Определения системного анализа

Первая задача - задача составления титульного списка.

На начальном этапе разработки автоматизированной системы обработки информации и управления встает проблема выбора комплекса задач, подлежащих автоматизации. В техническое задание на систему включают как задачи с известными алгоритмами решения, так и задачи, требующие выполнения специальных исследований, проведения научных разработок.

   Рассмотрим вторую задачу, возникающую при проектировании систем. Задача определения оптимальной очередности разработки встает перед проектировщиками на следующем этапе проектирования после составления титульного списка задач, подлежащих автоматизации. Суть задачи состоит в распределении ресурсов, выделяемых на разработку системы, между задачами и упорядочении процесса разработки задач во времени.

   Задачи управления запасами

    Одной из сфер практической деятельности, в которой успешно применяются методы системного анализа, является сфера управления запасами. Система управления запасами представляет особый интерес для системного аналитика. Первые системы управления запасами были разработаны применительно к обоснованию необходимой потребности в запасных частях предприятий крупных компаний. Задачи управления запасами обладают одной особенностью - с увеличением запасов увеличиваются расходы, связанные с их хранением, но уменьшаются потери от возможного их дефицита. Следовательно, одна из задач управления запасами заключается в минимизации суммы ожидаемых затрат, связанных с хранением запасов, и потерь, обусловленных их отсутствием в случае необходимости.

     Основная проблема, возникающая при решении задачи управления ш пасами, состоит в создании эффективной и надежной системы управления. Общая система управления запасами представляет собой три уровня решения данной задачи.

    Первый уровень предусматривает обработку, ведение учета и хранение информации о запасах.

    Второй уровень рассматриваемой системы предполагает разработку правил принятия решения, на основе которых устанавливаются срок и размер заказа, необходимого для пополнения запасов.

    Третий уровень системы позволяет на основе разработанных правил принятия решений построить модель системы управления запасами и в соответствии с этой моделью определить стратегию функционирования системы на длительную перспективу.

     Таким образом, можно сделать вывод, что задача управления запасами есть комплексная задача, составными частями которой являются ведение информационной базы, построение моделей управления запасами, оптимизация объема создаваемого запаса и времени его пополнения и прочие вопросы.

Организация обслуживания оборудования

   К задачам организации обслуживания оборудования относятся задачи назначения времени проведения проверок исправности функционирования оборудования, проведения профилактического обслуживания, выбор оптимального числа запасных изделий и приборов для оборудования, находящегося в эксплуатации. Любое оборудование в процессе работы изнашивается, устаревает и поэтому нуждается в организации контроля за исправностью его функционирования, а также в проведении ремонтных, восстановительных работ. Под техническим обслуживанием систем понимается совокупность мероприятий, которые служат поддержанию и восстановлению рабочих свойств систем. Данные мероприятия подразделяют следующим образом:

- текущее обслуживание;

- контроль работоспособности и диагностика отказов;

- ремонтно-восстановительные работы.

   Предупредительное (регламентные) работы проводятся в системах, которые еще не утратили работоспособность, т. е. еще функционируют. Действия, необходимые для восстановления работоспособности после ТОГО, как система отказала, относятся к ремонтно-восстановительным работам.    

     Ремонтно-восстановительные мероприятия—более масштабные по своему содержанию работы. Они связаны с проведением комплексной проверки работоспособности систем, заменой отказавших или достигших установленного ресурса элементов, регулировкой отдельных параметров и прочими работами.

     И, наконец, существует еще одна задача, относящаяся к задачам организации обслуживания систем, - обеспечение запасными частями или элементами. Она формулируется следующим образом: какое количество запасных элементов следует иметь для того, чтобы быть уверенным в том, что система с вероятностью а будет бесперебойно функционировать в течение времени t.

Все сформулированные задачи относятся к числу оптимизационных. Однако описываемые в данном разделе задачи отличаются по постановке от задач предыдущих разделов. Дело в том, что для задач распределения ресурсов и управления запасами использовались, в основном, детерминистические модели. Для задач организации обслуживания необходимо применять вероятностные модели, поскольку в качестве управляющего параметра в данных задачах используется наработка объектов до отказа, а это, как известно, величина случайная. Поэтому при построении моделей такого типа необходимо проводить большую работу по сбору информации о функционировании системы и eё элементов, о наработках элементов до отказа, временах восстановления их работоспособности, стратегиях обслуживания и т.д.

Задачи  массового обслуживания

     Задачи массового обслуживания рассматривают вопросы образовании и функционирования очередей. Для образования очереди необходим поток требований, которые ожидают поступления в обслуживающая устройство (обслуживающий канал). Под очередью подразумевают линейную цепочку выстроившихся один за другим объектов, нуждающихся в том или ином обслуживании. Объекты, подлежащие обслуживанию, называются заявками или требованиями на обслуживание. Объекты, осуществляющие обслуживание, называются обслуживающими каналами. В различных областях практической деятельности возникают ситуации, когда клиенты вынуждены ожидать своей очереди на обслуживание.

     Задачи анализа поведения системы. Цель рассмотрения задач такого рода заключается в том, чтобы с помощью математических моделей, описывающих свойства реальных систем, выявить операционные характеристики, определяющие поведение этих систем в процессе функционирования.

