СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ как и любая другая система обладает рядом свойств. Свойства, или их совокупности существенные с точки зрения пригодности использования СУ по целевому назначению называют качеством.
Отдельные или все свойства (качества) СУ могут быть количественно измерены с помощью некоторой переменной, являющейся функцией от параметров АСУ, характеристик воздействий противника и среды. Эта функция называется показателем качества . Конкретное численное значение показателя качества условно отражает степень пригодности системы своему целевому назначению относительно этого свойства.
Качества системы условно разделяются на две группы.
Внешние, характеризующие СУ с точки зрения интересов вышестоящей системы, то есть со стороны выполнения целевых задач.
Внутренние - характеризующие СУ с точки зрения внутренних процессов, происходящих в ней, абстрагируясь от целевых задач.
Исходя из общих требований к управлению рассмотрим совокупность внешних и внутренних качеств АСУ.
К внешним относятся следующие показатели качества АСУ:
1. Вероятность выполнения целевых задач с учетом автоматизации управления.
2. Сокращение, благодаря автоматизации управления, расходов ресурсов.
3. Увеличение прибыли в результате автоматизации управления.
Состав таких показателей может быть продолжен, лишь бы они отражали достижение целевого эффекта.
Состав внутренних показателей качества СУ в настоящее время более четок. В него обычно включаются следующие показатели:
1. Оперативность . Свойство, при котором время, затрачиваемое лицом принимающим решение (ЛПР) на цикл управления обеспечивает выполнение целевых задач. Это свойство может оцениваться разными показателями, например:
а. Средняя длительность цикла управления
Tу = S ti . (1)
Здесь ti - средняя продолжительность i-го этапа цикла управления,
n - число этапов.
б. Вероятность своевременной реализации функций управления
Pc =Р(tу £tз) = Ф(tу, tз, s), (2)
Здесь tу - случайная длительность цикла управления,
s - среднеквадратическое отклонение этой длительности,
t з - заданный момент времени, не позже которого должен
завершиться цикл управления.
в. Время передачи управления с одного пункта управления на другой.
Оперативность является наиболее важным показателем. Нетрудно убедиться, что большинство других характеристик определенным образом связаны или зависят от длительности цикла управления-оперативности.
2.Глобальность (размах) - свойство АСУ своевременно и правильно
управлять объектами в любой требуемой точке пространства. Показателем глобальности может выступать отношение фактической площади Sф, на которой это свойство выполняется к потребной площади S, на которой дол-жно быть свойство глобальности
3.Мобильность - свойство АСУ своевременно и правильно управлять перемещающимися объектами и перемещаться самой.
Показателями мобильности могут служить:
а) Допустимое удаление объектов управления от пунктов управления.
б) Скорость перемещения элементов АСУ (узлов и пунктов управления).
4. Пропускная способность СУ - потенциальная возможность по управлению объектами в единицу времени.
5.Качество управления - свойство СУ, отражающее правильность принимаемых решений.
Качество управления может оцениваться степенью обоснованности планов выполнения целевых задач, степенью реализации этих планов, полнотой учета изменений обстановки. Степень обоснованности этих планов может быть, например, оценена вероятностью получения в результате обработки информации правильного решения. Рассмотрим пример расчета такой вероятности.
Событие получения правильного решения обуславливается совершением двух событий. Первое - собранная информация является полной (достаточной) и, таким образом, правильной. Второе - на основе этой информации составлено правильное решение. Вероятность наступления первого события обозначим Рн, а второго - Рр. В таком случае имеет место
Ру = Рн Рр.
Вероятность Рн растет с увеличением объема собранной информации V. Последний определяется интенсивностью l поступления информации и временем tc сбора этой информации
При этом, при tc= 0, справедливо Рн (tc = 0)= 0, а при увеличении tc вероятность Рн(tc) стремится к единице, то есть
Здесь aс - коэффициент глубины использования информации,
Vо - средний объем информации, считающийся полным (достаточным) для принятия обоснованного решения.
Пусть W объем информации, который надо обработать, чтобы получить правильное решение - план. Эта информация обуславливает определенное количество Q операций (машинных или ручных), чтобы получить наилучший в некотором смысле план. Учитывая случайный характер процесса обработки информации, реальное время, через которое будет получен наилучший план, является случайным. Функция распределения этого времени удобно описать экспоненциальным законом. Очевидно, что математическое ожидание этого времени будет расти с увеличением объема W, например
При таких предположениях вероятность Pp получения наилучшего плана через время tp определяется выражением
Используя два последних выражения и в силу (3) получаем
Aсltс/Vo - tp/Q
Pу=(1-e)(1-e). (4)
9. Стоимость создания и эксплуатации АСУ , а также затраты всех возможных ресурсов в этих процессах.
