автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Управление технико-экономическими показателями кабельных сетей при разработке инвестиционных проектов

УДК 681.324:519.8

ОД

2 I ?ж]

На правах рукописи

Брум Александр Наумович

УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ

Специальность 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000 г.

Работа выполнена на кафедре Информатики и управления Военного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук профессор Ломакин М.И.

Научный консультант - кандидат технических наук Маевский Л.С.

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук профессор Зеленцов В.А.,

- кандидат технических наук старший научный сотрудник Дубовик H.H.

Ведущая организация: НИЦЭВТ

Защита состоится « т» июЦя 2000 года в «//» часов на заседании диссертационного совета К 021.01.05 Академии труда и социальных отношений по адресу: 117454, Москва, ул. Лобачевского, 90.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии труда и социальных отношений.

Автореферат разослан « А OQ 2000 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

ктн доцент

О.Н. Рубапьская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время телевидению и радиовещанию принадлежит ведущая роль в удовлетворении информационных потребностей общества. Комплексы телевидения и радиовещания давно уже являются неотьемлимы-ми элементами социальных систем. Однако, традиционному телевидению и радиовещанию присущ ряд недостатков: отсутствует адресность предоставления телекоммуникационных услуг, недостаточно широк спектр предоставляемых услуг, а предлагаемые дополнительные услуги (например, установка спутниковых антенн) имеют значительную стоимость. Наконец, главным недостатком современного телевидения является практически полное отсутствие обратного канала, т.е. современные системы телевидения и радиовещания не являются интерактивными. Как показывает мировая практика, наиболее перспективным направлением устранения указанных недостатков является более широкое применение для оказания телекоммуникационных услуг кабельных телевизионных сетей.

В настоящее время кабельные телевизионные сети (КТС) представляют собой наиболее подходящую инфраструктуру, с помощью которой возможен переход к новым функциям телекоммуникаций. Создание новых и модернизация существующих кабельных систем телевидения сопряжены с необходимостью привлечения инвестиций и проведения технико-экономических расчетов для обоснования технических решений, определения направлений вложения денежных средств, обоснования ценовой политики на оказание телекоммуникационных услуг.

Причинами такого бурного развития КТС является ряд факторов: разработка современных программных средств с удобным пользовательским интерфейсом и возможностью оказания «интеллектуальных» услуг ;

разработка технических средств, позволяющих телевизионным кабельным сетям оказывать такие услуги как video-on-demand (VOD), скоростной доступ в Internet, телефонное обслуживание, e-commerce и многое другое;

накопление практического опыта оказания телекоммуникационных услуг в низко- и среднескоростных сетях (услуги Internet и других компьютерных сетей);

наличие устойчивого спроса на оказание широкополосных телекоммуникационных услуг, обусловленное желанием многих абонентов Internet, кабельных сетей телевидения, телефонных сетей объединить их в единый комплекс, что позволит получить более широкий спектр телекоммуникационных услуг.

С точки зрения предоставляемых услуг КТС представляет собой широкополосную информационную сеть.

Как показывает опыт эксплуатации широкополосных информационных систем за рубежом (США, Великобритания, Германия и др.) , развертывание такой сети должно осуществляться на основе поэтапного ввода в эксплуатацию функционально законченных фрагментов интерактивной широкополосной информационной сети.

Особенностями разворачиваемых сетей являются: • реализация принципа многоуровнего построения (например, город-округ-муниципальный район);

• гибкость структуры (например, возможность переконфигурации системы при изменении границ округов);

• минимальные затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования сети при выполнении требований к качеству функционирования;

• возможность поэтапного ввода в эксплуатацию.

При развертывании широкополосной информационной сети должен быть решен ряд задач:

1. Отработка и усовершенствование технологий проектирования, монтажа, эксплуатации оборудования КТС.

2. Определение принципов организации операторской деятельности.

3. Разработка методик расчета и оптимизации технико-экономических показателей и тарифной политики на потребление телекоммуникационных услуг, т.е. управления технико-экономическими показателями.

Если для решения задач 1 и 2 можно использовать опыт эксплуатации широкополосных информационных систем за рубежом, то для решения задачи 3 применение зарубежного опыта малоэффективно в силу специфики спроса на телекоммуникационные услуги российских потребителей и условий деятельности на российском рынке телекоммуникаций компаний, предоставляющих информационные услуги.

Актуальность постановки и решения задачи разработки научно-методического аппарата управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при разработке инвестиционных проектов определяется следующими обстоятельствами:

- как показывает проведенный анализ, в настоящее время научно-обоснованному определению вариантов построения КТС с учетом эксплуатационно-технических и экономических характеристик оборудования не уделяется достаточно внимания;

- назначение уровня абонентской платы проводится ориентировочно, часто без необходимого учета особенностей построения системы эксплуатации (СЭ) КТС.

Как следствие, развитие широкополосных информационных систем в России происходит эмпирически, что сдерживает уровень зарубежных инвестиций в сферу кабельных телекоммуникационных услуг.

Вопросам разработки, построения и эксплуатации сетей связи и информационных сетей посвящены работы Афанасьева В.Г., Дедкова В.К., Дитрих Я., Зеленцова В.А., Ивахненко А.Г., Ксенза С.П., Платонова П.Н., Рыбакова Г.В., Северцева H.A., Скроцкене Р.И., Талова О.В., Филатова И.С., Шертиви-са P.A., Юрачковского Ю.П. и др. Однако полученные в данных работах результаты не ориентированы на задачи оценивания технико-экономических показателей и выбора вариантов построения КТС с учетом системы эксплуатации и реальной платежеспособности абонентов.

Целью диссертации является разработка научно-методического аппарата управления технико-экономическими показателями кабельных сетей для повышения эффективности капиталообразующих инвестиций в КТС.

Задачи исследований:

Общая задача управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при разработке инвестиционных проектов декомпозируется на ряд последовательно решаемых частных задач:

- анализ особенностей построения, технических характеристик и структуры затрат на создание КТС в условиях отказов оборудования;

- разработка математических моделей для расчета технико-экономических показателей КТС в условиях отказов оборудования и действия других факторов неопределенности;

- разработка алгоритма формирования множества вариантов построения КТС;

- выбор на полученном множестве варианта построения КТС, за счет управления, в первую очередь, структурными характеристиками системы. Методы исследований. При решении поставленных задач использовались

методы теории массового обслуживания, теории вероятностей и математической статистики, теории эффективности целенаправленных процессов, теории надежности, теории системного анализа, а также положения прикладной математики и программирования.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- постановка задачи управления технико - экономическими показателями кабельных сетей при проектировании КТС;

- математические модели для расчета значений технико-экономических показателей кабельных сетей с учетом отказов оборудования и неопределенности рынка телекоммуникационных услуг;

- методика управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при обеспечении заданного уровня рентабельности широкополосных информационных систем.

Научная новизна результатов работы состоит в следующем:

- в постановке задачи управления технико-экономическими показателями кабельных сетей комплексно учтены основные факторы неопределенности при будущем функционировании сетей: технические, связанные с отказами оборудования и необходимостью создания комплекса средств восстановления работоспособности сетей, и экономические, связанные с неопределенностью ситуации на рынке телекоммуникационных услуг;

- разработанные математические модели позволяют учесть при расчете основных показателей качества функционирования кабельных сетей (технических, экономических, структурных) многоуровневость и многовариантность предоставления телекоммуникационных услуг, ограниченность восстановления работоспособности оборудования сетей, реальную платежеспособность абонентов;

- предложенная методика управления технико-экономическими показателями кабельных сетей основана на многокритериальном анализе как вариантов построения, так и вариантов эксплуатации этих сетей, а также учитывает требуемый уровень рентабельности предоставления услуг на сети.

Практическая значимость работы заключается в том, что :

- полученные результаты доведены до уровня инженерных методик и комплексов программ, апробированных при проектировании широкополосных информационных систем, что позволяет рекомендовать их к применению;

- применение разработанного комплекса моделей для решения задач управления технико-экономическими показателями кабельных сетей позволило обосновать структуру широкополосной информационной системы и тарифы на оказание телекоммуникационных услуг в ряде округов и районов города Москвы.

