автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Управление жизненным циклом распределенных экономических информационных систем на основе динамической реконфигурации их структурно-функциональной организации

На правах рукописи

Кониченко Александр Васильевич

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ РЕКОНФИГУРАЦИИ ИХ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

Специальность 05 13 10 Управление в социальных и экономических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Курск 2005

Работа выполнена в ГОУ ВНО Министерства образования и науки РФ «Курский государственный технический университет» на кафедре «Информационные системы в экономике»

Научный консультант - доктор технических наук, профессор, заслуженный

деятель науки РФ СИЗОВ А С

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор, заслуженный

деятель науки РФ ПОДВАЛЬНЫЙ С Л ; доктор технических наук, профессор СОКОЛОВ Б В . доктор технических наук, профессор ДОВГАЛЬ В М

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт автоматической

аппаратуры им академика В С Семенихина (ФГУП "НИИАА").

Защита состоится «23» декабря 2005 г в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212 105 02 при Курском Iосударственном техническом университете по адресу г Курск, ул 50 лет Октября, 94 (конференц-зал)

Заверенные отзывы на автореферат просьба направлять в двух экземплярах по адресу 305040. г. Курск, ул 50 лет Октября. 94, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.105.02.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курского государственного технического университета

Автореферат разослан «22 » ноября 2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212 105 02. л кандидат технических наук вСПг £ А Титенко

ЩЛ 17И1

лтв

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Современное состояние экономики характеризуется высокой динамичностью, вследствие чего развитие крупных корпораций требует своевременного реинжиниринга бизнес-процессов, основой которых являются информационные технологии. Базовой стратегией реализации информационного обеспечения крупных промышленных объектов является ориентация на распределенные экономические информационные системы (РЭИС).

Основным сдерживающим фактором широкого использования РЭИС является необходимость больших финансовых затрат, связанных с их созданием и внедрением. При этом увеличение размера инвестиций в информационные системы не всегда приводит к экономическому эффекту - для половины бюджет на информационные технологии превышает полученную прибыль Одним из путей сокращения экономических издержек на информационные технологии является управление процессами их создания и внедрения на протяжении всего жизненного цикла (ЖЦ) В настоящее время общепринятой оценкой эффективности информационных технологий является совокупная стоимость владения (ССВ), представляющая собой сумму прямых и косвенных затрат на создание, внедрение и эксплуатацию информационной системы

Современные РЭИС промышленных объектов относятся к категории сложных технических систем Проблемы создания сложных технических систем и управления ими рассматривались в работах ряда отечественных и зарубежных ученых. К наиболее известным можно отнести исследования отечественных ученых: Буркова Д.А., Вендрова А М., Костогрызова А.И., Кофа-нова Ю Н , Норенкова И.П., Мазура И.И., Маничева В.Б., Моисеева B.C., Подвального JI С., Растригина Л А , Соколова Б В., Уразбахтина И.Г., Юдиц-кого С А , Юсупова Р М., а также зарубежных - Д Джонса, Де Марко, Йордана и др

Вместе с тем многие вопросы методологического характера в сфере управления РЭИС не решены и нуждаются в дальнейшем исследовании. Цельного и обобщенного исследования по проблеме управления жизненным циклом РЭИС на методологическом уровне до сих пор не проводилось. Развитие методологии управления жизненным циклом РЭИС выступает как актуальное научное направление, имеющее важное социально-экономическое значение.

Таким образом, основным противоречием в настоящее время является объективная необходимость внедрения ИТ в промышленные организации, обусловленная, с одной стороны, высокой динамичностью рынка и возрас-1ающей сложностью производственных процессов, с другой - высокой стоимостью создания и внедрения экономических информационных систем, что увеличивает время их окупаемости, ^-^"чп" пбпгтрчется это противоречие

рос. национальная ) библиотека I

в рамках крупных промышленных предприятий, которые вынуждены базироваться на распределенных экономических информационных системах

Это противоречие определяет актуальную научную проблему - повышение экономической эффективности создания и внедрения РЭИС путем рационального управления их жизненным циклом

Теоретический аспект сформулированной проблемы состоит- в обосновании путей допустимой минимизации совокупной стоимости владения РЭИС на основе управления их жизненным циклом; разработке структурной модели жизненного цикла, соответствующей высокой динамике смены этапов; разработке теоретических основ динамической реконфигурации, направленной на сокращение используемых ресурсов; разработке метода целенаправленного распределения проектных заданий, основанного на априорной оценке затрат на их выполнение и поэтапном сокращении размерности исходных данных путем разбиения их на функциональные группы, и поиске локальных минимумов.

Практический аспект проблемы заключается' в уменьшении ССВ за счет управления ЖЦ РЭИС; разработке программных средств и организационно-методического обеспечения, позволяющих рационально использовать ресурсы на всех этапах жизненного цикла Разработанные модели и алгоритмы имеют прикладной характер, использованы при создании соответствующих аппаратно-программных комплексов и внедрении проектов РЭИС на их основе.

Цель диссертационной работы - разработка теоретических основ и путей реализации управления жизненным циклом РЭИС, позволяющих снизить совокупную стоимость их владения.

Указанная цель обусловила следующие направления исследований:

1. Анализ особенностей создания и функционирования РЭИС в промышленности и их влияние на совокупную стоимость владения.

2. Разработка модели жизненного цикла РЭИС, учитывающей особенности их создания и функционирования в промышленности и позволяющей осуществлять рациональный обмен ресурсами.

3. Обоснование и разработка концептуальной модели процесса динамической реконфигурации, позволяющей рационализировать обмен ресурсами.

4. Разработка метода управления совокупностью заданий, составляющих проект РЭИС.

5. Синтез алгоритма выбора архитектуры динамически реконфигури-руемых структур (ДРС) и процесса динамической реконфигурации компонент РЭИС, а также методики проектирования компонент на базе динамически реконфигурируемых структур.

6. Экспериментальное исследование эффективности разработанных моделей, методов, алгоритмов и программно-технических средств.

Объектом исследования являются РЭИС промышленных объектов

Предметом диссертационного исследования является жизненный цикл распределенных экономических информационных систем

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. При выполнении работы были использованы: общая теория систем, теория вероятностей и математической статистики, методы вычислительной математики, теория структурного анализа и проектирования, теория принятия решения, теория расписаний.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента и результатами эксплуатации РЭИС.

Диссертационная работа выполнялась в рамках НИР по темам «Эксперт», «Интеграл», «Процесс», заданных МО РФ, ОКР в рамках договорных работ по темам «Теплосети», ЕДДС ГОЧС, а также НИР, выполненных в Курском ГТУ [58-62].

Научная новизна результатов работы состоит в создании элементов методологии управления жизненным циклом РЭИС, включающей в себя модели, алгоритмы, методы и методики, составляющие в целом научную основу управления жизненным циклом РЭИС При этом автором разработаны:

модель ЖЦ РЭИС, позволяющая реализовать целенаправленный обмен ресурсами в РЭИС на основе ЮЕР-представления и обосновать условия перехода между этапами жизненного цикла;

теоретические основы динамической реконфигурации структур, ориентированной на сокращение используемых ресурсов, включающие концептуальную модель процесса реконфигурации, математическую модель процесса проектирования динамически реконфигурируемых структур и обобщенный алгоритм итерационного выбора архитектуры и программы динамической реконфигурации;

метод управления заданиями, особенностью которого является детерминированное представление процесса выполнения заданий и их рациональное распределение на основе априорной оценки затрат. На защиту выносятся:

1. Модель ЖЦ РЭИС, учитывающая особенности процесса обмена ресурсами между компонентами и условия регламентированного перехода между этапами, и позволяющая сократить затраты на реализацию этапов жизненного цикла.

2. Метод управления совокупностью заданий, основанный на априорной оценке затрат на их выполнение и их целенаправленном распределении, обеспечивающий уменьшение вычислительных затрат за счет сокращения размерности исходных данных.

3. Концептуальная математическая модель процесса реконфигурации, особенностью которой является учет типов входных данных и способов управления реконфигурацией, позволяющая уменьшить ресурсы используемые при функционировании РЭИС.

4 Математическая модель процесса проектирования динамически ре-конфигурируемых структур, включающая правила преобразования входных данных в проектное решение и формализацию правил назначения функций на реконфигурируемые компоненты, и позволяющая осуществить процедуры нисходящей декомпозиции реализуемых компонентами функций

5 Обобщенный алгоритм итерационного выбора архитектуры и программы динамической реконфигурации, особенностью которого является применение пошагового планирования поиска в локальной окрестности базового решения, и позволяющего использовать его на этапах создания и модернизации компонент РЭИС.

Практическая полезность работы заключается в разработке и доведении до практической реализации:

• методики формирования компонент распределенных информационных систем на базе динамически реконфигурируемых структур;

• программно-технического комплекса и комплекта организационно-методических документов для управления жизненным циклом на основе обмена ресурсами РЭИС.

Полученные практические результаты могут быть использованы для управления созданием и эксплуатацией распределенных информационных систем в различных областях социально-экономической сферы.

Реализация результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований и практические разработки внедрены в Главном управлении МЧС России по Курской области и ОАО Курская генерирующая компания, а также использованы при создании информационных систем различного назначения в ГОУ ВПО МТУСИ (г. Москва), СПИИ РАН (г. С-Петербург), НИИ МВС ТРТУ (г Таганрог), ФГНУ НИИ "Спецвузавтомати-ка" (г. Ростов-на-Дону), Орловском филиале ИЛИ РАН (г Орел), ФГУП "Курский НИИ" МО РФ (г Курск). Внедрение результатов подтвердило снижение совокупной стоимости владения при полном выполнении функционального назначения.

Научно-методические результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в учебный процесс кафедры информационных систем в экономике Курского государственного технического университета и используются при проведении занятий по дисциплинам «Проектирование информационных систем в экономике», «Информационные системы предприятий», в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения, защищаемые в диссертации, докладывались и получили положительную оценку на 11 международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях, конгрессах и семинарах (Международная конференция «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий (ИННОВАТИКА-2004)», Москва, 2004; Международная конференция «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и лазерных технологий», Москва, 2002; межведомст-

венная конференция «Информационное и техническое обеспечение деятельности спецслужб», Москва, 2002; 5, 6 Международные конференции "Распознавание", Курск, 2001, 2003; 1, 4 Всероссийские научные конференции «Проблемы создания и развития информационно-телекоммуникационных систем специального назначения», Орел, 1997, 2003; научно-техническая конференция «Проблемы автоматизированного моделирования в электронике», Киев, 1991; семинар «Опыт разработки организационно-экономических подсистем», Тверь, 1991; научно-техническая конференция «Гибридные интеллектуальные системы», Ростов-на-Дону, 1991; семинар «Разработка и эксплуатация САПР в радиоэлектронике», Челябинск, 1991; семинар «Современное состояние и тенденции развития отечественных средств ВТ», Москва, 1991; Международный симпозиум «Россия на пороге третьего тысячелетия: единство в многообразии», Курск, 1995; юбилейная конференция 5 ЦНИИИ МО РФ, Воронеж, 1995; конференция «Нейрокомпьютеры и их применение», Москва, 1996; научно-технические конференции ФГУП «Курский НИИ» МО РФ, Курск, 1982-2003, войсковой части 11135, Москва, 1987, 1988, 1991, 1997, 1999, 2001, 2003; семинары кафедры «Информационные системы в экономике» КурскГТУ, 1998-2005 гг.

Публикации По теме диссертации опубликовано 62 работы, в том числе 2 монографии, 22 статьи в журналах и научно-технических сборниках, 18 выступлений на конференциях. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем разработаны: модель ЖЦ РЭИС, включающая регламентированный процесс обмена ресурсами между компонентами [1, 3, 4, 8, 9, 13, 16, 21, 29, 31,32, 34, 37, 42], концептуальная модель процесса реконфигурации [2, 5, 11, 12, 24, 40, 52], метод управления проектом РИС [16, 19, 21, 27, 39, 47, 57], алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации ДРС [2, 5, 23, 49], модель процесса проектирования ДРС [2, 5, 12, 14, 25], методика проектирования компонент распределенных информационных систем [6, 10, 15-17, 23,51,53,54].