В соответствии с целевым принципом не все из рассмотренных показателей могут использоваться в качестве показателя эффективности. Наиболее полно отвечает этому принципу внешний показатель - вероятность выполнения боевых задач с учетом автоматизации управления. Таким образом, показатель эффективности АСУ это один (или совокупность) из показателей качества наиболее полно отвечающей целям создания и функционирования АСУ.
Наиболее полно термину эффективность СУ отвечает векторный показатель, отражающий три основных свойства (качества) СУ:
1. Способность достижения цели функционирования системы.
2. Расход ресурсов.
3. Затрачиваемое время.
F= <Ц, R, T>
Где Ц – степень достижения цели функционирования системы,
R – затрачиваемые ресурсы,
Т- затрачиваемое время.
Все эти параметры могут быть, как скалярными, так и векторными.
Для проверки соответствия СУ требованиям, сформулированным при ее создании, используется понятие критерий эффективности.
Критерий эффективности - это правило на основании которого принимается решение о соответствии АСУ требованиям, поставленным при ее создании. Другими словами, критерий эффективности -это некоторое условие, при выполнении которого считается, что АСУВ обладает свойством эффективности, то есть является эффективной.
В соответствии с задачами оценки эффективности используется два типа критериев: сатисфакционный и оптимизационный .
Так, если в качестве показателя эффективности выбрать вероятность своевременной реализации функций управления Pc=P(tу£tз), то при заданном значении P+ требуемой вероятности выполнения условия tу£tз сатисфакционному критерию эффективности соответствует условие
P(tу £ tз)³P+. (5)
Оптимизационному критерию эффективности соответствует условие max
max P(tу £ tз). (6)
Последний критерий используется при решении задач синтеза, выбора таких параметров АСУ, которые обеспечивают наибольшее значение вероятности Pc. Эта форма критерия используется также и для обоснования требуемого значения P+, то есть обоснования требований по эффективности.
Существует несколько подходов к определению эффективности внедрения автоматизированных систем управления. Первый из них основан на том, что оценка экономической эффективности проекта является ключевой при принятии решений о целесообразности инвестирования в него средств. Поэтому обычно оценивают экономическую эффективность как оценку показателя эффективности инвестиционных вложений .
Оценка эффективности внедрения автоматизированной системы управления в данном случае предполагает реализацию нескольких этапов:
Выявление источников экономического эффекта о внедрения,
Оценку суммарно экономического эффекта от внедрения,
Определение стоимости автоматизированной системы управления,
Учет неопределенности и риска,
Расчет эффективности внедрения автоматизированной системы управления.
К общим источникам экономического эффекта от внедрения автоматизированных систем управления следует отнести:
Увеличение количества клиентов, обслуживаемых одним менеджером по продажам.
Снижение потерь клиентов, с которыми менеджер или сотрудники других подразделений компании забыли вовремя связаться.
Снижение потерь из-за невозможности клиента вовремя связаться с компанией.
Возможность отсечения неперспективных клиентов.
Увеличение количества "вторичных продаж" и, следовательно, повышение прибыли, извлекаемой из работы с каждым клиентом.
Снижение требований к квалификации персонала
Стоимость автоматизированной системы управления системы будем определять на основе понятия о совокупной стоимости владения системой, которая состоит из плановых затрат и стоимости рисков. Стоимость рисков определяется стоимостью бизнес-рисков, вероятностями технических рисков и матрицей соответствия между ними. Матрица соответствия определяется архитектурой информационной системы».
Затраты на автоматизацию , как правило складываются из следующих основных частей:
Затраты на приобретение технических средств,
Затраты на приобретение готового программного обеспечения,
Затраты на проектирование,
Затраты на внедрение,
Затраты на эксплуатацию,
Затраты на сопровождение.
Для оценки потребностей в оборудовании необходимо определить объемы информации, требуемые характеристики доступа к ней, требования к техническим рискам, связанным с применением того или иного оборудования, и наконец, собственно требования выбранной автоматизированной системы.
Затраты на проектирование системы оцениваются по одной из специальных методик (например, «Метод функциональных точек») или определяется как стоимость поставки готового решения. Следует отметить то, что на рынке автоматизированных систем для малого и среднего бизнеса существуют системы, поставляемые бесплатно, в этом случае компании, осуществляющие их поставку, как правило, оказывают платные консультации по установке, настройке и использованию этих систем, а также внедрению системы и доработке под бизнес–процессы конкретной компании.
Затраты на внедрение системы состоят из затрат на обучение пользователей и затрат на опытную эксплуатацию и могут достигать 20-50% от стоимости самой системы.