Реализация результатов. Полученные в работе результаты использованы при создании экспериментальной широкополосной информационной системы микрорайона «Драгомилово», г.Москвы, разработке концепции построения информационной инфраструктуры г.Москвы, при разработке инвестиционного проекта построения городской широкополосной информационной системы.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 6 работах, представленных в списке публикаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Диссертация изложена на 150 листах, содержит 26 таблиц и рисунков. Список цитированной литературы включает 101 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определена цель исследования, сформулированы основные результаты, выносимые на защиту, дана общая характеристика работы и кратко изложено её содержание по разделам, а также результаты апробации диссертационной работы.

В первом разделе представлены результаты анализа состояния вопроса управления технико-экономическими показателями кабельных сетей, структуры затрат на разработку, развертывание и эксплуатацию коммерческих кабельных сетей с учетом разновременных вложений, стохастического характера отказов оборудования и ситуации на рынке телекоммуникационных услуг; обосновывается актуальность работы н осуществляется постановка задачи диссертационных исследований.

Способ подачи информации через кабельные сети считается наиболее прогрессивным в наши дни и является самой современной системой коммуникации, которая находит применение в области обеспечения информацией абонентов, управления технологическими процессами, передачи информации между учреждениями, замкнутой телевизионной системы при обучении, передачи множества телевизионных программ. Система характеризуется применением коаксиального кабеля, как средства для передачи информации «последней мили», и оптико-волоконного кабеля в качестве магистрали.

Кабельное телевидение получило особенно широкое распространение в США, Японии и Западной Европе.

Современный оптико-волоконный кабель, как средство коммуникации в системах многоканальной связи, позволяет применять его не только для подачи теле- и радиосигнала, но и использовать его практически всеми инфраструктурами города - это и телефонная связь, передача данных, Интернет, правоохранительные органы, банки, скорая медицинская помощь, налоговая инспекция и т.п. Причем, именно кабельное телевидение может при взаимодействии с этими структурами усилить их воздействие. Услуги широкополосных информационных систем можно классифицировать следующим образом:

1) услуги по вещанию открытых (обязательных телевизионных каналов);

2) услуги по вещанию платных закрытых (закодированных) телевизионных каналов, включающий следующие варианты:

- аналоговый вариант услуги за просмотр без реализации обратного канала;

- аналоговый вариант услуги за просмотр с реализацией обратного канала;

3) услуги подключения к сети ИНТЕРНЕТ и другим компьютерным сетям;

4) интерактивная услуга цифрового телевидения «видео по запросу»;

5) услуги по предоставлению возможности подключения систем сигнализации, охраны, наблюдения и т.д.;

6) услуги организациям по подключению в общегородскую информационную инфраструктуру.

Широкий набор технических средств для оказания всего требуемого комплекса телекоммуникационных услуг предполагает наличие эффективной системы эксплуатации широкополосной информационной системы. Основной из задач, решаемых при выборе и построении системы эксплуатации, является минимизация затрат на обслуживание и ремонт средств при выполнении требований по обеспечению заданных технико-экономических показателей КТС. В разделе рассматривается структура затрат на создание и развертывание КТС.

Основной статьей доходов широкополосной информационной системы (ШПИС) во время ее создания и на начальных этапах функционирования, связанных с наращиванием комплекса телекоммуникационных услуг, являются инвестиции.

Основной статьей доходов рентабельной ШПИС на этапах нормального функционирования является абонентская плата за предоставление дополнительных телекоммуникационных и телематических услуг, размещение рекламы на информационных каналах, муниципальные дотации на обеспечение вещания обязательных телевизионных каналов. Можно выделить следующие источники доходов: доходы от абонентской платы за дополнительные телекоммуникационные услуги (Саб), доходы от рекламы на KB (С ра), дотации на обеспечение обязательных телекоммуникационных услуг (Сдот), второстепенные доходы (предоставление услуг связи сторонним организациям (С„>г), продажа времени

(либо канала )вещания (Спвк),в перспективе - продажа права доступа в широкополосные информационные сети провайдерам Internet и других глобальных сетей), инвестиции ( Сит ).

В тоже время, даже на начальных этапах развертывания системы присутствуют все источники расходов, возникающих при функционировании ШПИС. Можно выделить следующие основные статьи расходов (в том числе, при раз-

вертывании КТС) и их ориентировочный объем в % от текущих ежемесячных доходов: эксплуатационные расходы (Сзк.„) (в том числе затраты на эксплуатацию профессионального оборудования (Сто) - 5-10% (либо затраты на аренду профессионального оборудования (Сапо у 8-15%), затраты на эксплуатацию сети распространения {Сжр) - 15-30 %), фонд оплаты труда (Сфот) 15-20%, аренда офисных помещений (С^) -5-10%, сторонние договора (Ссд), капитальные затраты, связанные с затратами на ввод сигнала в кабельные сети (Скк), выплаты по кредитам и по кредитным процентам (С„), налоговые отчисления (Сиш )

Наиболее неопределенными по величине являются второстепенные доходы, а также расходы, связанные с затратами на эксплуатацию сети распространения и профессионального оборудования (как в случае его аренды, так и в случае его приобретения в собственность компании).

Неопределенность расходов, связанных с затратами на эксплуатацию сети распространения и профессионального оборудования, обусловлена эксплуатационными свойствами оборудования, его эксплуатационно-техническими характеристиками. Затраты на эксплуатацию являются в значительной мере управляемыми уже на этапе разработки инвестиционного проекта. Управляемость состоит прежде всего в возможности разработки математических моделей для достоверного оценивания характеристик затрат и выбора таких вариантов построения, при которых обеспечивается приемлемое значение этих затрат при будущем функционировании 1ППИС.

В разделе проанализирован вопрос о том, какой состав стоимостных показателей в наибольшей степени подходит для решения задач оценивания технических и экономических показателей КТС при анализе инвестиционных проектов. В литературе, посвященной вопросам оценивания экономических показателей (или, как их часто называют, показателей экономической эффективности) насчитывается довольно большое число показателей для характеристики экономической эффективности сложных систем: годовой прирост прибыли, коэффициент экономической эффективности, экономический эффект (частный экономический эффект от тех или иных мероприятий: например, от повышения качества используемого сырья и т.д.), общий экономический эффект; чистый дисконтированный доход, индекс доходности, внутренняя норма доходности, срок окупаемости, запас финансовой устойчивости и т.д. Следует отметить, что до настоящего времени не установлены ни общепринятые названия показателей экономической эффективности, ни однозначные методы и алгоритмы их определения. Представляется целесообразным для определения показателей экономической эффективности использовать дисконтированные денежные потоки на основе принципа неоднозначной текущей и будущей стоимости денежных средств.

В условиях стохастического характера отказов и восстановлений оборудования КТС значения эксплуатационных затрат входят в денежные потоки в виде средних (точнее, среднегодовых) эксплуатационных затрат.

Проведенный анализ задач, возникающих при построении КТС, методов анализа технико-экономической эффективности сложных систем (какой является

и КТС), денежных штоков, возникающих при функционировании КТС, особенностей построения и функционирования КТС позволяет сформулировать задачу диссертационных исследований в следующем виде:

Содержательная постановка задачи исследований: Определить такие значения структурных параметров и соответствующих им технико-экономических показателей КТС, при которых минимизируется уровень абонентской платы при заданном уровне рентабельности создаваемой системы.

Для формализации задачи исследований предложен ряд математических моделей: • \

Формальная модель иерархической структуры КТС Б = {5,}, /' = 1..//, где Э] - ьый округ, М- количество округов в городе; .у, = {й?7 }, у = 1. М1, где - >ый (микро)район в ¡-м округе, - количество (микрорайонов в ма округе; с1:] = {¿у},к = \..Ц1 , где Ь1]к - к-ый дом (абонент) .¡-го (микро)района в ьм округе.

Свойства округов, районов (микрорайонов) и домов, как потребителей телекоммуникационных услуг:

= -дляокруга, (1)

АРь,,Лрц,Сц,СЪ1) -для района (микрорайона), (2)

~ (А\1]к ->-^21;к>АР^к >АР1ук >Сцк £ъ]к ) - Л™ ДОМЭ, (-*)

где Ах. - число подключенных абонентов к соответствующему уровню КТС с групповой адресацией каналов; Ар - число подключенных абонентов к соответствующему уровню КТС с индигидуальной адресацией каналов; Ар^ - потенциальное число абонентов, которые еще могут быть подключены к соответствующему уровню КТС с групповой адресацией каналов; Ар2, - потенциальное число абонентов, которые еще могут быть подключены к соответствующему уровню КТС с индивидуальной адресацией каналов;

С,«- затраты на развертывание и эксплуатацию существующей телекоммуникационной сети; Сг, - затраты на развертывание и эксплуатацию телекоммуникационной сети для подключения потенциальных абонентов;

Формальная модель услуг КТС:

где СЬ - набор обязательных услуг; <3Г - набор услуг с групповой адресацией; 0„- набор услуг с индивидуальной адресацией.