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 323 страницах, состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы, включающего 150 наименований, содержит 77 рисунков и 28 таблиц. Приложение на 101 странице содержит, в частности, методику расчета совокупной стоимости владения, тексты программ отдельных процедур динамической реконфигурации структур и описание программного обеспечения комплекса моделирования и управления РЭИС.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность темы диссертационной работы, дан анализ, сформулирована проблема, основные задачи исследования и научная новизна. Приведены практическая ценность полученных ре-

зультатов и основные результаты, выносимые на защиту, дается краткое содержание глав диссертации.

В ПЕРВОМ РАЗДЕЛЕ проведен анализ особенностей создания и функционирования РЭИС в промышленности и их влияние на ССВ. Под ССВ в рамках работы понимается сумма материальных и временных затрат, связанных с приобретением, развертыванием, конфигурированием и обслуживанием программного и аппаратного обеспечения РЭИС Принятая в работе модель ССВ учитывает следующие виды затрат.

• на аппаратно-программные средства (капитальные вложения и отчисления по лицензиям на новые системы, модернизацию и обновления);

• на администрирование (оплата системного администрирования, администрирования труда и аутсорсинга, а также задачи реагирующего и упреждающего управления);

• на поддержку (служба технической поддержки, обучение, материально-техническое снабжение, командировки, договоры на обслуживание и поддержку, а также накладные расходы);

• на разработку (создание приложений и контента, тестирование и подготовка документации, в том числе разработка новых проектов, адаптация к требованиям заказчиков и обслуживание);

• на оплату коммуникационных средств (выделенной линии и доступа к серверам).

ССВ создает основу, позволяющую выделить текущие проблемные вопросы, определить требования по изменению существующей инфраструктуры и обеспечить целенаправленное управление затратами

Анализ современных РЭИС промышленных предприятий позволил выявить их особенности, влияющие на организацию всего жизненного цикла и механизмы управления проектом (рис. 1):

на этапе обследования предметной области:

• сложность формализации описания - большое количество функций, процессов, форматов данных и сложные взаимосвязи между ними;

• наличие совокупности тесно взаимодействующих подсистем, имеющих собственные цели и задачи в заданных пределах;

на этапе проектирования:

• отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;

на этапе реализации:

• разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;

на этапе эксплуатации:

• функционирование в гетерогенной сети на основе нескольких аппаратных платформ;

• существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, а

с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению РЭИС;

на этапе модификации-

• динамика изменения структуры и функций промышленных предприятий;

• пользовательские требования по интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений.

Проведенный анализ особенностей создания и функционирования РЭИС, а также существующих подходов к их классификации позволил выявить взаимосвязь особенностей синтеза РЭИС, содержания этапов их ЖЦ и механизмов управления проектами Эти результаты создали основу для разработки моделей РЭИС и объектно-ориентированной методологии управления их жизненным циклом

ВО ВТОРОМ РАЗДЕЛЕ представлена разработанная модель жизненного цикла РЭИС Процессы ЖЦ определяют как функциональный эффект от использования РЭИС, так и экономические аспекты их эксплуатации Анализ ЖЦ и разработка моделей, адекватно описывающих его процессы, имеют существенное значение для снижения ССВ путем эффективного проектирования, внедрения и эксплуатации РЭИС.

С целью выявления достоинств и недостатков моделей ЖЦ информационных систем проведен качественный анализ наиболее часто используемых - каскадной и спиральной Основным недостатком каскадной модели является существенное запаздывание получения результата, спиральной модели - повышение сложности управления проектом. Применение таких моделей наряду с быстрым эффектом приводит к снижению управляемости проектом в целом Анализ моделей ЖЦ РЭИС проведен с использованием методологии ШЕР.

Разработка новой модели ЖЦ обусловлена потребностью своевременно и в полной мере обеспечить РЭИС компонентами, а также потенциальной возможностью перераспределения ресурсов между этапами ЖЦ и между РЭИС и инструментальными средствами ее создания. Разработанная модель ЖЦ РЭИС включает маршрут ЖЦ как последовательность фаз и этапов, ведущий к получению требуемой эффективности РЭИС, процесс обмена ресурсами между фазами и этапами, условия последовательных переходов между фазами и этапами.

Новым научным результатом исследования является разработанная модель ЖЦ РЭИС, отличающаяся маршрутом (структурой) фаз и этапов и позволяющая осуществлять обмен ресурсами РЭИС и инструментальными средствами (рис. 2) Разработка модели ЖЦ РЭИС создает основу целенаправленного использования ресурсов РЭИС и инструментальных средств с целью сокращения материальных и финансовых затрат и ускорения внедрения РЭИС в эксплуатацию.

Целенаправленное использование ресурсов является одним из главных условий эффективного функционирования РЭИС.

Характеристики объекта внедрения

• структурная и функциональная сложность (многоуровневая иерархия и большое количество функций);

• информационная сложность (большое количество источников и потребителей, сущностей и взаимосвязей между ними):

• сложная динамика поведения, обуслогиеп-ная высоком изменчивостью ннсшней и внутреннее сре ы

Технические характеристики РЭИС

неоднородная среда функционирования (ОС. \ СУБД и аппаратные платформы,

• низкая унификация проектных решений в рамках одного проекта:

• совокупность взаимодействующих подсистем, имеющих свои локальные задачи и цели функционирования.

• отсутствие полных аналогов;

« необходимость интеграции унаследованных и разрабатываемых приложений;

• внешние взаимодействующие системы с различными директивными форматами обмена информацией /

Организационные характеристики проектов РЭИС

V

• различные формы организации и управления проектом;

• большое количество участников проекта как со стороны заказчиков с разнородными требованиями;

• разобщенность и квалификационная разнородность отдельных групп разраб01чик0в;

• различная оепень готовности отдельных подразделений к внедрению РЭИС.

• нестабильность финансирования проекта при ограниченности проекта во времени

т

МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТОМ

управление составом

управление структурой

институциональное управпение (управление "допустимыми множествами")

мотивационное управление . (управление предпочтениями и интересами)

информаиионное управление (управление информацией, которой обладают участники на момент принятия решений)

управпение порядком функционирования (управление последовательностью получения информации и выбора стратегий участниками)_

Рис. 1. Взаимосвязь особенностей РЭИС и механизмов управления проектом

Рис 2 Модель ЖЦ РЭИС с обменом ресурсами между этапами

Условия перехода между фазами (этапами) непосредственно определяются моделью жизненного цикла РЭИС. Процедурные переходы, соответствующие промежуточному контролю, показаны квадратами.

Формально это можно записать так:

S, S,4 | при условии s,L s\i+i)m(для традиционной модели); (3)

S, S,+| при условии slrr -■ s (н |Ь (для разработанной модели), (4)

где S - этап жизненного цикла,

s, и s(i4|,- конечные (е), начальные (s) и промежуточные (ш) проектные процедуры этапа

Приводится доказательство того, что в условиях динамично развивающегося программного обеспечения, быстроустаревающих технических средств, меняющихся организационных и методических компонент описание структуры фаз и этапов на уровне процедур и переходов является необходимым Устранение неопределенности между условиями переходов (s,c s (1+i)m) и (sln, s (,+)),) позволяет уточнить оценки прогнозирования и осуществить смену этапов жизненного цикла РЭИС, что в конечном итоге снижает затраты на ее создание и эксплуатацию - совокупную стоимость владения Необходимость определения точек фазовою перехода определяется также требованиями по оформлению нормативных документов, определяющих юридический статус электронных данных, получаемых как результат работы информационной системы

Формирование облика 8,

Рис. 3. Условия фазовых переходов ЖЦ РИС

Эффективность управления в значительной мере определяется переходами между основными процессами В свою очередь, совокупная стоимость владения РЭИС определяется сбалансированностью отдельных этапов жизненного цикла и своевременным и рациональным выбором момента (условия) перехода к последующему этапу.

В качестве показателя осуществления фазовых переходов использовано дифференцированное изменение ССВ РЭИС:

(5)

,=| -Л

где <1 - количество декомпозиций ССВ;

А3{ - изменение ¡-й компоненты ССВ в контролируемый отрезок времени;

3' - ¡-я компонента ССВ.

Таким образом, разработанная сфуктурная модель ЖЦ РЭИС является основой для организации обмена ресурсами, а последовательный анализ экономических, функциональных и эксплуатационных показателей позволяет обоснованно осуществлять переход от этапа к этапу в ходе ЖЦ

В ТРЕТЬЕМ РАЗДЕЛЕ путем формализации механизма сокращения ресурсов разработана концептуальная модель процесса динамической реконфигурации структур и соответствующая математическая модель процесса функционирования компонент.

Основное требование к математической модели ДРС заключается в том, что она должна позволить выявить количественные зависимости между входными и выходными характеристиками, а также влияние параметров управления и дисциплины реконфигурации на архитектуру ДРС. Модель ДРС, в терминах которой формулируются все последующие задачи синтеза ее структуры и алгоритма динамической реконфигурации (АДР), представлена в виде композиции моделей ресурсов, системы заданий и меры оценки качества конфигурации

Модечъ ресурсов. Для описания набора ресурсов предложен параметрический базис вида:

В=><Р,11,2,Х (7)

где Р - реконфигурируемые узлы (компоненты) (РУ); Я-дополнительные ресурсы, Ъ - линии связи в ДРС; Тг- время реконфигурации РУ; W — вычислительная мощность РУ.

В общем виде ДРС представляет собой к узлов - Р1 (1 <1<к), э дополнительных ресурсов ^ (1 < 1 < э), и (к+Б)" линий информационных связей, соединяющих РУ и дополнительные ресурсы РЭИС. Операции на некотором РУ, не прерываемые реконфигурацией данного РУ, условимся называть заданием. Параметр Тг характеризует непроизводительные потери времени на реконфигурацию РУ и является важной характеристикой реконфигурируемых узлов, оказывающей непосредственное влияние на производительность ДРС в целом.

Дополнительные ресурсы используются для более полного отражения состава ДРС и учета различных архитектурных особенностей. Они в совокупное 1и с РУ обеспечивают аппаратную поддержку алгоритмов обработки данных, а для алгоритма динамической реконфигурации (АДР) выступают в роли дополнительных ограничений и используются на протяжении всего времени выполнения задания на некотором РУ

Для передачи данных в ДРС вводится множество информационных связей Ъ, объединяющих РУ и дополнительные ресурсы в РЭИС. Топология связей в ДРС описывается матрицей [&]] размера (к+з)*(к+з), элемент которой ги > 0 есть информационная связь между ¡-м и )-м ресурсами, причем 1 < (1,]) < к обозначают ресурсы типа Р1|; к < (¡о) 5 к+э обозначают ресурсы типа Я, а передача данных происходит от ресурса с индексом 1 в направлении ресурса с индексом Например, при г > О для всех \ -) имеет место случай полносвязной ДРС, в которой каждый РУ связан со всеми остальными РУ и дополнительными ресурсами, а каждый дополнительный ресурс связан со всеми остальными дополнительными ресурсами и РУ.

Анализ информационных связей РЭИС обусловлен следующими соображениями Во-первых, реализация каждой связи требует определенных затрат, и их минимизация обеспечивает снижение стоимости РЭИС, реализованной на ДРС, в целом Во-вторых, при модернизации РЭИС топология свя-

чей накладывает существенные ограничения на синтезируемый АДР Таким образом, минимизация количества связей в ДРС позволяет улучшить технические параметры РЭИС, однако отрицательно сказывается на модернизаци-онном потенциале.

