Методика формирования состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения систем управления транспортом.

Филатов Игорь Николаевич,

докторант Михайловской Военной Артиллерийской Академии,

Черенков Андрей Анатольевич.

Состав и структура комплекса средств информационного обеспечения систем управления транспортом представляют собой совокупность структурных и параметрических характеристик, отражающих наиболее существенные технические решения, а также способ объединения отдельных средств в завершенное функциональное образование - комплекс.

Исходя из этого, формирование состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения предполагает генерирование множества альтернатив, для чего необходимо произвести систематизацию, обзор и анализ всей функциональной структуры с учетом ее отражения в конкретной альтернативе. [1,2] Наиболее полно это можно отразить граф-моделью, показанную на рис.1.

Рис. 1.

Граф-модель формирования состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения.

Вершинами графа, показанного на рис.1, являются: - состав и структура комплекса средств информационного обеспечения; - возможная совокупность комплекса средств информационного обеспечения (их элементов); - совокупность определяющих характеристик (параметров); - требуемая совокупность выполняемых функций. При этом  - уровень иерархии системы управления.

Тройка  определяет состав и структуру комплекса средств информационного обеспечения на -м уровне иерархии.

Тогда для всей системы управления транспортом можно записать

,                                    (1)

где  - количество уровней иерархии.

Иными словами, задача заключается в формировании морфологического пространства, каждой точке которого следует поставить в соответствие некоторую оценку приоритета - показатель предпочтения:

,       ,                 (2)

где    - компоненты показателя предпочтения;

 - вес компоненты.

Очевидно, что

      .                           (3)

Вследствие того, что при формировании состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения известны требования к качеству выполняемых ими функций, выбор совокупности предпочтительных альтернатив должен вестись по компонентам, которые учитывали бы факторы неопределенности, существующие на данном этапе разработки. К таким факторам относятся неопределенности в оценке истинных потребностей в конкретном средстве связи (оценка применимости), технические неопределенности (оценка перспективности) и технико-экономические неопределенности (оценка риска).

Следовательно, в комплексный показатель предпочтения (коэффициент предпочтения) необходимо включить:

- оценку применимости варианта ();

- оценку перспективности варианта ();

- оценку риска внедрения варианта ().

Тогда выражение (2) можно записать в виде:

.                           (4)

Очевидно, что в простейшем случае вид функции (4) может быть линейным так же, как и для каждой компоненты показателя предпочтения, состоящей из ряда частных показателей.

Компонента применимости  характеризует способность варианта состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения реализовывать и расширять состав функций, возможность гибкого реагирования на изменение структуры всей системы управления, появление и включение в состав новых типов и видов средств информационного обеспечения. Тогда значение  для каждого уровня иерархии системы управления может быть найдено из выражения:

,                                            (5)

где   - степень покрытия составом и структурой основных и дополнительных функций;

 - степень возможности расширения решаемых задач;

 - степень реагирования на изменение структуры системы управления;

 - степень возможности включения в структуру других средств информационного обеспечения;

 - показатель многорежимности функционирования.

Обобщение оценок по всем уровням иерархии системы даст общий показатель применимости состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения.

Введение компоненты перспективности  обусловлено, прежде всего, неоднозначностью структуры комплекса средств информационного обеспечения. Многовариантность же структуры, в свою очередь, обусловлена множеством типов средств информационного обеспечения и их параметров. В связи с этим значение  для каждого уровня иерархии системы можно получить из выражения:

                                         (6)

где - степень усовершенствованности технического решения по сравнению с прототипом;

 - степень отличия технического решения от известного решения;

 - степень улучшения основных характеристик каждого средства связи;

 - степень повышения показателей надежности;

 - степень лицензионной значимости средств информационного обеспечения.

Обобщение оценок по всем уровням иерархии системы даст общий показатель перспективности состава и структуры комплекса средств информационного обеспечения.

Компонента риска  характеризует возможность появления определенных средств информационного обеспечения к фиксированному моменту времени в будущем. Вследствие того, что величина риска определяется для каждого уровня иерархии системы управления дифференцированно по каждому элементу, количественное выражение величины риска может быть получено по формуле:

,                                (7)

где    - значение показателя риска элемента  на уровне ;

 - количество элементов на  -том уровне иерархии.

При этом

,                                             (8)

где   - интервал времени, выходящий за предел момента времени, к которому должна быть создана система управления (по прогнозным оценкам);

 - полный период времени внедрения комплекса средств информационного обеспечения, в который входит элемент .

После того, как определены характеристики и для каждой альтернативы рассчитывается значение .

Предварительно каждая точка морфологического пространства получит оценку, соответствующую ее "весу".  Исходной базой морфологического анализа служит информационный массив, представляющий собой совокупность структурных характеристик и диапазон их изменения в пределах возможного вариант комплекса средств информационного обеспечения.

Литература.

1. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. - М.: Мир, 1978. - 418 с.

2. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей.- М.: Наука, 1969.-356 с.

Поступила в редакцию 17 июля 2007 г.