Эксплуатационные затраты состоят из стоимости аренды рабочих площадей, затраты на обслуживающий персонал, стоимости технического обслуживания системы, стоимости эксплуатации системы. В случае применения нового оборудования, эти затраты можно рассчитать, исходя из характеристик технической системы и программного обеспечения и рекомендаций разработчиков и производителей.
На оценку стоимости сопровождения системы влияет множество факторов таких, как срок жизни системы, архитектура системы, условия поставки и т.д. По некоторым источникам затраты на сопровождение, могут составлять до 80% от стоимости системы. Однако, в рассматриваемом случае информационных систем, скорее всего, стоимость сопровождения будет определяться поставщиком.
Учет рисков рассмотрен нами в параграфе 6 первой главы.
Далее разделим все затраты на текущие, к ним отнесем затраты на эксплуатацию и сопровождение, и на единовременные (все остальные затраты). Единовременные затраты, при этом, и будут отражать объем требуемых инвестиций.
Результат автоматизации (Р авт) определим как сумму полученных экономических эффектов минус общая стоимость текущих затрат минус совокупная стоимость рисков.
где Э авт – суммарный экономический эффект от автоматизации системы управления,
С авт – общая стоимость текущих затрат,
Риск авт – оценка рисков от автоматизации.
Отношение результата к затратам,
(86),
где К авт – капитальные вложения по проекту автоматизации.
Разница между результатом и затратами.
(87).
Полученную величину Э авт, можно сравнивать с результатами расчетов для других вариантов инвестиций.
1Современный экономический словарь / Под общ. ред. Б.А. Райзберга, Л.Ш. Лозовского, Е.Б. Стародубцевой. – М., 2000.
2ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Государственный стандарт Российской Федерации системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. П. 3.2.15.
3ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Государственный стандарт Российской Федерации системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. П. 3.2.14.
4Использованы материалы Исследовательской группы РЭА-Риск-Менеджмент. –Web-ресурс: http://rrm.rea.ru
5Федеральный закон от 29.10.98 № 164-ФЗ «О лизинге».
6См.: Международный стандарт ИСО 14031-99 «Управление окружающей средой. Оценивание экологической эффективности. Общие требования».
При разработке АСУ речь об эффективности может идти в двух направлениях - определение эффективности автоматизации (при автоматизации существующих систем) и определение эффективности функционирования АСУ. Обе эти задачи весьма непростые, и сложность их увеличива ется с увеличением масштабов системы управления: оче видно, далеко не одно и то же - определить эффективность системы управления предприятием или целой от раслью. Причем тут необходимо учитывать, к какой сфере - производственной или непроизводственной - относится рассматриваемая система.
Говоря об эффективности, прежде всего нужно определить источники повышения эффективности (ее составляющие) , способы оценки эффективности и критерии (по казатели) оценки эффективности.
Системы организационного управления сами не производят материальных ценностей, поэтому при оценке их деятельности прежде всего необходимо определить эффек тивность, которая получается в объекте управления в результате административного управления,- это, так сказать, внешняя эффективность. На первый взгляд критерий оценки внутренней эффективности ясен - минимум расходов на управление. Однако это не так просто, как кажется. Дело в том, что расходы системы управле ния и выигрыш от улучшения работы объектов управления - часто совершенно несопоставимые величины.
На первом этапе создания автоматизированных систем административного управления, говоря об эффективности, 1 отмечали снижение числа работников систем. Однако практика показала, что, как правило, подобного снижения не происходит, а происходит даже некоторое увеличение за счет работников вычислительных центров. Выделение этих последних в категорию производственных работников лишь затуманивает ситуацию.
Основные источники эффективности - в объектах управления, а не в управляющей части систем. Так, на пример, при разработке автоматизированной системы управления металлоснабжением страны было определено.(экспертными оценками), что ее внедрение даст возможность на тех же производственных мощностях произвести дополнительной металлопродукции столько, сколько ее выпускает современный металлургический комбинат. Очевидно, стоимость разработки АСУ в любом случае будет меньше, чем стоимость строительства комбината.
Сложность оценки эффективности от автоматизации также связана с тем, что ее трудно отделить от экономической эффективности ряда других факторов, например таких, как переход на другой вид продукции, внедрение прогрессивной технологии, обновление состава транспортных средств и т. д. Однако «трудно» вовсе не означает «не нужно». Видимо, не следует только «до копейки» рассчитывать эффективность по формулам, справедливость которых, учитывая сказанное выше, вызывает сомнение. Особенно это касается крупных АСУ.
