Software & Systems

Основные правила создания и применения автоматизированных информационных систем экспертной оценки и согласования, которые являются классом автоматизированных систем, отражают специфику построения и применения процессов согласования и согласованной оптимизации. Они не противоречат принципам и методам построения автоматизированных систем и применяемым нормативным документам, а дополняют и расширяют их из условия учета особенностей систем управления проектами вооружения и военной техники (ВВТ) и построения эффективных информационных систем (ИС) согласования и согласованной оптимизации. Основные правила включают: правило активной экономической среды, правило коалиции (согласование и поддержка разработок со стороны основных движущих сил экономической системы), правило согласования и согласованной оптимизации в ИС на множестве компромиссных решений, правило моделирования (интеграция на базе теории активных систем методов и средств моделирования, включая алгоритмический подход, структурное проектирование и структурное программирование, игровое имитационное моделирование), правило гибкости (для всех аппаратно-программных средств, особенно для современных обеспечивающих информационных технологий), правило применения (процессы согласования и оптимизации обеспечивают и придают заданные свойства ИС во всех сферах деятельности экономических систем), принцип внедрения (игровое имитационное моделирование в упрощенной форме активной экономической среды), принцип построения и оценки пользовательского интерфейса ИС согласования и согласованной оптимизации (обеспечение процессов сопоставления и анализа информации о вариантах и результатах решения, определения направлений в пространстве показателей программ и проектов, выбора шагов движения в пространстве решений, остановки процессов).

1. Правило активной среды. Например, при разработке программных средств ИС согласования и согласованной оптимизации правило заключается в следующем. Внедрение и поставка программных средств у конечного пользователя осуществлялась в комплексе на основе интеграции пакетов по следующей схеме ((объект управления + ((пакет идентификации объекта управления + пакет прогнозирования временных рядов) + пакет оптимизационных расчетов) + конечный пользователь) + организационно-технологическая или организационно-экономическая среда). Эта схема представляет по сути дела схему трехуровневой активной системы. Активными элементами этой системы являются ((объект управления + ((пакет идентификации объекта управления + пакет прогнозирования временных рядов) + пакет оптимизационных расчетов) + специалист организации, осуществляющей поставку, сопровождение или внедрение комплекса пакетов в научных исследованиях). Последний в этой системе является пользователем активного элемента.

Активных элементов может быть целое множество, определяемое конкурирующими между собой организациями, отделами или группами, ведущими разработку, поставку, сопровождение или внедрение программных средств. Основной целью активных элементов является продажа программного средства по как можно большей цене. В центр второго уровня активной системы входят представители конкурирующих между собой конечных пользователей комплексов программных средств. Их основная цель – приобретение комплекса программных средств высокого качества. К центру первого уровня активной системы относятся представители руководства организации или предприятия, которым принадлежат конечные пользователи. Этим представителям должны быть делегированы руководством права принятия решения по приобретению программных средств. Их основной целью является получение реального экономического эффекта за счет внедрения этих программных средств.

2. Правило коалиции. Правило заключается в образовании при разработке и внедрении ИС согласования и согласованной оптимизации коалиций поставщиков инструментальных средств и компонентов ИС, разработчиков ИС под ключ, пользователей ИС и руководителей, осуществляющих финансирование работ. Коалиции осуществляют разработку согласованных решений по концепции ИС, по объемам финансирования, по этапам и срокам работ и т.д.

3. Правило моделирования. Особенностью построения и применения ИС, реализующих информационные процессы согласования и согласованной оптимизации, является необходимость отражения и описания в используемой на стадиях создания ИС совокупности моделей (концептуальных, функциональных, информационных, структурных, алгоритмических, математических, эвристических, имитационных и др.) человеко-машинных процессов согласования и согласованной оптимизации. Поэтому при создании и внедрении экспертных ИС согласования и согласованной оптимизации необходима интеграция на базе теории активных систем методов и средств моделирования, включая алгоритмический подход, структурное проектирование, структурное программирование и игровое имитационное моделирование.

4. Правило гибкости. ИС для исследуемого класса систем управления проектами ВВТ должны реализовать технологию согласования с помощью применяемых при создании ЭИС инструментальных программных средств и ППП с учетом ограничений на применяемый интерфейс и уровень информационной культуры пользователей, должны обеспечить применение методов и моделей согласования и согласованной оптимизации на множестве компромиссных решений на основе использования современных обеспечивающих информационных технологий и реализующих их современных аппаратно-программных средств (СУБД, ЛВС, табличные процессоры, проблемно- и предметноориентированные инструментальные программные системы и т.д.). Они должны позволить применение методов и моделей согласования и согласованной оптимизации в сочетании с современными методами и моделями, возможность массового использования методов и моделей при определенных упрощениях при информатизации больших экономических и организационных систем.

5. Правило применения. Процессы согласования и согласованной оптимизации должны быть составной частью информационной технологии в системах управления проектами ВВТ и обеспечивать методическую, математическую и информационную поддержку разнообразной деятельности их субъектов. Они должны использоваться и обеспечивать, а вернее, придавать заданные свойства ИС. Программные средства их поддержки должны быть встроены в ИС.