Соответственно:

где , , (2.ф - набор соответствующих услуг для каждого уровня КТС.

Свойства услуг

£?о, = (К, ,С0|) - для обязательных услуг,

= (Уг, ,Сг,) - если групповые услуги оказываются на уровне округа, Ощ = (Уг1), Сгу ^ - если групповые услуги оказываются на уровне района (микрорайона),

0.ш ~ {^гI - услуги с индивидуальной адресацией для уровня округа, Ящк = {Кфи 'Сюр) ~ услуги с индивидуальной адресацией для уровня дома (абонента),

где V» - объем соответствующих услуг на уровне КТС, С» - затраты на оказание соответствующих услуг на заданном уровне КТС. *

Формальная модель оборудования КТС Любая КТС состоит из совокупности блоков (модулей)

в = ' (8)

где Л^ - количество типов блоков (модулей); е- блок (модуль) п-го типа, г, -средняя наработка на отказ блока (модуля) ¡-го типа, - среднее время восстановления блока ¿-го типа, вх - среднее время замены блока п-го типа. Оборудование иерархических уровней КТС:

£>/,■ = (Д, С/ с В - для округа, (9)

£>/,у = (Ву, С,у, Жу Ду с: О ~ для района (микрорайона), (10)

VIук = (В-,]к,С1]к, \¥,]к В1]к с Л - для дома (абонента), (п)

где - число одновременно обслуживаемых каналов оборудованием, установленным на соответствующем уровне КТС; С» - эксплуатационные затраты для оборудования на соответствующем уровне КТС

Модель денежного потока

Доходная часть:

С* = £(1 + *Г(С.5, +С„), (12)

¡=1

где С^, - абонентская плата за 1-ый период времени;

I -инвестиции за Ьый период времени; С^, -дотации за ¡-ый период времени; С,-доходы от рекламы за ьый период времени; г-коэффициент дисконтирования; К - планируемый период функционирования развернутой КТС Расходная часть:

+ ?„ +с'оф +С +с; +с!)+с«, (13)

(=1

Сж - затраты на эксплуатацию профессионального оборудования; Схр - затраты на эксплуатацию сети распространения; Сфот - фонд оплаты труда;

- аренда офисных помещений; Ссд - сторонние договора; Сккс - капитальные затраты, связанные с затратами на ввод сигнала в кабельные сети; Ст - выплаты по кредитам и по кредитным процентам; Сиал - налоговые отчисления. Денежный поток с учетом стохастичности его составляющих:

н С141

С" + + + +С'сд +С +С'„) 1 ;

М

^ веке

Условие рентабельности функционирования КТС:

С* - С' > аС+, где а - норма прибыли С учетом анализа взаимодействия моделей денежного потока КТС и оборудования КТС можно записать:

_ с- ~ X (1 + еГ См - X 0 + 1 = 1 1«1 Модель варианта построения КТС

УА1^тс= = где - количество вариантов построения КТС; Уаг, - (iS,{Ht(sJ,Qtl,Dlu}l,{{H1(.d|),Oí,Dlil}J}J,{{{H1(bik),Q!ll,Dl||U}|}J}i} ■ Каждый вариант построения КТС характеризуется определенными значениями технических, экономических показателей, уровнем рентабельности и необходимой для обеспечения этого уровня абонентской платой.

С учетом введенных обозначений формальная постановка задачи исследований выглядит следующим образом:

Ся5->(_ ш при ограничении С* - С' >аС*

Общая задача исследований в данной постановке декомпозируются на следующие последовательно решаемые подзадачи:.

- разработка математических моделей для анализа показателей качества функционирования КТС;

- разработка алгоритмов формирования множества вариантов построения КТС с учетом ее системы эксплуатации;

- разработка методики управления технико-экономическими показателями КТС при обеспечении заданного уровня рентабельности.

Второй раздел посвящен разработке математических моделей для расчета технико-экономических показателей кабельных коммерческих сетей в условиях неопределенности и алгоритмов формирования множества вариантов построения КТС с учетом ее системы эксплуатации. Модели основаны на применении аппарата теории систем и сетей массового обслуживания. Рассматриваются экономические показатели, основными из которых являются математическое ожидание чистого дисконтированного дохода от КТС, вероятностные и временные показатели функционирования КТС, а также структурные показатели КТС.

Разработана модель для оценивания затрат на функционирование КТС. Введен ряд определений.

К управляемым затратам относятся: затраты на эксплуатацию профессионального оборудования Сэио, затраты на эксплуатацию сети распространения Схр, капитальные затраты, связанные с затратами на ввод сигнала в кабельные сети Свскс,

К условно управляемым затратам относятся: фоня оплаты труда Сфот, аренда офисных помещений С^, налоговые отчисления Сиал,

К неуправляемым затратам относятся: затраты на сторонние договоры Сса, выплаты по кредитам и кредитным процентам Свк.

Затраты на эксплуатацию профессионального оборудования и сети распространения имеют одинаковую структуру и включают:

1. Затраты на обслуживание оборудования (применение по назначению)

^-гопо(эср) наги

2. Затраты на ремонт и замену комплектующих оборудования КТС .

3. Затраты на техническое обслуживание оборудования КТС .

Рассмотрим подробнее каждую из составляющих этих затрат. Затраты на применение по назначению ПО и КТС:

м (20)

Áíl{Í(A1¡lkCul)k + (APl¡jk-A^qf^V + A^ + (Ap¡tJ-АЪ])С^) 1

где обозначения соответствуют обозначениям, принятым в первом разделе; Nn - число периодов на планируемой продолжительности эксплуатации КТС;

£.поддерж^поддерж _ соохветственно затраты на поддержание в работоспособном состоянии оборудования с групповой адресацией и индивидуальной адресацией, не задействованного в настоящий момент для оказания телекоммуникационных услуг (резерв оборудования, резерв каналов и т.д.)

Затраты на ремонт и замену комплектующих оборудования КТС:

= 1(1 + £Г' (Dlt]k) + {Ap2,jk-AVjk)C${DliJk)+ (2j)

накладн / rit с\\, л П Potril \ ±. ( А г, А "ч/^» /»ел* / ri/ \ , /-> накладн /

С"Г Щх>«)+ А^С^Щ) + (АР]у - АЪ;)Ср"Щ) + СГа0нЩЩ

В (21) обозначения соответствуют обозначениям первого раздела, С1^""6" • накладные расходы при оказании услуг соответственно с инди-

видуальной и групповой адресации. Анализ (21) показывает что составляющие затрат, входящие в выражение, зависят от структурных параметров КТС, свойств оборудования и во многом определяются построением системы эксплуатации

Затраты на техническое обслуживание оборудования КТС:

С^ХР) = 1(1 + £Уf í Z(Í^Cll (Dlljk) + (Ap2l¡t - A2ljk)C%{Dlljk) +

l-l ^/=1 j=\ ¿-=1 ' }

Craá"(Dhb>Sy>+ + {Aphj -A2¡j)C]j0(Dly) + C^iDl^S))]

= ¿(-1)^(1-^)', где с/ = 7т4г7

Кроме того, во втором разделе с использованием теории массового обслуживания разрабатывается модель для анализа показателей эффективности КТС, обуславливаемых эксплуатационно-техническими характеристиками оборудования КТС, топологией кабельных сетей и составом системы эксплуатации.

Основными анализируемыми показателями КТС являются:

1. Пропускная способность КТС - максимальное число подключений

абонентов, которое способна обеспечить КТС за определенный период (сутки, месяц, год), при учете времени, затрачиваемого на техническое обслуживание (ТО) и ремонт:

где П(р) - функция, определяющая уменьшение пропускной способности в связи при подключении нескольких абонентов к каналу с индивидуальной адресацией.

