Методы и средства оценки качества автоматизированных систем управления для предприятий пищевой промышленности
На правах рукописи
Гетьман Валентин Валентинович
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в пищевой промышленности)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2007
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств» (МГУПП).
| Научный руководитель: | доктор технических наук, доцент Мышенков Константин Сергеевич |
| Официальные оппоненты: | доктор технических наук, профессор Матисон Валерий Арвидович; |
| кандидат технических наук, доцент Строганов Дмитрий Викторович | |
| Ведущая организация: | Негосударственное образовательное учреждение «Международная промышленная академия» |
Защита состоится 1 марта 2007 г. в 14 00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.148.02 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу:
125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, корп. Б, ауд. 10-10.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПП.
Автореферат разослан «____»______________2007 г.
| Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.148.02, кандидат технических наук, доцент | Воронина Н.О. |
Общая характеристика работы
Актуальность темы. На сегодняшний день пищевая промышленность в России входит в число лидеров по объемам промышленного производства. Тенденции ее развития требуют реорганизации информационных потоков на предприятиях, обеспечивающих четкость работы их подразделений, что возможно лишь на основе современной автоматизированной системы управления предприятием (АСУП), позволяющей руководству и управленческому персоналу не только получать доступ к оперативной информации о деятельности предприятия, но и осуществлять на ее основе непрерывное планирование и управление имеющимися материальными, финансовыми и трудовыми ресурсами.
В связи с высокой стоимостью приобретения, внедрения и сопровождения выбор АСУП представляет собой достаточно ответственную задачу, трудность решения которой связана с отсутствием унифицированной терминологии и ясной открытой информации о характеристиках систем. Принятие решения о выборе системы управления осложняется также наличием на рынке программного обеспечения (ПО) большого количества отечественных и зарубежных предложений и в то же время отсутствием полноценных методик проведения комплексной оценки качества, сравнения и классификации АСУП с учетом основных аспектов их функционирования.
Исходя из этого, разработка для предприятий пищевой промышленности новых, математически обоснованных методов и средств комплексной оценки качества и классификации АСУП, позволяющих повысить достоверность оценок при выборе системы управления, является актуальной задачей. Учитывая, что не каждое предприятие располагает высококвалифицированными специалистами, способными самостоятельно решить задачу выбора АСУП, целесообразным является также создание программного комплекса, позволяющего упростить задачу выбора системы управления за счет автоматизации процессов оценки качества, сравнения и классификации АСУП.
Целью работы является разработка комплекса решений, способствующих повышению достоверности и эффективности оценки качества АСУП для предприятий пищевой промышленности.
Объектом исследования в работе являются автоматизированные системы управления предприятием, представленные на российском рынке программного обеспечения.
Предметом исследований являются методы и средства оценки качества АСУП.
Основные задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели:
- Провести анализ и классификацию известных методов оценки качества АСУП.
- Провести анализ известных методов классификации АСУП.
- Разработать математически обоснованную методику комплексной оценки качества АСУП.
- Разработать структуру и определить весовые коэффициенты метрики для проведения комплексной оценки качества АСУП для предприятий пищевой промышленности.
- Разработать методику классификации АСУП.
- Разработать комплекс задач, предназначенный для автоматизации расчетов, выполняемых в ходе оценки качества и классификации АСУП.
- Провести оценку качества и классификацию АСУП с помощью разработанных методов и средств.
Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы следующие теории и методы исследования: теория множеств, методы одномерной и многомерной классификации объектов, нечеткие методы автоматической классификации, методы экспертных оценок, методы функционального моделирования и моделирования потоков данных.
Научная новизна исследования состоит в достижении следующих результатов:
- Предложена новая классификация известных методов оценки качества АСУП.
- Сформулирована задача комплексной оценки качества АСУП и предложен метод ее решения.
- Разработана структура и определены весовые коэффициенты метрики для проведения комплексной оценки качества АСУП для предприятий пищевой промышленности.
- Сформулирована математическая постановка задачи многомерной классификации АСУП.
- Обоснован выбор методов решения задачи многомерной классификации АСУП с помощью алгоритмов кластерного анализа и нечетких эвристических кластер-процедур.
