автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Совершенствование технологии сопровождения программных изделий (на примере создания специального математического обеспечения регрессионного статистического анализа в автоматизированных системах управления)

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

1.1. Особенности развития программного обеспечения на современном этапе

1.2. Направление совершенствования организационно-технической системы сопровождения программных изделий

1.3. Определение путей повышения эффективности технологии сопровождения. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ВЫБОР МЕТОДОВ И РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ПО

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ СОПРОВОЖДЕНИЯ.

2.1. Определение нормативов технологии сопровождения программных изделий регрессионного статистического анализа

2.2. Выбор алгоритмического обеспечения технологии.

2.3. Проектирование инструментальных средств технологии.

2.4. Создание пакета прикладных программ, автоматизирующего выполнение технологических операций.

ГЛАВА 3. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИЙ СОПРОВОЖДЕНИЯ

3.1. Анализ эффективности услуг по сопровождению

3.2. Использование технологии сопровождения при разработке специального математического обеспечения автоматизированных систем управления.

3.3. Определение направлений дальнейших исследований. III

В решениях КПСС и Советского Правительства указывается на необходимость повышения производительности труда в отраслях общественного производства [2] . Одним из направлений решения поставленной задачи является реализация крупномасштабной программы применения в народном хозяйстве вычислительной техники и создание на ее базе формализованного аппарата переработки информации в виде автоматизированных систем управления (АСУ).

В последние годы прослеживается устойчивая тенденция повышения удельного веса затрат на программное обеспечение в общем объеме работ по созданию АСУ. Важнейшим направлением в решении проблемы снижения затрат является внедрение на вычислительных центрах страны типовых программных средств из состава отраслевых и межотраслевых фондов алгоритмов и программ. При этом ключевым вопросом, определяющим эффективность применения типовых программных средств, является уровень организации их сопровождения. Работы по сопровождению программного обеспечения АСУ предусматривают исправление ошибок, поддержку его в актуальном состоянии, адаптацию программ к реальным условиям конкретного объекта, его развитие и доработку. Централизованное обеспечение объектов народного хозяйства типовыми программными средствами через систему фондов алгоритмов и программ приобретает характер промышленного производства, а сами типовые программные средства получают статус программных изделий (ПИ). Важность работ по развертыванию индустрии производства программного обеспечения подчеркивают решения Советского Правительства: ПИ признаны продукцией производственно-технического назначения [.3^ .

В свете задач индустрии программного обеспечения работы по сопровождению ПИ приобретают характер промышленных услуг. Только фонд научно-производственного объединения "Центрпрограммсистем" ежегодно осуществляет сопровождение около 250 типовых программных средств и обеспечивает их внедрение более чем на 900 объектах народного хозяйства 66 Министерств и ведомств.

Свойства программного изделия (результат коллективного труда, обладание стоимостью и потребительной стоимостью) позволяют рассматривать его как общественно-полезный продукт наравне с продуктом сферы материального производства, обобщать и, по возможности, использовать опыт промышленного производства. Однако, при этом следует учитывать специфику ПИ, которая не позволяет непосредственно переносить опыт промышленного производства в сферу создания программного обеспечения, а именно: отсутствие физического износа и быстрое моральное старение, необходимость сопровождения ПИ при внедрении в конкретные АСУ. Здесь существенно проявляется двойственность труда разработчиков программного обеспечения АСУ: с одной стороны сопровождению ПИ присуща научно-исследовательская специфика, творческий поиск и обоснование оптимальных решений, а с другой стороны процесс труда и его результаты оцениваются технико-экономическими показателями, характерными для промышленного производства (производительность труда, качество и надежность продукции и т.п.).

Рост потребности в типовых программных средствах, обусловленный проникновением вычислительной техники в самые разнообразные сферы деятельности человека, выдвигает задачу совершенствования системы сопровождения программного обеспечения. Повышение эффективности производства в любой отрасли промышленности достигается прежде всего за счет внедрения более современных и экономичных технологических процессов. На актуальность задач по внедрению новых, прогрессивных форм технологии в промышленном производстве указывают решения Партии и Правительства по основным направлениям социального и экономического развития СССР [2]. При ориентации на конечные народно-хозяйственные результаты промышленного. производства итоговым показателем является выпуск новой продукции, но в еще большей степени определяющим - совершенствование технологических процессов. Интенсификация технологических процессов - это и темпы, и продукция, и снижение затрат [95]. Долгое время интенсификацию промышленного производства пытались обеспечить главным образом путем выпуск^, новой техники, наращиванием производственных форм. Это направление интенсификации производства не может быть надежным - самую современную и высокопроизводительную технику можно поставить в такие условия эксплуатации, что она не будет давать реального эффекта. О том, что это так, свидетельствует факт постоянного снижения фондоотдачи, то есть обобщенной производительности фондов. Актуальной становится не новая техника вообще, а только та новая техника, которая меняет технологию - новая технология. Поэтому для решения проблем совершенствования системы промышленного сопровождения программного обеспечения АСУ актуальными являются исследование и разработка новых форм технологии сопровождения ПИ, направленных на повышение производительности труда.

