Основы теоретического обеспечения свойств защищенности и конкурентоспособности информационных систем. Микросистемы

 

Суханов Андрей Вячеславович,

кандидат технических наук,

начальник управления специальных работ ЗАО «ЭВРИКА», г. Санкт – Петербург.

 

При задании информационной модели информационной системы (ИС) выделяют информационные уровни: документов, компонентов, целого, пространства состояний, в котором существует целое [8].

Документ - элементарный информационный объект ИС, который связывает множество координат. Пусть узел U задан документами (чертеж Д(Q) и технологией Д^W(Q)), которые отображают его в информационном пространстве. Согласно технологии выпускается множество узлов , i = 1, ..., n. На элементарном уровне связь между информационным и материальным пространствами имеет вид: U → Д(Q) → Д^W(Q) →.

Составную часть ИС описывает спецификация Д^СП(Q). Спецификация задана в виде таблицы и представляет собой упорядоченное множество информационных объектов. По форме и содержанию спецификация представляет собой вектор (например, матрицу-столбец), объединяющий элементарные информационные объекты :

Д^СП(Q) = , i = 1, ..., n.                                                                                            (1)

Спецификация отображает семантический иерархический граф, содержащий m уровней, на каждом из которых находятся n документов (1). В символьной форме модель ИС можно представить в виде:

(Q)= .                                                                                                         (2)

Выражения (1 и 2) являются моделями, истинность которых подтверждается материальным объектом – изготовленной ИС.

Пространство состояний Е^U, в котором может существовать ИС (2), ограничено. Документ, задающий ограничения на среду - техническиt условия Д^ТУ(Q^*), не может отобразить множество координат Q, поэтому для его составления используются обобщенные координаты (Q*): Q* << Q.

Технические условия Д^ТУ(Q^*) можно представить матрицей:

Д^ТУ(Q*) = ,        j = 1,..., n, i = 1, ..., m,                                                                     (3)

где i – матрица-столбец из обобщенных координат, j – номер столбца, отображающий режимы ИС. К примеру, первый столбец матрицы (3) задает координаты Q* для эксплуатации ИС в нормальных условиях, а 2-й и 3-й – предельных отрицательных и положительных температурах и т.д.

Описание сложного ИС в виде документов определено стандартами и используется для поддержания процесса производства ИС. Общее количество связываемых этими документами координат может достигать 10⁷ [2].

Упорядочивание множеств.

Пусть дано множество объектов U(U₁,…,U_n), на котором м.б. заданы отношения Rⁱ. Множество U определяется как система с отношениями: Ū = {U,(Rⁱ)}.

Отношение эквивалентности Ū(U,≈). Объекты являются эквивалентными, если они способны заменить друг друга.

Бинарные отношения ≈ на множестве Ū называются отношениями эквивалентности, если они обладают свойствами:

·                    рефлективности       a ≈ a, " aÎU,

·                    симметричности       a ≈ b, b ≈ a, " a, bÎU,

·                    транзистивности      a ≈ b, b ≈ c, a ≈ c, " a, b, cÎU.

Шкала точности эквивалентных объектов. Отношение эквивалентности ≈₂ грубее отношения эквивалентности ≈₁, если ≈₁ Ì ≈₂ или если a ≈₁b, a ≈₂b. На множестве U(U₁, …, U_n) может существовать иерархия точности.

Процедура внедрения эквивалентных объектов множества U(U₁, …, U_n). Классификация. Чтобы на множестве U(U₁, …, U_n) выявить подмножества (группы, ячейки, ниши) эквивалентных объектов необходимо иметь вычислительную систему, решающую задачу классификации.

Отношение порядка Ū(U, >). Множество U(U₁, …, U_n) упорядочено по критерию К₁ , если на нём установлены следующие отношения:

К→ U_К1 >U_К2> U_К3>…>U_Кi >…> U_Кn .                                                                           (4)

На множестве (4) формируются объекты, обладающие предельными свойствами: лучшие – U_К1, худшие – U_Кn.

Интервальные отношения Ū=(U, >, U, ∩). На множестве (4) могут быть выделены интервалы, имеющие верхнюю и нижнюю границы. Внутри интервала установлены отношения порядка. Выделение интервалов позволяет задавать на множестве (4) классы объектов.