2. Вероятность того, что число работоспособных средств не меньше требуемого, Р(п>м„г)'-

(24)

4. Среднее число работоспособных средств данного типа, мра6:

= (25)

1=0

5. Средний коэффициент технического использования средств:

- _ 1 £ (26) Кти I - ,, 2Кти 5, -N М

При формировании вариантов построения КТС необходимо учитывать, что функционирование этой системы описывается целой совокупностью разнородных параметров. При этом далеко не все возможные комбинации значений параметров имеют практический смысл. Поэтому для формирования множества возможных вариантов построения КТС был использован метод морфологического анализа, который основывается на классификации системы по совокупности признаков и генерации множеств возможных значений отдельных признаков. Само множество возможных вариантов построения системы получается посредством комбинирования различных значений признаков. Предложенный алгоритм формирования вариантов основан на первоначальной генерации вариантов КТС с использованием методов морфологического анализа и последующего применения известных алгоритмов "просеивания" и последовательной сортировки.

В общем случае задача формирования варианта построения КТС сводится к нахождению такого варианта из множества недоминируемых вариантов, который может не являться оптимальным ни для одного из показателей качества функционирования, но оказывается приемлемым для всего множества технико-экономических показателей.

В настоящее время известно большое количество методов поиска компромиссного варианта, каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Проведенный анализ показал, что наиболее подходящими для нахож-

дения компромиссного варианта построения КТС методами являются метод, использующий принцип минимакса, и метод последовательных уступок. Суть предлагаемого подхода к выбору компромиссного варианта состоит в следующем. При помощи каждого из указанных методов производится выбор вариантов построения КТС, затем производится анализ полученных результатов, определяется чувствительность результатов к изменению исходных данных. Выбирается метод, дающий результаты, наименее подверженные изменению исходных данных.

В третьем разделе приводятся результаты разработки методики управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при обеспечении заданного уровня рентабельности. Методика основана на алгоритме расчета технико-экономических показателей и учете свойств рынка телекоммуникационных услуг. Исходными данными являются: варианты построения КТС, технико-экономические показатели вариантов, требуемый уровень рентабельности КТС. Выходными данными являются оптимальные технико-экономические показатели кабельной сети, состав оборудования на каждом уровне КТС, уровень абонентской платы.

Основной составляющей методики определения требуемых показателей технико-экономической эффективности кабельных сетей является методика расчета технико-экономических показателей при заданном уровне рентабельности функционирования КТС с учетом неопределенности рынка телекоммуникационных услуг. Методика включает в себя следующие этапы:

1. Оценку минимально возможного тарифа за оказание телекоммуникационных услуг на данном сегменте рынка телекоммуникационных услуг.

2. «Привязку» к эмпирическим зависимостям числа подключаемых абонентов. На этом этапе для части КТС, которая обеспечивает телекоммуникационные услуги с групповой адресацией, определяется минимально возможное число подключаемых абонентов. Для части КТС, обеспечивающей телекоммуникационные услуги с индивидуальной адресацией, определяется число подключаемых абонентов на каждом отчетном этапе.

3. Расчет технико-экономических показателей системы, в том числе затрат на функционирование КТС

4. Проверку рентабельности выбранного варианта построения КТС решением неравенств:

при оказании услуг с групповой адресацией: £ (1 + £у'соб1 - |(1 + гГС,эксм, >0

1=1 (=1

при оказании услуг с индивидуальной адресацией: \ZieK: Са6, - С.мст1 > 0.

Кроме того, в третьем разделе разработана методика выбора варианта построения широкополосной информационной системы при заданных значениях технико-экономических показателей и с учетом необходимого уровня рентабельности (см. рис.1).

В последнем подразделе третьего раздела приводятся результаты вычислительных экспериментов по апробации разработанных в диссертации алгоритмов и методик.

Целью вычислительных экспериментов было

получение данных для оценки технико-экономической эффективности предлагаемых вариантов построения КТС и разработка рекомендаций по определению стратегии

наращивания теле-

коммуникационных услуг (определение тарифной

политики). Основные задачи эксперимента:

выявление основных факторов, влияющих на качество функционирования КТС;

Рис. I. Структура комплекса методик и алгоритмов доя опреде- разработка рекомендаций ПО ления значений параметров многоуровневой КТС расположению И составу

сетевых центров КТС, распределению абонентов КТС, и оценка технико-экономической эффективности вариантов построения КТС;

- оценка влияния полноты исходных данных на значения показателей качества функционирования и параметров КТС, определение требований к статистическим исходным данным о процессе функционирования КТС (потоки заявок на обслуживание, показатели качества обслуживания и т.д.).

Анализ экспериментальных данных показывает, что существует возможность за счет снижения эксплуатационных затрат уменьшить расходную часть денежного потока на 8% по сравнению со средним значением ожидаемой величины расходной части денежного потока, либо избежать выбора наихудшего варианта построения КТС и, следовательно, увеличения на 15% расходной части денежного потока по сравнению с затратами, обусловленными выбором наихудшего варианта.

Методика выбора варианта построения КТС

Фрагмент таблицы вариантов построения КТСмикрорайона «Драгомипово».

№ п/п Количество пунктов обслуживания (оптических узлов) Количество подключенных абонентов Мощность множества вариантов построения КТС Мощность множества допустимых вариантов Число решенных Задач Среднее время решения одной задачи, мин.

1 25 4000 2510 21 4 7

15 29 8658 10482 99 4 8,5

33 35 8658 13912 192 6 9

Показатели качества фунщионирования вариантов КТС:

Номер варианта Расходная часть денежного потока Среднее время ожидания абонентом обслуживания при оказании адресных телекоммуникационных услуг, секунд Средний коэф. готовности средств ■

1 12095694 25,5 0,99745

15 11295600 5,4 0,99946

33 125345459 34,6 0,98984

Соответственно, задаваясь фиксированным уровнем рентабельности КТС, при выборе 15 варианта построения системы оказывается возможным уменьшение абонентской платы за пакеты телекоммуникационных услуг на 5-10% (в зависимости от типа пакета) по сравнению со средним по множеству вариантов. Рассмотренный пример и наилучший вариант построения КТС были положены в основу при обосновании построения экспериментальной широкополосной системы кабельного телевидения микрорайона «Драгомипово», строительство которой началось в 1999 г.

В заключении приведены основные результаты исследований, сформулированы рекомендации по их использованию в практических целях и определены направления дальнейших исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате работы над диссертацией решена актуальная задача разработки научно-методического аппарата управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при инвестиционном проектировании, имеющая важное значение для теории и практики построения широкополосных информационных систем. При этом получены следующие основные результаты.

1. Проведен анализ процессов разработки и эксплуатации КТС, в рамках которого:

- выделены основные особенности функционирования КТС, показана необходимость научно-обоснованного управления технико-экономическими показателями кабельных сетей за счет выбора рационального варианта построения КТС, сформулированы основные направления этого процесса, среди которых приоритет отдан созданию многоуровневой КТС, в состав которой входят сетевые центры с различным уровнем оснащения для оказания телекоммуникационных услуг различного типа;

-сформулирована общая и частные задач управления технико-экономическими показателями кабельных сетей.

2. Разработаны математические модели для расчета значений технико-экономических показателей кабельных сетей с учетом отказов оборудования и неопределенности рынка телекоммуникационных услуг.

3. Разработана методика управления технико-экономических показателями кабельных сетей при обеспечении заданного уровня рентабельности.

4. Разработан комплекс программ, реализованный на ПЭВМ, для определения значений параметров КТС.

5. Проведена апробация разработанных моделей и алгоритма, результаты которой свидетельствуют: во-первых, об адекватности разработанных моделей реальным условиям функционирования КТС; во-вторых, о достаточной общности полученных результатов и возможности их использования не только применительно к широкополосным информационным системам, но и к другим телекоммуникационным системам; в-третьих, о существенном технико-экономическом эффекте, наблюдаемом при применении разработанных моделей и методик. Даны конкретные рекомендации по практическому использованию разработанного метода при решении задач управления технико-экономическими показателями кабельных сетей.

Список основных трудов соискателя по теме диссертации

1. Брум А.Н. и др. Отчет о результатах проектно-изыскательских работ по созданию Единого городского телевизионного канала . М., 1995. - 95 с.

2. Брум А.Н. и др. Проект создания экспериментальной широкополосной интерактивной системы кабельного телевидения микрорайона «Драгомило-во». - М., 1997.-230с.