- Разработан комплекс моделей: структурно-функциональная модель, модель потоков данных и инфологическая модель комплекса задач для автоматизации расчетов по оценке качества и классификации многомерных объектов, в том числе АСУП.
Практическую ценность работы определяют следующие полученные результаты:
- Разработана математически обоснованная методика комплексной оценки качества АСУП, позволяющая проводить сравнительную оценку качества систем управления различных фирм-разработчиков.
- Разработана методика проведения многомерной классификации АСУП, позволяющая упростить процесс выбора системы управления за счет объединения АСУП со схожими характеристиками качества в отдельные классы.
- Разработан программный комплекс, предназначенный для автоматизации расчетов, выполняемых в ходе проведения оценки качества и классификации многомерных объектов, в том числе АСУП.
- Проведена оценка качества и классификация девятнадцати АСУП для предприятий пищевой промышленности, а также систем управления для лизинговых компаний и SCADA-систем. Даны рекомендации по внедрению АСУП разных классов на предприятиях.
Реализация результатов работы. Разработанный комплекс задач, построенный на базе предложенных методик комплексной оценки качества и классификации АСУП, использовался для обоснования выбора систем управления в ОАО «Хлебкомплект-сервис», ОАО «Финансовая Лизинговая Компания» и ООО «Конэкс». Полученные в рамках настоящего исследования научные и практические результаты внедрены в учебном процессе МГУПП для студентов специальности 23.01.02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления». Имеются соответствующие акты внедрения. На разработанный программный комплекс задач в РОСПАТЕНТЕ получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Апробации работы и публикации по теме работы. Основные результаты выполненных исследований были представлены на следующих выставках и научных конференциях: VIII Международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», г. Санкт-Петербург, 2004 г.; II, III и IV Всероссийских научно-технических конференциях-выставках «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2004 г., 2005 г. и 2006 г.; XIII Международной научно-практической конференции «Управление организацией: диагностика, стратегия, эффективность», г. Санкт-Петербург, 2005 г.; III Международной конференции «Управление технологическими свойствами зерна», г. Москва, 2005 г.; конференции «Автоматизация предприятий агропромышленного комплекса», г. Москва, 2005 г.; Международной научно-практической конференции «Стратегическое управление организацией: теория, методы, практика», г. Санкт-Петербург, 2006 г.; X Международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», г. Санкт-Петербург, 2006 г. По теме диссертации опубликовано десять печатных работ, в том числе получено свидетельство РОСПАТЕНТА об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (150 отечественных и зарубежных источников), 11 приложений (38 страниц) и изложена на 231 странице.
Краткое содержание работы
Во введении обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность работы.
В первой главе дан краткий обзор российского рынка АСУП, приводится описание существующих подходов к решению задач оценки их качества и классификации. Под качеством программного обеспечения в работе понимается весь объем признаков и характеристик программной продукции, который относится к ее способности удовлетворять установленным или предполагаемым потребностям. На основании анализа известных методов оценки качества АСУП проведена их классификация, результаты которой представлены на рис. 1.
К первой группе были отнесены методы, предназначенные для оценки качества ПО. Методы оценки качества по внутренним характеристикам основаны на оценке ряда технических показателей программы, таких, как сложность программы, вычислительная неизбыточность, структурная целесообразность и т. п. В главе дан обзор наиболее распространенных методов данной группы: метрики размера
Рис. 1. Классификация методов оценки качества АСУП
программ, метрики Холстеда, метрики Альбрехта, цикломатической меры сложности программы Маккейба и др. Приведены описания предложенных Ван Тасселом Д. и Конаковски Р. метрик, направленных на оценку уровня стилистики написания программы, а также дано понятие «добротности» программы в работе Поттосина И.В. К методам оценки качества ПО по внешним характеристикам относятся методы, направленные на оценку функциональных возможностей ПО без учета их внутренней реализации, разработанные Хубаевым Г.Н., Воробьевым В.И., Копыльцовым А.В., Пальчуном Б.П., Юсуповым Р.М., Чикишевой Н.М., Проскуряковой Л.А., Елтаренко Е., Сергиевским М., Антошиной И.В. К методам данной группы также отнесен метод оценки, приведенный в ГОСТ Р ИСО 9126-93 «Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению». К группе методов оценки качества программного обеспечения по смешанным характеристикам отнесен метод, определенный в ГОСТ 28195-89 «Оценка качества программных средств. Общие положения».