Модель системы заданий Система заданий характеризует вычислительный Процесс, протекающий в ДРС, с точки зрения его функционально-алгоритмической организации как систему параметров Р, -<, [тм], Я', следующим образом. Обозначим целевую функцию обработки входных данных как Р. Пусть Р = ^ } есть множество элементарных функций, подлежащих выполнению в рамках целевой функции Р над некоторым множеством входных данных X. б качестве элементарных функций могут выступать любые операции, выполняемые над данными; ограничением является лишь требование реализуемости алгоритма вычисления элементарной функции ^ в элементном базисе РУ Р'|, т.е. для любого ^ е Р должен существовать РУ Р1,1 е {1 ,...,к], для которого может быть синтезирован соогвегствующий компонент. Отметим, что вычисления, производимые в рамках элементарных функций ^ 6 Р, могут выполняться над различными типами данных, которые целесообразно разделить на:

1) массивы данных, представляющие множества вида Х={х1,...,хп } с конечным числом элементов п;

2) бесконечные множества данных (условимся называть их потоками данных).

В общем случае для целевой функции Р требуется определить последовательность выполнения ее компонент ^ Введем для этого отношение предшествования представляющее собой заданное на множестве элементарных функций ¥ нерефлексивное отношение частичного порядка, которое определяет ограничения на последовательность выполнения заданий. Расширением понятия отношения предшествования является условие переключения 0. Введение условия переключения определяется потенциальной возможностью смены элементарной функции £ на ^ до полного завершения выполнения £ Запись ^^ будет означать требование по завершению выполнения элементарной функции £ при ©у = 1 ("истина") и отсутствие требования завершения выполнения £ при ©у = О ("ложь"); кроме того, при выполнении 0./

условия ©у запись /, -< fJ будет означать возможность начала выполнения

элементарной функции Г,.

Система заданий, состоящая из множества элементарных функций может быть представлена в виде ориентированного графа, вершинам которого соответствуют элементарные функции ^ , а дугам - зависимости между функциями согласно отношению предшествования. Граф системы заданий, состоящей из элементарных функций и имеющей ограничения на последовательность их вычислений, представляется матрицей инцидентности, в которой дуги, инцидентные ¡-й и ]-й вершинам графа, обозначены соответствующим им условием переключения ©у. Если рассматривать элементарные

функции ^ и ^ как составляющие процесса то будет справедливо соотносить строки матрицы с процессами-предшественниками а столбцы - с процессами-потомками ^ Поэтому вершины графа системы заданий (в матрице они имеют нулевые столбцы), не имеющие процессов-предшественников, являются точками входа в вычислительный процесс; те же вершины, которые не имеют потомков (имеющие в матрице нулевые строки), являю гея точками выхода из процесса Р. В случаях, когда ¡-я строка матрицы содержит более одного ненулевого элемента, процесс-предшественник допускает порождение нескольких процессов-потомков. Наличие в ^м столбце матрицы более одного условия переключения ©у требует выполнения всех этих условий для того, чтобы процесс-потомок <] мог быть инициирован

Рассмотрим классификацию внутри множества возможных вариантов организации ДРС. Каждая элементарная функция £ е Р характеризуется требованиями к дополнительным ресурсам Я (обозначим их Я'), потребностями в ресурсе РУ (обозначим их \¥]) и временем, требуемым для вычисления каждой элементарной функции £ (обозначим его 1,).

Требования к дополнительным ресурсам Я' представлены в виде набора кортежей (Яе, Яр, Я^, где Яе^ - требуемая емкость 1-го ресурса для вычисления 5 (бит); Яр^ - требуемая разрядность шин 1-го ресурса для вычисления 5; Я^ - требуемая производительность 1-го ресурса для вычисления {] (операций в единицу времени).

В процессе синтеза структуры ДРС требования Я' в системе заданий оказывают определяющее влияние на топологию связей Ъ, а при синтезе АДР для уже существующей ДРС выступают в роли дополнительных ограничений.

Различия по вычислительной мощности РУ - Р1, требуют наличия для каждой элементарной функции Г оценки потребности в вычислительном ресурсе для вычисления £ определяемой как вектор = ), где Ми-обобщенный показатель, описывающий функциональную сложность РУ, ^ -тактовая частота вычислительного узла. Параметр ^ есть время выполнения ^ на РУ с мощностью Р\, имеющем требуемые вычислительные ресурсы WJ и доступ к дополнительным ресурсам (обеспечиваемый матрицей связей ¿), удовлетворяющим требованиям Я'.

При решении задач обработки информации в РЭИС, функционирующих в режиме ограниченного времени, требуется иметь набор директивных сроков {¿I } (1 < ] < О) для реализации элементарных функций ^ е Б . Директивный срок 6 представляет собой момент времени, к которому требуется завершить выполнение {, (относительно начала вычисления Р), а наибольший по величине срок с!тах по своей сути обозначает момент времени (Тод), к которому выполнение Р должно быть завершено.

Мера оценки качества конфигурации Под качеством проектного решения будем понимать совокупность его наиболее существенных свойств, измеряемых количественно и обусловливающих возможность реализации устройства по целевому назначению.

В качестве меры оценки качества проектных решений АДР и ДРС для вычислительных устройств традиционно выбирают стоимость, производительность и надежность ДРС (вероятность отказа), как наиболее важные характеристики РЭИС.

Стоимость ДРС определяется суммой стоимостей ее компонент:

к 5 к+5 1+5

С„ =£(СрУ, + Срек ) + ХСК1+Х £С/ц+Су.Ск, (8)

1-1 1=1 1-1 г!

где соответственно стоимости: СРу, - ¡-го РУ*

Срек, - ¡-го устройства управления реконфигурацией; Ск, - ¡-го дополнительного ресурса Ш; Сгм - физической линии связи г в ДРС;

Су - устройств ввода/вывода данных в/из ДРС и устройства управления

ДРС;

Ск - вспомогательных конструктивных элементов В качестве показателя производительности программы динамической реконфигурации (ПДР) используется время вычисления функции предназначения Т„(А):

Г„(/0 = тах{1.,(А)К (9)

где А - анализируемый алгоритм;

^ - время вычисления элементарной функции ^ Вероятность отказа ДРС определяется как сумма вероятностей отказа ее отдельных компонент:

/ 1 I

р= ГО-^ЬО-'ОНПО-^ЬПО-^И1-^)' (,0)

. 1=1 ] Ы\ у—1,/=1

где РI, — вероятность отказа 1-го РУ;

Р21 - вероятность отказа ¡-го устройства реконфигурации;

Р3] - вероятность отказа ^го дополнительного ресурса;

Р4 - вероятность отказа устройства управления ПДР;

Р5П - вероятность отказа ¡1-й связи в ДРС;

Рб - вероятность отказа устройств ввода/вывода данных в/из ДРС. Разработанная концептуальная модель процесса динамической реконфигурации является основой для последующей разработки алгоритма формирования архитектуры ДРС.

В ЧЕТВЕРТОМ РАЗДЕЛЕ рассмотрены алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации, метод управления совокупностью заданий, составляющих проект РЭИС, а также методика проектирования аппаратных компонент РЭИС.

Учитывая связь технической и алгоритмической компонент ДРС, сделан вывод о том, что целесообразно объединить рациональный выбор ПДР и

архитектуры РЭИС на основе ДРС в единую процедуру. Исходными данными для неё являются:

- результаты декомпозиции 1 <]<.!,\ функции Б;

- набор параметров [Ц], {1^}, характеризующих результаты декомпозиции функции Е;

- результаты генерации набора I, Ъ, {Кэ}, являющиеся начальной точкой для синтеза ДРС.

Задачей данной процедуры является нахождение последовательности вычисления набора элементарных функций 1<]<) по I реконфигурируе-мым узлам (РУ) Р1 для получения минимальных значений времени обработки данных в ДРС (Тод) и стоимости физических компонент ДРС (РДД) при соблюдении ограничения на порядок вычислений налагаемого отношением предшествования "I, и в сроки, не нарушающие 5 [. Показано, что поиск рационального сочетания архитектуры ДРС с решением комбинаторной задачи нахождения ПДР является задачей многокритериальной оптимизации, специфика решения которой определяется следующими ограничениями.

1. Использование классических алгоритмов теории расписаний для нахождения рациональных ПДР неприемлемо из-за существенного различия постановок задачи и базовых моделей ДРС и реализующей её мультипроцессорной системы

2. Размерность задачи исключает прямой перебор возможных альтернатив проектных решений.

В процессе рационального выбора АДР множество разбива-

ется на четыре непересекающихся подмножества, 1аких, что в любой момент времени те[0,Тод] имеет место:

{Р}и{Пи{Пи{Г'}={^, (11)

{Г}п{Г}п{Р}п{Г}=0, (12)

где {Г},{Г0},{Р},{0 - множества элементарных функций {¡, находящихся в состояниях "функция неактивна, активна, вычисляется, выполнена".

С помощью разработанного алгоритма решается задача назначения {!]} на РУ путем просмотра ориентированного графа, представляющего систему заданий, по ярусам (ширине). Вершины графа, ассоциируемые с <3, в процессе работы алгоритма распределяются по подмножествам {Га}, {Л-!}, {Ав} и {&} множества Правила переходов элементов Ц из одного подмножества в другое определяются процедурами Ы, А и Т

Для рационального выбора ПДР и минимизации времени вычисления функции Р в РЭИС (процедура назначения Ы) формализуем условие назначения на ¡Р1} Пусть С( - функция назначения активных функций {Г} на {Р}, вычисление которой позволяет получить матрицу размерности I* | {Г} |, содержащую оценки предпочтительности назначения каждой ^ е {Г} на каждый Р1е{Р}:

Сг= шах (А.*Те' + А2*0;>, (13)

где А|,А2- нормированные весовые коэффициенты доминирования стратегии назначения, А|+А2=1;

Те и О, - параметры, определяющие предпочтительность назначения ^ на Р1 с точки зрения минимизации времени вычисления функции предназначения Тол и требования соблюдения директивных сроков {с),}:

Т е„ = и + гпах (Т еь * X II), (14)

11= 1-и 4 '

' где Теь - суммарное время вычислений от ^ до финальной функции;

Г1,если 0)1, * О,

Хн=1 (15)

[О в противном случае;

Г»,-

1||+ 1, если ^ - (г,; + г) < тах (1,,) ,

J ' (16)

О в противном случае ,

где I - текущий момент времени; ^ - время вычисления на РУ Р,; С| 5 -константа.

Функция стоимости издержек назначения на }Р,) может быть определена следующим образом:

Сп=А,*Ир+А2*Ик+А3*И„ (17)

где А|,А2,Аз- нормированные весовые коэффициенты доминирования издержек, А1+А2+А3=1;

ШШЛ) , если W(f¡)> W(P1), С - функция стои-C(W(PI)) мости вычислительной мощности РУ Ир - I (задается таблично); (18)

О в противном случае;

если назначение на {Р,} потребует _. дооснащения архитектуры ДРС до-

_ . '' полнительным ресурсом Я, т.е

* {$} п^йи {Р,} пЯр^0; (19)

О в противном случае;

^ . если назначение {Г,} на {Р,} требует

' корректировки матрицы связей, т.е. ^ ^ 2\] на шаге (I-1 )< Х'ц на шаге (I); (20)

0 в противном случае.

И,=

Правило назначения {(;,} на {Р,} в общем виде можно представить следующим образом:

где Сп„0р - пороговое значение стоимости издержек назначения, превышение которого требует отказа от назначения {fj}->{P,}, даже если fje {f} является единственным элементом {f®}

Введение Сп,юр в правило назначения требуется для обеспечения совместимости алгоритма рационального выбора ПДР и архитектуры ДРС РЭИС с задачей модернизации уже существующей РЭИС. Алгоритм представлен на рисунке 4

На базе полученных результатов разработана методика проектирования компонент РЭИС, которая состоит из следующих этапов'

1. Декомпозиция функции F на элементарные компоненты {fj}, формирование отношения предшествования и условий переключения между вычисляемыми функциями 0,j в виде матрицы размерности J*J.

2 Формирование элементного базиса реконфигурируемых узлов (РУ) на основе учета внешних системных требований и ограничений, с одной стороны, и результатов анализа алгоритма преобразования входных данных, с другой.