Наиболее реалистичной формой оценки эффектив ности, бесспорно, являются экспертные оценки, даваемые специалистами в той или иной конкретной области. Толь ко специалисты, до тонкостей знающие объект управления, могут назвать источники получения эффекта от улучшения управления и оценить его составляющие и эффект в целом. Делать эту работу необходимо на этапе эскизного проектирования, чтобы при техническом про ектировании было ясно, в каком направлении вести дальнейшие разработки для получения соответствующего эффекта. Именно на это должны быть направлены все работы технического проектирования.
Еще раз отметим, что очень важным здесь является определение составляющих возможного эффекта, скажем, в системе управления туризмом - повышение процента койко-мест путем совершенства системы бронирования, составления оптимальных туристических маршрутов и т. д.; в гражданской авиации - снижение процента необосно ванных отказов в продаже билетов; на производстве - более ритмичное снабжение, рациональная загрузка про изводственных мощностей и т. д., и т. п.
Сегодня без автоматизации часто просто невозможно выполнить функции по управлению даже на более или менее сносном уровне. Поэтому эффективность АСУ мож но определить как наиболее эффективное (дешевое) и качественное выполнение заданных функций. Ведь раз рабатываемые планы независимо от того, какая система их разрабатывает, всегда должны быть «наилучшими», как и качество всех принимаемых решений. Если система управления не обеспечивает этого, значит, она просто не выполняет своих функций. Поэтому подсчет, насколько улучшилось, скажем, качество планов после автоматиза ции их составления, вообще говоря, неправомочен. Имен но в обеспечении возможности качественного выполнения установленных функций с наименьшими затратами и заключается эффективность АСУ.
НАУКА И ВОЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ № 2/2007, стр. 49-53
Полковник С.В. КРУГЛИКОВ ,
начальник научно-исследовательской лаборатории управления,
АСУ и связи Военной академии Республики Беларусь,
кандидат технических наук
Подполковник Ю.А. ЛЕОНОВЕЦ ,
начальник научно-исследовательской лаборатории
Военно-воздушных сил Военной академии Республики Беларусь,
кандидат технических наук
Авторами предлагается подход к оценке эффективности автоматизированной системы управления ВВС и войсками ПВО, применение которого позволяет проводить исследования по оценке влияния качества функционирования системы управления на эффективность боевого применения войск
На всех этапах жизненного цикла автоматизированных систем управления (АСУ) войсками и оружием, начиная от этапа разработки и принятия на вооружение и заканчивая эксплуатацией в войсках, приходится решать задачу оценки их эффективности, целью которой является определение степени пригодности системы к выполнению поставленных перед ней задач в различных условиях боевого применения.
В общем случае под эффективностью понимается свойство АСУ, характеризующее степень достижения ею целей, поставленных при ее создании . Количественно эффективность системы может быть оценена с использованием показателя (показателей) эффективности - численной меры, характеризующей степень выполнения системой поставленных перед ней задач с различных точек зрения. Сравнение количественных показателей систем позволяет говорить о том, насколько (или во сколько раз) одна система лучше (или хуже) другой по тому или иному показателю, либо насколько одна система эффективнее другой.
Вопросам исследования эффективности сложных автоматизированных систем посвящены многочисленные публикации. Их анализ показывает, что в качестве методической основы при проведении исследований сложных систем в настоящее время применяется методология системного анализа, использующая понятия, концепции и формально-математический аппарат кибернетики и теории сложных систем. Анализ литературы и исследований по данному вопросу показал, что оценка эффективности АСУ ВВС и войсками ПВО должна осуществляться на основе положений опытно-теоретического метода (ОТМ). Сущность данного метода заключается в том, что он позволяет получить оценки показателей качества функционирования АСУ в условиях, не воспроизводимых или трудновоспроизводимых при натурных экспериментах, с помощью имитационно-тренажных средств реальных АСУ либо математических моделей, откалиброванных по результатам натурных испытаний в допустимой области факторного пространства входных воздействий. Исследование эффективности АСУ ВВС и войсками ПВО в соответствии с выбранным подходом предполагает выполнение ряда задач, представленных на рисунке 1.
Анализ показывает, что в настоящее время при проведении испытаний и исследований, связанных с оценкой эффективности АСУ, применение положений ОТМ носит ограниченный характер. В первую очередь это связано с отсутствием системного подхода к проведению содержательного анализа процесса функционирования АСУ ВВС и войсками ПВО и выбору показателей эффективности.
Содержательный анализ процесса функционирования АСУ является одной из центральных задач исследования эффективности, направленной на получение формализованного описания алгоритмов боевого управления. На практике использование формализованного описания процесса функционирования производится лишь на этапах разработки и отладки математического обеспечения АСУ в типовых условиях боевого применения группировки ВВС и войск ПВО при жестко заданном сценарии боевых действий. В дальнейшем при оценке эффективности уже принятых на вооружение АСУ в новых условиях применения средств воздушного нападения и группировки ВВС и войск ПВО такие исследования, как правило, не проводятся.