В целом методы оценки качества по внутренним характеристикам позволяют получить достаточно точные оценки сложности программ, однако их практически невозможно использовать сторонним экспертам из-за отсутствия доступа к исходным текстам программ. Что же касается методов оценки качества ПО по внешним и смешанным характеристикам, то они направлены либо на оценку узкоспециализированных программных продуктов, либо наоборот – на оценку слишком обобщенных показателей качества ПО, не учитывающих всех аспектов функционирования АСУП.
Ко второй группе отнесены методы, предназначенные непосредственно для оценки качества АСУП, рассмотренные в работах Путинцева А.В., Кале В., Бондаренко Л., Турчина С. Эти методы, как правило, имеют более широкий набор показателей качества, учитывающий многие особенности систем управления. Однако в них чаще всего используется одноуровневая структура характеристик качества, затрудняющая проведение экспертной оценки характеристик, и упрощенный механизм получения интегральной оценки качества.
К третьей группе отнесены методы, устанавливающие связь между качеством АСУП и качеством работы фирмы-разработчика. Один из этих методов приведен в работе Мареева И. Вместе с тем нельзя однозначно утверждать, что соответствие работы фирмы-разработчика одной из моделей качества (ISO 9000-3 или CMM-SEI) может служить показателем качества разрабатываемых ею продуктов, т.к. внешние показатели работы фирмы могут быть искусственно завышены до требуемого уровня. В связи с этим наличие качественного процесса разработки может лишь гарантировать, что качество разрабатываемого продукта будет расти, а не то, что разрабатываемый продукт уже обладает требуемым уровнем качества.
Однако в ряде случаев сами по себе оценки качества АСУП не могут являться однозначным решением задачи сравнения и выбора систем управления, так как абсолютно разные АСУП могут получить одну и ту же интегральную оценку. Поэтому для более точного решения задачи сравнения систем требуются алгоритмы, позволяющие проводить классификацию АСУП. Существующие на сегодняшний день методы классификации АСУП можно разделить на три группы.
К первой группе относятся методы, классифицирующие АСУП в зависимости от степени их соответствия концепциям управления промышленными предприятиями (MRP, MRPII, ERP). Недостаток данных методов заключается в том, что они позволяют проводить классификацию только достаточно крупных АСУП, количество которых не так велико, тогда как все небольшие системы, не соответствующие полностью ни одной из приведенных выше концепций, будут причислены к одному классу. Описание одного из методов данной группы приводится в работе Волчкова С.А.
Методы второй группы, построенные на основе экспертных оценок, сегодня являются наиболее распространенными и рассмотрены в работах Карпачева И.И., Мазура Л.Е., Аглицкого Д., Писаревского М., Баронова В. и др. Результаты подобного рода классификации основываются на субъективных мнениях экспертов о сравниваемых ими АСУП. Одной из наиболее распространённых является классификация систем по их так называемым «размерам». Однако результаты такой классификации охватывают лишь наиболее распространенные системы и могут существенно различаться в зависимости от мнения экспертов. Тем не менее результаты подобных классификаций можно использовать для проверки достоверности разрабатываемых математических методов классификации.
К третьей группе относится предложенный Путинцевым А.В. метод классификация АСУП на основе математического аппарата. Данная группа методов – самая малочисленная по причине слабой распространенности математических методов оценки качества АСУП. В работе Путинцева А.В. для решения задачи классификации предлагается использовать алгоритмы кластерного анализа, однако автором не приводится обоснование выбора конкретного алгоритма и его сравнение с другими возможными методами решения задачи классификации.
Таким образом, проведенный анализ методов оценки и классификации систем управления показал необходимость разработки новых, математически обоснованных методик проведения оценки и классификации АСУП.