3. Брум А.Н. и др. Концепция создания единой информационно-телекоммуникационной сети г.Москвы. - М., 1998. - 105 с. (Утверждена Правительством г. Москвы).

4. Брум А.Н. Хаустов И.В., Котов А.Н., Кауфман В.Н. Пути развития кабельного телевидения.// Мир связи Connect, 2000, №3, с. 98-102

5. Брум А.Н., Хаустов И.В. Схема кабельной сети.//Информационно-технический журнал 625,- 2000 г., №1., с.64-71.

6. Брум А.Н. Модели функционирования оборудования кабельных телевизионных сетей. - Деп. в ЦНТИ, 2000г., №Б4197. - Юс.

Заказ № ДО Объем 4,2.

Подп в печ. 2>Ч.05"-00_Тираж 45

Типография АТнСО

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 .АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И СТРУКТУРА ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.

1.1. Общая характеристика оборудования кабельных сетей.

1.2. Структура затрат на разработку развертывание У эксплуатацию кабельных сетей.

1.3. Анализ современных методов управления технико-экономическими показателями телекоммуникационных сетей.

1.4. Постановка задачи диссертационных исследований.

Выводы по разделу

2. МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.

2.1. Модель для оценивания затрат на функционирование КТС.

2.2. Модель для анализа показателей технико-экономической эффективности кабельных сетей.

2.3. Алгоритм формирования множества вариантов построения КТС.

2.4. Алгоритм выбора варианта построения КТС с учетом комплекса предоставляемых услуг.

Выводы по разделу.

3. МЕТОДИКА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЗАДАННОГО УРОВНЯ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ.

3.1. Методика расчета технико-экономических

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика.

ВФР - веерная функция распределения

ДНФ - дизъюнктивная нормальная форма

ЗИП - запасные инструменты и принадлежности

ИК - информационный канал

КВ - канал вещания

КСТР - коммерческая система телевидения и радиовещания

КТВ - кабельное телевидение

ЛПР - лицо, принимающее решение

МГТС - междугородняя городская телефонная станция

СМО - система массового обслуживания

СР - система ремонта

СТОР - система технического обслуживания и ремонта

СЦ - сетевой центр

СЭ - система эксплуатации

ТВ - телевидение

ТО - техническое обслуживание

ТЭА - технико-экономический анализ

ТЭЭ - технико-экономическая эффективность

ЧДД - чистый дисконтированный доход

ШПИС - широкополосная информационная система

В настоящее время телевидению и радиовещанию принадлежит ведущая роль в удовлетворении информационных потребностей общества. Комплексы телевидения и радиовещания давно уже являются неотъемлемыми элементами социальных систем. Однако, традиционному телевидению и радиовещанию присущ ряд недостатков: отсутствует адресность предоставления телекоммуникационных услуг, недостаточно широк спектр предоставляемых услуг, а предлагаемые дополнительные услуги (например, установка спутниковых антенн) имеют значительную стоимость. Наконец, главным недостатком современного телевидения является практически полное отсутствие обратного канала, т.е. современные системы телевидения и радиовещания не являются интерактивными. Как показывает мировая практика, наиболее перспективным направлением устранения указанных недостатков является более широкое применение для оказания телекоммуникационных услуг кабельных телевизионных сетей.

В настоящее время кабельные телевизионные сети (КТС) представляют из себя наиболее подходящую инфраструктуру, с помощью которой возможен переход к новым функциям телекоммуникаций. Создание новых и модернизация существующих кабельных систем телевидения сопряжены с необходимостью привлечения инвестиций и проведения технико-экономических расчетов для обоснования технических решений, определения направлений вложения денежных средств, обоснования ценовой политики на оказание телекоммуникационных услуг.

За рубежом развитие кабельных телевизионных сетей в последние годы происходит нарастающими темпами. Признанным лидером среди крупнейших инвесторов является соучредитель концерна Microsoft Пол Аллен: планируемое объединение компаний Carter Communications и Marcus Cable приведет к созданию седьмой по размерам кабельной сети США. Кроме

Введение6 того, концерн Microsoft вложил более миллиарда долларов в кабельную компанию Comcast. В настоящее время эта же корпорация осуществляет инвестиционную поддержку проектов, связанных с развитием европейской кабельной сети.

В современной Германии услугами кабельных сетей охвачено около 21 млн. семей. Из них 17 млн. являются клиентами Deutsche Telecom и некоторых других менее значительных частных компаний. Согласно мнения экспертов предстоит модернизация кабельных сетей. Услуги, которые будут предлагаться абонентам модернизированных кабельных сетей, включют в себя оказание банковских услуг на дому (homebanking), засекречивание при передаче информации, вещание, телефонную связь, игры, online\Internet услуги и многое другое.

В Великобритании шесть лондонских кабельных операторов - Bell Cable Media, Cable London, The Cable Corporations, Nynex CableComms, Telewest и Videotron , используя оптоволоконную сеть, предлагают своим пользователям первую в Объединенном Королевстве службу wide area asynhronous transfer mode по принципу on-demand (по требованию), которая предлагает скорости 2,4 Гбит\с, благодаря чему реализуется целый ряд новых широкополосных видео- и мультимедийных применений, а также цифровая телефонная связь и информационные услуги на очень высоких скоростях. Причинами такого бурного развития КТС является ряд факторов:

- разработка современных программных средств с удобным пользовательским интерфейсом и возможностью оказания «интеллектуальных» услуг ;

- разработка технических средств, позволяющих телевизионным кабельным сетям оказывать такие услуги как video-on-demand (VOD), скоростной доступ в Internet, телефонное обслуживание, e-commerce и многое другое;

- накопление практического опыта оказания телекоммуникационных услуг в низко- и среднескоростных сетях (услуги Internet и других компьютерных сетей);

Введение7

- наличие устойчивого спроса на оказание широкополосных телекоммуникационных услуг, обусловленное желанием многих абонентов Internet, кабельных сетей телевидения, телефонных сетей объединить их в единый комплекс, что позволит получить более широкий спектр телекоммуникационных услуг.

Все выше перечисленные факты говорят о том, что мировая тенденция развития систем телекоммуникаций базируется на использовании широкополосных информационных систем.

В России ряд операторов также приступил к созданию систем телекоммуникаций на основе гибридных широкополосных телевизионных сетей. Сейчас на них проводится целый комплекс экспериментов для выяснения рейтинга услуг, их востребованности среди населения и различных вариантов технического воплощения.

Как показывает опыт эксплуатации широкополосных информационных сетей за рубежом (США, Великобритания, Германия и др.) , развертывание такой сети должно осуществляться на основе поэтапного ввода в эксплуатацию функционально законченных фрагментов интерактивной широкополосной информационной сети. Особенностями разворачиваемых сетей являются:

• реализация принципа трехуровнего телевидения (город-округ-муниципальный район);

• гибкость структуры (напримервозможность переконфигурации системы при изменении границ округов);

• минимальные затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования сети при выполнении требований к качеству функционирования;

• возможность поэтапного ввода в эксплуатацию.

При развертывании широкополосной информационной сети (ШПИС) должен быть решен ряд задач:

1. Отработка и усовершенствование технологий проектирования, монтажа, эксплуатации оборудования КТС.

Введение8

2. Определение принципов организации операторской деятельности.

3. Разработка методик управления технико-экономическими показателями КТС при обеспечении заданного уровня рентабельности.

Если для решения задач 1 и 2 можно использовать опыт эксплуатации ШПИС за рубежом, то для решения задачи 3 применение зарубежного опыта малоэффективно в силу специфики спроса на телекоммуникационные услуги российских потребителей.

К сожалению, в настоящее время научно обоснованному определению тарифной политики при оказании услуг ШПИС с учетом вариантов построения телекоммуникационной сети, технико-эксплуатационных характеристик оборудования КТС не уделяется достаточно внимания. Назначение уровня абонентской платы проводится ориентировочно, часто без необходимого учета особенностей построения системы эксплуатации (СЭ). Как следствие, развитие КТС в России происходит эмпирически, что сдерживает уровень зарубежных инвестиций в сферу кабельных телекоммуникационных услуг.

Перспективным направлением преодоления этих трудностей является разработка научно-методического аппарата управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при разработке инвестиционных проектов. Решению данной задачи посвящена настоящая диссертационная работа.