Особую актуальность имеют вопросы сопровождения ПИ, реализующих экономико-математические методы (ЭММ). Отраслевыми руководящими методическими материалами по разработке АСУ всех типов рекомендуется иметь в составе специального математического обеспечения от 50 до 70% задач, выполняющих экономико-математические расчеты.

Особо следует остановиться на внедрении ПИ, реализующих методы математической статистики. Проблема исследования и обобщения статистической информации тесно связана с задачами совершенствования управления народным хозяйством и отличается особой актуальностью. В.И.Ленин, говоря о роли статистики для управления народным хозяйством страны, отмечал: "Целый ряд вопросов и притом самых коренных вопросов, касающихся экономического строя современных государств и его развития, которые решались прежде на основании общих соображений и примерных данных, не может быть разрабатываем сколько-нибудь серьезно в настоящее время без учета массовых данных, собранных относительно всей территории известной страны по одной определенной программе и сведенных вместе специалистами-статистиками"

Целью диссертационной работы является выбор и обоснование путей совершенствования технологии сопровождения ПИ, направленных на повышение производительности труда при создании специального математического обеспечения регрессионного статистического анализа в АСУ на основе применения типовых программных средств.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения. Термины настоящей диссертационной работы выдержаны в соответствии с определениями ГОСТ и ОСТ Минприбора СССР.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование проблем разработки программного обеспечения АСУ с использованием ПИ показало актуальность решения задач совершенствования технологии их сопровождения как важнейшего направления повышения эффективности процесса разработки специального математического обеспечения. В целях активного использования в прикладных целях накопленного потенциала программно-разработанных экономико-математических методов определена практическая значимость вопросов повышения эффективности сопровождения ПИ регрессионного статистического анализа. Критическое рассмотрение сложившейся структуры процесса поставки и программной поддержки ПИ с позиций промышленного производства программного обеспечения позволило выявить направление и пути совершенствования организационно-технической системы сопровождения ПИ.

Обобщение данных хозяйственной деятельности ЦФАП НПО "Центр-программсистем" позволило формализовать в виде графовой модели человеко-машинную систему технологии ПИ. Статистическая информация по результатам внедрения ПИ прикладных статистических расчетов предоставила возможность рассчитать опытно-статистические нормативы трудоемкости технологии процесса ПИ регрессионного статистического анализа. Анализ трудозатрат на сопровождение показал, что эффективным путем их снижения является автоматизация выполнения наиболее трудоемких технологических операций.

В целях повышения производительности труда при сопровождении ПИ разработан программно-алгоритмический аппарат, автоматизирующий реализацию определенных этапов технологии. При создании такого аппарата выбрано и обосновано алгоритмическое обеспечение процесса выполнения технологических операций, разработан технологический инструмент - ППП "ПАРИС" - позволяющий автоматизировать процесс построения регрессионной модели при сопровождении ПИ. Результаты выполненных работ отражены в [71, 73-80].

Апробация положений по совершенствованию технологии сопровождения ПИ регрессионного статистического анализа произведена при разработке специального математического обеспечения АСУ в рамках научно-исследовательских работ по теме "Фонд программ АСУ", выполняемых в НПО "Дентрпрограммсистем". За счет внедрения усовершенствованной технологии сопровождения на объектах народного хозяйства получен и подтвержден экономический эффект в размере 92.2 тыс.руб.

Определены направления дальнейшего развития работ по совершенствованию технологии сопровождения, связанные с выявлением скрытых резервов службы сопровождения и оптимизацией ее ресурсов на базе математического моделирования технологии сопровождения, расширением диапазона охвата решаемых технологией задач, технически-обоснованным нормированием операций технологии.

