач проектирования ИБС. При этом определяющими в множестве структурных ресурсов сети (оборудование, ППП, данные! приняты информационные, распределение которых по узлах ИБС сопровождается автоматической генерацией схемы размещения вычислительного оборудования с одновременным подбором средств связи.

7. Системная оптимизация ИБС осуществляется, при использована: способа, сочетающего е себе метод ограничений и мультипликативной свертки технико-технолог;пеок;гх критериев.

8. Предложен показатель оценки проектных решений, критерий оптимизация структуры информационно-вычислительной сети - "упущенная_вы= года".

Э. Разработан. зшгыЯ_агд;дитм оптимального размещения информационных и технических ресурсов в узлах ИБС, отличив которого заключается в возможности проектирования распределенных Саз денных с пересекающимися копиями

10. Результаты и зависимости, получешше в ходо проведения экспериментов с системой, позволили обосновать приоритетность направления проектирования информационно-вычислительных сетей с использованием СЭММС на ЭВМ.

СПИСОК РАБОТ, ОПШШКОВШШХ ПО ТШЗ ДИССЕРТАЦИИ

I.. Бубнова Г.З. Анализ реальных запросов проектировщика. - М.: Классификаторы и документы, вып. 8, '1990.- С. 15-19.

2. Бубнова Г.В. Разработка информационного обеспечения автоматизации проектирования технологии обработки информации. Определение содержания информационней модели. - М.: Классификаторы и документы, вып. 10, 1990.- С. 5-9. *

3. Бубнова Г.В. Разработка информационного обеспечения автоматизации проектирования технологии обработки информации. Построение информационной модели. - М.: Классификаторы и документы, вып. II, 1990. - С. 3-6.

4. Бубнова Г.В. Вопросы моделирования информационно-вычислительных ' сетей для задач оперативного управления. - М.: Классификаторы и

документы, вып. 3, 1992. - С. 10-15.

5. Бубнова Г.В. Оптимальное размещение коммерческих баз даншл в узлах ;шфсрмацяонно-вычислитвльной сети. - Ы.: Классификаторы а

документы, вып. 4, 1992. - С. 1-7.

6. Бубнова Г.В. Некоторые особенности проектирования информационно-вычислительной сети концерна "Союзжедорреммаш". - М.: Классификаторы и документы, вып. 4, 1992. - С. 7-12.

7. Бубнова Г.В. Оценка целесообразности организации коммерческих баз данных на предприятиях.- М.: Классификаторы и документы, вып. 5-6, 1992. - С. 29-34.

8. Бубнова Г.В. Сетевая обработка данных.// Информационное обслуживание систем железнодорожного транспорта в рыночной инфраструктуре. М.: МИИТ. 1992. - С. 74-85.

БУБНОВА Галина Викторовна /

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ХЕЛЕЗНОДОРОХНОГО ТРАНСПОРТА

08.00.13 - Экономико-математические методы

Сдано в набор lS.0f.S3 Подписано к печати /.Cy.'3

Формат 60x84 I/I6 Объем 1,5 п.л. Заказ SOZ Тира* 100 экз.

Типография МИИТа, I0I475, Москва, А-55, ул. Образцова, д. 15.

Похожие диссертации