3 Оценка требуемого быстродействия и вычислительной мощности РУ конструируемых компонент РЭИС, формирование на её основе элементного ряда РУ с вводом в систему их основных параметров (вычислительной мощности W, и времени реконфигурации Tri).

4. Оценка стоимости аппаратурных затрат на реализацию элементарных функций fj, l<j<J для выбранного элементного базиса применительно ко всему набору допущенных к использованию типов РУ Формирование списка требуемой для вычисления fj, эквивалентной вычислительной мощности РУ {W*j}, и требуемых дополнительных ресурсов {Rj}.

5. Оценка временных затрат на вычисление элементарных функций fj, формирование списка времени вычисления ty функций fj для каждого из допущенных к применению РУ, характеризуемых вычислительной мощностью Wi (за исключением заведомо не удовлетворяющих требованиям к вычислительной мощности: Wj < W*,, для которых принимается tlj=co).

(21)

Рис. 4. Алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации

6. Формирование прогнозных характеристик компоненты РЭИС, проводимое с использованием данных о решаемой задаче и модели системы заданий.

7. Технико-экономический анализ целесообразности реализации компоненты РЭИС путем сравнения и выбора лучшего из альтернативных вариантов построения.

8. Рациональный выбор архитектуры физической части компоненты РЭИС (представленной набором ресурсов Р, Я, X) и алгоритма динамической реконфигурации (АДР).

9. Схемотехническое и/или алгоритмическое (на основе языков типа УНОЬ и т.п ) проектирование виртуальных функционально законченных уз* лов (ВФЗУ), реализующих набор 1 <]<! Моделирование ВФЗУ. Для реализации данной процедуры пригодна любая система автоматизированного проектирования, поддерживающая выбранный элементный базис, в частности ХАСТ, ОгСАО и др.

10. Синтез схемотехнической части узла управления реконфигурацией

11. Оценка качества полученного проектного решения (выполняется по резулыатам моделирования процесса функционирования РЭИС, для чего используются уточненные данные о времени вычисления элементарных функций и стоимостных оценках).

12. Разработка программных средств узла управления реконфигурацией (используются данные, полученные в результате выполнения предыдущего пункта).

13. Комплексная отладка, включая натурное макетирование, тестирование и разработку практических рекомендаций по использованию РЭИС.

Реализация разработанной методики проектирования компонент сопряжена с целенаправленным управлением проектными заданиями в группе автоматизированных рабочих мест.

В основу метода управления заданиями положено иерархическое представление компонент РЭИС, априорная оценка продолжительности выполнения заданий и распределение их между АРМ, входящими в состав РЭИС.

Управление распределением проектных заданий достигается тем, что в

• РЭИС, содержащей иерархическую базу данных, подсистемы последовательной декомпозиции компонент, устройства анализа данных и распределения потока заданий, а также набор АРМ в каждой подсистеме включены

* подсистемы последовательной декомпозиции проектируемой компоненты. В каждую из подсистем включены устройства анализа базы данных и устройства распределения заданий, связанные информационными шинами с устройствами анализа данных и АРМ. Принципиальным отличием разработанного метода является наличие информационно связанных подсистем декомпозиции проектируемых компонент, базы данных компонент и средств ее анализа, а также средств распределения потока заданий на проектирование компонент (рис. 5, где БД (ФЗУ) - база данных функционально законченных устройств; РПЗ - блок распределения потока заданий, ПДК - блок последо-

вательной декомпозиции компонент, АРМ - автоматизированное рабочее место, АБД - анализатор базы данных)

Рис. 5 Структурная схема информационного обмена при реализации метода распределения заданий

Существо метода управления заключается в том, что на вход первой подсистемы поступает совокупность заданий на проектирование в соответствии со структурой РЭИС. При анализе БД первого уровня декомпозиции осуществляется запрос и проверка соответствия имеющихся и требуемых параметров проектируемых устройств При соответствии искомых и имеющихся в БД параметров устройства процесс проектирования считается завершенным, и соответствующая документация извлекается из архива спроектированных изделий. Степень соответствия сравниваемых параметров определяется исходя из требований по срокам выполнения проекта, целевому эффекту и предположительному периоду эксплуатации и задается руководителем проекта. В противном случае формируется массив исходных данных в соответствии с поступившим ТЗ и передается в устройство распределения потока заданий. Исходные данные содержат сведения о количестве и продолжительности проектирования компонент, отсутствующих в БД, и категории проводимой работы. Полученные данные преобразуются в упорядоченную последовательность, представляющую собой расписание занятости АРМ определенными заданиями.

Исходные данные поступают на один из АРМов, согласно расписанию, и служат основанием для проведения проектных работ. После проектирования на АРМе с соответствующим пакетом прикладных программ данные поступают в БД и пополняют первый ее уровень, а также на вход следующей подсистемы и служат основанием для проведения следующего этапа проектирования, и так далее до получения полного комплекта документации на

компонент РЭИС Данные о продолжительности выполнения проектных работ на АРМах уточняются на основании сравнения их с аналогичными данными по ранее спроектированным устройствам.

Существо алгоритма функционирования средств анализа БД и распределения потока заданий состоит в следующем:

1. Осуществляется сравнение параметров компонент - множество параметров требуемой компоненты Рс{р1,р2,р^} и множество параметров

компоненты из БД Р" с {¿>п,,р"2,р°3}. Выполнение условия соответствия должно удовлетворять следующим выражениям:

(22)

Рь<Р1Рг,еР2,Р\,ъР? (23)

Р,>Р°,Р31еР3,Р\сР? (24)

2. На основе выполнения условий (22) - (24) формируется условие доступа к докумешации о компоненте, соответствующей требованиям проекта.

3 При невыполнении условий (22) - (24) формируется показатель затрат для вновь разрабатываемой компоненты в соответствии с зависимостью:

Г = (!/*)£ Г,; (25)

т,=т0

Р ш Р(|

. V г3

„I Гь у., Г3/

(26)

где Т1 - затраты на проектирование I -й компоненты;

Т„, - приведенные затраты на проектирование;

- параметры требуемой и анализируемой компоненты

4. Формируется матрица Ткт%п), определяющая продолжительность проектирования компонент на рабочих местах, в которой строки Г(ю11 и столбцы Г(Ы/11 характеризуют производительность 1-го АРМ относительно выполняемого п-го задания.

5 Осуществляются преобразования, сокращающие размерность матрицы до 7^,3,, при этом (п - 3) максимальных значений в столбце отбрасывается, затем исходная матрица разбивается на К матриц Т., ,.

6. Для минимизации продолжительности выполнения заданий осуществляется ранжирование членов матрицы и минимизация суммы ее членов по строке:

Т => тт{тах^? 1, (27)

" I - ]

что соответствует минимальной продолжительности выполнения пакета проектных заданий.

С целью сокращения объема вычислительных процедур разработаны следующие частные процедуры поиска минимальной длины расписания

1 Сокращение общего количества элементарных вычислительных операций в раз на основе декомпозиции исходной матрицы на матриц 7|„/£|ХЯ1] - = £| где - параметр декомпозиции, задаваемый разработчиком проекта (как правило, в пределах п/Е|=10-12)

2 Предварительное отсечение вариантов расписания путем выделения в столбце минимальных значений I Количество минимальных значений задается разработчиком (обычно 3 - 5), при этом сокращение времени определяется как:

т

КТ2

где Е2 - параметр отсечения вариантов расписаний

3. Предварительное ранжирование матрицы, исходя из типового перебора вариантов, позволяющее осуществить останов при приближении к результату на определенную, заданную величину е, при этом сокращение оп-

" ( - п

ределяется как ¡м - —- от'" '', где /, - номер элемента в у-м столбце,

нЛ т ]

который является элементом расписания Ьк

Перечисленные частные процедуры поиска минимальной длины расписания в сочетании с разработанной оценкой достижимой длины расписа-

п

ния составляют алгоритм распределения системных ре-

1=1 т

сурсов Структурная схема алгоритма приведена на рисунке 6

Проведены исследования устойчивости, погрешности, необходимого объема вычислений и области эффективного применения разработанного алгоритма.

В работе получены соотношения.

- для количества необходимых элементарных вычислительных операций:

(28)

- для определения погрешности разработанного алгоритма'

I ]

4 + (29)

( м <=1 ) где п - количество заданий, выполняемых нау'-м АРМ;

Ь) - длина расписания дляу-го АРМ;

Ац - интервал изменения .

Устойчивость алгоритма в работе определена как вероятность сохранения расписания Ьк при изменении , количественные оценки которой получены методом статистического моделирования. Резулыаты моделирования приведены на рисунке 7, из анализа которого следует, что при нормативно допустимом отклонении априорной оценки на 10% вероятность сохране-

ния сформированного расписания составляет от 87% до 91%, что является допустимым в практике создания РЭИС

РЛ

1

0,92 0,9

0,83

0,8

123456789 10

Рис 7 Зависимость устойчивости алгоритма от изменения входных данных

Разработанные метод управления заданиями, алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации архитектуры ДРС, а также методика проектирования компонент РЭИС используются как на этапе создания, так и модернизации РЭИС.

В ПЯТОМ РАЗДЕЛЕ проведена экспериментальная оценка эффективности управления ЖЦ и методологии динамической реконфигурации, а также их влияния на совокупную стоимость владения РЭИС.

На начальном этапе разработан программно-технический комплекс, позволяющий реализовать объектно-ориентированную методологию динамической реконфигурации, обмен ресурсами в ходе жизненного цикла и управление проектными заданиями

Разработана структурно-функциональная организация комплекса моделирования РЭИС, приведенная на рисунке 8 Комплекс позволяет моделировать состав и структуру РЭИС, реализовать разработанные модели и алгоритмы обмена ресурсами в ходе ЖЦ РЭИС, динамическую реконфигурацию компонентов РЭИС и управление распределением заданий в процессе функционирования. Комплекс использовался при создании информационных систем на ряде промышленных и оборонных предприятий

В ходе реального управления ЖЦ РЭИС ряда промышленных предприятий и организаций (ГУ МЧС России по Курской области, ОАО Курская генерирующая компания, НИИ МВС ТРТУ и ФГУП "Курский НИИ" МО РФ) получены основные результаты, приведенные в таблицах 1 и 2.

АРМ АРМ

лредостной области

АРМ ТО

АРМ АРМ

Пф лщзяориоА сиетля рзсщзл^елагня задакяй

Рис. 8. Структурно-функциональная организация комплекса моделирования РЭИС

ы

28

Составляющие ССВ для РЭИС Таблица 1

Наименование (состав) Среднее значение

Капитальные затраты (строительно-монтажные работы, покупка оборудования, программного обеспечения, лицензий), Зке + Зсир + Зтр 60%

Стоимость технического обслуживания (установка, наладка, ремонт, модернизация, техническая поддержка), 3*кс + 7"1 12%

Затраты на создание и обеспечение работы инфраструктур ры, 3, 17%

Убытки от потерь рабочего времени и простоев, затраты на обучение пользователей 11%

Оценка проведена по тем этапам жизненного цикла РЭИС, которые завершены, и затраты получили докумешальное подтверждение Оценка, произведенная по находящимся в эксплуатации РЭИС, показала снижение затрат по сравнению с аналогичным промышленным предприятиям (табл. 2)

Таблица 2

Результаты снижения ССВ на протяжении ЖЦ РЭИС

Наименование РЭИС Предпроектное исследование Проектирование Внедрение Эксплуатация Модернизация

ГУ МЧС России по Курской области 40% 30% 30% - 20%

ОАО Курская генерирующая компания 40% 10% 30% 10% 50%

ФГУП «Курский НИИ» МО РФ 60% 20% 20% 20% 40%

НИИ МВС ТРТУ 60-80% - - 50-70%

В ряде организаций (ГОУ ВПО МТУСИ, СПИИ РАН, Орловский филиал ИПИ РАН, НИИ "Спецвузавтоматика") использование методологии динамической реконфигурации и управления заданиями позволило повысить качество проектных решений и сократить затраты на их реализацию При этом все функциональные задачи, возлагаемые на перечисленные РЭИС, реализованы в полном объеме в соответствии с целевой функцией организации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы -повышению экономической эффективности создания и внедрения РЭИС путем рационального управления их жизненным циклом.

