автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Моделирование и алгоритмы автоматизированного управления многоуровневыми производственными системами

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН УЗБЕКСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "КИБЕРНЕТИКА"

На правах рукописи

АЮПОВ РАВШАН ХАМ ДАМ О В ИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОУРОВНЕВЫМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ

СИСТЕМАМИ

Специальность: 05.13.06 — Автоматизированные

системы управления 05.13.07 — Автоматизация технологических процессов и производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ташкент ~ 1993

Работа выполнена в Ташкентском Финансовом институте Мш герства высшего и среднего специального образования Республи Узбекистан

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Ш.Х.Рахимов

доктор технических наук.с.н.с.

Н.З.Камалов

доктор технических наук

А.С.Зиядуллае

Ведущая организация — Ташкентский Государственный техн. :ий университет имени Абу Райхана Беруни

Защита состоится "22" о <? к а/Тд .9 1993г. в 4Цс0 час на за кшии Специализированного Сшзета 'Д 015.12.21 при Узбекско! чаучно—производственном объединении "Кибернетика" Академии Республики Узбекистан по адресу: 700143, Ташкент, ул. Ф.Ходжае1 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Узбекско] «шо-производственного объединения "Кибернетика" АН Р Уз.

Автореферат разослан "1Ь_" НОЯ 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

д.т.н., профессор З.З.Шамсие

- 3- .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Б настоящее время-а связи с глубокой перестройкой хозяйственник механизмов управления, передо--------

да на новые , рыночные условия хозяйствования , а тагскэ а связи с быстрым ростом производительных сил в различных отраслях промышленности еще более своевременными я актуальными стенов.таьея решение разнообразных вопросов информатизации сбс^ства . теория автоматизация производства на основе использования современных средств и математическая ?.етодоа сбора, обрайогга и передачи информации. '

Ресение этого обширного ¡«нялекса проблей псизбе-таэ да всех отраслей народного хозяйства ставит ваяшз и о-ГЕетстианшэ задачи по увеличению объема выпуска продукции, повуе-э низ ее качества, екилешгю себестоимости и повыжешш производительности труда на основе аирокого использования новейших достнжшй научно-технического прогресса. 3 связи с этим вопросы моделирования и алгоритмизация информшцганно-вичиелительных процессов в системах обработки данных многоуровневых прогаводстпекных систем , а такз» проблемы разработки и исследования методов построения математических моделей на всех уровнях управления , начиная с производственных процессов для построения управляемое систем ими и кончая автоматизацией производственной системой з целом являются бесспорно актуальными . Так как именно использование математических моделей и соответствуюзга им ачгоритмоз за основе современных вычислительных маша позволяет достичь значительного экономического эффекта от автоматизации производства аа всех уровнях управления .

При исследовакии указанной проблемы возникает ряд задач, связанная с исследованием теоретико-методологических ос но а «юделировакия « алгоритюгааши информашюзяа- вычислительных: ироцессоз з интегрированных системах обработка дагашя, эгоабот-кв прннципоэ коделврсвзяия разнообразных ияйзр!«ижоняо- зучяоли-тельднх процессов в иаогоурсваевьк орган1©ащ!онко-эяонс!.<г»зких «íCTe!.íaK управления , проблзш мгтодакэ-ирфорюшгоаЕОГэ ейеспе-чеякя задач создания обильных ;шсср2ацяокпых без zmnst л" знания , задача математического опзс&'здг фушшпонкрозйяе* '•■^огоу-

роввевых проввводственнш систем во ваадаодействии со внешней средой, в vas» 8адачи математического моделирования и управления на нижних ступенях иерархии исследуемых производственных систем . Такхе возникает вадачи исследования основ создания ал-, горит шгческого обеспечения информационно-вычислительных процессов в интегрированных системах обработки данных , а именно экономико-математических и логико-информационных моделей . испол-эуешх на равшх уровнях систеш управления производственной системой на основе применения новых концепций , методов и средств разработки интеллектуальных систем . Это указывает на необходимость и своевременность решения задач всеобъемлющей автоматизации и алгоритмизации -инфораационно-выаислительных процессов в ингегрированЕых системах обработки данных путем комплексного рассмотрения Еыевдихся проблем в этой области .

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ Ташкентского Скнансового института , Ташкентского ордена Друхбы народов института народного хозяйства по •reséa 2.4.7/85 "Рвзработка алгоритмов п програш обработки экспериментальна! давлых еа ЭКГ (Гос. per. 0118.0052232), по rems 25Я/В5 "Автеьзтюащй оперативной деятельности производственных обтвдияепгй ЧЮ SKH И ШШГЙ" (1987-1969 годы. гос. per. 0162. СЮ337585) . "Разработка олгорггггачеекоЯ системы ьаделировалня -, едеигифакацаи ж шшзззцшг в машиностроении, основной jsssa, бкоазяи и -ее взедракйн в сввтътх управления геетоЕогшкешгш врсцасааан та лродпразтаах реедуйтзГ {. проб-геаа 0.80. СО Еатактуга «йЗернг-гшвг Уз ЕЮ **ЕйЗз$негкка") , по ss2s£g2 koîseskbsas Еаушо-^е^эжоиаа врогранйэ О. IL 026 "âbïo-ьзткаациа yspsssssm мхвмэгаташша яроц&есаыв, дроиэводства-ш тяввшаа-я оЗокщошакы с цркиевандом шкро- и

.шгш- ЭШГ-, ь в ргггззг «газузогской комплексной пройлош 2.Б •* Pat'paSoïia к Еазжревге.-шадуровпевых штеграрованаш аэ-як&Е&вкрсвевдв £5а®Ш'.улрзззе®зй б народном хозяйстве " яа 1037-îsai гот •

Вида ■ зиюеегЁавюаной -¿айога sssssraa исследование вопросов isssiEpoEssssi s елгорэг юззащш йзфорщадйонно-вцисяитвлъ-' ше яровзосез s рзтегрщзсяшлаых cîKïeàSK обреаогкн данньЕ в 1£Сгс®р6чЕ®зшх ;-,2х°.зэдаз2с. ровработка теоретв-

- б -

ко-методологических основ моделяроваяия инфоршцюшю-вычислительных процессов и разработка алгоритмических кошлексов для оптимального управления в многоуровневых производственных системах , а также разработка , исследование и практическое применение алгоритмов построения адекватных математических моделей производственных процессов и алгоритмов управления , необходимые при создании нижних уровней управления подразделениями производственной системы, сравнительное исследование различных методов построения математических моделей производственных систем и создание интегрированных систем обработки данных на основе Использования моделей экономических » технических подсистем совместно с методами разработки интеллектуальных систем .

Научная новизна . Ш основе использования современных математических методов и оригинальных подходов к построению математических моделей процессов производства с целью построении интегрированных систем обработки данных в различных отраслях народного хозяйства получены следующие науные результаты :

- разработаны принципы моделирования информационно-вычислительных процессов в многоуровневых производственных системах промышленного производства;

- исследовано и разработано методика-информационное обеспечение информационно-вычислительных процессов а многоуровневых производственных системах;

- разработаны, математические модели я методики функционального описания производственных процессов с учетом их взаимодействия с внешней средой;

- разработаны алгоритмы решения задачи моделирования функционирования многоуровневой производственной системы , представленной в виде сястеш нелинейных дифференциальных уравнений;

- разработаны алгоритш анализа и выбора значимых параметров производственных процессов с выбором оптимальной структуры математической шдэля ;

- разработаны алгоритмы аппроксимация корреляционных фуюощй методом дайереяодальной алпроксииащш я алгоритмически® комплекс построения математических шделзй диаа&аащ; ц ■

- рааработая и последовая ютод тдутарушд$г функций, дла

использования ее при построении математических моделей производственных систем;

- предложены и исследованы алгоритмы управления нестационарными производственными процессами - метод использования эталонной модели в виде импульсной переходной функции и метод моментов импульсной переходкой функции;

- при изучении конкретных технологических процессов подучены матештаческке модели процессов а также разработаны новые способы управления отдельными производственными процессами;

- показала возможности расширения и развития разработанной алгоритмической системы моделирования и управления в многоуровневые производственных системах на основе использования интегрированных систем оаромотки данных , использующих концепцию совместно букглионкрукгж баз данных и еканий ;

- разработала структура гаггеллектуализированяой шделл оптимального управления функционированием многоуровневой производственной систеиы;

- основные разработанные алгоритмы и программы переданы и Еарегисгриросаны в Республиканском фонде алгоритмов и преград,! ¿кЕ2515Ш каук РеепуЗлшш Узбекистан, на разработанные новые оастеш в способы управления с использованием разработанных ^-^зтечоиззс годелей подучено шеть авторских свидетельств на шзбретенке .

Ерагсгичеогсая ценность работы определяется возможностью цсяод»аозазйа полученных гезршй результатов при моделировании к. алгеригмзадал 135фораацаонно-Еычислггельн1к процессов в разнообразных 12огоуровнеьых проавБСЕМвенных системах, как основная часть интегрированной свстема обработки данных различных отраслей народного хозяйства. Например , принципы моделирования пн^ршщгонш-Егг-аглихеданых процессов з шэгоуроваевых системах управления Еаа® «зкую степень обкяоети , чао «е с неаначи-хеты^т -шгазшвима , ссазазЕььш с характером производства , изгко йспальашагь и а других пвдобних производственных оиотеьш.

- сбеспечэиаэ, связанное с кзтода-

ю: организации шагсуроьааьсй изг^ор^зцлоппой базы , организации ваанЕй , а такав прязщвш гзгшмэдеГ;ств;я1 и адаптации ни-©зрггэдззшга баз ляг бить кссользован в лзЗоы другом объекте

подобна® .характеристика}® . Что касается адгорнтжтских оиллексов реализации инфоршцяойяо-вьтшагэтельшх процессов ля,различных подсистем многоуровневой проязведетвеяюй сястё-ы, то они опробова&ы з решегага ряда задач автошггизадки ннфор-вдиовно-вычислптелышх провесов в отдельных производственных истемах. Разработанные в состгзе аягоржткяческого комплекса •етоды. математического моделирования ггройзводстаёшшх процессов [ алгоритмы построения !,sтeí^aтятíseкпx^ иолелэй ¡йалпзоваяы в виге отдельных прогрел,оя гга-злегсгав я без сугрствеЕяых изменеякй ¿огут быть включены в ншгадаеся н рпзрвбгтшаеше гетемажичес-ссе обеопочйиио иатеграроваявих систем опгяазльного управления люгоург-'певьк проетводствешпж сззгеа. ■ "

Следует отметать , что прэдагайа» гугг орет к' ■'-:ескж спо-гемы па основе югешззЯса прогЕзводстветео-згвпоьаетсета ппфор^'а-цш! о яо?к>гз>ю матенагячвеках итогов ногу? гегернрокяь другие данные', недостужше прякээу ¡пшзрениа ига определевззэ . Тагам образом еяшюгоа .яетла шжт&твт зтономичеемп: я» гтрокэ-Бедственных згапергмептов з сбъгкте управгэша. „

погазованке результатов работы щгэдгщкгк увегпчес обработки н спгрггизпостн ее пргяставгэзга пгреошзу е-ч^дс-лекий произвоязгзепЕой систем Тркге . при управлении гл всех уровнях прслвэадетв&нвой сксзгмы реализуется обратная связь, позеоляхяйя сгоэобраэко регудшрсвзть многоуроввеву» прокзводст-венно-эквзокзэдскуй оястег^у.