Проведенные исследования и разработка позволяют отметить основные результаты и выводы:

- определены нормативы трудоемкости сопровождения ПИ регрессионного статистического анализа в АСУ;

- разработаны технологические карты по сопровождению и спроектирован программно-алгоритмический аппарат, обеспечивающий снижение трудозатрат при создании специального математического обеспечения АСУ;

- разработаны инструментальные средства (в виде пакета прикладных программ "ПАРИС"), позволяющие автоматизировать выполнение наиболее трудоемких технологических операций по сопровождению ПИ; .

- выбранные технологические решения апробированы при сопровождении ПИ на объектах отраслей народного хозяйства;

- обобщен практический опыт применения усовершенствованной технологии сопровождения и определены направления перспективных исследований по совершенствованию технологии сопровождения ПИ: создание обобщенной технологии сопровождения, учитывающей оптимальное распределение ресурсов службы сопровождения, многообразие сопровождаемых ПИ и широкий диапазон решаемых с их помощью задач специального математического обеспечения АСУ.

1. Афифи А., Эйзен Статистический анализ. Подход с использованием ЭНЛ. - М., 1982. - 488 с.

2. Бард И. Нелинейное оценивание параметров. - М.: Статистика,1979. - 349 с.

3. Болч Б., Хуань К.Д^, Многомерные статистические методы дляэкономики, - М.: Статистика, 1979. - 317 с.

4. Боэм Б. и др. Характеристики качества программного обеспечения. - М.; Мир, I98I. - 208 с.

5. Бутаков Е.А. Методы создания качественного программного обеспечения ЭШ. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 232 с.

6. Вельбицкий И.В. Технологические линии производства программ.В сб. тезисов Всесоюзной конференции "Технология программирования". Пленарные доклады. - Киев, 1979, с. 31-35.

7. Гвардейцев М.И. и др. Специальное математическое обеспечениеуправления. - М.: Сов. радио, 1980. - 536 с.

8. Р.Гласе, Р.Нуазо. Сопровождение программного обеспечения.М.: Мир, 1983. - 156 с.

9. Глушков В.М. Введение в АСУ. - Киев, Техника, 1974. - 320 с.

10. Гроп. Д. Методы идентификации систем. - М.: Мир, 1979.302 с.

11. Дайитбегов Д.М., Калмыкова О.В., Черепанов А.И. Программноеобеспечение статистической обработки данных. - М.: Финансы и статистика, 1984. - 192 с.

12. Дал У., Дейкстра 3., Хор К. Структурное программирование.М.: Мир, 1975. - 247 с.

13. Ершов А.П., Ильин В.П. Пакеты программ как методология решения прикладных задач.-В кн.: "Пакеты прикладных программ: проблемы и перспективы": Сб. статей АН СССР. - М.: 1982, с. 4-18.

14. Жуков В.В., Азеев А.А., Егельский А.И. Организация работ вфондах алгоритмов и программ. - М.: Статистика, 1980. - 72 с.

15. Иванов А.П., Тычина Н.В. Моделирование процессов разработкии сопрововдения программ в вычислительных центрах.-Приборы . и системы управления, I98I, № 8, с. 3-5.

16. Ивахненко А.Г. Новые акценты в теории самоорганизации моделей. - Автоматика, I98I, № б, с. 48-60.

17. Кирсанов В.Ф., Романовский А.Б., Юрченко В.М. Анализ и обобщение опыта сопровождения автоматизированной системы производства программ СИНТЕРМ,-Управляющие системы и машины, 1980, № I, с. 21-24.

18. Кендал М. Дк., Стьюард А. Статистические выводы и связи.М.: Наука, 1973. - 899 с.

19. Конакчиев П., Смагин А.В. Об определении потребностей народного хозяйства социалистических стран в средствах вычислительной техники,- В сб.: Вычислительная техника социалистических стран.-йзп. II. - М,: Финансы и статистика, 1982, с.8-16.

20. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. - М.;Мир, 1978. - 432 с.

21. Кузнецов B.C., Тихомиров В.П. Организация сопровождения программных средств автоматизированных систем управления в СССР,В сб.: Вычислительная техника социалистических стран., Вып. 7. - М,:.Статистика, 1980, с. 99-103.

22. Куприянов В.П. Исследование организационно-экономических условий разработки и применения технологии программных.изделий: Диссертация кандидата экономических наук»,-МЭСИ, 1983, - 220 с.