В ходе решения проблемы получены следующие результаты:

1 Проведен анализ современных особенностей создания и функционирования РЭИС промышленных предприятий, что создало основу для разработки элементов методологии управления ЖЦ РЭИС. Исследованы существующие подходы к оценке эффективности использования информационных технологий на промышленных предприятиях, обоснована и выбрана в качестве основного показателя затрат совокупная стоимость владения РЭИС. Определены основные направления исследований, позволяющие снизить выбранный показатель

2. Разработана концептуальная модель процесса динамической реконфигурации, учитывающая особенности исходных данных и ограничений и позволяющая выявить количественные зависимости между входными и выходными характеристиками, а также влияние параметров управления и дисциплины реконфигурации на архитектуру ДРС. Проведена классификация потенциально реализуемых динамических структур и предложено их формализованное описание

3. Разработан метод управления совокупностью заданий в РЭИС, основанный на их детерминированном представлении и заключающийся в априорной оценке продолжительности их выполнения, итерационном распределении их по функционирующим рабочим местам и формировании расписания, соответствующего распределению. Получены аналитические выражения для вычислительной сложности и погрешности - частных алгоритмов, реализующих разработанный метод. Устойчивость алгоритмов проверена моделированием изменения исходных данных. Результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности метода в области наиболее вероятных значений исходных данных.

4. Проведен анализ существующих моделей жизненного цикла информационных систем, позволивший выявить их достоинства и недостатки применительно к РЭИС промышленных предприятий Предложена модель жизненного цикла РЭИС, отличительной особенностью которой является обоснованная в терминах ГОЕР-методологии возможность обмена ресурсами между этапами и компонентами. Предложено и обосновано использование в качестве индикаторов перехода от этапа к этапу изменение экономических, функциональных и эксплуатационных показателей компонент РЭИС.

5. Синтезирован обобщенный алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации компонент ДРС, особенностью которого является применение метода пошагового планирования поиска в локальной окрестности базового проектного решения

Алгоритм позволяет осуществлять структурный синтез и модернизацию компонент на всех этапах ЖЦ РЭИС.

6. Разработана методика проектирования основных структурно-функциональных компонент РЭИС, которая реализует предложенную структурную модель ЖЦ, модель процесса реконфигурации и итерационное формирование архитектуры процесса динамической реконфигурации компонент

7. Экспериментально показано, что ССВ промышленных предприятий, на которых осуществлялось создание распределенных информационных систем в соответствии с объектно-ориентированной методологией управления ЖЦ, снижается в зависимости от этапов в пределах 20 - 60%

8 Разработаны и практически реализованы программно-технический комплекс и комплект организационно-методических документов для моделирования РЭИС - управления обменом ресурсами и динамической реконфигурации компонент в ходе жизненного цикла.

9. Результаты работы внедрены на представительном перечне промышленных предприятий и организаций, в частности- Главном управлении МЧС России по Курской области, ОАО Курская генерирующая компания, ГОУ ВПО МТУСИ (г. Москва), СПИИ РАН (г С-Петербур1), НИИ МВС ТРТУ (г. Таганрог), ФГНУ НИИ "Спецвузавгоматика" (г. Ростов-на-Дону), Орловском филиале ИПИ РАН (г Орел), ФГУП "Курский НИИ" МО РФ (г Курск). Стоимость проектных работ, опытной эксплуатации, внедрения и модернизации снижена в 1,4 - 1,8 раза.

Научно-методические результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в учебный процесс кафедры информационных систем в экономике Курского государственного технического университета и используются при проведении занятий по дисциплинам «Проектирование информационных систем в экономике», «Информационные системы предприятий», в курсовом и дипломном проектировании.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что разработка научно обоснованных решений и их практической реализации, которые позволили осуществить решение проблемы снижения ССВ РЭИС промышленных предприятий, имеет важное народно-хозяйственное значение.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Кониченко, А В. Управление проектированием распределенных информационных систем [Текст] / А В Кониченко Ростов н/Д СевероКавказское издательство, 2005.188 с.

2 Кониченко, А В. Основы внешнего проектирования цифровых информационных систем [Текст] / А. В Кониченко // Основы проектирования цифровых информационных систем / под ред А. Г. Лстяго. Курск- 2002 588 с.

3 Кониченко, А В Внешнее проектирование РЭА- Учебное пособие [Текст] / А. В Кониченко, А П. Волков, Т А Мирталибов; Курский государственный технический университет. Курск, 1999 198 с.

4. Кониченко, А В Внешнее проектирование радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие [Текст] / А В. Кониченко, Т. А. Мирталибов, В С Титов; Курский государственный технический университет. Курск, 2004.206 с.

5 Кониченко, А В. Проектирование цифровых устройств на ПЛИС Учебное пособие [Текст] / AB Кониченко, A M Потапенко, Т. А. Ширабакина; Курский государственный технический университет. Курск, 1998 173 с.

6 Кониченко, А. В Вариант построения системы проектирования сетей передачи данных [Текст] / А. В Кониченко, Т А Мирталибов // Телекоммуникации 2000. №1. С.12-17.

7 Кониченко, A.B. Классификация информационных систем в сфере обеспечения телекоммуникационных услуг [Текст] / А В Кониченко // Телекоммуникации 2004. №11 С.25-28.

8 Кониченко, А В Фазовые переходы в жизненном цикле телекоммуникационных систем [Текст] / AB. Кониченко, Р. П. Кошкин //Телекоммуникации. 2005. №5. С.16-20.

9. Кониченко, А В Организация параллельною проектирования спецтехники на основе технологий структурно-функционального анализа [Текст] / А В Кониченко, Т А Мирталибов //Телекоммуникации. 2001. № 10 С.5-10.

10 Кониченко, A.B. Методика оценки эффективности выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ [Текст] / А. В Кониченко, Т. А. Мирталибов //Телекоммуникации 2002 №10. С.16-22

11 .Кониченко, А. В. Методология адаптивной динамической реконфигурации [Текст] / А. В. Кониченко // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион. Технические науки 2005. №7. С. 25-29.

12.Кониченко, А. В. Адаптивная динамическая реконфигурация распределенных информационных систем: модель процесса [Текст] / А. В. Кониченко, В В. Чуприна //Системы управления и информационные технологии. 2005. №5 С.15-23.

13.Кониченко, А В. Модель жизненного цикла распределенных информационных систем с регламентированным процессом обмена ресурсами [Текст] / А В Кониченко //Системы управления и информационные технологии. 2005. №5. С. 11-17

И.Кониченко, А В Нисходящее проектирование сложных комплексов РЭА на основе ГОЕР0/ЮЕР1 - технологий [Текст] ГГ. А. Мирталибов, А. В. Кониченко // Методы и средства обработки информации: сб. науч сч Курск, 1997. С. 14-20.

15 Кониченко, А. В Оценка целесообразности использования динамически реконфигурируемых структур в устройствах обработки цифровой информации [Текст] / А В. Кониченко, А. М. Потапенко // Методы и средства обработки информации-сб науч ст . Курск, 1997 С.42-47

16 Кониченко, А В Подсистема моделирования процессов проектирования изделий электронной техники [Текст] / А В Кониченко, В Н Николаев // Техника, экономика, информация, сер Автоматизация проектирования. 1990. №2. С. 31-36.

17.Кониченко, А В Вариант построения специализированной САПР программируемых логических интегральных схем [Текст] / А. В Кониченко // Техника, экономика, информация, сер Автоматизация проектирования 1992. №4. С. 21-27.

18.Кониченко, А.В АРМ проектирования мультипроцессорных систем на основе микропроцессоров с разрядно-модульной организацией [Текст] /

A. В. Кониченко, В. А Грехнев // Применение микропроцессоров, микро- и персональных ЭВМ. 1990. №3. С. 12-15.

19.Кониченко, А В. Подсистема автоматизированного планирования и диспетчирования в интегрированной САПР МЭА [Текст] / А В Кониченко,

B. Н. Николаев // Техника, экономика, информация, сер Автоматизация проектирования. 1987. №1. С. 4-11.

20.Кониченко, А. В. Автоматизированное рабочее место проектирования микропрограмм и отладки микропроцессорных систем [Текст] /

A. В. Кониченко, В А Грехнев // Техника, экономика, информация, сер Автоматизация проектирования. 19X7. №2. С. 14-19

21 .Кониченко, А. В. Организация сквозного проектирования в САПР ПРАМ 5.3 - «Кулон» [Текст] / А. В. Кониченко, А Н Журавлев,

B. Н. Николаев // Техника, экономика, информация, сер Автоматизация проектирования. 1989. №3. С. 21-25.

22.Кониченко, А.В. Аппаратно-программные средства проектирования устройств на однокристальных микроЭВМ серии К1816 [Текст] / А В. Кониченко, В. И. Кекух, Ю. А. Морозов // Применение микропроцессоров, микро- и персональных ЭВМ. 1990. №3. С. 22-25.

23.Кониченко, А. В. Методика проектирования устройств на динамически реконфигурируемых узлах [Текст] / А В Кониченко, А. М. Потапенко //Науч.-техн. сборник трудов в/ч 25714. Курск, 1993. №3 (110).

24.Кониченко, А В. Формально-логическая классификация динамически реконфигурируемых структур [Текст] / А. В Кониченко, В. В. Чуприна // Науч.-техн сборник трудов в/ч 25714 . Курск, 1994.№4(111).

25 Кониченко, А В. Функциональная БАЛТ-модель динамически ре-конфигурируемой структуры [Текст] / А. В. Кониченко, В. В. Чуприна // Науч -техн. сборник трудов в/ч 25714 . Курск, 1994. №7(111).

26 Кониченко, А В. Способ определения трудоемкости проектирования электронных модулей [Текст] / А В. Кониченко, К. А. Сапронов // Науч -техн. сборник трудов в/ч 25714. Курск, 2002. №3 (134).

27 Кониченко, А. В Алгоритм квазиоптимального распределения заданий в системе проектирования [Текст] / А. В. Кониченко // Науч.-техн. сборник в/ч 25714 Курск, 1986. №4(79).

28 Кониченко, А В. Фазовые переходы в полном жизненном цикле распределенных информационных систем [Текст] / А В. Кониченко // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий (ИННОВАТИКА-2004): матер. Междунар конф М.: Радио и связь, 2004. 4.5 С 45-48

29.Кониченко, А В Подход к внедрению территориально распределенных информационных систем [Текст] / А. В Кониченко, Т А. Мирталибов // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и лазерных технологий' матер Междунар конф. М.: Радио и связь, 2003. 4.2. С. 5-11.

30. Кониченко, А В Оценки эффективности выполнения проектных работ [Текст] / А. В. Кониченко, Т. А Мирталибов // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и лазерных технологий'матер Междунар конф М : Радио и связь, 2002. Ч.З. С. 41-49.

31.Кониченко, А.В Организация параллельного проектирования территориально распределенных информационных систем на основе технологий структурно-функционального анализа [Текст] / А. В. Кониченко, Т А. Мирталибов, С. П. Ющенко // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и лазерных технологий: матер Междунар. конф М.: Радио и связь, 2002. Ч.З. С. 49-55.

32.Кониченко, А В. Обеспечение поддержки жизненного цикла информационных систем хозяйствующих субъектов на базе САЬв-методологии [Текст] / А. В Кониченко, Л С. Куликов, С. П Ющенко // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий: матер Междунар. конф. М.:Радио и связь, 2002. Ч.З. С. 36-41.

33 Кониченко, А В К вопросу о построении разнородных систем с использованием технологий виртуального Имитационного моделирования [Текст] / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов // Информационное и техническое обеспечение деятельности спецслужб, матер, конф М.: 2002.