Отношение отношений. На упорядоченном множестве (4) м.б. выбран эталонный объект, являющийся элементарным по отношению к другим объектам. Сравнение этого объекта с другими объектами позволяет отобразить множество (4) в виде числовой последовательности.

Эквивалентность f_i ИС U_i относительно эталона определяется из  .

Множества с отношениями в виде операций. Система с отношениями
U = [U, (R_i), iÎI] является алгеброй, если все отношения R_i - операции. Система с отношениями называется К-мерной числовой системой с отношениями, если U = N^к, где N – множество натуральных чисел.

Шкалы для отображения отношений эмпирических объектов. Взаимно однозначное отображение системы (Ũ̃, =) в систему (N,=) называется шкалой наименований.

Шкала (m:U→N) называется шкалой порядка, если она единственная с точностью до монотонно возрастающих непрерывных отображений преобразует множества m(U) в N.

Топология на упорядоченных множествах. Топологическое проектирование – это множество элементов, в котором определены предельные соотношения (U, G). Множество (4) имеет свою топологию.

Принципы формирования порядка. Существует два способа наведения порядка [1]: порядок из хаоса (первичный или элементарный порядок), порядок более высокого уровня на основе порядка более низкого уровня.

В иерархии порядка каждый уровень имеет свои отношения. Чем выше уровень порядка, тем более «тонкие» отношения он формирует.

Организация локального упорядочивания конкурирующих ИС.

Микросистема является субъектом, отражающим себя в рыночной среде. Для выживания микросистема имеет звенья, осуществляющие опережающее рефлексивное отражение. Условием выживания микросистемы является выпуск конкурентоспособной продукции (защищенных  ИС). Задачу выживания микросистема решает согласно методам: проб и ошибок, проектирования изделий обладающих KZ-свойством на основе упорядоченных множеств.

Аксиома выживания предприятия [5]. Задача выживания и эволюции микросистемы в конкурентной среде внутрисистемная и решается звеньями управления микросистемы. Модель исходного состояния - модель, относительно которой рассматриваются модели последующих состояний микросистемы. Рассмотрим методику построения модели.

Цели разработки методики - повышение устойчивости микросистемы в конкурентной среде за счёт создания ИС, обладающих KZ-свойствами, определения места изделий среди изделий-конкурентов в рыночной нише, использования упорядоченного рыночного пространства для создания изделий, обладающих технологическим превосходством.

Принципы разработки методики.

1.                  Функционирование микросистемы в упорядоченной среде повышает её эффективность.

2.                  Упорядочивание - математическая процедура над множеством объектов, для выполнения которой микросистеме нужны звенья управления.

3.                  Методика является документом (стандартом предприятия), обязательным для применения.

4.                  Существует иерархия упорядочивания изделий, представленных в рыночной среде, включающая следующие уровни: локальный (микросистема), отраслевой, региональный, федеральный, международный. Методика, разрабатываемая для микросистемы, должна учитывать исходные принципы методик более высокого уровня.

Процедуры упорядочивания: подготовить организационное обеспечение, разработать нормативные документы, выбрать критерии, создать АРМ для выполнения процедур упорядочивания, создать БЗ и БД, содержащие формализованную информацию о конкурирующих ИС, определить номенклатуру рыночных ниш, в которых представлена продукция микросистемы.

Определение состава рыночных ниш.

·   Определить базовую модель для рыночных ниш.

·   Определить номенклатуру изделий, представленных в нише, обладающих свойством эквивалентности (≈).

Упорядочивание изделий, представленных в нише: определение критериев упорядочивания, выполнение процедуры упорядочивания (Ū,≈,>), выявление изделий, обладающих предельными свойствами, определение на упорядоченном множестве местоположение выпускаемого ИС, исчисление вектора различий, оценка вектора различий, определение вектора превосходства, вектора дополнений.

Оформление документов. В эволюционирующей микросистеме оценка выпускаемой продукции осуществляется с периодичностью, определенной нормативными документами, с представлением отчетов (документов).

1.                  Микросистема создает ИС и несёт за нее ответственность в процессе жизненного цикла. Неудачный проект для микросистемы - локальная потеря устойчивости и потеря ресурсов.

2.                  Свойствами конкурентоспособности и защищенности ИС наделяет микросистема, поэтому она должна владеть технологиями формирования этих свойств. К таким технологиям относятся ИТ.