Одной из главных задач при оценке эффективности сложных систем является формирование и постоянное совершенствование системы показателей, адекватно отражающих основные свойства оцениваемых изделий.
Выбор и определение показателей эффективности АСУ является достаточно сложной теоретической и практической задачей. На практике, в ходе решения задач, связанных с оценкой боевых возможностей АСУ, стремятся использовать один обобщенный показатель, интегрально оценивающий влияние системы управления на эффективность применения (боевых действий) войск. Однако использование обобщенного показателя связано с различного рода трудностями, обусловленными как сложностью учета в структуре такого показателя всей совокупности влияющих на него факторов, так и возможностью его получения в ходе экспериментальных исследований.
Объективные трудности, связанные с выбором одного, основного и полного показателя эффективности АСУ, приводят к тому, что при комплексном исследовании эффективности боевых действий группировки ВВС и войск ПВО, оснащенной АСУ, используется совокупность показателей, выбор которых определяется решаемыми задачами.
Анализ существующих методик оценки эффективности АСУ войсками и оружием показывает, что в настоящее время существует несколько подходов к исследованию и оценке эффективности АСУ ВВС и войсками ПВО. Первый подход заключается в оценке эффективности боевого применения группировки ВВС и войск ПВО с учетом использования АСУ. Во втором случае, оценка эффективности АСУ осуществляется исходя из анализа эффективности функционирования системы управления, в ходе решения задач по управлению группировкой ВВС и войск ПВО в заданном диапазоне условий применения. Показатели, оценивающие эффективность системы управления на основе анализа эффективности применения (боевых действий) ВВС и войск ПВО в процессе отражения ударов воздушного противника, принято называть показателями боевой эффективности АСУ. Соответственно показатели, оценивающие способность АСУ осуществлять решение задач по обработке информации и управлению с требуемым качеством подчиненными силами (средствами), называют показателями функциональной эффективности АСУ .
В качестве показателей боевой эффективности АСУ обычно используются обобщенные показатели качества управления (ПКУ), основные из которых приведены на рисунке 2. При этом считается, что ПКУ является функцией от состояния управляемых объектов, воздушных целей, параметров, характеризующих обороняемые объекты, и параметров управления, описывающих распределение сил (средств) группировки ВВС и войск ПВО по воздушным целям.
Традиционно в обобщенном аналитическом виде ПКУ оценивается как величина предотвращенного ущерба, наносимого объектам обороны
где - важность r-отдельного объекта, обороняемого группировкой ВВС и войск ПВО;
Номера отдельных объектов, обороняемых группировкой ВВС и войск ПВО;
Исследование эффективности с использованием показателя предотвращенного ущерба позволяет получить итоговую оценку качества управления ВВС и войсками ПВО и упростить сравнительную оценку эффективности АСУ с одинаковым целевым назначением. Однако получение количественных значений показателей эффективности с использованием выражения (1) является достаточно сложной задачей, связанной с необходимостью определения параметров, характеризующих состояние обороняемых объектов и воздушных целей На практике величину предотвращенного ущерба определяют путем математического моделирования боевых действий группировки ВВС и войск ПВО.
Для оценки возможностей АСУ по управлению боевыми действиями группировки ВВС и войск ПВО ряд методик использует в качестве ПКУ математическое ожидание числа уничтоженных целей
- количество ракет на огневом средстве заданного типа группировки ВВС и войск ПВО (зенитном ракетном комплексе (ЗРК) или истребителе-перехватчике (ИП)) и ракет, пускаемых ими в одной атаке;
Расчетная вероятность реализации k-й атаки, зависящая от запаса топлива, надежности и выживаемости ИП (возможностей ЗРК);
- расчетная вероятность поражения цели при пуске одной ракеты каждым типом огневого средства (ЗРК или ИП);
Расчетная вероятность наведения ракеты ЗРК (ИП) на цель в k-й атаке;
- расчетный коэффициент боеготовности огневых средств группировки ВВС и войск ПВО;
- расчетный коэффициент управления, учитывающий повышение (снижение) эффективности применения группировки ВВС и войск ПВО за счет качества управления;
- количество огневых средств (ЗРК или ИП) в составе группировки ВВС и войск ПВО.
Параметры, непосредственно характеризующие эффективность функционирования АСУ отождествляются только с показателем качества целераспределения, что, вообще говоря, недопустимо. Управление боевыми действиями с использованием АСУ не сводится лишь к целераспределению, а представляет собой целый комплекс мероприятий, включающий вопросы планирования, организации и управления подчиненными силами (средствами) группировки ВВС и войск ПВО.