Во второй главе разработана методика решения задачи оценки качества АСУП различных фирм-разработчиков (рис. 2). В основу разрабатываемой методики были положены методы оценки, определенные ГОСТ Р ИСО 9126-93 и ГОСТ 28195-89. Однако в силу того, что характеристики, регламентируемые данными ГОСТами, не учитывают в полной мере все аспекты функционирования систем управления, в рамках методики разработана значительно расширенная метрика (иерархическая структура характеристик качества), применяемая для оценки качества АСУП, сокращенная версия которой представлена в таблице 1.
Построение метрики качества велось на основе универсального набора характеристик качества, определенного ГОСТ Р ИСО 9126-93 для любого класса ПО (функциональные возможности, надежность,
практичность, эффективность, сопровождаемость, мобильность), характеристик АСУП, а также с учетом требований, предъявляемых к характеристикам качества.
Значения весовых коэффициентов были определны на основании экспертного опроса более пятидесяти специалистов организаций и предприятий пищевой промышленности, в т.ч. руководителей предприятий, руководителей и специалистов отделов информационных технологий, сотрудников финансовых отделов, а также ведущих специалистов других отделов, заинтересованных во внедрении АСУП. Для повышения общего уровня согласованности экспертных оценок были использованы методы кластерного анализа, что позволило исключить из рассмотрения оценки экспертов, значительно отличающиеся от оценок основной группы, и за счет этого повысить общую согласованность экспертов в среднем с 71% до 76,5 %.
Таблица 1
Метрика характеристик качества АСУП
| Характеристики качества АСУП | Весовые коэффициенты по уровням декомпозиции | |||
| 1 | 2 | 3 | итоговый | |
| 1. Функциональные возможности | 0,230 | 0,230 | ||
| 1.1. Пригодность | 0,290 | 0,066 | ||
| 1.1.1. Производство | 0,170 | 0,011 | ||
| 1.1.2. Сбыт | 0,120 | 0,008 | ||
| 1.1.3. Снабжение | 0,100 | 0,006 | ||
| 1.1.4. Бухгалтерия и налоговый учет | 0,230 | 0,015 | ||
| 1.1.5. Персонал | 0,090 | 0,006 | ||
| 1.1.6. Управление качеством | 0,100 | 0,006 | ||
| 1.1.7. Управление ремонтами и ТО | 0,090 | 0,006 | ||
| 1.1.8. Управление материальными потоками | 0,100 | 0,006 | ||
| 1.2. Способность к взаимодействию | 0,160 | 0,036 | ||
Продолжение табл. 1
| Характеристики качества АСУП | Весовые коэффициенты по уровням декомпозиции | |||
| 1 | 2 | 3 | итоговый | |
| 1.3. Правильность | 0,280 | 0,064 | ||
| 1.4. Согласованность | 0,270 | 0,062 | ||
| 2. Мобильность | 0,09 | 0,090 | ||
| 2. 1. Простота внедрения | 0,260 | 0,023 | ||
| 2.2. Соответствие | 0,200 | 0,018 | ||
| 2.3. Адаптируемость | 0,320 | 0,028 | ||
| 2.4. Взаимозаменяемость | 0,220 | 0,019 | ||
| 3. Эффективность | 0,190 | 0,190 | ||
| 3.1. Стоимость внедрения системы (на 20 станций) | 0,220 | 0,041 | ||
| 3.2. Стоимость сопровождения | 0,130 | 0,024 | ||
| 3.3. Уровень автоматизации функций | 0,260 | 0,049 | ||
| 3.4. Временная экономичность | 0,200 | 0,038 | ||
| 3.5. Ресурсная экономичность | 0,190 | 0,036 | ||
| 4. Сопровождаемость | 0,120 | 0,120 | ||
| 4.1. Анализируемость | 0,240 | 0,028 | ||
| 4.2. Изменяемость | 0,260 | 0,031 | ||
| 4.3. Устойчивость | 0,280 | 0,033 | ||
| 4.4. Тестируемость | 0,220 | 0,026 | ||
| 5. Практичность | 0,160 | 0,160 | ||
| 5.1. Понятность | 0,360 | 0,057 | ||
| 5.2. Простота использования | 0,350 | 0,056 | ||
| 5.3. Обучаемость | 0,290 | 0,046 | ||
| 6. Надежность | 0,210 | 0,210 | ||
| 6.1. Стабильность | 0,380 | 0,079 | ||
| 6.2. Устойчивость к ошибкам | 0,310 | 0,065 | ||
| 6.3. Восстанавливаемость | 0,310 | 0,065 | ||
В рамках разработанной методики интегральная оценка качества АСУП определяется на основании оценок характеристик качества 1-ого уровня декомпозиции интегральной характеристики (универсальным характеристикам качества) по следующей формуле:
 | (1) |
где 
– интегральная оценка качества n-ой системы; Ik – количество характеристик качества k-ого уровня декомпозиции; 
– весовой коэффициент (важность) i-ой характеристики качества k-ого уровня декомпозиции; 
– значение оценки i-ой характеристики качества k-ого уровня декомпозиции для n-ой системы; N – количество систем.
