автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Территориально-распределенная система поддержки принятия проектных решений при проектировании и производстве высокотехнологичных изделий

Введение

Глава 1. Информационные системы территориально-распределенного предприятия.

1.1. Системы автоматизации проектирования и производства.

1.2. Автоматизированные информационные системы управления предприятием.

1.3. Принципы построения информационных систем предприятия.

1.4. Системы поддержки принятия решений.

1.5. Обзор существующих систем поддержки принятия решений.

1.6. Выводы.

Глава 2. Модель процесса поддержки принятия решений в распределенной СППР.

2.1. Описание основных компонент распределенной СППР.

2.2. Постановка задачи.

2.3. Информационная структура предприятия.

2.3.1. Анализ типов иерархий.

2.3.2. Распределение знаний по несбалансированной иерархии подчиненности сотрудников предприятия.

2.4. Процесс принятия решений в распределенной СППР.

2.4.1. Модель процесса принятия групповых решений.

2.4.2. Комбинированный подход построения групповой иерархии.

2.5. Выводы.

Глава 3. Построение сетевой инфраструктуры распределенной СППР.

3.1 Трехуровневая модель архитектуры "клиент - сервер" в J2EE.

3.1.1. Трехуровневая архитектура модели «клиент-сервер» СППР.

3.1.2. INTRANET - технологии.

3.1.3. Трехуровневая модель J2EE.

3.2. Модель сетевой инфраструктуры распределенной СППР.

3.2.1. Модель распределенной сетевой инфраструктуры предприятия.

3.2.2. Модель трехуровневой архитектуры распределенной СППР.

3.3. Прикладное программное обеспечение трехуровневой архитектуры.

3.3.1. Интерфейс пользователя.

3.3.2. Сервера бизнес логики распределенной СППР.

3.3.3. Службы Баз данных распределенной СППР.

3.4. Выводы.

Глава 4. Реализация распределенной СППР масштаба предприятия.

4.1. Логическая структура территориально-распределенной СППР.

4.2. Web-клиент распределенной СППР.

Ф 4.2.1 Проектирования пользовательского интерфейса.

4.2.2 Требования к пользовательскому интерфейсу.

4.2.3 Алгоритм работы Web-клиента.

4.3. Структура БД распределенной СППР.

4.3.1 Базовые сущности предметной области.

4.3.2. Описание таблиц.

4.3.3 Доступ к БД и требования к операционной системе.

4.4. Пример применения распределенной СППР.

4.5. Выводы.

• Выводы и результаты работы.

Вы, машинные математики, должны помочь прежде всего мне — генеральному конструктору. Вместе со мной вы должны разработать такую методику проектирования, которая позволяла бы уже на самых ранних этапах проектирования достаточно правильно выбрать основные параметры конструкции и оценить различные характеристики ее эффективности. Ошибку, которую допустит конструктор при «завязке» проекта, уже не исправить совершенством инженерных расчетов и чертежными автоматами» П.О.Сухой [40]

В настоящее время ведущие менеджеры рынка ERP в России говорят о необходимости расширения функционала своих систем для реализации процессов поддержки принятия групповых решений [65]. Так, Олег Паленов - руководитель отделения Microsoft Business Solutions в России - говорит: «Сегодня многие компании уже решили задачи по обеспечению целостности и качества информации, накопили необходимые данные, которые должны приносить им реальную пользу. А значит, теперь нужен инструментарий, чтобы лица, принимающие решения, могли эти данные быстро извлекать и всесторонне анализировать, причем желательно, чтобы доступ был организован через портал. Мы наблюдаем значительный интерес наших заказчиков к таким интегрированным решениям и стремимся предложить их им».

Развивающееся предприятие характеризуется, в первую очередь, резким увеличением объема обрабатываемой информации, необходимой для принятия тактических, оперативных и стратегических решений как технического, так и управленческого характера. В результате снижается оперативность и качество принимаемых решений. Принятие нерациональных групповых решений может привести к недопустимо высоким издержкам временных, материальных, интеллектуальных и технических ресурсов. Причем издержки могут быть вызваны как чрезмерными затратами на достижение цели нерациональным путем, так и необходимостью возврата назад на этап принятия решения. При проектировании и производстве высокотехнологичного изделия необходим совокупный анализ формализованной информации описания предметной области изделия и неформализованных знаний специалистов различных служб предприятия. Примером высокотехнологичных изделий могут быть сложные многокомпонентные технические объекты, распределенные вычислительные и информационные системы, требующие принятия согласованных решений по отдельным компонентам системы и их взаимодействию между собой.