РазраСотагнве шгоритаы , програшы моделирования и ш-тодеки взтокагиеярованного и азтостгйчеекого управлёгзи позволяют оптвмиз8розай> в стабилизировать режима производстве иных процессов , повысить точность управления и ритмичность процессов производства, а тсягз педеяность Зункциснирования многоуровневой производственной системы, которые в совокупности даст вазшгзость увеличить качество и выпуск продукции,. уменьшпь потребление ездьеии в энергетических ресурсов . снизить время простоя основного и ввпоЕпгатеяьного оборудования вроизводст-вешкх процессов, способствует улучшению культуры обслуживание и в конечном счете праведут к соадаяна малоладаой и э$&ективеоЯ технолита ярокгаоййтаа *

• Ре&гпватта тзэаузьтатов работы. Оснсенш результата доя-.

ного исследования реализованы в виде алгоритмов , машинных програш, практических рекомендаций . реальных разработок математических шделэй и систем управления для моделирования и управления в подразделениях многоуровневых производственных око-, тем. £аизшз разработки внедрены на различных уровнях иерархии управления производственных систем , например в Чирчикскои производственном объединении "Средазхишаа" , на Самаркандском и Адиалыкскш химических заводах, в Чирчикском производственном объединении "Злектрохишрам", Опытном заводе Литовского института органической хеши, Институте физики высоких температур Акадеши наук СССР и Всесоюзном научно-производственном объединении медицинской прошилекноста Кроме того,разработанные алгоритмы и врограааш сданы в ведоштвенный фонд алгоритмов и програш Академии наук республики Узбекистан' при Уз НЮ "Кибернетика".

Личное участие автора в получении научных результатов .

Основные результаты диссертационной работы достаточно полно отражены в самостоятельных шнографиях , статьях и тезисах докладов, шгорж опубликованы в печатных изданиях , трудах Всесоюзных и республиканских соведашй и конференций , в совместных публикациях с друпаа авторами. Основные идеи , постановка вадачи , алгоритш решения задач и разделы , относящиеся к тематике ЕастоЕщза диссертационной работы принадлежат автору .

АпроСацвя psSorн . Основные полоАи-ния диссертационной работы дсдакшш е обсуздвны на слздуюадх конференциях и еовещниях:

'Шучно-даордакафшшоа согзвдЕЕа "Разработка и внедрение многоуровневых ИАСУ в Егродном йазайетве " (Таикент ,1990 и Ворою-ловград , 1888). 2-Bceco23£ofi кш$ерегада "Математическое , ал-горишичеексг и техвичзское обеспечение АСУ ТП (Ташкент, 1930) ,7.8,9- Еюдах rnsosba ученье в специалистов по АСУ и авто-нагазацки проекгЕровзакя (Taissear, 1980, 1932, 1984) ;4- Всесоюзном сешнаре ito методам СЕНтеяа ш шшщювгнт раз ветка структур (Тшкевг, 1987), 7- Всессяаноы сове>Еаниа по теории инвариантности (Баку, 1S87), Всеесеаврй научно-технической конференции "АСУ ТП производствами непрерывного к непрерывно-дискретного типов в анергетшое. тши.тзфрешж и йя&ееургий** (Фсква, 1987), Рее-дрелдащлвой научао-гехшчзекой , конференции "Црзшенение мшфо

' 1 'г "Ч

• - 9 -

ЭВМ и микропроцессорной техники в народном хозяйстве" (Ташкент,

1988), 9- Всесоюзном совещании по проблемам управления (Ташкент,

1989), ?-Международном семинаре ИФАК (Тбилиси, 1988), Мгждува-роднои конференции "Проблемы компьютеризации учебного процесса а высшей школе" (Ташкент . 1991) . Республиканской конференции "Условия перехода Республики в рыночную экономику^Ташкент.1992),

на. объединенном заседании кафедр "Автоматизированные системы обработки экономической информации" и "Экономическая информатика" Ташкентского финансового инетитута(1993), на объединенном заседании лабораторий НГО"Кибернетика"(1993).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 46 научных работ , в том числе - монографии "Алгоритмизация построения математических моделей непрерывных технологических процессов " , Ташкент:" Фен " , 1986 , объем 6.5 ш (соавтор Закиров Г. ¡2.), " Алгоритмы моделирования и управления технологическими процессами " , - Ташкент: "Фен", 19Э9 , объем 6.74 п. л. (соавтор Захидоз К А.);"Обработка данных в управлении",-Ташкент: "Мгхнат", 1992 . объем 20.0 п. л- (соавторы Гулямов С. С., Абдуллаев А.М.) получено 1 шесть авторских свидетельств на. изобретение.

Объем и структура диссертации . Работа состоит из введения , шести глав с выводами , еештетт , списка использованной литературы и приложения . Основное содержанке диссертации изложено в 280 страницах машинописного текста , содержит 28 рисунок, 9 таблиц и библиографии из 259 наименования. Автор выражает благодарность чл.корр. ИА РУз , д. т. н., • проф. Захидову Б. А. за науч-пыз консультации ,и помощь в работе.

СОДЕРЙАНИЕ РАБОТЫ

Во зведектш обсуддаетса актуальность теш, сформулированы цель исследование, научная новизна и практическая ценность работы. Дается краткое содеряание диссертационной работы.

В первой, главе раесютрэш особенности моделирования информационных процессов в многоуровневых производственных системах, и обзор современного состояния проблема моделирования ин- , форшциокно - вычислительных процессов а таких систекаг ■

■аг

- 10 -

Кэ агшгаза совремаякого сосгояккк проблемы разработга

шзешздшсквх кодс.юй и мгоашацшг управления в ыпогоуровнэ-

вше щдазводсгвеш^-зоткоитаских системах стадо ясно , что эф

фввякваость созданная в настоящее время систем управления кз-з

несовершенства ызЕешжкческйх моделей оказалась назэ ошдаемо

поэтому многие йЕфоршцшино-вь^елЕРельшо центры не стад

технической и организационной базой управления экономически

объектов . Установленная во многих предприятиях , организациях

министерствах . хозяйствах , фирмах или баисах вычиелнгельпе

техника ещр не используется на нуззюм и долкяом уропке для ре

еэшш задач по дальнейваму совершенствования планирования и 01

тиьалького управления всеми уровнями иерархии многоуровнев<

пройзводственно-эконошческой система . Очень многие информащ

онно-вычислительные центры в различных отраслях народного х>

зяйства сосредоточили свой работу на решении учетно-статист

чееких , отчетных и других 'разнообразных частных , не связаян с

«Э35ДЙ собой задач , что не оказывает существенного влияния результаты основной деятельности подразделений многоуровнеЕ производственао-эконамичзской систеш , а тага® на структуру связи с внедазоаг организациями и рыночной инфраструктурой Следует, отметить , что до сих пор не разработаны основные щи цшш изгеииическаго моделирования взаимосвязанных процесс эконоьаиесяого и технологического характера и типовые проеют реванш по ошяшадьнокзг управляет во взашзевяванннх . иерар чэскнх уровнях многоуровневой провэводсгвеяно-экономичес система с учетом вештвованта средств и штодов новой инФор Пйонеой-технологии , жнгэнерип ананйй и моделей процессов в лавках рыночной зкокошки . Крож того, практически не осуше вшетса шобгодшаоа коордакащш работ в шзгоурозневьк снст .маг кзх внутри ез , так и вею его с£зры действия для взаш вязка ш . Еэоходишеяь зтей коердикацш 1

нсагт от того огйтсдаегьетва , здо в условиях фуккиткимро) авадмаквкраааяЕой скстеш обработки ияфэркэдш с учетом пой азфораегрукгуры оно получает и перелай* бодьгке потоки -ркгиввай «^формации в вяоешо ши сдогггьэ оргегйзадна и п щжатга- .'• Еолз работа веек этих взаа^ядействуягет мэвду с вздоадаш бедаеза сиетеш не коорданярозапа к не соглагогг

- г- -

гл прог^я/ра обмена информацией становятся димитируючгй стадией обработки информации во всем это« процессе .

Им.?ют место серьезные недостатки з программном к ттеь®-тическом обеспечении . а такие в методнх моделирования отдельных подсистем многоуровневой производственно-экономической системы . Эю в свою очередь приводит к неэффективному функционированию уие разработанных и проектируемых задач управления , а также неправильный учет существующих рыночных реалий . Невозможность своевременной ликвидации бесполезных простоев используемой технологической аппаратуры и оборудования момэт свести на нет ьее преимущества использования средств вычислительной техники для управления подразделениям! многоуровневой системы . И наконец , есе недостаточно четко ведется поиск новых форм по р.,чработке и внедрению в многоуровневых производственно-экономических системах современных математических методов и средств вычислительной техники . К числу таких форм модно отнести совместное использование локальных вычислительных сетей и центра-лизозанной вычислительной техники с соответствующим прикладным программным обеспечением , реализуя таким образом своеобразную имитационную модель процесса функционирования многоуровневой производственно-экономической системы . Тачая имитационная модель позволяет изучать различные режимы функционирования многоуровневой системы и выбрать из них наиболее подходящие для решения задач оперативного управления , планирования , снабжения, а также исследовать влияние организационных и технических изменений на функционирование структурных подразделений . Но для реализации такой всеобьешюшсй имитационной модели многоуровневой производственно-экономической системы необходимо разработать довольно четкие матеютэтеские методы и алгоритмы регании различных задач , используемых в моделировании разнообразных подсистем к управления ими . Это относится и к задачам моделирования функционирования верхнего уровня управления многоуровневой системы ,. и к проблемам построения математических моделей предприятий , цехов и вспомогательных подразделений такяэ к зааачам алгоритмизации производственных процессов на нижнем уровне иерархии производственной системы . . *

Данная диссертационная работа , исходя «8 вызескаванного

огагаг ат,оьЛ цель» рзсрглгягку оекогвьк вйй-одвх к „э-

¿¿ггр&гажа , с::^л-:а^::ого а а2гор;п50.'лзж

1ксг£з-хзжз&июядох з ллогсурозюзш; «¡»^¿огг? •

Б^^сэ-^жюьг.жскцг с^зтеид . При зга-.-; необходим Псдмг.з-гки , цэторщ еозпггЮТ пр;; кодг^рояг^яп , алгори':. изжога и управа-дал во б«02 уровнях шрари'л проговодзтгоааол от-хеш , а такжэ при разработке разнообразных «:зтеы ущшдск;^ , которое мешюе е« оптимально функционировать в условиях рш:л»-кэ:1 вкокгкая доототочко п'Зко к эффзкпзно • Тагаш сбразон, и гша:ой раЛото буду? исехздоваан и резвны еведунще прсожалл :

- кгслгдовшшо соврзмекзого состояния пробдзкы юдехцю-занка $а:фор«.2шюнко-зыч:юдйтел5гадс процессов в шогоуровасвш: производственных системах ;

- разработка принципов моделирования информационно-вычислительных процессов в многоуровневых системах ;

- разработка информационной математической (¿одели функ-шоняроЕанйя°многоуровневой прокзводствекно-зкснокшчэской системы ;

- разработка - алгоритмов решения математической модели производственно-этокоиипеской гкетеш ;

- исследование и разработка оптимального катода улучгсни! сходжости численных-процедур оценивания параметров математических шделей производственных систем ;

- разработка алгоритмов для .моделирования и управлэния процессов производства в подразделениях многоуровневой системы;

- разработка интеллектуализировз.нной модели оптимального управления функционированием многоуровневой проязводствен-ио-зконошческоЯ скстеш .