23. Куприянов В.П. Принципы построения технологии сопровожденияпрограммных средств.-В сб. тезисов Международной научно-технической конференции "Программное обеспечение ЭВМ", секция 2,Калинин,.1984, с. 73-74.

24. Лахтин Г.А, Экономика научного учреждения. - М.: Экономика,. 1979. - 207 с.

25. Ли Т.Г., Адаме Т.Э., Гейнз У.М. Управление процессами с помощью вычислительных машин. Моделирование и оптимизация. М.: Сов. радио, 1972. - 250 с.

26. Липаев В. В. Качество программного обеспечения. - М.: Финансыи статистика, 1983. - 263 с.

27. Малые Э Ш и их применение. - М.: Статистика, 1980. - с. 231.

28. Мартин Д^ 1. Автоматизация обработки данных без программистов.- София, СБНИПИ "Интерпрограмма", 1982. - 403 с.

29. Математическая статистика, - М.: Высшая школа, I98I, - 371 с.

30. Математические методы в планировании отраслей и предприятий/Под ред. И.Г.Попова. - М.: Экономика, 1973. - 375 с.

31. Методический материал "Прогнозирование развития программногообеспечения и комплектование фонда программ АСУ".-Книга 2. Калинин, НПО "Центрпрограммсистем", 1983. - 130 с.

32. Мрочек Б. Генеральные поставки и техническое обслуживаниеединой системы ЭВМ в ПНР.-В сб.: Вычислительная техника социалистических стран.-Вып. 7. -М,: Статистика, 1980, с. I2I-I3I.

33. Мясников В.А. Совершенствование технологии программированияважнейшая народно-хозяйственная задача. - Управляющие систе. мы и машины, 1980, № I, с, 6-8. _,

34. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем",. Отчет о деятельности в 1977 г. - Калинин,.1977. -.115 с. .

35. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем",Отчет о деятельности в 1978 г. - Калинин, 1978. - 143 с.

36. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем".Отчет о деятельности в 1979 г. - Калинин, 1980. - 157 с.

37. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем".. Отчет о деятельности в 1980 г. - Калинин, I98I. - 155 с.

38. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем".Отчет о деятельности в I98I г. - Калинин, 1982. - 159 с.

39. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем".Отчет о деятельности в 1982 г. - Калинин, 1983. - 131 с.

40. Научно-производственное объединение "Центрпрограммсистем".Отчет о деятельности в 1983 г. - Калинин, 1984. - 158 с.

41. Павленко А.П. Совершенствование нормирования труда инженернотехнических работников и служащих. - М.: Экономика, 1976. 175 с.

42. Пакет прикладных программ "Автоматизированная обработка экспериментальной медицинской информации (ППП СОМИ), Описание применения. - Калинин, НПО "Центрпрограммсистем". I98I. 60 с.

43. Пакет прикладных программ "Обработка данных методами математической статистики" (ППП ПАСТ). Описание применения. Калинин, НПО "Центрпрограммсистем", I98I. - 99 с.

44. Пакет прикладных программ "Статистический анализ и прогнозирование" (ППП САП). Описание применения. - Калинин, НПО "Центрпрограммсистем", 1980. - 20 с.

45. Пакет прикладных программ "Реализация факторного анализа информации качественного вида в системах обработки данных". Описание применения. - Калинин, НПО "Центрпрограммсистем", . 1982. - 28 с.

46. Парасюк И.Н. Об одном подходе к построению семейства пакетовприкладных программ математической обработки данных. Управляющие системы и машины, 1983, № 2, с. 89-94.

47. Парасгок И.Н., Сергиенко П.В. О некоторых задачах модульногоанализа при проектировании пакетов программ. - Управляющие системы и машины, 1982, № 4, с. 73-80.

48. Перспективы развития мировых рынков сбыта электронной промышленности в 1982 году. - Электроника, № I, т. 55, 1982, с. 24-73.

49. Петрович М.Л. Регрессионный анализ и его математическое обеспечение на ЕС ЭВМ. - М.: Финансы и статистика, 1982. - 199 с.

50. Прикладная статистика. Ученые записки по статистике, т. 45.М.: Наука, 1983. - 384 с.

51. Пршленение пакетов прикладных программ по экономико-математическим методам в АСУ. - М.: Статистика, 1980. - 196 с,

52. Программное обеспечение СМ ЭВГ.1. Операционная система с разделением функций РАФОС: Библиотека для научног-технических расчетов БНТР/РАФОС. Описание.применения,-Т. 9. Книга I. . ЧастьЛ. - М.:.ИНЭУМ, I98I. - 335 с.