Целью диссертации является разработка научно-методического аппарата управления технико-экономическими показателями кабельных сетей для повышения эффективности капиталообразующих инвестиций в КТС.

Для обоснованного управления необходимо учитывать не только экономические характеристики КТС, но и технические показатели кабельной сети и ее структурные характеристики. Поэтому задача управления технико-экономическими показателями КТС в рассматриваемой постановке относится к классу задач многокритериального выбора в условиях неопределенности.

Введение 9

Неопределенность связана со стохастическим характером функционирования КТС в будущем из-за возможности возникновения отказов, аварий, возможным отсутствием необходимого ЗИПа или бригады ремонтников, и т.д. Конструктивным способом снятия неопределенности в задачах анализа систем эксплуатации является привлечение методов теории вероятностей и математической статистики, т.к. именно вероятностные модели хорошо зарекомендовали себя при описании процессов отказов и восстановлений сложных систем. При этом общая задача управления технико-экономическими показателями кабельных сетей при разработке инвестиционных проектов декомпозируется на ряд последовательно решаемых частных задач:

- анализ особенностей построения, технических характеристик и структуры затрат на создание КТС в условиях отказов оборудования;

- разработка вероятностных математических моделей для расчета технико-экономических показателей КТС в условиях отказов оборудования и действия других факторов неопределенности;

- проведение по этим моделям расчетов показателей технико-экономических показателей КТС с учетом вариантов построения;

- разработка алгоритма формирования множества эффективных (Парето-оптимальных) вариантов построения КТС;

- выбор на полученном множестве варианта построения КТС, за счет управления, в первую очередь, структурными характеристиками КТС и величиной абонентской платы.

Решению данных задач посвящены последующие разделы диссертации. В первом разделе представлены результаты анализа состояния вопроса управления технико-экономическими показателями кабельных сетей, структуры затрат на разработку, развертывание и эксплуатацию коммерческих кабельных сетей с учетом разновременных вложений, стохастического характера отказов оборудования и ситуации на рынке

Введение10 телекоммуникационных услуг; обосновывается актуальность работы и осуществляется постановка задачи диссертационных исследований.

Второй раздел посвящен разработке математических моделей для расчета технико-экономических показателей кабельных коммерческих сетей в условиях неопределенности. Модели основаны на применении аппарата теории систем и сетей массового обслуживания. Рассматриваются экономические показатели, основными из которых являются математическое ожидание чистого дисконтированного дохода от КТС, вероятностные и временные показатели функционирования КТС, а также структурные показатели КТС.

В третьем разделе приводятся результаты разработки методики определения требуемых показателей технико-экономических показателей КТС для обеспечения заданного уровня рентабельности. Методика основана на алгоритме расчета технико-экономических показателей и учете свойств рынка телекоммуникационных услуг. Исходными данными является заданный уровень рентабельности коммерческой кабельной сети, структура сети. Выходными данными являются технико-экономические показатели кабельной сети, структурный состав оборудования.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- постановка задачи управления технико - экономическими показателями кабельных сетей в при проектировании КТС;

- математические модели для расчета значений технико-экономических показателей кабельных сетей с учетом отказов оборудования и неопределенности рынка телекоммуникационных услуг;

- методика определения требуемых значений технико-экономических показателей кабельных сетей для обеспечения заданного уровня рентабельности КТС.

Научная новизна полученных в диссертации результатов состоит в следующем:

Введение 11

- в постановке задачи управления технико-экономическими показателями кабельных сетей комплексно учтены основные факторы неопределенности в будущем функционировании сетей: технические, связанные с отказами оборудования и необходимостью создания комплекса средств восстановления работоспособности сетей, и экономические, связанные с неопределенностью ситуации на рынке телекоммуникационных услуг;

- разработанные математические модели позволяют учесть при расчете основных показателей качества функционирования кабельных сетей (технических, экономических, структурных) многоуровневость и многовариантность предоставления информационно-коммуникационных услуг, ограниченность восстановления работоспособности оборудования сетей, реальную платежеспособность абонентов;

- предложенная методика определения требуемых значений технико-экономических показателей кабельных сетей основана на многокритериальном анализе как вариантов построения, так и вариантов эксплуатации этих сетей, а также учитывает требуемый уровень рентабельности предоставления услуг на сети.

В совокупности поученные результаты позволяют получать достоверные, экономически и технически обоснованные значения технико-экономических показателей кабельных сетей.

Практическая значимость полученных результатов заключается в том, что:

- разработанные модели и методики доведены до уровня инженерных методик;

- применение разработанного комплекса моделей для решения задач управления технико-экономическими показателями коммерческих кабельных сетей позволило обосновать тарифы на оказание телекоммуникационных услуг в ряде округов и районов города.

Введение ¡2

Основные результаты исследований реализованы при создании экспериментальной широкополосной информационной системы микрорайона «Драгомилово», г.Москвы, разработке концепции построения информационной инфраструктуры г.Москвы, при разработке инвестиционного проекта построения городской широкополосной информационной системы.

По теме диссертации опубликовано 6 трудов.

Диссертация содержит 165 страниц основного текста, 26 рисунков и таблиц, список используемой литературы включает 118 наименований.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

1. В разделе разработана методика расчета технико-экономических показателей функционирования КТС с учетом неопределенности рынка телекоммуникационных услуг, позволяющая оценивать уровень рентабельности варианта построения КТС с учетом свойств потребительского рынка телекоммуникационных услуг. Рассчитываемые по этой методике технико-экономические показатели используются в методике выбора варианта построения КТС с учетом заданного уровня рентабельности, основой для которой является алгоритм, приведенный в разделе 2.4. Использование этих методик позволяет на практике применять комплекс моделей и алгоритмов, разработанных в разделе 2.

2. Алгоритмы и методики управления технико-экономическими показателями КТС характеризуются значительной вычислительной сложностью, поэтому в рамках диссертационных исследований разработан комплекс программ, позволяющий автоматизировать расчеты. В разделе приведено краткое описание разработанного комплекса программ и приведена его обобщенная схема.

3. Разработанные методики, алгоритмы, программные средства прошли экспериментальную апробацию при выборе варианта построения КТС одного из московских районов. В разделе приведены результаты вычислительных экспериментов и характеристика вариантов построения КТС. Анализ экспериментальных данных показывает, что использование разработанных методик и алгоритмов позволяет обоснованно выбрать вариант построения КТС, снизив при этом абонентскую плату на 5-10% (в зависимости от типа оказываемых телекоммуникационных услуг).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы над диссертацией получены следующие основные результаты.

1. Проведен анализ функционирования и эксплуатации КТС, в рамках которого:

-выделены основные особенности функционирования КТС, показана необходимость научно - обоснованного выбора варианта построения КТС, сформулированы основные направления этого процесса, среди которых приоритет отдан созданию многоуровневой КТС, в состав которой входят сетевые центры с различным уровнем оснащения для оказания телекоммуникационных услуг различного типа;

- определена научно-методическая задача, связанная с выбором варианта построения КТС и проведена ее содержательная и формальная постановка.

Разработаны модели для оценивания качества функционирования и алгоритм выбора параметров многоуровневой КТС, включающий:

- комплекс моделей для оценивания качества функционирования многоуровневой КТС;

- алгоритм выбора варианта построения многоуровневой КТС;

- методику расчета показателей качества функционирования многоуровневой КТС;

-методику выбора варианта построения КТС.

3. Разработан комплекс программ, реализованный на ПЭВМ типа 1ВМ РС АТ, для определения значений параметров КТС.

4. Проведена апробация разработанных моделей и алгоритма, результаты которой свидетельствуют: во-первых, об адекватности разработанных моделей реальным условиям функционирования КТС; во-вторых, о

Раздел III155 достаточной общности полученных результатов и возможности их использования не только применительно к широкополосным информационным системам, но и к другим телекоммуникационным системам; в-третьих, о существенном технико-экономическом эффекте, наблюдаемом при создании многоуровневой КТС. Даны конкретные рекомендации по практическому использованию разработанного метода при решении задач обоснования структуры КТС.

Совокупность полученных результатов составляет решение научно-технической задачи управления технико-экономическими показателями коммерческих кабельных сетей при разработке инвестиционных проектов широкополосных информационных сетей.

1. Абраменко Б.С., Маслов А .Я., Немудрук JI.H. Эксплуатация автоматизированных систем управления. МО СССР, 1984.- 485 с.