Вгорая глаза посвящзна разработке теоретико-кетодологическлх основ иделировашга и алгорггашзации шгформацкощга-вычислительных процессов в многоуровневых производственных системах. Здесь разрабатываются основные принципы моделирования инфоркацкон-аэ-вьггилйтельныя процессов в кногоуровневых производствами^ систем» исследуется проблем организация и адаптации кюгоу ровневой инфэрмащганной базы, анализируются и выбираются реянье иасгрушнтдьшй сродства разработки и метода штеллс.'л'з '¿кзвции функцканщюванкя ^гюгоуровнеЕМх прсгааодственншс скс-к

- 13 -

Таким образом , в данном случае речь идет о таг. 'наз^вае-za чедовеко-маагнишс информационных систеюх , которые язляге-я результатом объединения технических и экономических информационных систем . Здесь основная проблемами является проблеет тиюшгряого проектирования технических .систем , оптимальных с oft или иной точки зрения и проблемы паилучигго соединения лю-ай и. технических систем в единые производстзенцо-экоасмические ©ловеко-тгиннве комплексы .'-В этом случае садасрганизапия и • доя'гчцяч ичфор'»-.цглчиых систе4»' оказывается следствием яеобхо-л-тйчзгп рсЛтоы г< глтроком диапазоне условий , с йяктивностк и .кто?» üv. мгсбхозккмг psscoa* в кродоайЗп» срскя . 'йформациоя-с;:с. -';уа едюгоурозкевой прогаводо?вснно-с!»ао,.сп^ской сестс-ч , работа >- г. Ескоторок диапазоне уеж>пяй', дожма есыоотоя-•jiSiiio и быстро настраиваться на зффектишую и оптимальную ра-юту в рабочей обстаиоЕ1се . Основные компоненты ¡/ногоуровпегей [рокзгодствеаной системы - людтл должны активно участвовать в Фгалкзации системы , причем на всех этапах ее жененного цикла при начальном создании система , 'при ее эксплуатации , при ¡опровоядении и модернизации . Следовательно , .многоуровневая иформационная система вместе с их пользователями долзгна отэ"-ь .'змооргаяизухщгйся . Поэтому .во-первых, способность системы к ¡амоорганизагут необходимо закладывать в компьюгзрные програ!.:мн ! потенциальных пользователей этой системы, надо учить ерганиуо-ььшать свое взаимодействие в условиях функционирования ентегри-юванной системы обработки данных с информационными базами дан-1ых и подстраивать ее под свои потребности . ,

Самоорганизация или адаптация многоуровневой инЯорькп:-знной базы данных и ьчаний • в система -управления исследуемой ¡истемы всегда ориентирована на элективное управление л^-о-ieccajßi на всех уровнях: в низшем - технологически?*" процессов 1 агрегатов , в среднем - решения.задач оперативного упровя'-нкя г задач управления производством , а также на верхнем - при рулении задач управления вдмикистратизно-прояззодственной деятельностью многоуровневой системы . Ее работа производится под /правлением фиксированных Программ обработки данных , позтоку таенно программы в этом случае являэтея инвариантом" адаптивной системы ; Адалтацгя проявляется в том , что конкретная тракте-

рия преобразования информационных массивов зависит не только от програт., но и от данных , подлежащих обработке . и от знаний , накопленных в памяти системы . В этом смысле, можно считать , что данные и знания управляют выбором направления собственно- обработки. .Таким образом , адаптивная самоорганизующаяся информационная система приспосабливается к техущш входным воздействиям и к текущему состоянию своей Оазы данных и знаний (см. рис. 1.). Из этой схему многоуровневой информационной базы видно,что на каадом уровне реализуются цели обратных связей,позволяющих улучшить функционирование всей системы е целом и ее подсистем. Для этого задание сравнивается с результатом и по величине их разницы выдаются те или иньк управляющее воздействия. Неуправляемые воздействия учитываются перекрестны!® связями медду базами данных и знаний , а также структурой са.у;ой базы знаний . Таким образом, в данном случае реализуется своего рода экономика-производственная комбинированная автоматизированная система управлении многоуровневой системой . Здесь следует отметить , что на каждом уровне самоорганизации многоуровневая информационная база должна осуществлять следующие основные процедуры "работы,-со знаниями, а именно , обеспечивать диалоговое взаимодействие пользователя с ЭВМ , насапливать нсгые факты и с учетом их-"обновлять базу знаний, проводить необходимые исследования- проблем соответствующего уровня для совершенствования ее-- функционировал®; . Качеств^ такку фактов и знаний часта определяют качество управляющих подсистем и решения разЛичных .задач . Поэтому вопросы , связанные с представлением, хранением- и использованием в интегрированной системе тачку, знаний-и'опыта специалистов , является наиболее ваяяым для поддер-кгата'актуальности информационных массивов. Проведет«« иослтко-ваш в разнообразных ароблз:-шых областях показали , что длл обеспечен:® высокого уровня функционирования сбрабагызаэдп: и рас-позяакгзкх скстем неосходазэ хранить информацию рязличког.'. рода к характера. К числу згкх относится фундаментальные зканля сзгеейзлйсгоь, вашхтга в прокзеодстео о со • фуккциэпяровааич а дааядо рзетлах и згдуэдаах , об игтсчцкках прибыли и еоигл вдойуывте . о й"Екциавйровая1ш осгдаягж производств икогоуриь-ювдА счетов , -с-5 кзточшйя оошеэш» качества нродукцик, с-;;

ЛУП

I-'KC. i. Сттятг-а КПОГ>07РОЯ1е£!ОЙ UrtîBïfflHûlt/ft Сзза вля и управления продаюгетЕешаэг сзстен

управлении процессом производства конкретной продукции в технологических агрегатах и отдельных аппаратах,о причинах регулярных нарушений технологических регламентов и режимов и т. п. Проб-лзыа представления таких специфических знаний включает в себя разработку" мощных и выразительные средств для описания различных объектов,ситуаций,их иерархии и связей ыедду ними . Языки представления знаний по своим возможностям должш быть достаточно богатыш, тасбы с необходимой полнотой и точностью описывать работу необходимых подсистем многоуровневой производственно-оконошческой система

Б третьей главе рассматривается вопросы моделирования процесса гункционирования производственных систем в условиях рыночной экономика. Здесь на лрнмзре конкретного объема исследуется де-лтел5ность реальной производственной систеш в условиях ее вза-•¿¿годегствия с анешаей средой . Далее на основе этих исследования эезрабгйнвается обобаенный критерий оптимальности функцио-

С -

-ироки'пя прсизводственной систеш .

Для °01?та.нзации функционирования рассматриваемого объекта управления необходш.® использовать математическую . модель пролсходящк в неы производственно-экономических процессов в виде какой-нибудь адекватной штешглчгскрй структури . В качестве такой штекатической структуры кожно выбрать разнообразные форш представления , напркшр в виде систем алгебраических уравнений , оистем линейных однородных алгебраических структур в виде конечно-разностных уравнений и т.п.- Оэ для цравильногс учета статики и динамики происходящие в объекте управления процессов и для управления производстгешго-эконошческиш процессами в ■ реязшо та;« называемого реального вреыени необходимо ! целесообразно использование дифференциальной формы представления происходящие процессов , т.е.'ее эволюцию в временном кон тннууке . Еа основе исследования ыатешгических моделей различных сторон деятельности производственно-эконоиячес кой системы »выявлено , что з настояЕэе время ииэятся математи ческкз ¡¿одели отдельных характеристик описывайцах экономику процесса, производства . Знание таких моделей не позволяет боле полно я целенаправленно изучать функционирование проИзводствек ноа системы в виде целостного объекта управления с учетом г

взаимодействия с ввешши . в том числе рыночными факторам: . Емеоте с' тем построение взаимосвязанной . взаимообусловленной ■л целостной модели микроэкономики производственно-экономически: системы представляет больной практический й теоретйческий иьтср&с так как с использованием таких моделей представляется возможем изучение производственной системы во всем мкогаобрейиа ее связей, материальных потоков , используемых стратегий управления г- учетом государственного регулирования - - -

На основе исследованных в работе' перемеанцх.тгеУАтичес-тх моделей и фушадиональных соотношений мояпо написать следуют систему обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнения первого порядка для описания функционирования производствепко-экономической системы в условиях рыно'шой экономики : d х, / d t - -а ^ + ajXj+a Xj+a^I ( t )

dx,/dt-b1ï,+ b2x2+ b3z}~ b/- b^

d ï5 / d t ■ o(ï(+ с2*г~ сзхз ^

d x^ / d t - d3x,- d x,,

d x5 / d t - НпхЧ fj x3+ W Hnf; x«- H f2 x*+ f5 xi+r6 ! ( t о

Здесь член -a<Xi означает , что с увеличением величина объема основных производственных фондов скорость ее изменения убыьае", a^Kt) означает , что увеличение объема инвестиций оОуслсш^г-та-ет увеличение скорости роста основных производственных

показывает , что увеличение численности щхшзводстьеикэг-о персонала тага® приводит к увеличению скорости роста ос-ье-м-. ковных производственных фондов , а член пок&зквэт югг

объема основных производственных фондов за счет о;.^-.-

выпуска продукции .

Во втором член в,Х, показывает , что рост производственных фондов приводит к увеличении скор^г/ г-'".7' объема выпуска продукции , следующий за ним член в,Х ут-а-ьс на то что , прирост объема выпуска продукции пр^ко лропсрш::-ка^ьно ее г® величине , внраяение показывает об увгличгод'

объема выпуска продукции при увеличении численности производственных рабочих . Четвертый член этого уравнения в^Х^ указывает на то , что увеличение объема материальных затрат приводит к увеличению объема выпуска продукции в рассматриваемом подразделении. Последние два члена показывают износ оборудования (-в6Х,) уменьшение производства (- в5Х2) согласно логистического уравнения .

Третье дифференциальное уравнение показывает изменение численности производственных рабочих в зависимости от объёма основных производственных фондов , объёма выпуска продукции и самой численности производственного персонала . Видно , что пэрвые два фактора приводят к увеличению скорости роста численности производственного персонала , а последний приводит к уменьшению скорости роста Х5. В следующем , четвертом дифференциальном уравнении представлено изменение скорости роста материальных 8§трат в зависимости от четырех факторов производства . Из ¡ее видно,что рост объема основных производственных фондов, численности производственного персонала и объема выпуска продукции приводят к увеличению скорости изменения объема материальных затрат на выпуск продукции в данном промышленном" предприятии . В то л© время увеличение объема материальных затрат должно привести к уменьшению скорости ее изменения ео времени . Поэтому этот член дифференциального уравнения представлен со знаком минус (-сЗ^ X«,) .

Последнее уравнение рассматривавший системы дифференциальных уравнений показывает изменение цены предложения партии данного" товара в зависимости от основных факторов производства Из этого уравнения видно , что увеличение объема основных производственных фондов , заработной платы производственного персонала и объема материальных затрат приводит к увеличению цены предложения партии данного товара на рынке . Представление нелинейных членов в этом уравнении предопределятся из известного уравнения дкономической синергетики , определяющего скорость изменения цены предложения партии данного товара в зависимости от основных факторов производства . Последний член этого уравнения Г£ 1( Ь) учитывает влияние на цену предложения выплачиваемых процентов (федерирующей организации ео сторон;

данного предприятия .

Чтобы решить это уравнение , описывающее динамику' изменения основных производственно-экономических показателей моделируемого предприятия , необходимо знание величин всех входящих в нее переменных в начальный момент времени Ь а также значения неизвестных переменных математической модели в виде системы дифференциальных уравнений а^. Ь -, с^.'сЬ и ^ . Сформулируем начальные условия для решения тзтбй системы дифференциальных уравнений : .

Х^'с-^ - Кв- основные производственные фонды в мрмект времени Ъ - „ - q0- объем выпуска продукции в момент Ь -

Х3| 1-Ъв - Ц,- численность производственного персонала в момент 1 - Ц..