Основным недостатком рассмотренных подходов к построению и выбору показателей боевой эффективности АСУ ВВС и войсками ПВО является отсутствие связи между боевой эффективностью АСУ и ее структурой (структурой и характером решаемых задач, уровнем математического, технического и информационного обеспечения). Более того, показатели, по которым оценивается эффективность АСУ, как правило, носят системный характер, то есть отражают работу не только системы управления, но и источников информации, огневых средств, подчиненных КП (ПУ). Поэтому их использование не позволяет проводить оценку качества функционирования АСУ в ходе решения задач по управлению группировкой ВВС и войск ПВО, а также определить долю, вносимую средствами автоматизации в общую эффективность боевых действий.
Устранить отмеченные недостатки возможно путем использования методов анализа функциональных характеристик АСУ ВВС и войсками ПВО и построения системы показателей в соответствии с функциями (решаемыми задачами) объекта оснащения. Для решения данной задачи в качестве формальной математической конструкции используется дерево целей системы. Дерево целей отражает иерархию задач, стоящих перед системой управления, и определяет взаимосвязь между элементами (задачами) различных уровней управления. Иерархическая структура дерева целей позволяет формализовать процесс выбора и построения системы показателей для оценки функциональной эффективности АСУ .
Построение дерева целей и соответствующей ему иерархической системы показателей эффективности осуществляется на основе декомпозиции основной цели функционирования АСУ ВВС и войск ПВО. При этом первый уровень дерева целей соответствует обобщенной цели функционирования системы управления, которая состоит в повышении эффективности боевого применения войск (сил) и средств, управление которыми осуществляется с использованием АСУ, второй - перечню процессов, протекающих на объектах автоматизации в ходе решения задач управления, третий - составу задач, решаемых с применением средств автоматизации.
На рисунке 3 представлен процесс формирования иерархической структуры дерева целей применительно к оценке эффективности функционирования комплексов средств автоматизации (КСА) КП ВВС и войск ПВО.
Первый уровень дерева целей (рис.3, цель 1.1) определяет назначение КСА, т.е. возможности системы по своевременному и качественному решению задач управления силами (средствами) группировки ВВС и войск ПВО. В соответствии с характером задач, решаемых на КП ВВС и войск ПВО на различных этапах цикла управления войсками, в составе КСА выделяют две функциональные подсистемы: информационную подсистему (рис.3, цель 2.1), решающую задачи сбора и обработки информации о воздушной обстановке, и управляющую подсистему (рис.3, цель 2.2), предназначенную для решения задач управления силами (средствами) ВВС и войск ПВО.
Полученные цели 2-го уровня декомпозируются на цели 3-го уровня, определяющие задачи, стоящие перед выделенными подсистемами КСА.
Проведенные исследования показали, что оценка качества функционирования информационной подсистемы КСА КП ВВС и войск ПВО должна осуществляться на основе анализа задач, решаемых подсистемой в ходе третичной обработки радиолокационной информации (РЛИ) :
отождествление траекторией информации о воздушных
объектах, поступающей в КСА от источников РЛИ;
осреднение координат воздушных объектов при их сопро
вождении несколькими источниками РЛИ с целью получения более точных координат;
обновление информации по сопровождаемым информационной подсистемой КСА трассам воздушных объектов. Оценка качества функционирования управляющей подсистемы КСА КП осуществляется на основе анализа эффективности решения подсистемой задач управления подчиненными силами и средствами группировки ВВС и войск ПВО в ходе отражения воздушного удара.
Каждая из сформированных таким образом целей (подсистем) описывается количественными показателями, характеризующими соответствие КСА функциональному назначению, такими, как производительность (пропускная способность), оперативность и качество решения задач управления. При этом показатели нижних уровней необходимо использовать в обобщенном (агрегированном) виде при вычислении показателей, находящихся на верхних уровнях.
В этом случае задача оценки эффективности функционирования АСУ (КСА) сводится к задаче принятия решений с несколькими показателями, характеризующими качество реализации функций исследуемой системой. Однако реализация данного подхода к исследованию и оценке эффективности АСУ требует установления зависимости результирующего (комплексного) показателя от множества частных, характеризующих соответствие системы управления своему назначению. Анализ литературы показывает, что решение данной задачи можно получить путем построения функции агрегирования показателей, задавая вектор приоритетов а = (а1,а2,..,ап) частных задач. При этом взаимосвязь между элементами (задачами) различных уровней иерархической системы основных функциональных характеристик устанавливается на основе принципа аддитивной полезности с использованием следующих соотношений :
Где Ki - комплексный показатель эффективности функционирования КСА l -го уровня;
αij - вектор весовых коэффициентов;
l - количество уровней декомпозиции;
п - количество i-х элементов (показателей) на l -м уровне;
- нормированный вектор частных показателей качества функционирования КСА (l + 1)-го уровня, каждый элемент которого определяется в соответствии с выражением
где - i-й частный показатель (l + 1)-го уровня;
- максимально возможное (требуемое) значение i -го частного показателя (l +1)-го уровня.