Одной из причин принятия нерациональных решений является зависимость поставленной задачи от большого числа внутренних и внешних факторов. Результаты анализа принимаемых решений на уровне руководства и подразделений крупных корпораций, проведенного отечественными и зарубежными специалистами, показали стремление руководителей и сотрудников предприятия упрощать сложные ситуации; исключать из рассмотрения мнения специалистов, находящихся на различных уровнях иерархии подчиненности и относящихся к разным подразделениям предприятия; принимать решения, пользуясь упрощенными подходами. Все это, как правило, ведет к принятию нерациональных решений.

Так же причинами низкого качества принимаемых решений и снижения оперативности самого процесса принятия решений, можно считать неправильную организацию процедур принятия групповых решений при большом количестве участников процесса и при условии их территориальной распределенности.

Для улучшения качества и оперативности принимаемых решений в территориальио-распределенных предприятиях при проектировании и производстве высокотехнологичных изделий необходимо разработать методы поддержки принятия групповых решений, провести анализ телекоммуникационной среды предприятия для целей использования распределенной СППР и выбрать методы и средства реализации телекоммуникационной системы распределенной СППР.

Основные результаты исследований в области принятия групповых решений связаны с именами С.Крамера, Л.Филипса, О.И. Ларичева, Э.А. Трахтенгерца, В. Лессера, С. Грипала, Д. Гарнилла.

Цель работы. Цель диссертационной работы состоит в повышении эффективности процессов распределенной обработки данных в телекоммуникационных системах поддержки принятия решений, обеспечивающей уменьшение временных показателей групповой обработки данных и времени взаимодействия пользователей с распределенной системой.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:

1. Анализ особенностей построения и функционирования территориально-распределенной системы поддержки принятия решений, позволяющий выделить основные принципы и ограничения построения подобных систем.

2. Описание основных компонент объекта «распределенная СППР», позволяющее рассматривать взаимодействие исследуемого объекта и автоматизированных информационных систем с точки зрения построения единого информационного пространства предприятия.

3. Разработка метода группового принятия решений в распределенной информационной структуре предприятия, позволяющего снизить требования к пропускной способности каналов распределенной сети предприятия.

4. Разработка модели распределенной сетевой инфраструктуры предприятия, позволяющую проанализировать возможность интеграции телекоммуникационной системы распределенной СППР в информационное пространство и сетевую инфраструктуру предприятия

5. Выбор средств и методов программной реализации распределенной СППР в распределенной телекоммуникационной структуре предприятия.

Методы исследований. Для решения поставленных задач в диссертационной работе использованы методы общей теории систем, теории множеств, теории алгебр, теории графов, теории кодирования, теории вычислительных систем, теории массового обслуживания, теории открытых систем.

Научная новизна. К основным научным результатам, изложенным в диссертационной работе и выносимым на защиту, относятся:

1. Метод комбинированного построения групповых иерархий при поддержке принятия решений в распределенных системах с учетом сложных иерархических моделей подчиненности сотрудников и неоднородности распределения знаний среди специалистов различных служб предприятия.

2. Функциональная модель сетевой инфраструктуры распределенной СППР, позволяющая описать функциональное и логическое построение распределенной компьютерной сети СППР.