ХлК-Ъ - М - объём материальных затрат для проивзодства

■II 0 о

товарной продукции в момент t - Ь0.

Х^-^ - 00- начальная цена выпускаемой продукции .

Промышленные предприятия составляют свои производственные планы исходя прежде всего ,•из принципа максимизации прибыли . Поэтому , если обозначить через а^. о,, с2,...сй цены продукции и имеющихся ресурсов производства , то так называемым оптимальным производственным планом для данного предприятия будет решение задачи максимизации прибыли

П - Р (У ,-Х^.Х,----- Х„, а^ (у. ... сд)

при ограничении

У - В ( X.,, Х^ ... , Х„) подставляя это выражение в предпоследнее -имеем выражение для максимизации прибыли для поиска оптимального производственного плана производственно-экономической системы . Таим образом , имея какую нибудь форму производственной функции У в эавксимэс-

V

ти от имеющихся ресурсов производства X;, а также имея алгебраическое выражение для прибыли , мо.тяо вычислить первоначальный оптимальный производственный .план . Для исследования джамлли , изменения основных факторов производства ь зависимости от различных внутренних и внешних воздействий , произведенных инвестиций , механизмов налогообложения можно использовать разработанную в- данном раздела математическую модель в виде систем.

дифференциальных уравнений . Такие исследования дают возможность проследить изменение основных факторов производства в зависимости от времени . смоделировать последствия тех или иных принимаемых экономических решений , своевременно принимать решения на основании характера изменения основных факторов производства и осуществлять эффективное текущее управление функционированием производственно-экономической системы .

В четвертой главе исследуются проблемы разработки алгоритмов решения информационной модели производственных систем .

Для решения вадачи оценивания неизвестных параметров модели существует ряд методов нелинейного программирования , метод линеаризации , метод деформируемого симплекса , методы случайного поиска и др . Среди .них наиболее подходящим в данном случае является метод нелинейных оценок , дающий креме всего прочего и статистические характеристики оцениваемых параметров математической модели . Рассмотрим эту методику получения оценок параметров модели , основанную на использовании алгоритма Ньпгона-Рафсона' .решающего поставленную задачу путем линеаризации математической модели производственно-экономического процесса в отличие от методов , предполагающих линеаризацию критерия минимизации . В этом методе предполагается что имеющееся решение системы дифференциальных уравнений разложено в ряд Тейлора по оцениваемым параметрам в окрестности точки начального, приближения а' :

е .

' ХШ - Х„( Ь ) + Т- ( <1х(с)/с1а )„(а -а-) где а^- а'-да°. Индекс нуль1 "означает , что функции вычисляется в точке начального приближения а^. После подстановки этого выражения в критерий минимизации и приравнивания частных производных по ерщайдэниям к нулю , можно получить формулу для

последовательного уточнения параметров математической модели :

.5. -г Ь С2т V ат V Е&) - а.+ Ьла^СЗ)

где _

~ % -.....'V * " ( V Л,7

г

( й X, /

а а,) ....... ( Л х, / <1 а^)

с! а,) ....... ( с1 Ху / <1 ау)

Здесь N - число точек определения значений переменных модели ; Ъ - матсица частных производных;

Е - вектор-столбец разностей медду вычисленными по модели и имеющимися исходными данными ; 'У - матрица весовых коэффициентов ; П - ускоряющий мнодагель , определяемый из следуинзго условия: длина корректирующего вектора да^ уменьшается вдвое,если для с;« квадратичных отклонений , соответствующих оценка.}

спразедливо неравенство

О (

О ( а^ )

или увеличивается вдвое . если

О ( а^,) < 0 ( ар Этот метод является в данном случае удобным из-за того . что

матрицу дисперсий-ковариаций вычисленных

параметров ходели а и для последующего использования .

Итеозцггониый процесс, порождаемый соотношением (2) продолжается до тех пор , пока последовательные итерации j,J+l не будут удовлетворять условно

при его использовании мы ю.:еем т

{1 V Ъ ) , которая необходима для оценки точности

( а

/а3<

Н

где К заранее установленная малая величина , характеру.утспея заданную точность решения .

Разработанный нами алгоритм решения обратной задачи состоят е следующем . Матрица производных 1 определяется совместным решением дифференциальных уравнений математической ютделц цроизгодсзвопно-экономических систем и уравнений для производных , получаекж однократным дифференцированием этих уравнений по искомым параметрам. Гшюе уравнение для производных с^ выводятся в обием виде с использованием следувзэй мэтоди-кл. Пусть сбтзкт описызается следуллзш дифференциальны}/уравяе-

нием , _

Продифференцируем обе части этого уравнения по а , предполагая что параметры а не зависят от Ь :

Э/с1а( <1х/Л) -(Эг(а, 5. Ь) /Эх) ЭхЛЗа +аг(а,х,и/с!а Если кривые изменения производственно-экономических характеристик объекта X (Ь) непрерывны и дифференцируемы , то порядок дифференцирования можно изменить . В результате получаем уравнение

d/dt(3x/3a) =(3f(á, х, t)/Эх) (Эх/За) +af(a, х, t) /8а

представляющее собой. систему обыкновенных дифференциальных уравнений отвосительно производных

с

Эх/ d a j ü; du/dt-( Эг/Эх) u + 3f/3a (3) совместное решение которых с уравнением (1) дает неискаженные величины искомых производных . Кроме того , получаемые в результате решения уравнения величины U дают возможность количественно оценить степень чувствительности производственно-экономических показателей X^(t) « изменению входядах в дифференциальное уравнение параметров математической модели .

Уравнения (1) и (3) решаются совместно при следующее начальных условиях :

X¿( 0 ) - Х° , U¿( 6 ) - о" Второе равенство означает , что начальные значения производственно-экономических показателей не зависят от величин параметров- математической модели (1) .

Как показали численные эксперименты на ЭШ , итерационный процесс сходится к истинным значениям параметров модели только при достаточно хороших начальных приближениях . Поэтому была поставлена цель уточнить область сходимости используемого •метода путем варьирования начальных оценок параметров модельного примера а1 и а, • . Выясненная таким образом область сходимости рассматриваемого .кштода показана на рис. 2 . Из рисунка

рис. 2. ..Области сход®юсти различных процедур ввода- параметра Ъ. •

ОД О, Ь Оли, 9 "¿0-¿,6 ¿,6

сэ

'Ч

/ ■> : №

К*

'{ <Ъ < со

------- Ц3 = ¿^-г; + 0<г<1

¿.¿з = Ц &хр(-ъ) -> ¿.£э ехр(-1/Ъ)>04.<с

у0ТОД цродогаенгя • , .

Граница области сходаности метода , ланеаразации

видно , что область сходимости к точному решению слишком узкая , а это не позволяет полностью автоматизировать процесс поиска параметров математической модели производственно-экономических систем . ГЬзтому необходима разработка алгоритмов , позволяющих разумно оценить начальные значения параметров модели и существенно расширяющие область сходимости используемого метода .

Вследствие этого возникает необходимость выбора таких численных методов минимизации 0 (а) .чтобы их сходимость слабо зависела от близости начальных оценок параметров модели а , определенных какой-либо численной процедурой к "истинным" , отвечающим минимуму 0 (а). Использование традиционных методов мини,щзации,например градиента,"линеаризации" .Ыаркуарда и т.п. а такяе различных их модификаций не позволяет автоматизировать процесс вычислений из-За недостаточной области сходимости,что показано в этом же разделе . Процедуры поиска минимума , §олучившие название методов" продолжения" в значительной степени позволяет обеспечить надежную сходимость ч игроком интервале начальных приближений. Основная идея этих методов основана на введении некоторого параметра 1 в минимизируемый функционал 0 (а) .

Этот параметр 1 вводится таким образом,чтобы произвольное начальное приближение а стадо исскуственно близким к истинным пр задании 2, близком к некоторому начальному значению 20 . Так г нашей работе параметр 1 вводится в 0 (а) преобразование» Ь следуйзш образом : Уг

г)-ц.ар.(5)/ц,.) . кг<оо (4)

Шдставив это выражение для 0 (а) и пользуясь дискретным анаа гсм интеграла , при М - 1 получаем ,

» * 2 'Л ^

О (а . а - Ц [ Ц,- Ь(а) 1 - Ц С Ц. (Ц. / ^ ) - Ц.(а 1-1 " 1-1 При произвольной начальной оценке параметров модели и параметра продолжения 2-1 имеем N

¡5(5.. 1 ) - С а ) - I .(• а ) 3 - 0. .

О . <■--VI

1—1 •

а при 1 —*■ *><=>

N а

(I ( а . 2 ) - ^ £ - ( а ) ] - 0 с а )

что совпадает с первоначальной задачей минимизации 42. ( а ) : Таким образом ,'при произвольной начальной оценке 20 , близкой к единице , любая итерационная процедура позволяет яадеглно определять минимум 0 ( а , 2 )., так как -вектор" начальных оценок а0 близок к а , минимизируодэму 0 ( а , г„ ) . ■ Изменяя последовательно 2 и определяя при каадом ъ минимум 0 ( а , 2 ) и соответствующий вектор. а ( 2 ) , при 2~~ получим значения а , отвечающие минимуму С ( а ) и измеренным величинам факторов производства . ^ Таким образом , первоначальная задача минимизации функционала . преобразуется в ряд таких яе задач с более лучшими начальными приближениями , обеспечивающ!ми сходимость итерационного процесса за счет целенапрвленного искажения имеющихся данных по выражению (4) . Выбор параметра продолжения , 2 и шага д 2 необходимо осуществлять автоматически : задать произвольно 2й и . если метод линеаризации не сходится , - уменьшить 20 делением пополам до тех пор , пока не будет достигнута сходимость итерационного процесса к некоторому значению вектора а С го) . Затеи прибавить к 20шагдг и запустить итерационную процедуру при 2, - 20 *а2 , задав в качестье начальных оценок а"0(21) полученный на предыдущем шаге вектор а (20). Очевидно , что еид зависимости от параметра 2 можег-быть ьыброН по-разному /см. рис. 2/ .

Нами предлагается также подход к зычислэрчя начальных-оценок искомых парамеароз ^тематических моделей производственно-экономических систем , оснозагагый на использовании дополнительной функции ф (I ) называемой модудирупю.» Ф^нкцие?. Ее можно испольэоватг для оцеьки неазвестнчх- параметров тичесмой модели непосредственно с дифференциальнту ур^вн-кк,: без вычисления производных от крагой ив'.нненил Аактсро? производства , как быта указано выл« . . '

Для реализации такого метода у^юими обе части математической ' модели в вида дифференциального уравнения на ге-.

- аз -

которую функцию ф(I) и проинтегрируем от Т1 до Т?

гТг л'г п

\ ( Ч? СОХ ¿х„ /А)л — V ср с Ь э Ц ' ( Ь ) с!1 Т1 Ч 1-1

Произведя интегрирование по частям имеем ,

' ,т* Л» п Г1"2

Ш - \хл (« }ч(ь) с11

Ч \ 1-1 -V,

Таким образом,получим линейную относительно а систему алгебраических уравнений для оценивания- первоначальных величин параметров математической модели без вычисления оценок первых производных от кривых изменения факторов производства . Так как операция интегрирования является своеобразным фильтром , сгла-ниваюадм быстрые, колебания в измеренных кривых и пропускаю®™ только . плавные части , то влияние наложенных на действительную кривую ошибок фиксации технологических показателей будет сведено к минимуму .