3.                  В упорядоченной средt устойчивость микросистемы возрастает.

4.                  Каждая микросистема имеет локальное научное обеспечение, теоретическую базу, в границах которых осуществляется упорядочивание пространства изделий и решается задача обеспечения КZ-свойства.

5.                  Локальное упорядочивание осуществляется на базе системы порядка более высокого иерархического уровня.

Обобщенная модель микросистемы.

При построении модели должны учитываться особенности микросистемы.

1. Микросистема  производит продукцию , которую она отдает среде : .

2. Микросистема  и среда  находятся в состоянии взаимодействия, которое проявляется в виде ресурсного обмена между системой и средой, возмущений , порождаемых нестационарностью среды и влияющих на внутренние процессы микросистемы.

3. Микросистема является эволюционирующей системой, стремится к самосохранению и развитию.

4. Микросистема обладает потребностями и способна отображать в будущем те условия среды, которые способствуют ее развитию.

5. Активность микросистемы мотивирована - получение прибыли в результате ресурсного обмена со средой.

Перечисленным положениям соответствует факторная модель микросистемы:       ,

где  - технологии микросистемы, U(Q) - производимые ИС, Q - координаты, которые необходимо задать в документах и воспроизвести в производстве, чтобы изготовить ИС U(Q), V - ресурсы, необходимые для изготовления ИС U(Q), Ф - показатель активности микросистемы, Y - потребности микросистемы, D - прибавочный ресурс (прибыль), получаемая в результате -взаимодействия, ¦ - возмущения, действующие на микросистему, t - время.

Эволюция микросистемы. В результате -взаимодействия микросистема  проявляет активность Ф. Процесс изменения активности Ф во времени - процесс Ф(t) развития микросистемы.

Для отображения процессов развития микросистемы применяется метод описания последовательности состояний системы. На шкале времени t задаются интервалы, в конце которых фиксируется информационная модель системы (рис. 1). Фиксируются следующие характерные состояния микросистемы S_i(t): текущее состояние t₀, задаваемое системой мониторинга, исходное (начальное) состояние t_н, задаваемое отчетом, прошлые состояния, задаваемые в виде статистики, будущие состояния, задаваемые в виде проектов.

В условиях рынка микросистема должна производить продукцию, пользующуюся спросом. Для новой продукции, способной завоевать свое место на рынке, существует S-образный закон изменения спроса N(t), представленный на рис. 2,б в виде кривой (2).

 

Рис. 1. Схема, отображающая эволюцию микросистемы.

 

Чтобы в условиях рынка обеспечить непрерывное развитие (линия 1) в условиях, когда спрос неизбежно падает (кривая 2), необходимо в состав микросистемы вводить звено управления, поддерживающее непрерывный рост производства [10].

Звено управления должно решать задачи: проектирования новой конкурентоспособной ИС, внесения изменений в существующую конструкторскую документацию при наличии внешних возмущений , проектирования (планирования) объема выпуска продукции N(t).

 

                      а)                                                                                                                      б)

Рис. 2. График функции N(t) микросистемы:

а) развитие, стагнация и деградация, б) развитие (1) при изменении спроса (2).

 

Технологии микросистемы.

Технология – это последовательность действий, которая с известной вероятностью приводит к получению востребованного результата. Технология  поддерживает процесс серийного производства изделий.

В соответствии со стандартом ИСО-9000 технологический процесс – это про­цесс преобразования ресурсов V, имеющихся на входе технологического звена, в новый ресурс (изделия) на его выходе U    .

Технологический процесс происходит с повышением ценности ресурса: , где  - ценность ресурса на выходе и входе звена, - прибавочный ресурс.

Технологический процесс имеет описание в виде документа (Д^W). Истинность документа подтверждается материальным объектом, полученным в результате техпроцесса     , где Q – множество координат, заданных в технологии и воспроизведенных в материальном пространстве.

Информационное технологическое пространство включает теоретические разделы, в которых содержится обобщенные модели технологий: типовые техпроцессы, отражающие процессы производства однородных объектов; групповые техпроцессы, включающие разнородные техпроцессы, применяемые для изготовления однородных объектов; отраслевые техпроцессы, применяемые для изготовления сложных объектов, выпускаемых отраслью.