3. Математическая модель взаимодействия распределенной СППР и сетевой инфраструктуры предприятия, которая позволяет провести анализ взаимодействия телекоммуникационной системы распределенной СППР и компьютерной сети предприятия.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Научные результаты, полученные в диссертационной работе, доведены до практического использования в CSRP технологии реализации бизнес-процессов ООО «Зайком» (официальное представительство ZyXEL Communication Corp. на территории Российской Федерации)

Достоверность полученных в диссертационной работе теоретических результатов и выводов подтверждается их соответствием результатам, полученным при практической реализации распределенной СППР и ее использованием при принятии проектных решений в технологии CSRP.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• Международной научно-технической конференции "Information and Telecommunication Technologies in Intelligent Systems" (Барселона, 20032004),

• Научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ (Москва, 2003-2006),

• VII и VIII международной научно-технической конференции "Системный анализ в проектировании и управлении" (Санкт-Петербург, 2003-2004),

• Научно-практической конференции «Проблемы качества, безопасности и диагностики в условиях информационного общества» (Сочи, 2004),

• Международном симпозиуме «Качество, Инновации, Образование и CALS-технологии» (Хорватия, 2005),

• Научно-техническом семинаре кафедры «Вычислительные Системы и Сети», МИЭМ

Публикации. По теме диссертации имеется 16 публикаций в научно-технических журналах и сборниках трудов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 разделов и заключения. Объем работы составляет 185 страниц, в том числе основное содержание - 183 страница, содержащие 39 рисунков и 18 таблиц; список литературы 81 наименования на 8 страницах. В состав диссертационной работы входит Приложение на 2 страницах, подтверждающее использование результатов диссертационной работы.

Выводы и результаты работы

1. Проведен анализ особенностей построения и функционирования территориально-распределенных систем поддержки принятия проектных решений при проектировании и производстве высокотехнологичных изделий. Выделены отличительные особенности исследуемой области и входящих в ее состав компонентов, сформулированы основные требования к системе и проведено описание компонентов распределенной СППР в соответствии с существующими Информационными системами предприятия для дальнейшей интеграции в единое информационное пространство.

2. Предложена модель построения групповых иерархий при поддержки принятия групповых решений с учетом неоднородности распределения знаний среди служб предприятия и сложных иерархических структур подчиненности сотрудников. При больших показателях сложности решаемой задачи (количество специалистов более 7, количество параметров более 7) предложенный метод в совокупности с Организационным обеспечением позволяет сократить время решения задачи на 30-60%.

3. Разработана функциональная модель представления распределенной компьютерной сети предприятия, которая позволяет описать потоки данных распределенной СППР между специалистами различных служб предприятия, ядром системы и серверами обработки телекоммуникационной СППР.

4. Разработана математическая модель взаимодействия телекоммуникационной системы распределенной СППР и компьютерной сети предприятия, что позволяет провести математический анализ построения системы на базе существующей распределенной информационно-вычислительной сети предприятия.

5. Определены методы и средства построения территориалыю-распределенной информационно-вычислительной сети распределенной СППР, произведен выбор архитектуры сети на основе моделей, учитывающих методы организации доступа к данным, характеристики каналов связи, возможности сетевого оборудования, возможности размещения данных на серверах.

6. Разработан программный комплекс распределенной СППР, реализованный на базе трехуровневой архитектуры клиент-серверной модели распределенного представления данных стандарта J2EE, обеспечивающий реализацию основных функций СППР на основе CSRP технологии ИС масштаба предприятия.

1. Ананьин В. Интранет как инструмент корпоративного управления. Системы Управления Базами Данных # 3/97 стр. 81-86

2. Арсеньев Б.П., Яковлев С.А. Интеграция распределенных баз данных. СПб.: Издательство «Лань», 2001. - 464с

3. Афанасьев В.Н., Постников А.И. Информационные технологии в управлении предприятием. Москва. 2003. - 142 с.

4. Балахонова И., Современные стандарты управления в России: Использование современных стандартов управления предприятиями (MRPII, ERP, CSRP, ISO 9000) для непрерывного улучшения бизнес-процессов (BPI), http://www.e-xecutive.ru

5. Бобровски С. Oracle: вычисления клиент/сервер. Пер. с англ. С. Орлова. М.: "Лори"., 1996.

6. Боярский К.К., Каневский Е.А., Лезин Г.В. Концептуальные модели в базах знаний // Научно-технический вестник СПбГИТМО (ТУ). Выпуск 6. Информационные, вычислительные и управляющие системы. СПб.: СПбГИТМО(ТУ). 2002. - С. 57-62.