2. Азгальдов Г.Г. Береза Т.Н. Об учете категории качества при вычислении сравнительной эффективности объектов// Экономика и математические методы, 1996, т.32, вып.З.

3. Айзерман М.А., Алескеров Ф.Т. Выбор вариантов: основы теории. М.: Наука, 1990. - 240 с.

4. Алиев P.A., Либерзон М.И. Методы и алгоритмы координации в промышленных системах управления. М.: Радио и связь, 1987 г. - 208 с.

5. Афанасьев В.Г., Маевский Л.С. Оценивание критичности отказов в сложных информационных системах. /В сб.: Модели и методы исследования информационных сетей. СПб: Тема, 1999, вып.2.

6. Афанасьев В.Г., Талов О.В., Филатов И.С. Комплекс программ для анализа надежности сложных систем // Сб. трудов международного НТС "Моделирование и контроль качества в задачах обеспечения надежности РЭУ. Шауляй, 1992. - с.24-26.

7. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. М.: Советское радио, 1971. -272с.

8. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Организация обслуживания при ограниченной информации и надежности системы. М.: Сов. радио, 1975.

9. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность / Пер. с англ. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. литературы, 1984.

10. Березовский Б. А. и др. Многокритериальная оптимизация: математический аспект. М.: Наука, 1989. - 128 с.1. Раздел III157

11. Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике.-М.: Радио и связь, 1984.- 288 с.

12. Брум А.Н. Хаустов И.В., Котов А.Н., Кауфман В.Н. Пути развития кабельного телевидения.// Мир связи. Connect. 2000 г. №3 с. 98-102

13. Брум А.Н., Хаустов И.В. Схема кабельной сети.//Информационно-технический журнал 625.- 2000 г., №1., с.64-71.

14. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1991. - 383с.

15. Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Орлова Е.Р., Смоляк С.Л. Оценка эффективности инвестиционных проектов. М.: Дело, 1998 г. - 246 с.

16. Вопросы математической теории надежности / Е.Ю. Барзилович, Ю.К. Беляев, В.А. Каштанов и др., под ред. Б.В. Гнеденко. М.: Радио и связь, 1983. - 376с.

17. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. Михалевич B.C., Волкович В.Л. М: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982.- 286 с.

18. Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций.- М.: Наука, 1971.- 383 с.

19. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов.- М.: Советское радио, 1966. 166с.

20. Гихман И.И., Скороход A.B. Теория случайных процессов. Т.1. М.: Наука, 1973. - 663с.

21. Гихман И.И., Скороход A.B. Теория случайных процессов. Т.2. М.: Наука, 1973. - 640с.

22. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.- 1987.- 336 с.

23. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.- Изд. офиц.- М.: Изд-во стандартов, 1979 г.

24. ГОСТ 19919 74. Контроль автоматизированный технического состояния изделий авиационной техники. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1975. - 12 с.

25. ГОСТ 24.202-80. Система технической документации на АСУ. Требования к содержанию документа "Технико-экономическое обоснование создания АСУ". Изд. офиц.- М.: Изд-во стандартов, 1980 г.

26. ГОСТ 24.702-85. Эффективность АСУ. Основные положения. Изд. офиц.- М.: Изд-во стандартов, 1985 г.

27. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Изд. офиц.- М.: Изд-во стандартов, 1990.-37с.

28. ГОСТ 27.503-81. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности.- Изд. офиц.- М.: Изд-во стандартов, 1979 г.

29. ГОСТ 28470-90. Система технического обслуживания и ремонта средств вычислительной техники и информатики. Термины и определения. Изд. офиц.- М.: Изд-во стандартов, 1991 г.

30. Гуде C.B., Золотухин В.Ф. Задача оптимизации процесса восстановления территориально распределенных объектов // Надежность и контроль качества, 1987, № 1.- С. 40 44.

31. Гусейнов Б.А., Перлов Ю.М. Одна задача технического обслуживания территориально распределенных объектов // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1983, № 6.- С. 98 -102.

32. Дедков В.К., Северцев H.A. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М.: Высшая школа, 1976. - 406с.

33. Дикарев В.Е. Модели надежности и эффективности систем. Киев.: Наукова думка, 1989. - 124с.

34. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 480с.

35. Дубов Ю.А., Травкин С.И., Якимец В.Н. Многокритериальные моделиформирования и выбора вариантов систем. М.: Наука, 1986.-295с.

36. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. Системный подход.-М.: Мир, 1981 г.-454 с.

37. Ефремов A.C. Модель для расчета показателей качества функционирования системы технического обслуживания и ремонта сети связи.- Ленинград.- 1990.- Рукопись представлена ВИКИ им. Можайского. Деп. в ВИНИТИ 26.8.1990.

38. Ефремов A.C., Захаренко Г.П., Зеленцов В.А. и др. Определение топологии системы технического обслуживания и ремонта информационно-вычислительной сети // 16 Всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям.- М.- Винница: НСК АН СССР, 1991.-С. 29-34.

39. Ефремов A.C., Уласень С.Н. Определение показателей готовности системы связи с учетом функционирования системы ремонта // Сборник тезисов докладов НТК, ВИКА, 1996 г.

40. Жожикашвили В.А., Вишневский В.Л. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ.- М.: Радио и связь. 1989.- 192с.

41. Жук П.И. Определение стационарных показателей надежности сложных восстанавливаемых систем комбинаторно-вероятностным методом//Кибернетика.- 1984.-№ 1.-С. 21 -25.

42. Жук П.И. Определение структурных параметров сложных систем //Кибернетика.- 1987.- № 3.- С. 114 -119.

43. Зеленцов В.А., Уласень С.Н., Филатов И.С. Планирование технического обслуживания систем связи // Актуальные вопросы развития защищенных телекоммуникационных сетей связияЗДатериалы научной конференции ВИПС, 7-9.02.95. Орел.: ВИПС, 1995.-чЪ\

44. Зеленцов В.А., Уласень С.Н., Филатов И.С. Программа для планирования технического обслуживания средств связи // Сборник алгоритмов и типовых задач. №12, МО РФ, 1995 г.

45. Зеленцов В.А., Гагин A.A. Надежность, живучесть и техническое1. Раздел III160обслуживание сетей связи. МО СССР, 1991 г. 169 с.

46. Зеленцов В.А., Уласень С.Н. Модель функционирования системы ремонта средств связи // Сборник алгоритмов и типовых задач. №13, МОРФ, 1995 г.

47. Зеленцов В.А., Чистов И.В., Ефремов A.C. Определение параметров системы технического обслуживания и ремонта сети связи с использованием многомодельного подхода.- Ленинград.- 1990.- Деп. в ВИНИТИ 26.8.1990.

48. Ивахненко А.Г., Юрачковский Ю.П. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. М.: Радио и связь, 1987. - 120с.

49. Имитационное моделирование производственных систем/Под общ. ред. чл.-кор. АН СССР A.A. Вавилова. М.: Машиностроение; Берлин: Техника, 1983. - 416 с.

50. Клейн Дж. Статистические методы в имитационном моделировании: с англ. / под ред. Ю.П. Адлера, В.Н. Варыгина. Вып. 2.- М.: Статистика, 1978. 335с.

51. Ксенз С.П. Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств.- М.: Радио и связь, 1989.- 248 с.

52. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1980. -534с.

53. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и отбору их для финансирования. Официальное издание М.: НПКВЦ, 1994 г.

54. Медведев Г.А. Анализ дискретных марковских систем при помощи1. Раздел III161стохастических графов. Автоматика и телемеханика, 1965, №3, с.485-493.

55. Методы и алгоритмы автоматизированного проектирования сложных систем управления / Волкович В.Л., Волошин А.Ф., Горлова Т.М. и др.- Киев: Наук, думка, 1984.- 216 с.

56. Методы построения имитационных систем/Литвинов В.В., Марьянович Т.П.; Отв. ред. Сергиенко И.В.; АН УССР. Ин-т кибернетики им. В.М. Глушкова.- Киев: Наук, думка. 1991.- 120 с.

57. Михалевич B.C., Волкович В.Л. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. М.: Наука, 1982. - 286с.

58. Надежность и живучесть систем связи/ Б.Я. Дудник, В.Ф. Овчаренко, В.К. Орлов и др.- М.: Радио и связь, 1984 г.- 216 с.