Таким образом, комплексный показатель (Ki) эффективности решения системой всех возложенных на нее функциональных задач рассчитывается как взвешенная сумма с учетом важности задач и определяется точностными, временными или вероятностными характеристиками правильного решения системой отдельных задач по отношению к максимально необходимым (требуемым) значениям, гарантирующим требуемое выполнение системой соответствующих функций.
В соответствии с предложенным подходом (рис. 1) для проведения оценки эффективности АСУ и исследования влияния автоматизации процессов управления на эффективность боевого применения группировки ВВС и войск ПВО необходимо решить следующие задачи:
провести формализацию тактической обстановки для оценки эффективности боевого применения группировки ВВС и войск ПВО, оснащенной АСУ;
спланировать и провести полунатурные эксперименты для получения количественных значений показателей эффективности АСУ.
В ходе формализации тактической обстановки для оценки эффективности боевого применения группировки ВВС и войск ПВО, оснащенной АСУ, определяются исходные данные по ударам СВН и вариантам построения и применения группировки ВВС и войск ПВО . При этом осуществляется: разработка вариантов ударов СВН по объектам обороны и элементам группировки ВВС и войск ПВО; определение количественного и качественного состава СВН в каждом ударе, определение вариантов построения боевых порядков и параметров движения СВН; уточнение вариантов построения и режимов функционирования АСУ группировки ВВС и войск ПВО. При планировании и проведении полунатурных экспериментов для оценки степени влияния качества функционирования АСУ на потенциальную эффективность боевого применения группировки ВВС и войск ПВО осуществляется:
определение необходимого количества экспериментов для расчета показателей качества функционирования АСУ; реализация схемы сопряжения исследуемых АСУ с источниками и потребителями информации в соответствии с выбранным вариантом построения АСУ ВВС и группировки войск ПВО;
ввод данных о запланированных вариантах ударов СВН по объектам обороны и элементам группировки ВВС и войск ПВО с использованием штатных имитационных средств АСУ;
проведение полунатурных экспериментов на КП ВВС и войск ПВО при неавтоматизированном и автоматизированном способах управления силами (средствами) группировки ВВС и войск ПВО.
Следует отметить, что планирование и выбор необходимого числа экспериментов должно осуществляться с учетом достижения требуемой точности и достоверности при определенных ограничениях на материальные и временные затраты.
Последним этапом исследований является определение количественных значений показателей эффективности системы управления и их последующий анализ в целях получения объективных оценок качества функционирования АСУ в ходе решения задач по управлению силами (средствами) ВВС и войск ПВО.
Применение предлагаемого подхода позволит осуществлять обоснованный выбор наилучших вариантов построения АСУ уже на этапе разработки, сравнивать различные технические решения, устанавливать «узкие места», а также разрабатывать предложения по повышению эффективности и улучшению характеристик АСУ ВВС и войсками ПВО. В итоге приходим к следующим выводам:
1. Анализ существующих подходов к исследованию и оценке эффективности АСУ ВВС и войсками ПВО показал, что в настоящее время для оценки качества автоматизированного управления используют большое число разнородных показателей назначения. При этом авторы стремятся объединить несколько показателей в один обобщенный, что позволяет существенно упростить сравнительную оценку автоматизированных систем управления. Вместе с тем рассмотренные подходы не позволяют определить вклад АСУ в реализуемую эффективность боевого применения группировки ВВС и войск ПВО, а также оценить качество решения задач управления с использованием средств автоматизации.
2. Применение системного подхода к оценке эффективности АСУ ВВС и войсками ПВО требует проведения содержательного анализа процесса функционирования и установления полного перечня задач, стоящих перед системой управления. На основании выделенных задач необходимо разработать систему комплексных и частных показателей, которая позволяла бы оценить эффективность выполнения задач с использованием средств автоматизации и была бы лишена отмеченных недостатков.
3. Для получения количественных значений показателей эффективности необходимо выбрать такие условия, которые позволили бы установить основные характеристики исследуемой системы, а также провести исследования по оценке влияния автоматизации процессов управления на эффективность применения ВВС и войск ПВО.