34.Кониченко, А В. Проектирование территориально распределенных информационных систем на основе тр)^дод'до§{|ОД£додо4функционального

БИБЛИОТЕКА I С.Петербург I »9 Ш цт ^

анализа [Текст] / А В Кониченко, Т. А Мирталибов // Распознавание-2001. сб. матер конф.; Курский государственный технический университет Курск, 2001.

35.Кониченко, А В Построение территориально распределенных ГИС с использованием OLAP-технологий [Текст] / А. В Кониченко, С. П Ющенко, А. Т Миргалеев // сб матер конф.; Курский государственный технический университет. Курск, 2001

36 Кониченко, А. В. Единый информационный подход к формированию технического облика и системы проектирования [Текст] / А. В. Кониченко, Т.А. Мирталибов, В В Тарасенко // Проблемы создания и развития информационно-телекоммуникационных систем специального назначения. матер, науч. конф. Орел: ВИПС ФАПСИ, 1997. 4.1 С 66-69.

37.Кониченко, А. В Особенности построения CASE-моделей информационных систем специального назначения [Текст] / А В Кониченко, Т А. Мирталибов // Проблемы создания и развития информационно-телекоммуникационных систем специального назначения- матер науч конф Орел: Академия ФАПСИ, 2003.

38.Кониченко, А В Использование технологий OLAP и Data Mining при построении территориально распределенных систем поддержки принятия решений [Текст] / А В. Кониченко, А Т Миргалеев, А И Захаренков, С. П. Ющенко // Информационное и техническое обеспечение деятельности спецслужб: матер, науч. конф. Оред, 2002

39.Кониченко, А В. К вопросу о построении разнородных систем с использованием технологий виртуального имитационного моделирования [Текст] / А. В Кониченко, И Б Родионов, А Т Миргалеев, А С. Сизов // Информационное и техническое обеспечение деятельности спецслужб : матер. науч. конф. Орел. 2002.

40.Кониченко, А В Обобщенная модель ДРС для построения устройств обработки данных [Текст] / А. В. Кониченко, В. В Чуприна // Проблемы создания и развития информационно-телекоммуникационных систем специального назначения: матер, науч. конф Орел: ВИПС ФАПСИ, 1997 4.1 С. 69-71.

41 Кониченко, А. В. Построение адаптивных узлов коммутации в интегрированных САПР [Текст] / А В. Кониченко, В. Н. Николаев // Проблемы автоматизированного моделирования в электронике: матер, конф Киев, 1991

42.Кониченко, А В. Информационно-поисковая система на этапе синтеза структуры сложных комплексов РЭА [Текст] / А В. Кониченко// Проблемы автоматизированного моделирования в электронике: матер конф Киев, 1991.

43.Кониченко, А. В. Автоматизированная справочная система по элек-трорадиоизделиям [Текст] / А. В. Кониченко, Е В Хлебодаров // Программное обеспечение новой информационной технологии: тез докл семинара Тверь, 1991.

44.Кониченко, А. В. Комплекс программ руководителя отдела (малого предприятия) [Текст] / А. В Кониченко // Опыт разработки организационно-экономических подсистем- тез. докл. семинара. Тверь, 1991.

45.Кониченко, А. В. Подсистема автоматизированного формирования облика САПР РЭА [Текст] / А. В. Кониченко, В. Н. Николаев // Гибридные интеллектуальные системы: тез. докл. семинара. Ростов/н/Д, 1991.

46.Кониченко, А. В. База данных по электрорадиокомпонентам [Текст] / А. В. Кониченко, Е. В. Хлебодаров // Банки данных в АСУ: тез. докл. семинара. М., 1991

47 Кониченко, А В. Пакет программ руководителя проектного отдела [Текст] / А. В. Кониченко, В. Н Николаев // Банки данных в АСУ: тез. докл. семинара. М., 1991.

48.Кониченко, А. В. Организация функционирования информационно-поисковой системы в интегрированной САПР [Текст] / А. В Кониченко // Разработка и эксплуатация САПР в радиоэлектронике: тез. докл. семинара. Челябинск, 1991.

49.Кониченко А.В АРМ проектирования ФУ на МПК с разрядно-модульной организацией [Текст] / А. В. Кониченко, В. А. Грехнев // Современное состояние и тенденции развития отечественных средств ВТ: тез. докл. семинара. М., 1991.

50.Кониченко, А. В Опыт применения ПЛИС на МПК с разрядно-модульной организацией [Текст] / А В Кониченко// Современное состояние и тенденции развития отечественных средств ВТ. тез. докл. семинара. М., 1991.

51. Кониченко, А. В Методология DFM как средство повышения планово-экономических показателей при проектировании РЭА [Текст] / А. В. Кониченко, О. В Донской, А В Клягин // Россия на пороге третьего тысячелетия: единство в многообразии: сб матер Межд. симпозиума; Курский государственный технический университет. Курск, 1995. 4.2.

52.Кониченко, А. В. Обобщенная модель ДРС [Текст] / А В Кониченко, В. В. Чуприна // Сборник матер, юбил. конф. 5 ЦНИИИ МО. Воронеж, 1995.

53.Кониченко, А. В Использование динамически реконфигурируемых структур в нейрокомпьютерах [Текст] / А В Кониченко, А Г. Юрченко // Нейрокомпьютеры и их применение: матер конф М.: Изд-во МАИ, 1996.

54.Кониченко, А. В. Использование виртуальных ПЭВМ для моделирования разнородных вычислительных сетей [Текст] / А. В. Кониченко, И. Б. Родионов, А. Т. Миргалеев, А. С. Сизов // Матер, науч.-техн. конф в/ч 11135. Секция З.Москва, 2001.

55.Кониченко, А. В. Реализация принципов Дэйта для сложных технических комплексов.[Текст] / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов // Матер, науч.-техн. конф. в/ч 11135. Секция 3. Москва, 2001.

56.Кониченко, А. В. Формирование облика сложных технических комплексов с использованием принципов Дэйта [Текст] / А. В. Кониченко,

36

№251 1 1

Т. А. Мирталибов // Перспективы развита.' нологий: матер, конф. М.,1999.

57. АС №1007970 СССР. Устройств вания [Текст] / А В.Кониченко/ №275753 РНБ РуССКИИ фОНД

58.Опытный участок Автоматизиро! ска и Курской области [Текст]: отчет по Н 2006"4

дронов В Г.; исполн - Кониченко А.В Курс -

59.Разработка технических предложи О O^QQ системы страхового фонда документации

НИР /КООИР «Поиск»; рук. Борисенко AI ,

1999.

60. Автоматизированная система Единой дежурно-диспетчерской службы г Курска и Курской области (АС ЕДДС-К) [Текст]: отчет о НИР /ВНИИ ГОЧС; рук. Грибовский Г.И ; исполн • Кониченко Aß М, 1998

61. Разработка типового решения создания единою информационною образовательного пространства на базе межведомственных телекоммуникационных сетей региона [Текст]- отчет о НИР, рук Уразбахтин И Г , исполн : Кониченко A.B. Курск, гос.техн.ун-т. Курск, 2004.

62 Исследование и разработка принципов, методов и техноло! ий поддержки принятия решений и обмена координатно-привязапной информацией в перспективных территориально-распределенных геоинформационных системах "Притирка - 1 КП" [Текст]: отчет о НИР/ рук. Уразбахтин И.Г.; исполн.. Кониченко A.B. Курск гос.техн.ун-т. Курск, 2002

Соискатель А. Кониченко

ИД №-06430 от 10.12.01. Подписано в печать _ . Формат 60 84 1/16.

Печ. л. 2,0 . Тираж 100 экз. Заказ $5 • Курский государственный технический университет. 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября,94.

Введение.

1 Анализ особенностей жизненного цикла РЭИС и их влияния на совокупную стоимость владения.

1.1 Классификация РЭИС и выявление их особенностей на основе структурно-графического и табличного представления.

1.2 Классификация систем управления распределенными системами и проектами.

1.3 Выбор и обоснование показателя эффективности информационных технологий.

1.3.1 Анализ существующих подходов к оценке эффективности использования информационных систем на промышленных предприятиях

1.3.2 Сущность и методика расчета совокупной стоимости владения информационной системой.

1.3.3 Комплексная методология расчета ССВ, ориентированная на учет возможностей пользователей.

1.3.4 Направления снижения ССВ. Учет человеческого фактора.

2 Разработка модели жизненного цикла РЭИС с регламентированным обменом ресурсами.

2.1 Анализ состава ЖЦ РЭИС.

2.2 Качественный анализ моделей ЖЦ РЭИС.

2.3 Выбор методологии анализа моделей ЖЦ.

2.4 Разработка IDEF-представлений каскадной и спиральной модели ЖЦ.

2.5 Разработка IDEF-представлений модели ЖЦ РЭИС с обменом ресурсами.

3 Разработка модели процесса функционирования РЭИС на основе ДРС.

3.1 Основные термины. Общие требования к концептуальной модели ДРС.

3.2 Выбор параметрического базиса и описание концептуальной модели ДРС.

3.2.1 Параметрический ряд для модели ресурсов ДРС.

3.2.2 Параметрический ряд для описания системы заданий ДРС.

3.2.3 Выбор и обоснование показателя качества проектных решений

3.3 Формально-логическая классификация ДРС.

3.4 Функциональная модель ДРС.

3.4.1 Особенности использования методологии SADT для описания процессов принятия проектных решений.

3.4.2 Обобщенная модель процесса функционирования РЭИС на основе ДРС

4 Разработка методики проектирования рационального выбора ПДР и архитектуры ДРС.

4.1 Модель процесса проектирования компонент РЭИС на основе ДРС.

4.2 Алгоритм формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации компонент распределённых информационных систем на основе ДРС.

4.3 Методика проектирования РЭИС на основе методологии ДРС.

4.4 Разработка метода управление заданиями в РЭИС.

4.5 Имитационное моделирование и исследование эффективности предложенного алгоритма рационального выбора ПДР и архитектуры ДРС.

4.5.1 Особенности модифицированного алгоритма рационального выбора ПДР и архитектуры ДРС.

4.5.2 Исследование эффективности модифицированного алгоритма рационального выбора ПДР и архитектуры ДРС методом имитационного моделирования.

4.5.3 Оценивание погрешности и производительности разработанной методики проектирования.

4.6 Разработка практических рекомендаций по использованию предложенной методики проектирования компонент РЭИС на основе ДРС

4.6.1 Сравнительное обоснование выбора альтернативных вариантов построения компонент РЭИС.

4.6.2 Разработка рекомендаций по выбору весовых коэффициентов в параметрическом ряде описания системы заданий.

4.7 Разработка предложений по базовым структурным схемам устройств обработки цифровых данных на базе ДРС.

5 Результаты экспериментальной проверки управления жизненным циклом оценки их влияния на совокупную стоимость владения РЭИС.

5.1 Программно-технический комплекс моделирования и управления РЭИС.

5.2 Рекомендации по сопровождению ЖЦ РЭИС и анализ снижения ССВ.

5.2.1 Рекомендации по внедрению РЭИС.

5.2.2 Порядок расчета совокупной стоимости владения для РЭИС промышленных предприятий.

5.3 Результаты использования КМУ при управление ЖЦ РЭИС промышленных предприятий.

5.3.1 Автоматизированная система контроля, диагностики и телеуправления удаленными объектами теплосетей г. Курска.

5.3.2 Единая дежурно-диспетчерская служба Главного управления МЧС по Курской области.

5.4 Обобщенные данные по внедренным РЭИС.

Современное состояние экономики характеризуется высокой динамичностью, вследствие чего развитие крупных корпораций требует своевременного реинжиниринга бизнес-процессов, основой которых являются информационные технологии. Базовой стратегией реализации информационного обеспечения крупных промышленных объектов является ориентация на распределенные экономические информационные системы (РЭИС).

Основным сдерживающим фактором широкого использования РЭИС является необходимость долговременной планомерной деятельности по их созданию и внедрению, сопряженной с большими финансовыми затратами. Получаемый результат - РЭИС региона или корпорации зачастую не обеспечивает выполнения требуемых функций.