59. Надежность и эффективность в технике: Справочник. В 10 т./ Ред. совет: B.C. Авдуевский (пред.) и др.- М.: Машиностроение, 1987 г. ; Т.2: Математические методы в теории надежности и эффективности/Под ред. Б.В. Гнеденко.- 280 с.

60. Надежность и техническое обслуживание АМТС с программным управлением. Справ. пособие/Р.Р.Вегенер, В.Г.Дедоборщ, К.А.Зарецкий и др.; Под. ред. В.Г.Дедоборща и Н.Б.Суторихина. М.: Радио и связь, 1989. - 320 е.: ил.

61. Одрин В.М. Метод морфологического анализа технических систем.-М.: ВНИИПИ, 1988 г.-310с

62. Олейник И.И., Суворов A.B., Пискунов A.A. Натурная обработка сложных технических комплексов. М.: Наука, 1990.

63. Отказоустойчивость систем передачи данных / Г.И. Шакун, П.И. Трофимов, В.П. Алтарев. М.: Радио и связь, 1984. - 144 с.

64. Пантелей В.Г., Шубинский И.Б. Расчетные методы оценки надежности приборов. -М.: Машиностроение, 1974.

65. Першакова A.B. Перспективы развития Интеллектуальных сетей в Европе. Научно-технический Сборник "Связь", вып. 3, 1993, С. 24-27.

66. Платонов П.Н., Рыбаков Г.В., Крылов Е.П., Тульчинский Ю.В. Технико-экономическое обоснование создание создания новой продукции // Стандарты и качество, 1986, № 8, с. 14-15.

67. Погребинский С.Б., Стрельников В.П. Проектирование и надежность многопроцессорных ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.

68. Половко А.М. Основы теории надежности. М.: Наука, 1964.

69. Попов К.Н., Пивоваров В.Ф., Скрипник Н.П. Военная техника радиосвязи. М.: Воениздат, 1982.

70. Попов П.И., Черенков А.П. Асимптотический метод расчета надежности марковских процессов. В кн.: Теория надежности и массовое обслуживание. -М.: Наука, 1969, с. 178-182.

71. Проектирование и техническая эксплуатация сетей передачи дискретных сообщений / М.М. Арипов, Г.П. Захаров, С.Т. Малиновский, Г.Г. Яновский; Под ред. Г.П. Захарова. М.: Радио и связь, 1988.-360 с.

72. Оценка надежности систем с использованием графов/ Под ред. И.А. Ушакова.- М.: Радио и связь, 1988.- 208 с.

73. Проектирование систем: Учебник для вузов / С.М. Егер, В.Ф. Мишин, H.H. Лисейцев и др.: Под ред. С.М. Егера, 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1983. - 616 с.

74. Петухов Г.Б. Основы теории эффективности целенаправленных процессов. Часть 1. Методология, методы, модели. МО, 1989. - 660с.

75. Потравский Г.Д. Коммутация в сетях связи. МО, 1988. - 380 с.

76. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982. - 254 с.

77. Политаенко A.B. Метод определения числа и мест размещения узлов коммутации вычислительной сети.- 5-я Всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям,- Ч.1.- М.- Владивосток: НСК АН СССР, 1980.-С. 105-108.

78. Проников A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. -592с.

79. Райншке К., Ушаков И. А. Оценка надежности системы с использованием графов.- М: Радио и связь, 1988.

80. Резников Б.А. Анализ и оптимизация сложных систем. Планирование и управление в АСУ.- ВИККИ, 1981.- 148 с.

81. Резников Б.А. Методы и алгоритмы оптимизации на дискретных моделях сложных систем.-ВИККИ, 1983.- 250 с.

82. Резников Б.А. Системный анализ и методы системотехники. 4.1. Методология системных исследований. Моделирование сложных систем.- МО СССР, 1990.- 522 с.

83. Рождественский A.A. Рекомендации МККТТ по общим принципам технической эксплуатации / Электросвязь, 1985, № 11, с. 62-64.

84. Рубальский Г.Б. Модель обслуживания удаленных объектов // Изв. АН СССР. ТК.- 1980.- № 1.- С. 86 92.

85. Рябинин И.А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем. Издание 2-е. Л.: Судостроение, 1971.

86. Сагомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989.

87. Северцев H.A. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. М.: Высшая школа, 1989.

88. Сергиенко И. В. Математические модели и методы решения задач дискретной оптимизации. К.: Наукова думка, 1988.

89. Скроцкене Р.И., Шертивис P.A. Технико-экономическое обоснование выбора структуры СЦТЭ ГТС средней емкости // Электросвязь, 1990, № 5, с. 26-27.

90. Смирнов H.H., Ицкович A.A. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1980. - 232с.

91. Соколов Б.В. Комплексное планирование операций и управление структурами в АСУ подвижными объектами. МО, 1992. - 232с.

92. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / B.C. Королюк, Н.И. Портенко, A.B. Скороход, А.Ф. Турбин; под ред.

93. B.C. Королюка. Киев : Наукова думка, 1978. - 582с.

94. Статистическое моделирование. Ермаков С.М., Михайлов Г.А. 2-е изд., дополн.- М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит.- 1982.- 296 с.

95. Сухорихин Н.Б., Буров H.H., Захарова С.М. Методы определения оптимальной надежности элементов сетей связи / Под ред. Н.Б. Сухорихина.- М.: Связь, 1979.

96. Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления / Под ред. A.A. Воронина.- МО, 1974.- 430 с.

97. Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники. Обзор по материалам иностранной печати. М.: ЦНТИ ГА, 1976. -54с.

98. Тищенко Н.М. Введение в проектирование систем управления. М.: Энергоатомиздат, 1986.

99. Уласень С.Н. Модель для расчета показателей эффективности систем с сетевой структурой // Моделирование и исследование устойчивости систем (исследование систем): Тезисы докладов конференции.- Киев, -1996.

100. Федоренко В.В. Математическая модель системы передачи сигналов для решения задач контроля. // Электронное моделирование. 1991, -13, N6.

101. Филин Б.П. Методы анализа структурной надежности сетей связи. М.: Радио и связь, 1988.

102. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. - 280с.

103. Френк Г., Фриш И. Сети, связь и потоки. М.: Связь, 1978.

104. Холин A.B. Физическое моделирование сетей связи. В кн.: Автоматыи управление. Системы управления сетями. М.: Наука, 1980.

105. Хомоненко А.Д. Численные методы анализа систем и сетей массового обслуживания.-МО СССР, 1991.- 195 с.

106. Цвиркун А. Д., Акинфиев В.К. Структура многоуровневых и крупномасштабных систем. Синтез и планирование развития.- М.: Наука, 1993.- 160 с. ISBN 5-02-006912-4

107. Червоный А.А., Лукъяшенко В.И., Котин Л.В. Надежность сложных систем.-М.: Машиностроение, 1976.

108. Швандар В.А. Определение экономической эффективности повышения качества продукции//Стандарты и качество, 1987, № 11,с.85-92.

109. Экенроде Р.Т. Взвешенные многомерные критерии // Статистическое измерение качественных характеристик. М.: Статистика, 1972. - с.35-46.

110. Эффективность технических систем//Под ред.В.Ф.Уткина, Ю.В.Крючкова, М.Машиностроение, 1988.

111. Carruthers A. In-service engineering support of the Tornado.-Proc. Ins. Mech. Eng., 1986, D200, № 3, p. 185 -194.

112. Die Methoden der zuverlassigkeitstechnischen Modellbildung / SchneeweipW. Automatisierungstechn. 1985, 33, № 9, 267-271 (нем.)

113. Krishna R. Pattipati, Marcia P. Kastner. Iterative queueingnetwork techniques for the analysis of large maintenance facilities / IEEE Trans. Reliab., 1990, 27, № 1. p.501 - 504.

114. Regulinski T.L., Gupta Y.P. Reliability cost estimation: managerial perspectives. //IEEE Trans. Reliab., 1983, 32, №3, p. 276- 281.

115. Retterer B.L., Criseimagna N.H. Half-maintainability a formidable goal//IEEE Irans. Reliab., 1987, 36, № 3, p.324-330.

116. Stohastic modeling of human-performance reliability. / Lee K.W., Higgins J.J., Tillman F.A. -IEEE Trans. Reliab., 1988, 37, № 5. p.501 - 504.