Задачи проектирования технологий изготовления сложных систем.

1.                  Прямая технологическая задача. Дана микросистема, в БД которой содержатся описания технологий. Дана ИС U(Q), свойства которой заданы комплектом конструкторских документов Д^СП(Q). Необходимо на основе техпроцессов синтезировать интегральный техпроцесс W(W₁…W_n), обеспечивающий производство U(Q), соответствующего Д^СП(Q).

2.                  Технологическая задача рыночного производства. Даны: ИС U⁽¹⁾, выпускаемые микросистемой S⁽¹⁾ и технологии , обеспечивающие выпуск этой ИС; ИС U⁽²⁾, выпускаемая конкурентом S⁽²⁾ и технологии , обеспечивающие выпуск этой ИС. Необходимо определить вектор различий технологий W⁽¹⁾ и W⁽²⁾, а также изменить технологии таким образом, чтобы обеспечить локальное технологическое превосходство.

3.                  Обратная технологическая задача. Дана ИС U(Q), заданная комплектом документации Д^СП(Q), которая обладает абсолютным превосходством над ИС, выпускаемыми конкурентами. Необходимо обеспечить разработку новых технологий , обеспечивающих изготовление ИС и достижение технологического превосходства.

 Потребности микросистемы.

В процессе UV-обмена микросистема S₁ берет у среды ресурсы V, необходимые для расширен­ного самовоспроизводства. Количество ресурсов V конечно и может изменяться во времени. Если микросистема осуществляет упорядочивание ресурсов, то они м.б. заданы в виде вектора-столбца [6]:

V(t) =   |V₁(t) …V_i(t) …V_n(t)|                                                                                                (5)

где V_i(t)  – i-й ресурс, потребляемый системой, n - общее число ресурсов.

Для микросистемы S₁ существуют матрицы (5), определяющее минимальное количество ресурсов (потребность Y), необхо­димых для ее расширенного самовоспроизводства [8].

Y = |  Y₁… Y_i… Y_n|                                                                                                               (6)

где Y_i - минимальное количество i-го ресурса, необходимого для самовоспроизводства микросистемы S₁. 

Вектор потребностей (6) характеризует (S_i)-отношения. Он задает требования к среде , которая должна иметь необходимые ресурсы Y, и к микросистеме S₁, которая должна «платить» среде активностью Ф за возможность получить ресурс. Потребности Y в материальном пространстве - это ресурсы, необходи­мые для расширенного самовоспроизводства микросистемы S₁, а с позиции теории формальных систем - это вектор, который предопределяет ак­тивность микросистемы.

Условие развития микросистемы S₁ м.б. задано вектором потребностей: микросистема S₁ развивается, если ресурсы, получаемые от среды, покрывают ее потребно­сти, и наоборот [9]:

          S^Б₁ = var, если V ³ Y

          S^Б₁ ¹ var, если V < Y                                                                                                  (7)

 

Экономический проект микросистемы должен сопровождаться разработкой технического проекта.

Соотношения экономических и технологических звеньев микросистемы.

Каждая микросистема имеет финансово-экономическое (ФЭ) звено, управляющее финансовыми потоками микросистемы на основе исчисления логического соотношения (1), планово-экономическое (ПЭ) звено, управляющее материальными потоками на основе исчисления «издержек-выгоды», технологическое звено (W-звено), осуществляющее преобразование ресурсов с повышением их ценности и получение востребованных изделий.

Система является эффективной, если функции названных звеньев согласованы. Согласование осуществляет система управления, которая решает задачи моделирования последовательности состояний микросистемы.

Управление в микросистеме.

Для поддержания техпроцесса, учитывая нестационарность среды, микросистема должна иметь звено управления. Микросистема S_i является управляемой по переменной Ф, если существует воздействие Y и выполняется функциональная зависимость Ф=F(Y). Микросистема является системой с последовательностью состояний, модель которой задается множеством проектов, разработанных при условии, что объемы производства растут, прибыль не ниже заданной и потребности системы удовлетворяются [8, 11].