53. Салимов А. Решение комплекса задач прогнозирования на основе построения статистических моделей.*-В кн.: Труды НИИУМС. . Вып. 27. - Пермь, НИИУМС, I98I, с. 30-37.

54. Сборник научных программ на Фортране. Статистика. - М,: Статистика, 1974. - 316 с.

55. Сборник научных программ на Фортране. Матричная и линейнаяалгебра. - М.: Статистика, 1974. - 224 с.

56. Себер Дк. Линейный регрессионный анализ. - М.: Мир, 1980.456 с.

57. Семенов Н.А., Симкин К. Анализ опыта использования ППП методо-ориентированных расчетов. - Приборы и системы управления, 1983, № 7, с. 8-10.

58. Семенов Н.А. и др. Построение мультипликативных регрессионных моделей для квантилей функций распределения. МХТИ им. Менделеева, М., 1982. - 5 с , рукопись деп. в ВИНИТИ, № 4304-82 от 4.08.82.

59. Семенов Н.А., Перов В.Л., Симкин К. Функционально-алгоритмическая структура пакета прикладных программ "Параметрическая идентификация.систем" для Э Ш СМ-4.МХТИ им. Д.И.Менделеева. г- М., 1982. - Н е , рукопись деп. в ВИНИТИ, № 1076-83 от 1.03.83.

60. Состояние и тенденции развития промышленности обработки данных за рубежом. Итоговый отчет по теме "Анализ-81", часть I, . ИП-076-Н0-1-80-1, СБНИПИ "Интерпрограмма", I98I. - 97 с.

61. Социальные цели и условия автоматизации управления, развитиявычислительной техники и програщиых средств. Сб. тезисов докладов Всероссийского семинара. - Калинин, 1984. - 234 с.

62. Справочник по типовым программам моделрфования. - Киев:Техника, 1980. - 184 с.

63. Степашко B.C. Комбинаторный алгоритм МГУА со оптимальной схемой перебора моделей. - Автоматика, I98I, № 3, с. 31-36.

64. Тамм Б.Г., Тыугу Э.Х, О создании проблемно-ориентированногопрограммного обеспечения. - "Кибернетика", 1975, № 4, с.76-85.

65. Тихомиров В.П. Экономические и организационные аспекты управления созданием программного обеспечения АСУ: - Диссертация доктора экономических наук,-МЭСИ, I98I. - 359 с.

66. Тихомиров В.П. Организация сопровождения программных средствАСУ. - М.; Статистика, 1980. - 60 с.

67. Тихомиров В.П. Организация, технология и экономика централизованного сопровождения программных средств АСУ. - Киев: Наук, думка, 1982. - 160 с.

68. Тихомиров В.П. Совершенствование математического обеспеченияАСУП. - В кн.: Повышение эффективности и качества автоматизированных систем управления. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции, т. 2. - Рязань, 1982, с. 150, 155. . ,

69. Ушанов Ю.А. Экономико-математическое моделирование в американских корпорациях. - М.: Наука, 1980. - 184 с,

70. Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионногоанализа. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 302 с.

71. Хан Г., Шапиро Статистические модели в инженерных задачах. - М.: Мир, 1979. - 395 с.

72. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство инаука. - М.: Мир, 1978, - 418 с.

73. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. - М.:Мир, 1975. - 683 с.

74. Экономика и организация промышленного производства. - М,:Мысль, 1979. - Збб с.

75. А statusreport on the activities of the Codasyl and userfacilities coramite ( EUPG ), Information and Manegement, 1979, V.2, и 4, p.p. 137-163.

76. Bell C.R. Lutere directions of computing - "Comput Des",1981, V.20, N 3, p.p. 95-102.

77. Datamation, 1975, V.21, IT 12, p.p. 138-154.

79. Prank V/.L, Now software Economies. Computeweek, 1979,V.2, Я 14, p. 10.

80. Gershefski G. Software Models - The State of Art. - In:Corporate Simulation Models. Seatle, 1970, p. 27.

81. Glib T. Design Rules Help System Maintainability - ComputerData ( Canada ), 1982, V.7, N 2, p.p. 54-55.

82. Informatique Nouvelle, Okt., 1978, p.p. 10-16.104, Kapur 0. Software Maintenance. - Computer World, 1983, 1. 39, ID, p.p. 13-22.