7. Быков И.Г., Кириллов М.И., Огольцова Т.Е., «Комбинированный подход к коллективному принятию проектных решений при проектировании высокотехнологичных изделий». Конференция "Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения", Таганрог 2004.

8. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем

9. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003. - 506с.

10. Вишнеков А.В., Иванова Е.М., Кириллов М.И., Ицкович А.И., Огольцова Т.Е. Сетевая система поддержки принятия решений масштаба предприятия. Международный симпозиум «Качество, Инновации, Образование и CALS-технологии» май 2005, Хорватия

11. Голубчиков Е., Подготовка управленческого персонала для работы за рубежом: опыт японских корпораций, журнал "Проблемы теории и практики управления",№6, 2000г.

12. Демин И.В. Расчеты загрузки оборудования корпоративной сети на базе VLAN. Информационные, сетевые и телекоммуникационные технологии. Сб. научных трудов. МИЭМ, М.: 2001.

13. Дюк В., Самойленко A. Data Mining:y4e6iibm курс.-СПб:Пигер, 2001.

14. Жданов B.C. Модели открытых систем // Информатика и вычислительная техника. Научно-технический сб. Вып. 1-2. 1995.

15. Использование Хранилищ данных для расчета ключевых показателей эффективности (KPI) http://www.iso.ru/journal/articles/print/223.html

16. Ицкович А.И. Дипломная работа Подсистема принятия решенийраспределенной СППР масштаба предприятия, руководитель д.т.н. проф. Вишиеков А.В., каф.ВСиС, МИЭМ, 2006

17. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий. -М.: Изд. "СИНТЕГ1997.

18. Кириллов М.И. Автоматизированные системы управления предприятием, Журнал «Качество и ИПИ (CALS) технологии». №2 (2), апрель-июнь 2004.

19. Кириллов М.И. Постановка задачи принятия проектпых и управленческих решений в CAD/CAM/CAE/PDM системах изделий ЭВТ. Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. Секция «Информационные технологии». Февраль 2004.

20. Кириллов М.И., Огольцова Т.Е., Ицкович А.И. Реализация комбинированного подхода принятия коллективных, решений в комплексной системе поддержки принятия решений. Журнал «Качество и ИПИ (CALS) технологии».№4(4),октябрь декабрь 2004.

21. Киршенбаум Р.П., Нагаев А.Р„ Пальяпов П.А„ Фрайштетер В.П., Мариненков Д.В. Информационные технологии при проектировании обустройства нефтяных и газовых месторождений, (ОАО "Гииротюменнефтегаз", Тюмень, 1998

22. Козлов В.А. Открытые информационные системы. М.: Финансы и статистика, 1999.

23. Колесников С.Н. Инструментарий бизнеса: современные методологии управления предприятием, М.: Статус-Кво 97, 200

24. Колесников С.Н. Стратегия бизнеса: управление ресурсами и запасами, М.: Статус-Кво 97, 2000.

25. Концепция Интернет- решений фирмы SAP. Материалы конференции SAP VISUAL " Комтек-98 ".-М.: апрель/1998.

26. Костарев А.А. Опыт создания и эксплуатации региональных информационных систем.http://www.geocom.ru/custom/ellips/seminar/1999/Iois.htm.

27. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия СПб.: Санкт-Петербург, 1999

28. Лапепкова О.В. Дипломная работа "Wcb-клиент распределенной СППР масштаба предприятия", руководитель д.т.п. проф. Вишнеков А.В., каф.ВСиС, МИЭМ, 2006

29. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. М.: Логос, 2000.

30. Ларичев О.И. Мешкович Е.М. Качественные методы принятия решений. М.: Наука. ФизМатЛит. 1996.

31. Лебедева Е. Дипломная работа "Подсистема принятия групповых решений комплексной СППР для предприятия по производству высокотехнологических изделий", руководитель д.т.н. проф. Вишнеков А.В., каф. ВСиС, МИЭМ, 2004

32. Липаев В.В., Филинов Е.Н. Мобильность программ и данных в открытых информационных системах. М.: Научная книга, 1997

33. Мамаев М., Петренко С. Технологии защиты информации в Интернете. Специальный справочник СПб: "Питер", 2002.