Пятая глава посвяиена вопросам разработки алгоритмов моделирования процессов производства и управления подразделениями многоуровневой производственной система Вами предлагается эффективный алгоритм выбора структуры модели статики, суть которого состоит в подсчете приращений коэффициента множественной корреляции при исключении и включении каждой из функций <£р( X)' в модель. 1Ьсле того ¡саг? определены величины приращэнийдКзДЛя всех заданных функции X/ производится упорядочение этих прирашений е тем , чтобы получить своеобразную ранжировку функций ф^ ( X ) в системе координат л ^(Х) при ~ 1, 2 , .... , ш .Это дает правило , согласно которому следует последовательно включить функции ^(Х) в уравнение регрессии при поиске оптимальной структуры вдели . 5-ункцик (X) включаются в модель до тех пор , пока' не выполняемая условие работоспособности модели В > 0.85 и последующее включение не приводит к значительному росту коэффициента множественном корреляции . Таким образом , предлагаемый алгоритм состоит из следущих этапов : ,

1. Вычисление .коэффициента множественной корреляции К в случае , когда мэдель представлена в виде '

У - Г (5) - аД(х) + а2_С|\(5) а в качестве аргумента функции ф (х) и фг(х) вьйр&нь; априорно известные наиболее существенные входные переменные У>(?

И л

2. Добавление поочередно в эту модель (х) , для формования массива + .

I **/Ъ(х) - Ко I

где . "^/(^(х) - коэффициент множественной корреляции мевду У и ^Pj (Я) при включении ' J- го столбца .

3. Вычисление коэффициента множественной корреляции Я"а в случае полкой модели при включении всех функций (X)':

У - а, (X) + а2 ф2(Х) + ..'..._. ► ат(^(Д

4. Поочередным исключением (X) из этой модели формируется массив

| - и 1 и .

I - й0 I - Д ^

где Иу/^сг) - коэффициент множественной корреляции между У и Ц1 ^ (X) при исключении J -го столбца . '

5. Формирование массива д ^ - л + л

6. Упорядочение массива Д й ] с целью получения ее ранжировки по абсолютной величине .

7. Последовательно включая члены модели (X) в нение и придерживаясь при этом порядка. , эпрьделлекгого полученной ранжировкой и вычисляя на каядом шаге коэффициент множественной корреляции К у/гс по вышеприведенной форму ле восстанавливаем структуру искомой модели . Правило островки процедуры расчетов состоит в выполнении условий й-> 0. С6 и

д I? < 0.01 . .

Теперь остановимся н?. выборе системы функций ^ (50 . Они могут быть выбраны любыми в, зависимости от тлеющейся априорной информации и характера исходных данных . Расчеты существенно упрощаются .если эти функции ортогональны . В^этом случае

'о при 1/з

Г -

С=> -1 .Д ¿-При 1 1

и матрица нормальных уравнен"й сказывается дкагонатыю/: . "о<.: этом устраняются недостатки процедуры расчетов , ьызвакнч- статистической связью между оценками а-, йроме того, в. данном с.;у-

чае , если б модель включается новая функция Ф„.(Х) , то оценки остальных коэффициентов не мэняю-т своей величины .

Задача восстановления динамической модели производственного процесса весьма актуальна , так кар: без знания динамичес- . ких характеристик производственных процессов невозможно оптимально управлять этими процессами . В настоящее время имеется множество подходов к решению данной проблемы е условиях нормального функционирования объекта . Но в■большинстве из них задача восстановления , с одной стороны , решается Сез дополнительной проверки согласия их с имеющимися экспериментальными данными и , с другой стороны , система функций , аппроксишру»-щих импульсную переходную функцию ЬШ выбирается в виде стандартных рядов , эачастую без какого-либо обоснования , что в некоторых случаях может привести к большим ошибкам . Поэтому в данном разделе разрабатывается методика , которая одновременно с восстановлением динамической модели с использованием теоретически обоснованного выражения для аппроксимации К и производит сравнение с имеющимися опытными данными , определяющим оптимальные оценки восстанавливаемой функции . Перейдем к подробному описанию этого алгоритма восстановления динамической модели производственного процесса .

Пусть путем проведения экспериментальных исследований на объекте и обработки данных получены авто- и взаимоксрреляциоч-ные функции по различным каналам передачи воздействий , которые связаны между собой уравнением Винера-Хопфа вида :

- • (ТХ

^„("5) - \ Ь (1) _ (Т- Ь )с)с (5)

о ' 1 -

где Тх- время спада автокорреляционной функций до нулевых значений . Еайдем дифференциальное уравнение , огнсчваащее импульсную переходную функцию и начальные условия для его" решения , выраженное через параметры восстанавливаемой динамической модели , Для этого рассмотрим линейное дчфферечциальное уравн^н^е , соответствующее восстанавливаемой дкн&чнчеекой модели в. общем

1-.-1) " . '(")' (-0 а у + а у +... + ау + а у - Ь„и + Ь, и + Ь и + ь„ц.

о3 1' п-1 «г 0 1 «-<

- 2У -

Принимая выраление

ihHÎ- ff«,'

у Çt) - j h et - 1Г ) u (T) d'ff - .. (7)

как предполагаем» модель исследуемого процесса , используем, правило Лейбница для вычисления производных d у / dt" функций

■ Ш

' У ( t) - \ Г ( 'С. t ) d'F

ait)

где a (t) и b (t) дифференцируемые функции переменной t , a f ( с , t) и "Ь Г ( <5 , t) / Ъ t (непрерывнь. по t и "6 .

Гогд-^ -,

■ÉB. + \ (V.t) {-t

dt J ait) <> t

Используя это правило , последовательно получим ,

Ai) - h(0) a(t) t \ --^--^uCiT) d<F

y(t) - hCO) J-J- U(t)' + f4ff- u(t-T) d<T

A л 4i t 31 / s

^ d2U ,1Ш ¿и ¿Ч&, r rk t-ъ)

y(t) - h(0) 1¥ + -a- -{f + ш u(t) + -¿-¿г- u(T) dT .........9.....

;n), ■ ¿''"'u Д(о) /"u ¿"~'h(ô)

V rt) - h(C) -H" u(t) +

i -------------u(S) dt

¡крь эти гкралкния -гадставкм в уравнение (б)

Г J'1'1 и-1

i!h(0) «■ МО) -jTvr * * h (0) u(t) * h ГО).

"!. i t <A t

ùic. -Г СО) uTt) M «<*> <И

Л) ¿t

Г téO) û(t) - h(0) u(h) + **) dtfl

■■i ! t' !

• нения :

u""1 (t) [a„h(oj + iT2(t)[ a0h(0) + a,h(0)j + 1Г3 (t) [aoh(0) + a,h(0) + a2h(0)j + ... + u(t) [aeh""2(0) + a,h""3(0) + ...+а„_2Ь(0)] + uít)Jaoh""1(0) + a^'^O) + ... +a h(0) +a h(0)] -r

(t) + a,h (t) + ... + a„_2h (t) + a^h (t) + anh(t)]u('S)dT - b0V(t) + b^u^Ct) + b2u"2(t) + ... + bn^ú(t) + bnu(t) Сравнивая подобные члены в обеих частях этого уравнения получим

• п-1

Ь0- 0 , Ь,- a„h(0) , b2- a0h(0) + a,h(0). ... .b„„,- a0h (0) +

rt-Я ' л. и « ^ •

a n (0) + ... -на n(0) , b - a h (0) + a.h (0) + ... + a h(0)

^ n-i .no • n-2

(8)

и травнеьие для импульсной переходной функции г.3п" (t) & a,h "1(t) + ... a^hCt) + an.^(t) + anh(t) - 0 (9) Здесь один из а^может быть выбран произвольно , например afl- 1. Найдем начальные условия для решения этого уравнения в явном виде при а - 3 , что наиболее часто встречается в практических задачах :

Ь(0)-Ц/ао

h(0) ~ С a0bt- а* "(10)

h(0) - С аоЬз+4Ь1+ aobia2+ а0а1Ь2) / а30 Так как в большнстве случаев h(0) - 0 , то из (10) следует , что Ь,- 0-. '

Дифференциальное уравнение , связывавдэе и RXAW

принимает следутоий вид :

+ + ... + aj^fr) + a„HR<y(T) + R (Я. -

b(R>~) + + ... t b„.,R^) + b„ R<x(f) (11)

" n in

Если найти производные d R.^ZT) /d'? и d RAXCE")/dT , то задача вычисления оценок a¡_n ь^сеодится к задаче решения системы линейных алгебраических уравнений . Для правильного расчета оценки этих производных необходима аппроксимироватв RX<CK) и RxyCS"). Так как нам необходимы лишь приближенные оценки а.и Ь-, то для

аппроксимации Я^Оь) не предъявляются особо жесткие требования. Напротив , аппроксимация К СС) должна производится особо точно, так как именно от нее зависит- окончательная точность оценок параметров восстанавливаемых динамических моделей —

При математическом моделировании кинетики сложных хими- - -ческих превращений , какими является большинство современных химико-технологических процессов , модель записывают в виде системы обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений кинетического закона действующих масс . Для решения задачи построения математической модели кинетики экспериментально измеряемые временные зависимости изменения кс^нцентрации реагирующих зеществ сравниваются с соответствующими теоретическими зависимостями , полученными интегрированием системы уравнений кинетического закона действующих масс , записанных в соответствии с гипотезой о механизме протекания химического процесса в виде системы уравнений :

Ну Й

" (п) \Г --" - XV. П - 1.2,3.....М (12)

й1

Количественной мерой_такого сравнения обычно служит остаточная сумма квадратов 0 (к) экспериментально измеряемых величин и рассчитанных в соответствии с ыоделыи Ь . {кЛ> :

« Л 2

<3 (к) ^ [ьэ£- Ьр.(кЛ)] <11

%

здесь к - вектор искомых констант скоростей ; концентра-

ция 1 - й составной части .

Очевидно , что искомые константы скорости определится из условия минимума !2(к) . По величине минимума ОС к) можно судить о соответствии гипотезы о механизме протекания химического процесса экспериментальным данным . Следует отметить , что отсутствие априорной информации о числе и виде химических реакций обусловливает необходимость проверки большого числа различных гипотез для выбора наиболее адекватной.. Решение этой задачи требует на кзддом этапе решения рада трудоемких задач вывода уравнений формальной кинетики для каждой конкурирующей гипотезы. Поэтому аь-'оматизацкя задачи формирования дифференциальных

уравнений кинетики е помощью некоторого алгоритма является не-отъеылшой частью разрабатываемой автоматизированной системы постррения математических моделей кинетики .

Исследование наиболее вероятного механизт протекания химических.реакций широко распространены , что обусловлено изучением разнообразных химических превращений , связанных с производством новых продуктов , необходимых для народного хозяйства . Ео всех этих случаях предлагаемые гипотезы о механизме химических превращений удобнее всего записывать в виде набора хи-мичеижх взаимодействий , определяемых стехиоыетрической матрицей Хпз-Для ввода и анализа этих гипотез в ЭВМ нами разработана система алгоритмов и программ , обеспечивающих автоматическое формирование и решение уравнений формальной химической кинетики без вмешательства в процесс решения задачи химика-исследователя. Рассмотрим подробно описание этих алгоритмов .