В материальном пространстве регулятор способен воздействовать на W-звено путем изменения конструкторской документации Д^СП и свойств ИС U(Q), технологической документации Д^W и свойств технологического процесса W, объема выпускаемых изделий N(t). В экономическом пространстве свойства микросистемы отражают: объем производства Ф [U(Q),W,N(t)], получаемая прибыль D[ U(Q),W,N(t)]. Регулятор формирует управляющие воздействия Y(U,W,N) в материальном пространстве и исчисляет вторичные обобщенные показатели (Ф,D) в экономическом пространстве.

Свойство управляемости технического объекта. Объект обладает свойством управляемости, если: задано начальное состояние (Ф₁), задано конечное состояние Ф₂ (цель), определен закон Ф=F(Y) перехода объекта из начального состояния в конечное, определены предельные отклонения, допустимые при движении объекта DФ, движение объекта является устойчивым.

Чтобы обеспечить свойство управляемости регулятор должен решать задачи: описания исходного состояния микросистемы (задача Д^о); проектирование конечного состояния, в которое необходимо перевести микросистему (задача Д^Ц); проектирование возможных траекторий движения микросистемы из исходного состояния в конечное (задача ; выбор «лучшей» траектории, определяемой как закон движения (задача Д^З); проверки устойчивости движения (задача Д^У); управления движением в соответствии с выбранным законом и допустимыми отклонениями (задача регулирования – Д^Р).

Отличия технологического и административного управлений. Суть технологического управления состоит в том, что в сложном техпроцессе можно заменять элементарные технологии, но при этом конечный результат будет однозначно определен. Административное управление (СУ-А) – это процесс, который м.б. либо устойчивым, либо неустойчивым. Устойчивый процесс приводит к достижению цели, а неустойчивый – к стихии.

Таким образом:

1. Микросистема функционирует в нестационарной среде, поэтому необходимо иметь звено управления, компенсирующее влияние возмущений.

2. Система управления микросистемой решает следующие задачи: определение координат исходного состояния микросистемы (Д^О), определение координат востребованного состояния (цели – Д^Ц), определение возможных траекторий движения из исходного состояния к цели (Д^ПР), выбора закона движения (), управление движением в соответствии с законом (Д^Р).

3. Задачи Д⁰, Д^Ц, , Д^З являются задачами проектирования. Задача Д^Р является задачей управления, для решения которой микросистема имеет функциональное звено – регулятор. В организационных системах функцию регулятора выполняет система административного управления СУ-А.

Формы организации проектного обеспечения систем.

Информационное обеспечение макросистемы. Многообразие микросистем порождает многообразие проектных задач и методов их решений. Для совместного функционирования микросистем , необходимо объединение в макросистему. Единство макросистемы, осуществляющей производство и потребление продукции, осуществляет организационное звено - власть. Власть формирует в макросистеме информационные звенья, обеспечивающие процессы макропроизводства: стандартизации объектов техники, научного обеспечения производства и проектирования, подготовки персонала, защиты объектов интеллектуальной собственности (ОИС).

Макросистема в процессе развития формирует в своем составе звенья информационного обеспечения. Звенья макросистемы, которые обеспечивают выпуск конкурентоспособных изделий (звеньями метапроектирования) должны решать следующие задачи:

1.       исчислять эквивалентность ИС, выпускаемого нашим производителем, по отношению к изделию, выпускаемому конкурентом: U⁽¹⁾ ≶ U⁽²⁾;

2.       иметь научную базу и методики, позволяющие создавать ИС, обеспечивающие превосходство над ИС, создаваемым конкурентом: Пр⁽¹⁾ > Пр⁽²⁾;

3.       иметь технологии , превосходящие технологии W⁽²⁾.

Метасистема (глобальная система) имеет информационные метазвенья, в том числе: глобальные информационные сети, научное обеспечение, международная стандартизация, подготовка персонала.

Организационные основы конкурентного вытеснения.

Рассмотрим микросистему, развитие которой описывается выражением:

                    W:,                                                                  (8)

Существует ли условие, которое позволяет дать заключение об устойчивости системы в будущем. В системологии такое условие носит название закона конкурентного вытеснения и его следствием является пятый закон энергоэнтропии [1].

Закон Гаузе. Если два вида занимают ресурсную нишу, то один вид со временем вытеснит другой вид за счет минимального превосходства одного вида над другим [9].

Следствия закона конкурентного вытеснения:

1. Рынок структурирован. Структурная единица - ресурсная ниша, в которой доминирует один вид изделий.