34. Мамаев.М.А. Телекоммуникационные технологии: Сети TCP/IP.

35. Учебное пособие Владивосток: Изд-во ВГУЭиС, 2001

36. Мандел Т. Разработка пользовательского интерфейса. М.:ДМК Пресс, 2001

37. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1981

38. Немет Э., Снайдер Г., Сибасс С., Хейн Т. UNIX: руководство системного администратора. Для профессионалов СПб: "Питер", 2002.

39. Олифер В., Олифер II. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы СПб: "Питер", 2001

40. Осадчиев А.А. Формирование корпоративной информационной среды для эффективного менеджмента систем качества, http://www.mpei.ru

41. Проектирование штампов для корпусных деталей автомобилей в Unigraphics, журнал «САПР и графика» № 10, 2000г.

42. Ржаницына Т. Дипломная работа Подсистема согласования коллективных решений при производстве высокотехнологичных изделий, руководитель д.т.н. проф. Виншеков А.В., каф. ВСиС, МИЭМ, 2004

43. Семенов Ю.А. Сети Интернет. Архитектура и протоколы. Москва, изд. Сирин. 1998.

44. Сергеев В.И. Менеджмент в бизнес-логистике.-М.: "ФИЛИИЪ", 1977

45. Смирнов А. В., Юсупов Р. М. Технология параллельного проектирования: основные принципы и проблемы внедрения, Автоматизация проектирования, №2, 1997 (http://www.osp.ru/ap/1997/02/50.htm)

46. Смирнов А.В., Юсупов P.M. Совмещенное проектирование: необходимость, проблемы внедрения, перспективы. С.-Пб.: СПИИРАН, 1992.

47. Сиейдер Й. Эффективное программирование TCP/IP. Библиотекапрограммиста СПб: "Питер", 2002.

48. Трахтеигерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений: Научно-практическое издание. Серия «Информатизация России на пороге XXI века». М.: СИНТЕГ, 1998.

49. Трахтенгерц Э.А. Субъективность в компьютерной поддержке управленческих решений. Серия «Системы и проблемы управления». М.: СИНТЕГ, 2001.

50. Турчин С. MRPII планирование производственных ресурсов. Компьютерное Обозрение, №20, 2000г

51. Уэлдон Д.Л. Администрирование баз данных. Пер. с англ. М.: Финансы и статистика. - 1984.

52. Файнберг В. Базы данных типа «клиент-сервер». // Компьютер пресс. 1990. №7. с. 49-54.

53. Филипповский Ю.А. Диссертационная работа Разработка территориально-распределенной информационной системы управления материально-техническим обеспечением нефтянойI1. Компании. МИЭМ, 2005

54. Шапот М., Интеллектуальный анализ данных в СГ1Г1Р, журнал "Открытые системы", №1, 1998 г. (vvvvw.osp.ru, http://www.osp.ru/os/1998/01/30.htm)

55. Bradley P., Fayyad U., Mangasarian О. Data Mining: Overview and Optimization Opportunity//http://www.research.microsoft.com/datamine/

56. Computer Integrated Manufacting, An executive guide, IBM World Trade Americas Group, New York, USA, 1995

57. Ginzberg M.J. Stohr E.A. A decision support: Issues and Perspectives. // Processes and Tools for Decision Support. Amsterdam. North-Holland Publ.Co, 198

58. Han J., Kamber M. Data Mining. Concept and Techniques. Morgan Kaufman Publishers, 2000

59. Hollier J. AspenTech's Solution for Enterprisewide Decision Support Networks, Aspen Technology,http://www.aspentech.com/publicationfiles/dsnsolution.pdf

60. Kirillov M., Bykov I., "Principles of development for Enterprise Scale Complex Decision Support Systems (DSS)"., International conference "Information and Telecommunication technologies in intelligent systems". May, 2004, Barcelona Spain.

61. PC Week №48(462) 28-31 декабря 2004 стр.33 (http://pcweek.ru)

62. Reddy Y.V., Wood R.T., Cleetus Y.J. The DARPA Initiative in Concurrent Engineering Concurrent Engineering Research in Review. -1991/1992.