Для автоматического составления и решения уравнений кинетику предположим , что скорость з - й стадии химической реакции имеит следующую зависимость от концентрации реагирующих зе-

+ - , ¿1 1г Ь . г5 и

здесь и \гГ - соответственно скорость прямой и обратной реакций ; к^ и к]2 - константы скорости прямой и обратной реакций б - й стадии соответственно ; порядки реакций по компонентам В такой модели гашетики предполагается , что в -химической системе могут протекать шяо- , бн- и тришлекулярные реакции . Эта модель включаег в себя бодькей класс механизмов химических превращений в связи с тем , Что вероятность одновременного взаимодействия четырех компонентов очень незначительна по сравнении с другтн , учитываемыми моделью. ГЬказатели степени н индексы , з4 и ^ в этой модели определяется из матрицы стехиаметрическия коэффициентов по специально разработанному алгоритму . Для учета обратимости стадий рассматриваемой сложной реакции вводится вектор размерности з , элементы которого записываются "следующим образом если реакция в рассматриваемой стадии обратила. , то в соответствующем месте вектора ставится единица , если необратима - нуль . Множество Еекторов , образованное из параметров модели 1- ,1м . ]. и 3 формируют некотору

/ ' 1 »

матрицу Т^, где б - число стадий исследуемой сложной, реакции и ш - число столбцов структурной матрицы . '

В конце этого раздела приводятся разработанные наш раз-личные алгоритмы .управления нестационарными процессами производства с использованием эталонной модели вида импуасрой переходной функции и ее моментов ъ -го порядка.

В шестой главе подробно исследованы конкретные технологические процессы производства аммофоса как'Объекты моделирования и управления. Разрабатываются алгоритмы и системы управления отдельньми технологическими процессами путем получения моделей статики и динамики.

Таким образом , в результате исследований получены ряд методик и системы моделей , которые могут описывать функционирование разнообразных подразделений производственных систем . начиная от технологических агрегатов и аппаратов , и кончая административным управлением производственно-экономическими системами с учетом динамики изменения основных экономических показателей . Объединением всех этих моделей технических , производственных и экономических систем можно построить интегрированную систему обработки данных , позволяющей Езакмосвяьанво управлять всеми сторонами деятельности подразделений предприятия . яо дает возможность руководителям соответствующих подразделений оперативно реагировать на негативные последствия тех ига иных принимаемых решений и оптимально управлять на всех стадиях управления производством . Следовательно , после разработки методик и алгоритмов моделирования задач подсистем ' производственной системы на основе использования новых концепций технологии представления знаний совместно с обьгчной информационно? технологией можно перейти к составлению общей модели производственной системы с учетом функционирования в ней интеллекгуаяи-зированяой системы обработки данных . В такой системе имеются модели функционирования экономических подсистем в виде комплексов алгоритмов , имитирукиДих деятельность экономической системы и машинные программы , реализующий данные алгоритмы н?. децентрализованных сетях ЭВМ . Они .позволяют проводить своеобразные машинные эксперименты и при условии их существенной эффективности . .поЛученнье результаты исгут быть непосредственно внед-

- 34 -

рены в деятельность исследуемой производственно-экономической системы . Такие модели должны по возможности отражать почти все стороны ее деятельности - работу технологических .агрегатов , цехов , служб и деятельность верхних уровней производственной системы .В противном случае можно говорить о каких-то отдельных функциональных моделях , но не о модели производства в целом .

Такая модельная копия многоуровневой производственной системы должна быть и большой , и сложной , а поэтому трудно реализуемой на современных ЭВМ . Но учитывая , что прирост формализованного знания явно отстает от прогресса в вычислительной технике , можно со всей определенностью утвервдать о реальности построений таких моделей производства . Тогда модель может во многом избавиться от проблемы большой размерности и отображать производственно - экономические процессы во воем обзшрном многообразии »¡х логических связей в отличии от недавнего времени, когда модели были вынужденно локальными, упрощенными до важнейших зависимостей. Для достижения такой простоты "внешне" связи,ведущие к смежным производственно-экономическим процессам и малоинтересные с локальной точки зрения , включаются в модели самым минимальным образом. В настоящее время технически возможно включить в модель множество внешных связей , а это позволяет объединять модели в обширные комплексы, отображая таким образом структуру многоуровневой производственно-экономической системы как целостную систему и приближается к тай полксте , которая необходима для разработки ее всеобъемлющей интеллектуализирован-ной модели.

В предлагаемой модели управления многоуровневой производственной системой она рассматривается как обособленная экономическая система , связь с внешней по отношению к предприятию средой как по горизонтали , так и по вертикали учитывается в исходной информации .. Считается , что влияние вышестоящих управляющих органов на деятельность производственной- системы осуществляется через систему'показателей , нормативов , кредитов банка , налогов и т. п. Взаимосвязь производственной системы с пстребительями и поставщиками , влияния региональных условий производства отражается исходя лв ресурсов и трудообеспеченнос-та региона . Тахие расчеты проводится по заранее заданным тшс-

■ г '

% • .

вым правилам и таким образом имитируют фактические связи производственной системы с внешними производственно-экономическими системами . Например', моигт имитироваться поступление денеж -яых или материальных ресурсов от поставщиков или отгрузка к потребителям выработанной продукции и др . Реализация таких связей непосредственно не отражает деятельность производственной системы , а соответствуют потоку внешнего информационного сигншга, значительно влияющем на нормальное функционирование ее. Следовательно , реализация на ЭВМ интеллектуалиаированной модели многоуровневой производственно-экономической системы с учетом его связей , представленных в том ид» ином виде , предоставляет возможность исследовать основные параметры ее деятельности и технико-экономических показателей , правил принятия решений и т. п. Такая модель представляет собой динамическую модель , определявшую различные сторона деятельности производственной системы в процессе ее функционирования и взаимодействия с внешними организациями . Поэтому она ыожт дать в какой - то мере оптимальные состояния с точки зрения различных критериев оптимальности , например , максимизации темпов роста производственной системы по основным его показателям , максимизация степени выполнения основных директивных заданий выюстояших органов с учетом конъюнктуры рыночных отношений Это в свою очередь позволяет исследовать широкий спектр возможностей управления предприятиями и определить оптимальные идя близкие к нему значения некоторых показателей функционирования производственной системы , оценить правдоподобность и эффективность предлагаемых организационных , экономических , инвестиционных , технических и других изменений в производственно-хозяйственно;! деятельности .

Здесь необходимо отметить важность включения в интеллектуала ировапную модель производственной системы в виде интегрированной системы обработки данных так называемых обратных связей . которые не только поддергивают функционирование ее на но-тотпрой сгадли ее развития и существования , но .и обеспечивают огггитькое относительно заданных критериев функционирование за счет -»воезремеь.ного и правильного учета отклонений от нормальных величин параметров на всех уровнях управления .

- 36 -

В математической модели производственной системы должно найти свое место стохастичность , неопределенность знаний о некоторых сторонах ее деятельности , специфические особенности управления отдельными подразделениями , опирающейся' скорее на опыт и интуицию управляющего персонала и т.п. Сказанное выше относится- к существенным особенностям производственной системы, поэтому при решении поставленных задач используется математический аппарат статистики , нечеткой логики и различные правила зывода и аккумуляции знаний об управляемом объекте . Е некоторых случаях , например при решении задач с четко определенными алгоритмами - задач бухгалтерии, снабжения , проектно-конструк-торских отделов и других преимущественно использушся детерминированные алгоритмы .

Исходя ив вышесказанного . структуру интеллектуализиро-- ванной модели производственно-экономической системы можно представить состоящей из пяти основных блоков /см. рис.3 / :

- модели функционирования аппарата управления многоуровневой производственной системы ;

- модели функционирования предприятий и подразделений входящих в состав производственной системы

- шдели функционирования агрегатов , аппаратов , вспомогательных служб ;

- информационно-вычислительный центр , который наряду с аппаратом управления согласовывает и координирует работу зсех подразделений производственной системы ;

г модель внешних организационно-экономических и кредитных связей ;

Их информационная увязка и взаимодействие , указанное на рисунке показывает , что интеллектуализированная модель многоуровневой производственно-экономической системы в целом реализуется ка информационно-вычислительном центре , так как именно там сосредоточен весь информационный поток, циркудгируэдйй в производственной системе , а также реализезаны модели всех подразделений . с необходимыми для них базами данных в знаний з виде формализованных фрагментов знаний и опыта управления .

Таким образом , в предлагаемой структуре осуществляется децентрализованное управление во всех подразделениях производс-

' Р.ис. 3. Структура янталлактуалязировянноЯ аистами онтямального управлоняя функцяониртеаш'ом прояэводствзнлоЗ сяетечн

твекной системы с централизацией анализа на"информационно-вычислительном центре и централизацией процессов принятия решений на верхнем уровне управления производственной.системой . Следовательно , в этом случае мы имеем двухкратное резервирование , повышающее надежность функционирования организационно-экономической системы, и имитационную модель предприятия на'мошных вычислительных машинах информационно-вычислительной системы .

Оптимизация функционирования производственной системы осуществляется с использованием обобщенного критерия оптимизации , разработанного в данной работе . Следовательно , воедино собирая и используя все разработанные в даЕЮй работе методы и алгоритмы управления и моделирования можно осуществлять оптимальное управление функционированием всех основных подразделений многоуровневой производственной системы . что дает возмож-" ность управлять ев с учетом всего многообразия экономичесют и технических сторон деятельности .

В приложении приведены результаты опытно-промышленных испытаний разработанных систем управления , расчеты экономической эффективности от их внедрения , акты внедрения и передачи на внедрение научно-исследовательских работ.Представлены справки об участии автора в работе организаций по внедрению результатов работы и копии полученных авторских свидетельств на изобретения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главным направлением данной работы является совершенствование методов и систем моделирования и алгоритмизации информационно-вычислительных процессов в интегрированных системах обработки данных в многоуровневых производственво-экономкчеоких системах . При этом экономико-математическое и имитационное моделирование управляемых производственно-экономических процессов совместно с средстваш и методами искусственного интеллекта считается одним из вакаейЕнх средств повышения эффективности обпэственасго производства на всех уровнях ее иерархии - управлении ц а лрогдмлешюм производстве .

Тогеш образом , основные результаты работы , заключающиеся в котлекспои. подходе к алгоритмизации и моделированию раз-

кообразных производственно-экономических процессов при пострсе-или интегрированных систем обработки данных производствек-кыми процессами , можно кратко сформулирогать следующим образом :

1. На основе анализа работ по моделированию и управлению производственно-экономических систем выявлено , что,существуют ряд нерешенных проблем на отдельных, уровнях моделирования интегрированных систем обработки данных . В связи с постоянным усложнением структуры управления , расширения связей предприятия с родственными предприятиями , в связи с новыми условиями хозяйствования все более усложняются требования к системам управления и математическим моделям . Доказано , что именно при построений сложных иерархических систем управления -производственными процессами весьма актуальной является задача создания единого подхода к исследованию и моделированию информационно-вычислительных процессов .

2. Сформулирована постановка задачи и цель исследований, которая заключается б разработке единых методик моделирования я алгоритмизации для создания интегрированных систем обработки данных в-производственно-экономических системах , при этом алгоритмизация включает в себя разработку новых меидов и алгоритмов , математически:', моделей и подходов с использованием средств искусственного интеллекта и экспертных систем для достижения интеллектуализации систем управления производством .

3. Выявлены основные принципы моделирования информационно-вычислительных процессов в многоуровнегых ор1 акизг-'цкоа-1 о- э га но ми че с:сих и технологических системах и анатагировани ос-тавные методы математического моделирования процессов на разных ровнях иерархии производственно-экономических систем .

А. Рассмотрен к проанализирован круг- вопросов, связанных с эргаяизацией многоуровневой информационной базы для тлелировч-,!ия 1Я1формгга!онно-вычислит«дьньх процеосой ь мгю^оурсвиеьыг зроизводствешшх сизтгг-ах , в том шгл* основные ириицясь. , юдходы, структура :ш<?;с;р«зкиоюгай л вопросы ее ?.декьа:ного ¡родотавлэнкя . Г1гс.годоБ?.ки прс0лег&1.организации саъы вит/л ?ля различных уровней {уксцксш^эвавях ьроиьЕО/^'Тнейно-:^:. -;?СК0Й СРОЖД!