Оценки характеристик качества системы управления для прочих уровней иерархии определяются по формуле
  | (2) |
где Jk+1 – количество характеристик качества k+1-ого уровня декомпозиции; 
– матрица смежности характеристик качества k-ого и k+1-ого уровней декомпозиции; K – количество уровней декомпозиции интегральной характеристики качества АСУП.
Усредненные оценки характеристик качества последнего уровня иерархии (показателей качества) определяются по результатам экспертного опроса в соответствии со следующей формулой:
 | (3) |
где 
– значение j-ого показателя качества n-ой системы K-ого уровня декомпозиции (последнего); P – количество экспертных оценок показателя; 
– оценка p-ым экспертом значения j-ого показателя качества K-ого уровня декомпозиции n-ой системы.
В третьей главе выполнена математическая постановка задачи классификации АСУП, рассмотрены возможные методы ее решения и дано описание методики классификации.
Задача классификации АСУП рассматривается как задача классификации многомерных объектов, что позволяет, во-первых, четко различать АСУП по всему множеству классификационных признаков, во-вторых, определять для конкретного объекта несколько значений одного классификационного признака и при необходимости быстро адаптироваться к изменению их количества.
Исходное множество АСУП рассматривается в виде множества многомерных объектов S
 | (4) |
где Sn – n-ый объект (система управления); n – номер объекта; N – количество объектов. Характеристики АСУП представлены в виде матрицы характеристик X:
 | (5) |
где Xnm – m-ая характеристика n-ого объекта; X – матрица характеристик заданного множества объектов; m – номер характеристики; M – общее количество характеристик.
Задача классификации заключается в разделении исходной совокупности объектов S на множество классов Co
 | (6) |
где Ck – множество объектов k-го класса; k – номер класса; Ko – оптимальное количество классов объектов; Nk – количество объектов k-го класса.
При подобном разбиении объекты, принадлежащие одному классу, должны находиться относительно близко друг к другу, а сами классы различаться между собой:
 | (7) |
В качестве меры сходства между объектами использовалась потенциальная функция, основанная на евклидовом расстоянии.
Для определения оптимальной классификации проводится расчет критерия качества классификации, принимающего максимальное значение при оптимальной классификации:
 | (8) |
где U(Kо) – оптимальное значение критерия качества классификации; U1(K) – компактность классов, U2(K) – мера близости классов.
В качестве метода решения задачи классификации были выбраны методы кластерного анализа, основанные на алгоритмах средней связи и Уорда, относящихся к группе иерархических агломеративных методов кластерного анализа. Основными преимуществами данных методов являются возможность одновременного учета в процессе классификации значений всех характеристик АСУП и их самообучаемость, позволяющая отказаться от процедур построения обучающих выборок и задания исходных условий классификации. На этапе предварительного анализа исследуемой совокупности систем управления для определения структуры и числа их классов целесообразно использовать алгоритм классификации, предложенный Тамурой С., Хигути С. и Танакой К., относящийся к группе нечетких эвристических кластер-процедур и отличающийся простотой вычислений и высокой скоростью обработки данных.