6. Правило внедрения. Разработка и внедрение ИС согласования и согласованной оптимизации проводится в активной среде, точное описание которой привести просто невозможно и нецелесообразно. Поэтому для оценки эффективности информационных технологий согласования и согласованной оптимизации и отработки решений по их реализации необходимо проведение комплексных испытаний в виде игрового имитационного моделирования в упрощенной форме, доступной для разработчиков и пользователей ИС.

7. Правило построения и оценки пользовательского интерфейса, реализуемого прикладными программными средствами согласования и оптимизации в ИС. Оценка качества осуществляется на основе автоматизированной технологии и поддерживающего ее программного обеспечения оценки качества программной продукции на основе применения модифицированной методики для программных средств в научных исследованиях экспертной оценки качества промышленной продукции. При оценке качества применяется эвристическая стратегия диагностики состояний слабо формализуемых систем с использованием знаний экспертов. При этом используются показатели обеспечения процессов сопоставления и анализа информации о вариантах и результатах решения, определения направлений в пространстве показателей программ и проектов, выбора шагов движения в пространстве решений, остановки процессов, а также относительные и абсолютные экспериментальные показатели скорости согласования, построенные по методике оценки эффективности согласованной оптимизации в активных систе- мах [3].

Процессы согласования и оптимизации основываются на применении движения по согласованному направлению в пространстве показателей или критериев. Возможны четыре варианта определения направления движения в пространстве решений.

Вариант 1. Задача расчета направления движения представляет экстремальную задачу с целевой функцией в виде любого выбранного коалицией критерия и с включенными (или без них) в состав ограничений условий согласования решений.

Вариант 2. Задача расчета направления движения представляет экстремальную задачу с целевой функцией в виде скалярного произведения градиента целевой функции центра на вектор направления движения в пространстве критериев и с включенными в состав ограничений взаимовыгодными для пользователей центра и активных элементов условиями коалиции согласования и оптимизации.

Вариант 3. Задача расчета направления движения представляет экстремальную задачу с целевой функцией в виде суммы скалярных произведений градиентов функций выигрыша пользователей активной системы на вектор направления движения в пространстве критериев.

Вариант 4. Задача расчета направления движения представляет экстремальную задачу с целевой функцией в виде взвешенной по коэффициентам важности (определяет коалиция из условия стимулирования) суммы скалярных произведений градиентов функции выигрышей пользователей активной системы на вектор направления движения в пространстве критериев.

В случае применения обеспечивающих человеко-машинный процесс согласования и оптимизации информационных технологий, не предусматривающих применение гибких диалоговых средств решения экстремальных задач, эти варианты будут дополнены эвристическими постановками задач расчета направлений движения и эвристическими процедурами их решения с использованием, например, технологии традиционной обработки данных в системах управления базами данных.

Условия решения экстремальной задачи определения направления в пространстве решений представляют пересечение множества всех допустимых планов и множества компромиссных или согласованных решений. Эти условия могут, особенно на последних итерациях, оказаться несовместными. Это происходит по следующим двум причинам.

1. Пользователи активной системы неточно представляют свои возможности и интересы других пользователей активной системы, входящих в состав КСР. Пользователи превышают свои возможности, занижают выигрыши других пользователей и неточно учитывают множество всех допустимых планов системы.

2. Пользователи сознательно завышают свои выигрыши и занижают выигрыши других пользователей активной системы, входящих в состав КСР, и недостаточно учитывают при этом консенсус интересов активной системы и ее элементов и допустимость для всей системы прогнозируемых состояний.

Автоматизированная ИС экспертного оценивания и согласования решений реализует функции формирования экспертной группы, подготовки анкет для опроса экспертов, классификацию информационного содержания ГОЗ, определение номенклатуры показателей этапов ЖЦ и проектов ВВТ, определение экспертных оценок градиентов функций полезности, определение экспертных оценок показателей этапов ЖЦ и проектов ВВТ, определение коэффициентов согласования решений, обработку экспертных оценок классификации, ранжирования, значений оценок, полученных с применением процедуры парных сравнений, в виде баллов; функцию анализа результатов и подготовки решения экспертной группы. Система управления базой данных позволяет в удобной форме, оперативно получать необходимую для проведения экспертизы информацию.

Можно предложить определенную методику учета следующих видов неполной информированности пользователей активной системы управления проектами.

1. Неполная информированность центра о векторах параметров состояния активных элементов, неполная информированность активных элементов о векторах параметров внешней среды, отсутствие возмущений.

2. Неполная информированность центра о векторах параметров состояния активных элементов о векторах параметров состояния внешней среды и о своих параметрах состояния, полная информированность активных элементов о векторах интенсификации, отсутствие возмущений.

3. Неполная информированность центра и активных элементов о возмущениях внешней среды, о возмущениях состояний активных элементов и о возмущениях интенсификации.

4. Неполная информированность центра и искажение информации пользователей активных элементов о своих целевых функциях.

Разработка методов и построение алгоритмических предписаний для случаев неопределенности осуществляется на основе использования результатов для случаев полной информированности за счет применения дополнительных процедур обмена информацией о значениях векторов параметров состояния активных элементов, процедур поиска их согласованных значений, процедур согласованного поиска резервов активных элементов, предписаний поиска гарантированных согласованных значений векторов параметров состояния и решений, процедур построения зон неопределенности для оптимальных согласованных решений по реализации.