5, -Шкзако , '.'20 ¡"-г^отся ю-сжэстоо к«тру:ентйлм

- 40 - ,

средств разработки информационного обеспечения интегрированной систеки-.' обработки данных с использованием средств искусственного интеллекта к указано на целесообразность использования в таких случаях интегрированных систем с базами данных и знаний .

6." Указана важность использования эталонного' режима функционирования производственно-экономической системы для управления процессами в многоуровневых производственных системах и обсувдены его формы и методы представления . Осг-ещен необходимый в данном случае состав к структура алгоритмического обеспечения формирования эталонного рекима . Показано , что в качестве эталонной модели могут Сыть использованы разработанные методы и алгоритмы имитационного моделирования .

?. Разработан обобщенный критерий оптимальности функцкэ-- аирования производственной системы и информационная аодоль фун-кциокирования этой системы в виде скстеьи даЭДе-рсншальных уравнений для пяти основных факторов производства с процедурой статистического анализа показателей рассматриваемой производственной системы .

8. Показано , что с использованием предложенного алгоритма решения задачи идентификации При разработке математической модели , можно найти оптимальную структуру регрессионной модели на основе анализа приращений коэффициента множественной корреляции .

9. Разработаны и исследованы алгоритмы для построения математических моделей динамики производственных процессов в классе линейных стационарных дифференциальных ур<*внений , включающей аппроксимацию авто- и взаимокорреляционных функций е том же классе .

10. Показаны возможности использования полученных математических моделей и алгоритмов для управления нестационарными производственными процессами , сформулирог.ав задачу управления •как задачу слежения за параметрами эталонной модели .

11. Исследованы все технологические агрегаты процесса производства слошого минерального удобрения с целью разработки систем управления на основе математических моделей а алгоритмов управления •

1„. • Проведено исследование разработанных систем и анго-

пг.-:1; • • ' ; -гтель-

, п.. ^.'со .■• ^"¡"ггсогь пра-пилл; сочл- '■[.■■>■'■ г'срухтго '.".л .

[о. .:.Т>чг/рл 'лс^у; .--дели

■■'"я ::ро;га-

гоалтул!!;;-.луг'.г'лч/сжл с!'стс!'! у-;.том -.-i.-;; •• •;:■•/;•-

."оле.:.:;* олстем упрайлс-'йш , ,го;и-'?'1'.\:"Л-'Х .екяя-¡-о-окслонлчесл;':; псказчтвдд .

И. О;.'"л;:!:*? р. ираОоа::н!¿т.тсрсл .гтсг-'Т-ч л п;-;граимы :;.лр'>гг':г,р:.тс;.,г.-'4 л Рг-'иу*.~ -и-п ':: о1; программ ЛИ сЧ-еиубглз: * гбскгатан . Еи пса:,- згегл ;« сгезибп улгпвле-яил прллззоде'пенкы/и процоссагл по."•"/• сатсрсхггс сви-

детельств на кзоброгеяия .

Основнкэ положения диссерташюипоП работы иагми отражение в следующих работах автора :

1. .Алгоритмы и программы решения прямой и обратной задачи. математического моделирования кинетики химических процессов. Сб. "Алгоритмы", был. 35, Ташкент, 'РКСО АН УзССР, 1978, с. 3-10. < Соавт. К Г. Гонтарь).

2. Программы решения задач нелинейного программирова-кия. Сб. "Алгоритмы", вып. 34, Ташкент. РКСО АЛ УзССР, 1973. с. 33-37. (Соавт. Б. А. Захидов).

3.0 численной процедуре статистического анализа экспериментальных данных по кинетике химических процессоз. Вестник Московского университета, сер. 2, т. 20, М 4. 1979, с. 312-316 (соавт. Е Г. Гонтарь и-А. М. Евсеев).

4. Оценнн-лние и планирование экспериментов а нели -. нейкых уравнениях кинетики. Сб. "Алгоритмы", сып. 37, тапгент,

РКСО АН УзССР. 1979, с. 71-77 (соавт. В. А.Захидов и ЫГулямов).

5. Программы оценивания параметров нелинейных моделей симплексным кетодом. Сб."Алгоритмы", вып. 41, Ташкент, РйСО АН УзССР,. 1300. с. 06-100 (соавт. В. А. Захидов).

•1 йтредсдеяиэ зна;цаюстн гехиолопг-кстах параметров в П1я?,.ппод;гзо аамсфооз. Сб. "Вопросы гайчриэ'ГЖ!", зип, 109, Гаггс?иТ, РКСО АН УзССР, 1980, с. 60-72 (соазг. '!>. А. Ту^яганов а Б. Л. Сеидов).

7. Построение «атеаатической модели процесса ггкэлачи-

ваши калийных солей. Сб. "Вопросы кибернетики", вып. 112. Ташкент. РКОО АН УзССР, 1980, с. 49-54 (ссавт. ЕЛ- Исламов и Б. А. Захидрв).

8. Щзограммный комплекс задач моделирования и управления в АСУ ТП производства аммофоса. Труды II Всесоюзной конференции "Математическое,алгоритмическое и техническое обеспечение АСУ ТП", Ташкент,1989, с. 51-52 (соавт. К А. Захидов).

9. Адаптивная система оптимального управления процессом производства Э$К. Сб. "Седьмая республиканская школа молодых ученых и специалистов по АСУ и автоматизации", Ташкент, 1981, часть 1, с. 52 (соавт. Б.А.Захидов).

10. Автоматизация обработки данных при кинетических исследованиях. Сб. "Хроматографические процессы, их применение в кинетике и катализе, автоматизации измерений", III Всесоюзная конференция.-Галкент, 1981.-с. 46. (соавт. Б. А. Захидов).

11. _ Алгоритмизация построения математических моделей дейст]цтовдх"технологических объектов. -Сб. "Вопросы вычислительной а прикладной математики", вып. 67, Таякент, РИСО, АН УзССР. 1981.-с193-99 (соавт. Б. А. Захидов).

12. Получение динамической модели процесса производства ЭФЕ. -Сб. "Вопросы кибернетики", выл. 115, Ташкент, РИСО АН УзССР, 1981,-с. 104-112 (соавт. Б. А. Захидов, Ф. А.' Туляганов).

13. ^тематическое моделирование технологического процесса получения ЭЖ. -Сб. "Методологические и прикладные ' аспекты системы автоматизированного пректирования",-Ташкент, 1981.-е. 37.

14. .Моделирование и выбор критерия оптимальности процесса получения ЭФК. -Сб. "Вопросы кибернетики",вып. 117.-Ташкент, РИСО АН УзОСР, 1932. -с. 50-55.

15. Программный комплекс для построения статистической модели ХШ.-Сб. "Восьмая республиканская школа молодых ученых 1 специалистов по АСУ и ■ автоматизации проектирования". -Таикент, 1932.-е. 95 (соавт. Р. П. Саляьаов).

16. Программа выбора значимых параметров при построении модели статики. -Сб. "Алгоритмы",вш. 49. -Ташкент, 1982.-с. 56-59 (с.

.. авт. Х.У. Умеров).

171 Адаптация параметров САР при функционировании АСУ ТП.-Сб. "Вопросы кибернетики",вып. 124.,Ташкент.РИСО АН УзССР, 1983

-с. 40-44.

18. Об использовании метода моментов для адаптации систем управления.-Сб. "Вопросы кибернетики", вып. 125, Ташкент,РИСО АН УэССР,1984. -с. 57-60 (соаат.Г. Ш. Зскиров).

19. Методика прогнозирования технологических параметров моделями динамики. Девятая республиканская школа :,-галодых ученых и специалистов по АСУ и автоматизации проектирования. Ташкент, 1984. -с. 66 (соавт. Р. Д. Садямов).

20. Восстановление динамической модели по корреляционным функциям.-Сб. "Вопросы кибернетики",N 27,1984,Таскент, РИСО АН УзССР.с. 72-77 (соавт. Ф. А. Туляганов,Р. Д. Салямсв).

21. Об одной методике выбора структуры математической модели статики. -Сб. "Вопросы РАСУ", вып. 38, Ташкент, РИСО АН Уз ССР, 1985,-с. 12-18 (ссаат. Г. Ш. Закиров, Д. X Турсунов).

22. Восстановление динамической модели объекта при трудности непрерывной регистрации выходной переменной. -Сб. "Вопросы вычислительной и прикладной математики", H 78, 1985, РИСО АН УгССР. -с. 136-143 (соавт. Б. А. Захидон, Р. Д. Салямов).

23. Прогнозирование и моделирование технологических процессов. -Сб. науч. трудов ФРЭА "Автоматизация проектирования", 1985, -с. 59-61 (соавт. Б. А. Захидов).

24. Алгоритмизация построения математических моделей непрерывных технологических процессой. - Ташкент: 1986.-6, 6,5

п. л. (соавт. Г. Н13акиров).

25. Алгоритм оценивания и планирования экспериментов для нелинейных моделей. -Сб. "Алгоритмы", вып. 69, Ташкент, РИСО'АН УзССР. 1986, -с. 62-69 (соавт. Д. X. Турсунов).

26. Применение алгоритма динамической лпнеаризагын для нелинейных систем. IY Веесоюньй сешнар по методам синтеза и планирования развития структур социальных систем. 1987, Ташкент

( соавт. Д. X. Турсунов, Б. А. Захидов).

27. Восстановление динамической модели для нелинейной системы. -Сб. "Еопросн кибернетика", N 134, 1987, Ташкент, РИСО АН УзССР, -с. 85Г88 ( соавт. Б. А. Захидов, Р. Д. Садяиов).

28. Вопросы развития АСУ ТО производства аьмиака в ЧТО "Элзктрохигшром". Есесогпкая научная техническая конференция "АСУ ТП производство/и непрерншюго и иепреризного дискретного

-44 -

nm¿".-M.:- 1Q87, ЦНИИЕА (соавт.. Д. Г. Садыков кд&).

29. Косвенное измерение и прогноз параьфтров технологических-объектов. Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции ИЙС - 87, ТашШ, Тащкект, 1987, часть I, (соавт. Д. X. Турсунов).

30. Алгоритм оценивания кинетических констант. Сб. "Алгоритмы", Ташкент, РЙСО АН УзССР, вып. 64, 1987, с. 72-78 (соавт. Д. X. Турсунов).

31. Разработка алгоритма самонастройки с использованием эталонной модели. -Сб. "Вопросы кибернетики", Ташкент, РИСО АН УаССР, вью. 135, 1987. -с. 92-96 ( соавт. Р. Д. Салямов).

32. Прогнозирование технологических параметров в непрерывных производствах. Известия АН УзССР, 1988, N 5, с. 18-21 (соавт. Р. Д. Салямов, В. А. Захидов).

33. fe которые вопросы создания сети АРМ в составе ИАСУ. . Теаиоц докл. в научно-координационной совещании представителей- исполнителей по проблеме "Разработка и внедрение многоуровневых ИЙСУ в народном хозяйстве", Ворошиловград, 1988, (со-

с авт.|Д.Ы.Каш50в). .

34-Применение нелинейного программирования и оптимизации в управлении. VII международный семинар ШЕ, 1988, Тбилиси, с. 126-127- (соавт. Б. А. Захидов).

35. БИРС в области создания ПО АРМ. Шжаузовская конфе-ревцЕЕ "СоверпенствованЕз методики преподавания по ВТ и вопросы обработка информации", Ы.: 1988.

36. Технические средства моделирования и управления при аэтошэизации технологических процессов. В сб. Технические средства АСУ, "Tas«HT, 1CS8, с. 17-24.

37. Алгоритма шдзлйровання и управлзюш технологическая Гфоцессша. -Т: 1389,- 6,74 п.д. (со-азт.Б. А.Захидов).