2. Для вытеснения одного вида другим необходимо иметь конкурентное превосходство. Свойство конкурентного превосходства в информационном пространстве отображено в виде вектора превосходства: Д₁ | Д₂=Д^>₁₂, где Д_1, Д₂ - модели первого и второго видов изделий, Д^>₁₂ - вектор превосходства одного вида по отношению к другому. Свойство конкурентного превосходства средств СИБ – защищенность является наблюдаемым и измеряемым.

3. Достаточным условием для вытеснения одного вида другим является минимальное превосходство.

4. Для оценки величины превосходства необходимо иметь оценочную инстанцию, которая по отношению к оцениваемым объектам находится на более высоком иерархическом уровне.

5. В случае развития системы на основе принципов эвристической самоорганизации внешней оценочной инстанцией является среда.

6. В микросистемах, осуществляющих преобразования информационных объектов, существуют внутренние оценочные инстанции, которые дают оценки, предшествующие внешним оценкам.

Согласно теореме естественного отбора [1]:

1.                              Особи, лучше использующие ресурсы среды для роста, жизни и размножения, вытесняют в процессе смены поколений менее активные особи.

2.                              Особи, лучше противостоящие вредным влияниям среды, вытесняют конкурентов путем преимущественного размножения устойчивой особи.

3.                              Конкуренция повышает информационное содержание и степень организации биосферы.

Развитие среды. В соответствии с третьим законом энергоэнтропии [3] развивающаяся микросистема S_i должна быть открытой, т.е. она должна обмениваться со средой ресурсами в процессе (S_i´)-взаимодействия. Микросистема S_i в результате ресурсного UV- обмена поддерживает свою активность Ф и создает производственные отходы V ^(-), возвращаемые в среду. Активность микросистемы S_i ведет к деградации среды , т.е. к уменьшению уровня организации среды.

Конкурентная среда. Микросистема S_i в результате UV-обмена со средой  производит ИС U_i, в результате чего среда изменяется. В ней формируется множество однородных изделий , которые вступают друг с другом в конкурентные отношения. Задачи, решаемые микросистемой S_i в условиях U_i´ - и ´ -взаимодействия различны. В первом случае необходимые ресурсы могут быть получены за счет проявления дополнительной активности, а во втором - требуют достижения превосходства. В первом случае среда за счет проявления активности Ф деструктурируется, во втором – существенно усложняется. На множестве изделий формируется более высокий уровень организационной иерархии, на котором осуществляется внутри- и межвидовая оценка эффективности микросистем.

Техническая интерпретация закона конкурентного вытеснения. В своей ресурсной нише микросистеме комфортно, если оно выпускает конкурентоспособную продукцию. Продукция микросистемы конкурентоспособна, если она эквивалентна продукции конкурент, либо превосходит её. Задача технического сектора микросистемы состоит в том, чтобы создать продукцию, обладающую вектором превосходства. Задача экономического сектора – извлечь прибыль пропорциональную техническому превосходству ИС.

Ценности системы.

Пусть задано топологическое пространство, в котором присутствует множество изделий Ū(U₁…U_m) и оценочное звено – наблюдатель, обладающий потребностями Y, которому поручено упорядочить предметы, представленные в этом пространстве. Наблюдатель производит ранжирование множества Ū(U₁…U_m), присваивая каждому элементу множества его порядковый номер в соответствии с субъективными предпочтениями.

В топологическом пространстве субъект наделяет предметы свойством ценности. Субъект имеет ценный ресурс С и ему необходимо обменять этот ресурс на предметы, принадлежащие множеству Ū(U₁…U_m). В этом случае субъект присваивает субъективную меру ценности каждому предмету и определяет, какую цену он готов заплатить за обладание этим предметом. Несмотря на то, что звенья, производящие ранжирование и оценку, являются субъективными, результаты измерения, учитывая их статистическую природу, объективны [7].

Процесс формирования ценности изделий, выпускаемых производителем А для потребителя В, осуществляется через посредников Б, которые перемещают ИС в точки, где их ценность выше. Поскольку посредники конкурируют, для однородных товаров формируются средние показатели ценности, приемлемые для производителя и для потребителя. Информацию о ценности изделий посредник не разглашает, т. к. это источником его доли прибыли в ресурсном обмене между производителем и потребителем.