Четвертая глава посвящена разработке комплекса задач «Комплексная оценка качества и классификация многомерных объектов», построенного на основе предложенных методик. Комплекс задач, структурно-функциональная модель которого приведена на рис. 3, представляет собой модульный программный продукт, предназначенный для автоматизации расчетов, выполняемых в ходе оценки и классификации АСУП, программных продуктов, а также прочей продукции, характеристики которой могут быть представлены в виде многомерных объектов.
Разработанный комплекс позволяет вести работу с произвольным числом метрик качества многомерных объектов; формирует анкеты для проведения экспертных опросов; автоматизирует процесс расчета весовых коэффициентов характеристик качества по результатам обработки экспертных данных; выполняет анализ согласованности экспертных оценок; обладает встроенными механизмами отсева «случайных» экспертов; автоматизирует расчет оценок качества многомерных объектов по заданной характеристике качества с представлением результатов в текстовом и графическом виде; позволяет проводить одномерную и многомерную классификации объектов при помощи трех алгоритмов классификации (алгоритм средней связи, алгоритм Уорда, алгоритм Тамуры-Хигути-Танаки) с применением четырех видов мер близости (евклидово расстояние, взвешенное евклидово расстояние, расстояние city-block, расстояние Минковского) в разрезе любой выбранной характеристики качества с автоматическим или ручным заданием целевого количества классов.
В главе приводятся функциональная модель комплекса задач, модель потоков данных, описывающая процессы обработки данных от момента их поступления в комплекс до выдачи результата пользователю, и информационная модель объектов базы данных комплекса.
В пятой главе приводятся результаты решения задач комплексной оценки и многомерной классификации девятнадцати АСУП для пищевой промышленности. Для каждой системы управления приведена ее краткая характеристика, а также результаты внедрения на российских предприятиях. В ходе анализа и обобщения результатов, полученных с помощью различных алгоритмов классификации, исходная совокупность рассматриваемых АСУП была разделена на пять классов (рис. 4).
Рис. 4. Результаты классификации АСУП
В классы локальных и малых интегрированных систем управления вошли недорогие российские системы управления, как правило, предназначенные для ведения учета по одному или нескольким направлениям (бухгалтерия, сбыт, склады, учет кадров и т.д.). Системами этого класса могут воспользоваться практически любые предприятия, которые заинтересованы в управлении финансовыми потоками и автоматизации отдельных учетных функций.
К классу средних интегрированных систем управления были отнесены системы управления российских фирм-разработчиков, включающие в себя ряд функций управления и планирования производственного процесса предприятия, но уступающие системам следующих двух классов по уровню используемых ими информационных технологий. Системы данного класса могут быть рекомендованы для средних и крупных промышленных предприятий, выделяющих ограниченные ресурсы на автоматизацию.
В классы крупных интегрированных систем и крупных интегрированных систем умеренной стоимости вошли преимущественно системы управления западных фирм-разработчиков, предназначенные для управления и планирования производственного процесса и учитывающие потребности всех подразделений предприятия. Системы данных классов обладают развитым функционалом и высокой надежностью, однако из-за большой стоимости внедрения они могут быть рекомендованы для внедрения только на крупных промышленных предприятиях.
Динамика изменения критериев качества классификации представлена на рис. 5.
Рис. 5. Критерии качества классификации
В работе также приводятся результаты оценки и классификации систем управления для лизинговых компаний и SCADA-систем.
Заключение и основные результаты работы
В ходе проведенного исследования получены следующие основные результаты:
- Проведены анализ и классификация известных методов оценки качества и классификации АСУП.
- Сформулирована математическая постановка задачи комплексной оценки качества АСУП, позволяющая получать как интегральную оценку качества систем управления, так и оценки систем по характеристикам качества любого уровня декомпозиции.
- Разработана методика комплексной оценки качества АСУП. Определена структура и весовые коэффициенты метрики для оценки качества систем управления для предприятий пищевой промышленности. Предложен метод повышения степени согласованности экспертных данных за счет отсева «случайных» оценок экспертов с помощью алгоритмов кластерного анализа.