28. Ciísreisa упразленна технологичоскаш процессам!, основанная на нспогьзовашга зЕаккй. XI Всесоюзное совещание п: прсйламаа ущашэйш.-Тшкан?,'1989.-с.7-8.

- i 32. йщрзт дкааыическкх шделей объектов управления методов дифференциальной аппроксидада. -Сб. "Вопросы кибернетики", • ЕшЧкслйтельная техника, в увравлзши, вып. 139, Ташкент, РКСО АН • УзССР, 19Ó9.-C. 1D5-112 (соавт. Г.Ш.Закиров, Д.XТурсунов).

40. Основные принципы разработки автоматизированной об-

работки информации для нижних уровней фузкшкжирования ИАСУ ПО, Сб. АСУ, Тал¡ПИ, Ташкент, 1991 г. . '

41.06. одном подходе к определению кинетических парамет-' • ров 'биохимических _ реакций при построении АСУ ТЕ Сб. "Известия АН УзССР', 1986, HI, сер. техн. наук.-с. 13-16. (соавтор. Закиров Г. И).

42. Имитационное моделирование .информационно-вычислительных" процессов и ИАСУ. Тезису докладов ШС'^представителей ВУЗ-о в соисполнителей по проблема "Разработка и внедрение ЛАСУ в народном хозяйстве", ТапИНХ, 1990 г. (соавтор Камягюв Ш.Ы,).

43. Интеллектуализированная модель ЙАСУ производственными объеди1?снияш1 Тезисы докладов НЕС представителей-ИЗта-ов соискателей по проблеме "Разработка и внедрение ИАСУ з народном хозяйстве", ТайШХ, 1980 г. *

44. Обработге* данных в управлении . Т., йгхнаг, 1992, 20,0 п. л. ( соавторы Гулямов С. С. и Абдуллаев А. Я )

45. The paraistrical adaptation algorithms of automatic control sisters (ACS). 7. th IFAC ^Vforkshcp on "Control applications of Nonlinear prograssaiR? and optimization. Tbilisi, USSR, 21-25 June, 198a, tbscos?, 1S83.

Zakhidcw B.A., Ayupow R. Kh., USSR, pp. 126-127.

46. Algoritralzation of the construction of mathematical models of continuous technological processes.. Zentralblat fur Mathesatic und. Ihrs Grenzgebiete. Kiathessatlc Abstracts. Band 626,. Mai 1988, Berlin, pp. 344, Zakirov G. Sh., Ayupow R. Kh.

В совместных публикациях постановка Г^алгсриТ мы решения задач и разделы , относящиеся к тематике диссертационной работы, принадлежат автору .

АННОТАЦИЯ

« Ьг

Ушбу илмий ивдинг асосий йуналиаи булиб , куп бос^кчли ш^гис-одий кнлаб чккдржс системалгрининг интеграллааган бои-од>ув яараенларига хос Султан усудлед? ва математик ьяделларякнг янги турларини гашаб чза^яа хизмат к^ладн. Бу хода .бопйарзлувчи ин^исодий шпаб чга^аркя система-арининг математик ва ¡кдагацион шдедлаштирилнши сунъий интеллект усуллари билая.биргаликда амадга опирилади , хакда катшокй ишгаб ип^ариш жарзёкияи унилг

^ар бир босирчидаги самарадорлигини оширига учун асосий восига-лардан бири.булиб хизмат ^идади, И^тисодий ишлаб чик^ркш систе-иаларини ыоделлашгириш ва бош^аришга мулжалланган илмий хаыда аыалий ииларни чук,ур таз^лил цилиш натижасвда интеграллашган автоматик .бошкррув систешлари ташкил 1у«лиш сохасидаги моделлзш-тириа , автомаглаштириш , бащз.рш , алгоритмлаштириш ва бошка масалаларга оид бир ^атор хали х,ал кшшкмаган масалалар мавкуд-Л5ГГИ аник^аб олинади. Бунда шу нарса аен булдики , бошкррув ме-ханизмлари ьзукамшллашган сари корхонанинг бош^а , уз йуналилш-га мавсуб объект дар билан ало^аси кенгайкши ва хужалик юритиш-нинг янги усуллари хаётг-а тадбиц н^лкнижи билан математик мо-деллар ва Согв^арув системаларига булган талаб хам борган сари ыураккаброк була боради . Щунинг учун здам ишлаб чж^аришни боц-^арипгшшг ыураккаб иерарху системаларини танкил этганда , мо-деллаштирш ва информацией боиг^арув караёнларини урганишнинг энг мш-^садга мувофи^ йуналишни ташкил актуал маеалалар-

дан бири О^либ хизмат килади . Еу мак;садни амалга ошириш учун упЗутикий кщда бкринчи навбатда информацион-хисоблаш жараёнла-рши шдеддаотирйЕ учун зарур булган куп бсск^ичли информавдон база тшагад ^ялиш касалалари урганклиб , таз$лил ¡^илкнади . Бунда удйу базани тапккл ¡рипт учун зарур булган асосий принциплар, ййкшшаар , асослар, кнфоршсюн базанинг тувшши хусусият-лари ва унинг хаэтви тугри акс эттириш маоаладари куриб чин^ла-дк . Билимлар базасини ^алдай танзегл г^линиии ва у з$ар бир бос-(^гчда бош^аларн бшкш цандай муносабатда булини х,ам урганилади .

•К^исодкй ишшб чш^аршя систеьсаларини 'бош^аришни урган-ганда , ьталон холда берилган шделни шматки хам му^имлигини таъкидлаС уиинг ифадаяаниа холатлари ьа усуллари хрм куриб чикилади . Увбу холда аарур булган алгоритм« ва програмлазий теьшют шсалаларнни чу^ур ургаииа гатетасида , эталон моде л снфатЕда шааткзиаш мушин булган зшлма-хил усуллар ва алгор-ритмлар твюшф.гдшзади ва тад>щ этилади . Ыавзвд идентификация »гаоалаларнни ечишга ежониет берадаган алгоритмларни ишла-ш ваткшгада, куп улчамли корреляция козффвдкентининг орттир-ьаларивп ^ксоблаш ор^али регресскон шделшпа- оптимал тзгуилкши-Еи тошшни ашлга, оекрадигаи йнга усул ишлаб ва унинг

гщраУ~а мувофй^аиги Сар ньча ¡¿¿ооллар ор!^али курсатиб берчлади.

Иилаб чи^ариш жараенларининг динамикасини урганишга ва уни Оош^аршга имкон берадигэн динамика математик 1 моделларини топишнинг хам бир неча хил алгоритмлари ишлаб чш^илган ва урга-; нилган . Ушбу моделларни ¡у/риш гяараени" авто - ва узаро корреля1: ция функцияларини аник; аппроксимация (^аишнинт янги усули opi^a-' ли амалга оширилади . Бундай усуллар .масала ечипг анш^лигини бир неча барсбар оширишга имкон беради .

. -Ишлаб чи^лган моделлар ва алгоритмларки -гсплаткш натилз-сида стационар булмаган иплаб чга^арит тараёнларкпи оптимал боа-^эрии имкснини берздчган янги »зтемаггик усуллар ва вягоритнжар яратилгаи , бунда богч^руз incajacir эталон исдед куртастачларя-га мослгжз ор^али суэдга опяркг-эди . Щору,??, курсгтнлгзн ш-деялагатиптннг янги математик усуалари , бокрруг скстемаггр:! вд аг.горжмлар;шнг са&арадордпгя, уларки ^вссЛта i-зкптгаси ер-тчидэ моделлатфии оргрли чукур •текшгрхл'Сй . УШЗ'у тадк^к, за гекяярув zsrasfi чя^этап усуатаржат туррил^гг;?";! ?y"a ксботлзб 5ергг>н . И'хпгаг охиргя булмца в^орздв аЗгяЗ ^гилггя яодегязя-гирт-сшот мгяежнас усулларп , а^то-.кгга бсп-рруз еготекмарз ва алгорнтмдар ерда'зда куп бсс^{чза 'гй^гисодй пплзб «ядсаркз :ис?екадар::н?. ооттоэд бои^арюта ?»аэнка? борадигет аэтоюгааэ-г прилган бси^арув сястемзекнинг реяаси гадаб чтрлгйя булпб , ¡табу система йателдзктуал информация базаси ердаьзща пагагга гула им:сояият ярагаб беради .

R Е Z U И Е

The rain direction of this dissertation is the inprovennnt of nwthods and systerrs of rode11 ir.j and il^critriizaticn of infor/raticnal-cilculat ion processes in integrated systerrs of processing data at the" nany level jroductlon-eccnomlcal system. In- this case ' the iconomical-rcthemathical and imitation modelling of guided jroducticnal-eccnonic processes , alonj with яveiis ¿hd methods if aitificial intellect system is considered to be one of the y>st important irsans of rising effeclcncy of public production it all its levels - in the nsnsjeront and in tr,3 production system . ,

On th? bs?is of analysis сГ say works cn rradellirs aid enajemnt .of productlcn-sccncnuc systems tt is four id out ,

that nowadays there are many unresolved problems at different

levels of modelling of Integration systems of data processing .

In connection with the constant complication of management

structure , widening of an enterprise vith other related

enterprises and in connection with new conditions of organizing

the economy tha requirements to the manage rrant systems and

mathemathlcal nodeIs become complicated . It is shown , that it

is durintr the construction of complicated hierarchical systems

of Ean^pement of productlonal processes that more actuality the

problem of creating a unified approach to the investigation and

modelling of informational-calculation processes Is extremely

topical urgent .

% have considered and analyzed a range of problems ,

connected with the organization of multilevel

informational-calculation base for modelling

,inforrastlar^l-calculation processes in multilevel production

systens , including the basic principles , methods, structure

of informational base, and the problems of Its identical , o

representation. The probleins of organization of knowledge base .for different levels of - functioning of production-economic systea have been investigated . In this dissertation we've showr the Importance of using the standart regime of functioning productlonal-eccnostlc systems for the management of processes in the multilevel productlonal systems. Its forms and' method: of presentation have been discussed .

The composition and the structure of algorithmic supply cf the formation of standart regime which are quit* rooessary in this case have been shown .'It has been shown : that the developed methods and algorithms of imitatlona ' Erodalltng can be- used as a standatt model . to've also shown that with the use df suggested algorithms of solutlo of th® problea of identification in the process of develo Esnt of & msEthese&ical model it is possible to find th optixeL structure cf a regressive model on the basic of snails cf increowrifc of th^ coefficients of multllinssr correllatior Tte algorithms for building nathairstical ■ node Is c dynamics cf productlanal processes in the class of linear ar

stationary differential equations . which including1 the approximation of auto - and inter-correlation functions in* tha sane class have been developed and Investigated .Sfwwn are the. possibilities of using obtained mathematical - models end algorithms for the management of nonstacicnsry Hfcductional processes , havi-n? formulated the task of managensnt as a. task of watching parameters of a standart nodel .

• "We've investigated the developed, systess^and algorithms of management by mode11 ins their work in the computers , which' has shorn their sufficient effoclency and correctness suggested structures of rcnajjsnnnt .

In the end of our rark ue've dovolopid tho structure of intellectulissd nodel . of cptlral ssnegessnt of functioning iPilti-level product 1 onal-econc:r,tc system *cn tto basis of developed rathenathical rrodels and systems of sr.n.73erant . . which support technical and econcr.ic factors .

riQAnitCAHO B nf-HATb 06>l0.$2>r. «POPMAT 60X84 1/1«. OetEM n.n. TWP. iDD 3AKA3 ISS Tttft. Tr3S '¿A. y3GEKMC1AHCKAS,43