Поэтому, основным противоречием является несоответствие затрат на создание РЭИС социально-экономическим преимуществам, получаемым объектом информатизации от их использования. Одними организационно-техническими и финансовыми мероприятиями кардинального решения проблемы низкой экономической эффективности информационных технологий достичь не удается. Данная проблема является сложной, масштабной и комплексной, охватывает весь жизненный цикл РЭИС и требует наукоемких и затратных исследований.

Проблемы создания сложных технических системам и управления ими рассматривались в работах ряда отечественных и зарубежных ученых. К наиболее известным можно отнести исследования Вермишева Ю.Х., Кофанова Ю.Н., Норенкова И.П., Мазура И.И., Буркова В.Н., Новикова Д.А., Юдицкого СЛ., Вендрова A.M., Растригина JLA., Моисеева B.C., Норенкова И.П., Маничева В.Б., Д. Джонса, Де Марко, Йордана и др.

Вместе с тем многие вопросы методологического характера в сфере управления РЭИС не решены и нуждаются в дальнейшем исследовании. Цельного и обобщенного исследования по проблеме управления жизненным циклом РЭИС на методологическом уровне до сих пор не проводилось.

Рациональное управление - это управление, приводящее к достижению цели по критерию экстремума (минимума или максимума) выбранного показателя при задаваемых ограничениях. Классическими примерами рационального управления в общем случае являются максимизация выигрыша (прибыли, уровня качества или безопасности и т.п.) при ограничениях на затраты или минимизация затрат при ограничениях на приемлемый уровень качества и/или безопасности.

Развитие методологии управления жизненным циклом РЭИС выступает как актуальная научная проблема, имеющая важное социально-экономическое значение, отличающаяся принципиальной новизной и практической значимостью.

Анализ современных РЭИС социально-экономической сферы, как объекта исследования, позволил выявить их особенности, влияющие на организацию всего жизненного цикла:

1. на этапе обследования предметной области:

- сложность формализации описания - большое количество функций, процессов, форматов данных и сложные, взаимосвязи между ними;

- наличие совокупности тесно взаимодействующих подсистем, имеющих собственные цели и задачи создания и функционирования;

2. на этапе проектирования:

- отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;

3. на этапе реализации:

- разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;

4. на этапе эксплуатации:

- функционирование в неоднородной среде на основе нескольких аппаратных платформ;

- существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, а, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению РЭИС;

5. на этапе модификации:

- пользовательские требования по интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений.

В диссертационной работе сформулирована научная проблема - снижение совокупной стоимости владения РЭИС путем создания системы управления их жизненным циклом (ЖЦ). Проблема осложняется тем, что ЖЦ РЭИС включает фазы, этапы и процессы, имеющие слабоформализованные социально-экономические аспекты, а компоненты РЭИС сами представляют сложные объекты, характер протекания процессов в которых определяет функциональные и эксплуатационные свойства РЭИС.

Диссертационная работа выполнялась в рамках НИР по темам «Интеграл», «Процесс», заданных МО РФ, ОКР в рамках договорных работ по темам «Теплосети», «ЕДДС», а также - НИР, выполненных в Курском ГТУ [144-148].

Цель диссертационной работы - разработка моделей, методов и алгоритмов, составляющих теоретическую основу управления жизненным циклом РЭИС и позволяющих снизить совокупную стоимость их владения. Указанная цель обусловила необходимость постановки и решения следующих задач:

1. Провести анализ особенностей создания и функционирования РЭИС в социально-экономической сфере, осуществить их классификацию, как основу дальнейшей разработки моделей, методов, алгоритмов и методик и на их основе методологии управления жизненным циклом.

2. Разработать модель жизненного цикла РЭИС, учитывающую особенности их создания и функционирования в социально-экономической сфере и отражающую возможность обмена ресурсами между входящими в их состав компонентами.

3. Разработать концептуальную модель процесса реконфигурации и сформировать параметрический базис динамически реконфигурируемых структур, как основы программно-технической реализации обмена ресурсами.

4. Разработать алгоритм формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации РЭИС.

5. Разработать методику проектирования компонент распределенных информационных систем на базе динамически реконфигурируемых структур.

6. Разработать метод управления совокупностью заданий, составляющих проект РЭИС.

7. Осуществить экспериментальную проверку разработанных на основе перечисленных моделей, методов и алгоритмов программно-технических средств и анализ полученных результатов.

Объектом исследования являются РЭИС социально-экономических объектов.

Предметом диссертационного исследования является жизненный цикл распределенных информационных систем.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов.

Методологическую основу работы образуют общенаучные методы познания. При выполнении работы были использованы: общая теория систем; теория вероятностей и математической статистики; методы вычислительной математики; теория структурного анализа и проектирования; теория принятия решения.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, их адекватностью по известным критериям оценки изучаемых процессов, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента и результатами эксплуатации РЭИС.

Научная новизна результатов работы состоит в создании элементов методологии управления жизненным циклом РЭИС, включающей в себя модели, алгоритмы, методы и методики, составляющие в целом научную основу управления жизненным циклом РЭИС. При этом автором разработаны:

- модель ЖЦ РЭИС, позволяющая реализовать целенаправленный обмен ресурсами в РЭИС на основе IDEF-представления и обосновать условия перехода между этапами жизненного цикла;

- теоретические основы динамической реконфигурации структур, ориентированной на сокращение используемых ресурсов, включающие концептуальную модель процесса реконфигурации, математическую модель процесса проектирования динамически реконфигурируемых структур и обобщенный алгоритм итерационного выбора архитектуры и программы динамической реконфигурации;

- метод управления заданиями, особенностью которого является детерминированное представление процесса выполнения заданий и их рациональное распределение на основе априорной оценки затрат.

На защиту выносятся:

1. Модель ЖЦ РЭИС, учитывающая особенности процесса обмена ресурсами между компонентами и условия регламентированного перехода между этапами, и позволяющая сократить затраты на реализацию этапов жизненного цикла.

2. Метод управления совокупностью заданий, основанный на априорной оценке затрат на их выполнение и их целенаправленном распределении, обеспечивающий уменьшение вычислительных затрат за счет сокращения размерности исходных данных.

3. Концептуальная математическая модель процесса реконфигурации, особенностью которой является учет типов входных данных и способов управления реконфигурацией, позволяющая уменьшить ресурсы используемые при функционировании РЭИС.

4. Математическая модель процесса проектирования динамически ре-конфигурируемых структур, включающая правила преобразования входных данных в проектное решение и формализацию правил назначения функций на реконфигурируемые компоненты, и позволяющая осуществить процедуры нисходящей декомпозиции реализуемых компонентами функций.

5. Обобщенный алгоритм итерационного выбора архитектуры и программы динамической реконфигурации, особенностью которого является применение пошагового планирования поиска в локальной окрестности базового решения, и позволяющего использовать его на этапах создания и модернизации компонент РЭИС.

Практическая полезность работы заключается в разработке и доведении до практической реализации методологии управления жизненным циклом РЭИС в социально-экономических системах. Практическая значимость работы состоит в разработке инженерной методики управления ресурсами широкого класса РЭИС в процессе жизненного цикла. Разработанный программнотехнический комплекс - стенд и комплект нормативно-методической документации позволяет осуществлять обмен ресурсами в ходе жизненного цикла, проектировать компоненты РЭИС с использованием динамической реконфигурации.

Реализация результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований и практические разработки внедрены в Главном управлении МЧС России по Курской области и ОАО Курская генерирующая компания, а также использованы при создании информационных систем различного назначения в ГОУ ВПО МТУСИ (г. Москва), СПИИ РАН (г. С-Петербург), НИИ МВС ТРТУ (г. Таганрог), ФГНУ НИИ "Спецвузавтоматика" (г. Ростов-на-Дону), Орловском филиале ИЛИ РАН (г. Орел), ФГУП "Курский НИИ" МО РФ (г. Курск). Внедрение результатов подтвердило снижение совокупной стоимости владения при полном выполнении функционального назначения.

Научно-методические результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в учебный процесс кафедры информационных систем в экономике Курского государственного технического университета и используются при проведении занятий по дисциплинам «Проектирование информационных систем в экономике», «Информационные системы предприятий», в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения, защищаемые в диссертации, докладывались и получили положительную оценку на 11 международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях, конгрессах и семинарах (международная конференция «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий (ИННОВАТИКА-2004)», Москва, 2004; международная конференция «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и лазерных технологий», Москва 2002; межведомственная конференция «Информационное и техническое обеспечение деятельности спецслужб», Москва, 2002; 5-ая, 6-ая Международные конференции "Распознавание", Курск, 2001, 2003; 1-ая, 4-ая Всероссийские научные конференции «Проблемы создания и развития информационно-телекоммуникационных систем специального назначения», Орел, 1997, 2003; научно-техническая конференция «Проблемы автоматизированного моделирования в электронике», Киев, 1991; семинар «Опыт разработки организационно-экономических подсистем», Тверь, 1991; научно-техническая конференция. «Гибридные интеллектуальные системы», Ростов-на-Дону, 1991; семинар «Разработка и эксплуатация САПР в радиоэлектронике», Челябинск, 1991; семинар «Современное состояние и тенденции развития отечественных средств ВТ», Москва, 1991; международный, симпозиум «Россия на пороге третьего тысячелетия: единство в многообразии», Курск, 1995; юбилейная конференция 5 ЦНИИИ МО РФ, Воронеж, 1995; конференция «Нейрокомпьютеры и их применение», Москва, 1996; научно-технические конференции ФГУП «Курский НИИ» МО РФ, Курск, 1982-2003, войсковой части 11135, Москва, 1987, 1988, 1991, 1997, 1999, 2001, 2003; семинары кафедры «Информационные системы в экономике» Курского ГТУ, 1998-2005 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 62 работ, в том числе 2 монографии (одна в соавторстве) общим объемом 16 п. л., 3 учебных пособия (в соавторстве), 22 статьи в журналах и научно-технических сборниках, 18 выступлений на конференциях. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце диссертации лично соискателем разработаны: модель ЖЦ РЭИС, включающая регламентированный процесс обмена ресурсами между компонентами [90, 92, 93, 97, 98, 102, 105, 110, 118, 120, 121, 123, 126, 131], концептуальная модель процесса реконфигурации [91, 94, 100, 101, 113, 129, 141], метод управления проектом РЭИС [105, 108, 110, 116, 128, 136, 146], алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации ДРС [91, 94, 112, 138], модель процесса проектирования ДРС [91, 94, 101, 103, 114], методика проектирования компонент распределенных информационных систем [95, 99, 104-106, 112, 140, 142, 143].

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 318 страницах, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 150 наименований, содержит 76 рисунков и 28 таблиц. Схема исследований приведена на Рис. 1.

ВЫВОДЫ:

1. Основной целью создания программно-технического комплекса РЭИС является поддержание информационной среды, реализующей процессы жизненного цикла. Информационная компонента комплекса моделирования и управления (КМУ) представлена моделью ЖЦ РЭИС с обменом ресурсами, а математическая - моделями и методами динамической реконфигурации структурно-функциональной организации. Функциональные средства комплекса позволяют осуществлять концептуальное проектирование (в частности, формирование адекватных требований, моделирование внешней среды) РЭИС, в то же время инструментальные средства могут быть использованы в качестве компонент создаваемых РЭИС. Особенностью разработанного комплекса является ориентация на РЭИС, использующие средства геоинформационных технологий.

2. В результате внедрения КМУ получен следующий эффект:

303

- обеспечена эффективная разработка обликов подсистем ГИС для РЭИС;

- сокращены сроки создания и затраты на отдельные этапы ЖЦ РЭИС;

- осуществлена рациональная унификация использования информации в РЭИС, предназначенных для различных промышленных предприятий;

- обеспечена программно-информационная адаптация создаваемых РЭИС для применения в конкретных условиях промышленных предприятий;

3. Обоснованы требования к этапу внедрения РЭИС, выявлены особенности РЭИС на этапе внедрения, как наиболее значимого для социально-экономической сферы, предложены мероприятия по снижению влияния субъективных факторов на внедрение компонент РЭИС.