- Сформулирована математическая постановка задачи многомерной классификации АСУП. Для решения задачи выбрана группа методов кластерного анализа, основанных на методе потенциальных функций. Для предварительного анализа исследуемой совокупности АСУП выбрана иерархическая версия алгоритма Тамуры-Хигути-Танаки.
- Разработана математически обоснованная методика классификации АСУП, позволяющая упростить процесс выбора системы управления за счет объединения АСУП со схожими характеристиками качества в отдельные классы.
- Разработан комплекс моделей: структурно-функциональная модель, модель потоков данных и инфологическая модель комплекса задач для автоматизации расчетов по оценке качества и классификации многомерных объектов, в том числе АСУП.
- Разработан программный комплекс задач для автоматизации процедур комплексной оценки качества и классификации многомерных объектов (свидетельство РОСПАТЕНТА № 2006613936 от 16.11.2006). Комплекс позволяет сократить время, затрачиваемое на обработку информации о характеристиках систем, уменьшить влияние на оценку «человеческого фактора».
- Решены задачи оценки качества и классификации АСУП для предприятий пищевой промышленности, систем управления для лизинговых компаний и SCADA-систем.
- Результаты работы внедрены в ОАО «Хлебкомплект-сервис», ОАО «Финансовая Лизинговая Компания», ООО «Конэкс», учебном процессе МГУПП для студентов специальности 23.01.02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления».
Список публикаций по теме диссертации:
- Мышенков К.С., Гетьман В.В., Карпов В.И. Классификация систем управления промышленными предприятиями // Системный анализ в проектировании и управлении: Тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф. / СПбГПУ: В 2 ч. – СПб.: Изд-во «Нестор», 2004. – Ч. 2. – С. 3-7.
- Мышенков К.С., Гетьман В.В., Карпов В.И. Методика оценки качества автоматизированных систем управления предприятиями // Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации: Сб. докл. II Всеросс. науч.-техн. конф.-выст. / МГУПП: В 2 ч. – М.: Изд. комплекс МГУПП, 2004. – Ч. 1. – С. 317-322.
- Мышенков К.С., Гетьман В.В. Оценка качества систем управления предприятиями // Управление организацией: диагностика, стратегия, эффективность: Тр. XIII Междунар. науч.-практ. конф. / СПбГПУ. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. – С. 306-311.
- Мышенков К.С., Гетьман В.В. Математическая постановка и метод решения задачи классификации систем управления предприятиями // Управление технологическими свойствами зерна: Сб. докл. и статей III Междунар. конф. / МГУПП. – М.: Изд. комплекс МГУПП, 2005. – С. 166-173.
- Гетьман В.В. Комплекс задач для комплексной оценки качества автоматизированных систем управления (АСУ) // Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации: Сб. докл. III Юбил. междунар. выст.-конф. / МГУПП: В 2 ч. – М.: Изд. комплекс МГУПП, 2005. – Ч. 2. – С. 130-134.
- Гетьман В.В. Комплекс задач для оценки качества и классификации автоматизированных систем управления (АСУ) // Стратегическое управление организацией: теория, методы, практика: Тр. Междунар. науч.-практ. конф. / СПбГПУ. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2006. – С. 285-289.
- Мышенков К., Гетьман В. Комплексная оценка качества АСУТП // Комбикорма. – 2006. – № 7. – С. 51-52.
- Мышенков К., Гетьман В. Методика классификации автоматизированных систем управления предприятиями // Хлебопродукты. – 2006. – № 9. – С. 66-67.
- Гетьман В.В. Применение алгоритма нечетких эвристических процедур в решении задачи классификации систем управления предприятиями // Системный анализ в проектировании и управлении: Тр. Х Междунар. науч.-практ. конф. / СПбГПУ: В 2 ч. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2006. – Ч. 1. – С. 115-119.
- Свид. об офиц. регистр. прогр. для ЭВМ № 2006613936 РФ. Комплексная оценка качества и классификация многомерных объектов / Мышенков К.С., Карпов В.И., Гетьман В.В. – № 2006613704; Заяв. 02.11.2006; Зарегистр. 16.11.2006.