4. На основании предложенного подхода к исследованию и оценке эффективности АСУ была разработана комплексная методика оценки влияния автоматизации процессов управления на эффективность боевого применения ВВС и войск ПВО. Применение данной методики в ходе мероприятий оперативной подготовки ВВС и войск ПВО позволило впервые получить количественную оценку качества функционирования АСУ ВВС и войсками ПВО и провести исследования по оценке влияния автоматизации процессов управления на эффективность боевого применения войск. Результаты проведенных исследований показали, что применение средств автоматизации позволяет повысить эффективность управления группировкой ВВС и войск ПВО более чем на 20 процентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ24.702-85 «Эффективность автоматизированных систем управления». - М.,1985.
2. Эффективность и надежность в технике. Т. 3/Под общ. ред. Уткина В.Ф., Крючкова Ю.В. - М.: Машиностроение, 1988. -328 с.
3. Шаракшанэ А.С., Халецкий А.К., Морозов И.А. Оценка характеристик сложных автоматизированных систем. М.: Машиностроение, 1993. - 271 с.
4. Шпак В.Ф. Информационные технологии в системе управления силами ВМФ (теория и практика, состояние и перспективы развития). М.: Элмор, 2005. - 832с.
5. Авиация ПВО России и научно-технический прогресс: Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра /Под ред. Е.А.Федосова - М.: Дрофа, 2001. - 816с.
6. Колесниченко В.И. Об оценке эффективности АСУ ВВС // Военная мысль. - 2004. - № 11.
7. Отчет об исследовании эффективности работы органов управления ВВС и войск ПВО с использованием КСА/ Командование ВВС и войск ПВО. - Минск, 2004. - 71 с.
8. Леоновец Ю.А. Методика многокритериальной оценки эффективности автоматизированных систем управления//Вестник Военной академии РБ. - 2004. -№!.- С. 36 - 40.
9. Оружие и технологии России. Энциклопедия XXI век. Системы управления, связи и радиоэлектронной борьбы. Том 13 / Под общей редакцией СБ. Иванова. - М.: Издательский дом «Оружие и технологии», 2006. - 696 с.
Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте
Внедрение автоматизированных информационных систем управления связано с капитальными вложениями как на приобретение техники, так и на разработку проектов, выполнение подготовительных работ и подготовку кадров. Поэтому внедрению должно предшествовать экономическое обоснование целесообразности внедрения информационных систем (ИС).
Обоснование экономической эффективности применения АСУ позволяет:
определить необходимость и целесообразность затрат на создание и внедрение автоматизированной системы сбора и обработки информации на различных уровнях;
установить основные направления автоматизации обработки информации;
выбрать экономически эффективные варианты технологических процессов обработки экономической информации.
Под эффективностью при этом понимают целесообразность применения средств вычислительной и организационной техники при формировании, передаче и обработке данных. Обобщенным критерием экономической эффективности является минимум затрат живого и овеществленного труда. При этом установлено, что чем больше участков управленческих работ автоматизировано, тем эффективнее используется техническое и программное обеспечение.
Экономический эффект от внедрения вычислительной и организационной техники подразделяют на прямой и косвенный .
Под прямой экономической эффективностью понимают экономию материально-трудовых ресурсов и денежных средств, полученную в результате сокращения численности управленческого персонала, фонда заработной платы, расхода основных и вспомогательных материалов вследствие автоматизации конкретных видов планово-учетных и аналитических работ.
Не исключено, что внедрение АИТ на первом этапе не приведет к уменьшению числа работников планово-учетных служб. В этом случае учитывают косвенную эффективность , проявляющуюся в конечных результатах хозяйственной деятельности предприятия. Ее критериями могут быть: сокращение сроков составления сводок, повышение качества планово-учетных и аналитических работ, сокращение документооборота, повышение культуры и производительности труда и т. д. Основным же показателем является повышение качества управления, которое, как и при прямой экономической эффективности, ведет к экономии живого и овеществленного труда. Оба вида рассмотренной экономической эффективности взаимоувязаны.
Вопросы для обсуждения на практических занятиях и самопроверки:
Что такое информационная система управления (АСУ)?
Дайте классификацию автоматизированных систем управления. Приведите примеры.
Какие задачи управления решает диалоговая система обработки запросов?
Какие задачи управления решает система поддержки принятия решений?
Какие задачи управления решают экспертные системы?
Какие задачи управления решают интеллектуальные системы?
В чем принципиальное различие между автоматизированной и автоматической системами управления?
За счет каких факторов обеспечивается экономическая эффективность внедрения информационных систем управления?
В чем заключается прямая и косвенная эффективность внедрения информационных систем управления?
Полезные инструменты