Аксиомы пространства ценностей:

1.                  Любой объект в пространстве G обладает ценностью.

2.                  Ценность объекта определяется действием экономических законов спроса и предложения [4].

3.                  Ценность объекта в пространстве G изменяется в зависимости от количества объектов, представленных в пространстве G.

4.                  Пространство ценностей может формироваться стихийно за счет нескоординированных действий производителей , потребителей  и посредников  или быть упорядоченным.

5.                  Для упорядочивания пространства ценностей необходимо иметь организационное звено, выполняющее функции упорядочения.

6.                  В упорядоченном пространстве множества ,, , Ū, конечны.

7.                  В упорядоченном пространстве заключена информация, относящаяся к социальному, экономическому и техническому секторам микросистемы.

Социальный сектор формирует информационное поле Д^С в составе: спецификация потребностей микросистемы, спецификация отраслей, производящих востребованные ИС, спецификация выпущенных ИС с указанием потребительских свойств, рынок интеллектуальной собственности.

Экономический сектор формирует информационное поле Д^Э: о ценности каждой ИС, представленной на рынке, производственной активности микросистем, прибылях, получаемых отраслями и каждой микросистемой, уровне потребления ИС различными группами потребителей.

Технический сектор формирует информационное поле Д^U: о критериях качества, которыми оценивается ИС, классификации ИС по критериям качества, издержках производства, необходимых для изготовления ИС с фиксированным качеством, технологиях, используемых при производстве ИС, новизне и патентной защищенности ИС.

Пространство ценностей Д^Ц(Д^С, Д^Э, Д^Т) в рыночной системе связывает информационные поля: социальное Д^С, экономическое Д^Э и техническое Д^Т и формирует пространство микросистемы, в котором на основе метода проектирования можно дать обоснованные ответы на вопросы экономики: что, сколько, для кого, с использованием каких технологий необходимо произ­водить продукцию, чтобы она обладала КZ-свойством?

На 1-й вопрос дает ответ технический сектор, функция которого - производство конкурентоспособных ИС. В пространстве ценностей свойства защищенности и конкурентоспособности являются исчисляемыми.

На 2-й вопрос дает ответ экономический сектор, который путем квотирования может не допускать перепроизводства и направлять средства в те отрасли, где наблюдается сверхприбыль.

На 3-й вопрос дает ответ социальный сектор, который определяет уровень жизни и прогнозирует развитие общественных потребностей.

Если сравнить модель системы ценностей стихийного рынка и упорядоченную модель ценностей, то в первом случае оценочным звеном будет посредник, который формирует пространство ценностей. Во втором случае оценочное звено - многочисленные организационные звенья, способные отразить информационное пространство в виде связанных сот с информацией, необходимой для поддержания конкурентоспособного производства.

Теоретический и организационный базис микросистемы.

Как правило, сложные системы создаются при участии ряда отраслей и наличии общего упорядоченного информационного пространства, которое формируется на основе содержательных теорий (Т_ij), справедливых для каждой ячейки матрицы «производство-потребление».

Пусть проектировщик Пр проектирует технический объект U(Q), для формального описания Д^СП которого необходимо задать множество Q мощностью 10⁹ координат. Требуется:

1. Выбрать раздел математики, позволяющий решить задачу с учетом, что проектируемая ИС U(Q) будет представлена в материальном пространстве, в котором присутствует неупорядоченная составляющая.

2. Определить набор математических операций, позволяющих осуществлять преобразования информационного массива такой размерности.

Методы обработки больших массивов информации описывают следующие разделы математики: теория множеств, теория алгоритмов, формальная алгебра, формальные языки программирования, формальные системы (ФС), теория графов и др. Из названных только теория формальных систем рассматривает в единстве материальную и информационную сторону технического объекта и позволяет описывать процессы взаимодействия системы и среды.

Иные разделы математики используют формализованную информацию и применяются для решения частных проектных задач на основе информации, предварительно обработанной в рамках содержательных теорий. Формальная система описывается теорией
Т(А^К, Q, X, W). В рамках формальной теории могут строиться новые информационные объекты (теоремы).

Теория формальных систем использует следующие методы:

1. Замена переменных. Сущность метода состоит в том, что одна переменная F заменяется другой переменной σ, если последняя несёт больше информации, необходимой для описания исследуемого процесса.