      Статистические задачи. Статистическое исследование является неотъемлемой частью разработки математической модели реальной системы. В общем виде модель может существовать сама по себе, но приведение ее в количественное соответствие с конкретной системой достигается путем статистического анализа эмпирических данных, оценивания фигурирующих в модели параметров и проверки исходных гипотез. Параметры системы должны быть ассоциированы с процессом поступления требований и механизмом обслуживания.

      Операционные задачи. Существование при решении задач массового обслуживания операционной направленности позволяет считать эту теорию одним из разделов системного анализа. Некоторые из операционных задач по своей природе относятся к разряду статистических, другие возникают при проектировании сложных систем, управлении реальными системами и оценке их эффективности. При постановке операционных задач следует различать описательный и нормативный подходы. В первом случае описание системы через ее операционные характеристики (характеристики поведения) используется для принятия решений относительно режима функционирования данной системы. С другой стороны, при нормативном подходе путем математического моделирования протекающих в системе процессов устанавливаются нормативные требования по обеспечению эффективной работы системы.

Планирование  работ над проектом.

Проектирование  систем

      Любой проект — это комплекс взаимосвязанных работ, для выполнения которых выделяются соответствующие ресурсы и устанавливаются определенные сроки. В последнее время особое внимание уделяется и проблеме эффективного руководства проектными работами. Решение этой проблемы требует участия специалистов в самых различных областях науки и техники. Проектирование сложной системы - работа, требующая участия коллектива ученых и инженеров, причем работа такого коллектива должна планироваться с учетом деятельности других коллективов, подрядчиков и т.д

       Руководство проектом в процессе его осуществления состоит в сопоставлении текущих расходов на данный момент разработки проекта с запланированными средствами и корректировке проекта в случае больших отклонений для данного достигнутого состояния. Управление процессом проектирования тесно связано с этапом планирования, на котором определяются затраты и сроки выполнения операций проекта, и темпом выбора проекта и распределения ресурсов, на котором перераспределяются фонды между проектами в соответствии с соотношением состояния выполнения проекта и затратами, а также изменением этого соотношения во времени.

Задача  анализа риска  и безопасности использования

новых технологий

Основные  проблемы анализа  риска

       Исследования по анализу риска включают в себя широкий спектр взаимосвязанных проблем. При этом основными являются: измерение риска; определение допустимого уровня риска; меры по предотвращению аварий; управление в условиях аварийных ситуаций.

          Измерение риска. Первая проблема, возникающая при проведении любого аналитического исследования, в том числе и в области анализа риска, является проблемой измерений. Для ее решения, прежде всего, необходимо конкретизировать само понятие «риск». Трудность заключается в том, что выразить риск через один обобщенный показатель невозможно. Ожидаемое число жертв за год, вероятность для индивидуума стать жертвой той или иной технологии в течение года, вероятность опасных последствий для определенных групп людей (например, для детей), вероятность аварий с одновременным большим числом жертв и другие показатели по-разному характеризуют конкретную ситуацию и по-разному должны учитываться при принятии решений. Оценивая возможный вред от использования какой-либо технологии, необходимо принимать во внимание не только смертельные исходы, но и любой другой ущерб, который она может нанести здоровью людей (профессиональные заболевания и т. п.).

     Одним из наиболее распространенных способов измерения риска, надежности сложных технических систем является построение «деревьев отказов». При этом определяются возможные поломки или отказы в системе и прослеживаются причинно-следственные цепочки вплоть до события, к которому эти отказы могут привести. Использование вероятностных оценок таких отказов дает возможность оценить в количественной форме вероятности соответствующих аварийных событий.

      Определение допустимого уровня риска. Задача определения допустимого уровня риска, определение стандартов безопасности обслуживающего персонала и населения, является универсальной проблемой. Кажется естественной возможность установления единого допустимого уровня риска для различных технологий. Однако экономические соображения ставят под сомнение целесообразность такого единого показателя.

       Меры по предотвращению аварий. Авария сложного объекта может быть следствием различных причин, которые допустимо условно разделить на две основные группы: технические причины, обусловленные недостатками в используемых технологических схемах или дефектами оборудования, и причины, связанные с неадекватным, несвоевременным, некачественным или ненадежным исполнением своих функций человеком-оператором или, иными словами, так называемым «человеческим фактором». Анализ многочисленных аварий показывает, что значительная их часть обусловлена неправильным поведением операторов и другого обслуживающего персонала. В связи с этим в настоящее время наряду с решением задач по повышению надежности оборудования все больше внимания уделяется особенностям поведения операторов сложных технических систем в чрезвычайных ситуациях.

      Управление в условиях аварийных ситуаций. Поскольку никакие мероприятия по повышению безопасности не могут дать гарантии от аварийных ситуаций, необходимо предусматривать меры на случай их наступления. Такие меры позволяют, как правило, значительно уменьшить масштабы аварии и ее последствия. Они должны базироваться на анализе специальных сценариев чрезвычайных ситуаций и включать в себя широкий круг вопросов по организации аварийных работ как на объекте, так и в прилегающих районах, территория и население которых подверглись неблагоприятному воздействию. При этом большую роль играет заблаговременное распределение ответственности и обязанностей различных организаций, определение порядка их взаимодействия.

    Проведение вероятностного анализа безопасности объектов