2. «Замораживание» переменных состоит в том, что в момент проектирования составной части ИС U(Q) все координаты Q могут изменяться в широких пределах. Но когда процесс проектирования окончен и выпущен комплект документации Д^СП(Q), все координаты оказываются однозначно связанными и переходят из класса переменных в класс констант.

3. Замена координат. Если технический объект В(В₁, …, В_р) имеет множество компонентов, то после завершения проектирования компоненте В_i м.б. присвоено новое наименование, которое будет использоваться на следующих уровнях иерархии для описания сложного объекта.

4. Решение проектных задач в рамках формальной теории.

5. Оценка результатов проектирования в рамках формальной метатеории. Если при проектировании технического объекта получено несколько вариантов решения проектной задачи, то для их оценки и упорядочивания используется метатеория Т(А^К, Q,  X, W), имеющая теоретическую базу, которая находится на следующем уровне иерархии проектирования объекта.

6. Описание сложного объекта семантическим графом или фреймами. При проектировании ИС, обладающей заданными свойствами, семантический граф несёт информацию о структуре ИС, с помощью которой можно исчислять вектор превосходства одной ИС над другими.

7. Теория Геделя о неполноте теории Т(А^К, Q, X, W) формальной системы. На множестве проектов, выполненных в рамках теории Т(А^К, Q, X, W), существуют проекты истинность или ложность которых недоказуема в рамках этой теории. Теория Геделя обосновывает возможность эвристических решений задачи, не имеющей решения в теории формальной системы.

8. Решение задачи проектирования сложного объекта с использованием теории рекурсивных функций. При рекурсии каждое последующее состояние исчисляется относительно предыдущего состояния. Например, проектировщик использует рекурсивное описание ИС, представленное в виде последовательности проектов. Проектировщик создаёт проект на основе проекта-аналога и ему достаточно задать вектор отличий, размерность которого существенно меньше размерности описания полного множества координат Q.

9. Использование функции предиката при проектировании сложных систем. Функция предиката сводится к одному из 2-х решений: истинно, ложно. Проект содержит множество этапов, в конце которых принимается решение о соответствия проекта требованиям ТЗ.

10. Упорядочивание множества объектов. Упорядочивание множества А={А_i},
i = 1 ÷ n осуществляется на основе шкал: эквивалентности А_i ≈ А_j, порядка А₁>А₂>… >А_n, шкал интервалов, или информационных решёток (А, , , >), использования кванторов общности (), существования ().

Любую информационную систему можно описать на языке формальных систем и представить соответствующей моделью.

 

Литература

 

1. Алексеев Г. Н. Энергоэнтропика. – М.: Знание, 1983. – 192 с.

2. Дружинин И. В. Информационно-технологические основы конку­рентоспособности производственных систем. – Ростов-н/Д: Изд.центр ДГТУ, 2001.

3. Клике Ф. Пробуждающееся мышление. У истоков человеческого интеллекта: пер. с нем. – М.: Прогресс, 1983 г. – 302 с.

4. Макконел К. Р., Брю С. Л. Экономикс: Принципы, проблемы и политика: Пер. с англ. 2-го изд.: в 2 т. – М.: Республика, 1992. – Т1 – 399 с.

5. Месконт М. Х., Альберт М., Хедоури Ф. /Основы менеджмента Пер. с англ. – М.: Дело, 1992.

6. Новосельцев В.Н. Организм в мире техники: кибернетический аспект. – М.: Наука, 1989.-240 с.

7. Пфанцагль И. Теория измерений: Пер. с англ. – М.: Мир, 1976.

8. Суханов А. В. К обеспечению свойств «защищенность» и «конкурентоспособность» информационных систем // Публикации работ аспирантов и докторантов. – Курск, 2008, № 1.

9. Флейшман Б. С. Основы системологии. – М.: Радио и связь, 1982. – 368 с.

10. Эванс Дж. Р., Берман Б. Маркетинг: Сокр. пер. с англ. /Авт. предисл. и науч. ред. А.А. Горячев. – М.: Экономика, 1993. – 335 с.

11. Юзвишин И. И. Информациология. – М.: Информациология, 1996 – 215 с.

 

Поступила в редакцию 02.07.2008 г.