4. В ходе реального управления ЖЦ РЭИС ряда промышленных предприятий (Курские магистральные теплосети, опытный участок ЕДДС, ИС г. Орел и др.) получены основные результаты, В ряде организаций (ГОУ ВПО МТУ СИ, СПИИ РАН, ИЛИ РАН, НИИ "Спецвузавтоматика") использование методологии динамической реконфигурации и управления заданиями позволило повысить качество проектных решений и сократить затраты на их реализацию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы - повышению экономической эффективности создания и внедрения РЭИС путем рационального управления их жизненным циклом.

В ходе решения проблемы получены следующие результаты:

1. Проведен анализ современных особенностей создания и функционирования РЭИС промышленных предприятий, что создало основу для разработки элементов методологии управления ЖЦ РЭИС. Исследованы существующие подходы к оценке эффективности использования информационных технологий на промышленных предприятиях, обоснована и выбрана в качестве основного показателя затрат совокупная стоимость владения РЭИС. Определены основные направления исследований, позволяющие снизить выбранный показатель.

2. Разработана концептуальная модель процесса динамической реконфигурации, учитывающая особенности исходных данных и ограничений, и позволяющая выявить количественные зависимости между входными и выходными характеристиками, а также влияние параметров управления и дисциплины реконфигурации на архитектуру ДРС. Проведена классификация потенциально реализуемых динамических структур и предложено их формализованное описание.

3. Разработан метод управления совокупностью заданий в РЭИС, основанный на их детерминированном представлении, и заключающийся в априорной оценке продолжительности их выполнения, итерационном распределении их по функционирующим рабочим местам и формировании расписания, соответствующего распределению. Получены аналитические выражения для вычислительной сложности и погрешности частных алгоритмов, реализующих разработанный метод. Устойчивость алгоритмов проверена моделированием изменения исходных данных. Результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности метода в области наиболее вероятных значений исходных данных.

4. Проведен анализ существующих моделей жизненного цикла информационных систем, позволивший выявить их достоинства и недостатки применительно к РЭИС промышленных предприятий. Предложена модель жизненного цикла РЭИС, отличительной особенностью которой является обоснованная в терминах IDEF-методологии возможность обмена ресурсами между этапами и компонентами. Предложено и обосновано использование в качестве индикаторов перехода от этапа к этапу изменение экономических, функциональных и эксплуатационных показателей компонент РЭИС.

5. Синтезирован обобщенный алгоритм итерационного формирования архитектуры и процесса динамической реконфигурации компонент ДРС, особенностью которого является применение метода пошагового планирования поиска в локальной окрестности базового проектного решения. Алгоритм позволяет осуществлять структурный синтез и модернизацию компонент на всех этапах ЖЦРЭИС.

6. Разработана методика проектирования основных структурно-функциональных компонент РЭИС, которая реализует предложенную структурную модель ЖЦ, модель процесса реконфигурации и итерационное формирование архитектуры процесса динамической реконфигурации компонент.

7. Экспериментально показано, что ССВ промышленных предприятий, на которых осуществлялось создание распределенных информационных систем в соответствии с объектно-ориентированной методологией управления ЖЦ, снижается в зависимости от этапов в пределах 20 - 60%.

8. Разработаны и практически реализованы программно-технический комплекс и комплект организационно-методических документов для моделирования РЭИС - управления обменом ресурсами и динамической реконфигурации компонент в ходе жизненного цикла.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований и практические разработки внедрены в Главном управлении МЧС России по Курской области и ОАО Курская генерирующая компания, а также использованы при создании информационных систем различного назначения в ГОУ ВПО МТУ СИ (г. Москва), СПИИ РАН (г. С-Петербург), НИИ МВС ТРТУ (г. Таганрог), ФГНУ НИИМ "Спецвузавтоматика" (г. Ростов-на-Дону), Орловском филиале ИЛИ РАН (г. Орел), ФГУП "Курский НИИ" МО РФ (г. Курск). Внедрение результатов подтвердило снижение совокупной стоимости владения при полном выполнении функционального назначения. Стоимость проектных работ, опытной эксплуатации, внедрения и модернизации снижена в 1,4 - 1,8 раза.

Научно-методические результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в учебный процесс кафедры информационных систем в экономике Курского государственного технического университета и используются при проведении занятий по дисциплинам «Проектирование информационных систем в экономике», «Информационные системы предприятий», в курсовом и дипломном проектировании.

Научная новизна результатов исследования заключается в том, что разработана модель жизненного цикла РЭИС, включающая критерий перехода, детализирующая порядок и условия перехода между этапами, и тем самым, создающая теоретические предпосылки осуществления обмена ресурсами РЭИС с целью сокращения затрат на их создание и эксплуатацию.

Впервые разработаны и сформулированы теоретические основы динамической реконфигурации структур, ориентированной на сокращение используемых ресурсов, включающие концептуальную модель процесса реконфигурации, математическую модель процесса проектирования динамически реконфигурируемых структур и обобщенный алгоритм итерационного выбора архитектуры и программы динамической реконфигурации.

Кроме этого, разработан метод управления заданиями, в основе которого используется детерминированное представление процесса выполнения заданий и их рациональное распределения на основе априорной оценки затрат на их выполнение.

Разработка теоретических положений и создание на их основе алгоритмов и программно-технических средств стало возможным благодаря комплексному использованию теоретических и экспериментальных методов исследования. Решение задач исследований, поставленных в работе, стало возможным благодаря известным достижениям научных дисциплин и не противоречит их положениям, базируется на строго доказанных выводах фундаментальных и прикладных наук. Созданные методики согласуются с практическим опытом их создания.

Разработанные теоретические положения и новые программно-технические и организационно-методические решения опробованы экспериментально. Экспериментальные исследования в соответствии с Государственными стандартами метрологически обеспечены и проводились на экспериментальной базе - Курского государственного технического университета, ФГУП «Курский НИИ» Министерства обороны РФ и предприятиях Заказчика. Опытный участок ЕДДС ГУ МЧС по Курской области, Центральный диспетчерский пункт Курской генерирующей компании успешно эксплуатируются в течении ряда лет, неоднократно модернизировались, показали высокую эффективность и приемлемые эксплуатационные расходы. В ряде организаций (ГОУ ВПО МТУСИ, СПИИ РАН, ИЛИ РАН, НИИ "Спецвузавтоматика") использование методологии динамической реконфигурации и управления заданиями позволило повысить качество проектных решений и сократить затраты на их реализацию. При этом все функциональные задачи, возлагаемые на перечисленные РЭИС, реализованы в полном объеме в соответствии с целевой функцией организации.

Дальнейшие исследования в области управления жизненным циклом распределенных экономических информационных систем следует направить на решение проблем, связанных с разработкой: показателей эффективности функционирования распределенных экономических информационных систем; обобщенных моделей обеспечений РЭИС - программного, информационного, технического, методического и т.д., конструктивно связывающих функциональные, временные и экономические показатели; методов и алгоритмов перераспределения ресурсов между компонентами РЭИС, функционирующими на гетерогенных аппаратно-программных платформах.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что разработка научно обоснованных решений и их практическая реализация, которые позволили осуществить решение проблемы снижения ССВ в ходе жизненного цикла РЭИС промышленных предприятий, имеют важное народно-хозяйственное значение. Цель, поставленная в работе - разработка теоретических основ и путей реализации управления жизненным циклом РЭИС, позволяющих снизить совокупную стоимость их владения -достигнута, о чем свидетельствует - новизна и достоверность научных результатов, экспериментально подтвержденные на ряде промышленных предприятий.

1. Бугаев, А.С. Методы классификации объектов при создании информационных систем. Текст. / А. С. Бугаев, М. В. Петров, Д. В. Рекалов, [и др.] // Автоматизация проектирования. 1999. №2.

2. Краевский, В. Классификация аналитических информационных систем Текст. / В. Краевский // Финансовая газета. 2003. №20 (596).

3. Карпачев, И. Классификация компьютерных систем управления предприятием Текст. / И. Карпачев. М.: http://www.pcweek.ru/1998.

4. Управление проектами: справочное пособие / Под ред. И.И. Мазура,

5. B.Д. Шапиро. М.: Высшая школа, 2001.

6. Бурков, В.Н. Теория активных систем: состояние и перспективы. Текст. / В.Н. Бурков, Д.А. Новиков. М.: СИНТЕГ, 1999.

7. Губко, М.В. Теория игр в управлении организационными системами. Текст. / М.В. Губко, ДА. Новиков М.: Синтег, 2002. - 148 с.

8. Новиков, Д.А. Курс теории активных систем. Текст. / Д.А. Новиков,

9. C.Н. Петраков. М.: Синтег, 1999. - 108 с.

10. Караваев, А.П. Модели и методы управления составом активных систем. Текст. / А.П.Караваев. М.: ИПУ РАН, 2003.

11. Воронин, А.А. Оптимальные иерархические структуры. Текст. / А.А.Воронин, С.П. Мишин М.: ИПУ РАН, 2003. 210 с.

12. Новиков, Д.А. Сетевые структуры и организационные системы. Текст. / Д.А. Новиков. М.: ИПУ РАН, 2003. - 102 с.

13. Новиков, Д.А. Институциональное управление организационными системами. Текст. / Д.А. Новиков. М.: ИПУ РАН, 2003.

14. Новиков, Д.А. Механизмы стимулирования в многоэлементных организационных системах. Текст. / Д.А. Новиков, А.В. Цветков. М.: Апостроф, 2000-184 с.

15. Новиков, Д.А. Механизмы функционирования многоуровневых организационных систем. Текст. / Д.А. Новиков. М.: Фонд "Проблемы управления", 1999.- 150 с.

16. Новиков, Д.А. Активный прогноз. Текст. / Д.А. Новиков, А.Г. Чхар-тишвили. М.: ИЛУ РАН, 2002. - 101 с.

17. Новиков, Д.А. Рефлексивные игры. Текст. / Д.А. Новиков, А.Г. Чхар-тишвили. М.: Синтег, 2003. - 160 с.

18. Новиков, Д.А. Механизмы управления динамическими активными системами. Текст. / Д.А. Новиков, И.М. Смирнов, Т.Е. Шохина. М.: ИПУ РАН, 2002. - 124 с.

19. Новиков, Д.А. Механизмы функционирования многоуровневых организационных систем. Текст. / Д.А. Новиков. М.: Фонд "Проблемы управления", 1999.- 150 с.

20. Губко, М.В. Механизмы управления организационными системами с коалиционным взаимодействием участников. Текст. / М.В. Губко. М.: ИПУ РАН, 2003 .-118 с.

21. Новиков, Д.А. Стимулирование в социально-экономических системах (базовые математические модели). Текст. / Д.А. Новиков. М.: ИПУ РАН, 1998.-216 с.

22. Коргин, Н.А. Неманипулируемые механизмы обмена в активных системах. Текст. / Н.А. Коргин. М.: ИПУ РАН, 2003.

23. Бурков, В.Н. Теория графов в управлении организационными системами. Текст. / В.Н. Бурков, А.Ю.Заложнев, Д.А.Новиков. -М.: Синтег, 2001.

24. Новиков, Д.А. Стимулирование в организационных системах. Текст. / Д.А. Новиков. М.: Синтег, 2003.

25. Петраков, С.Н. Механизмы планирования в активных системах: нема-нипулируемость и множества диктаторства. Текст. / С.Н.Петраков. М.: ИПУ РАН, 2001.

26. Новиков, Д.А. Механизмы управления динамическими активными системами. Текст. / Д.А.Новиков, И.М.Смирнов, Т.Е.Шохина. М.: ИПУ РАН, 2002.

27. Мескон, М. Основы менеджмента. Текст. / М. Мескон, М.Альберт, Ф.Хедоури. -М.: Дело, 1998.

28. Мильнер, Б.З. Теория организации. Текст. / Б.З.Мильнер. М.: ИНФРА-М, 2002.

29. Бурков, В.Н. Как управлять организациями. Текст. / В.Н.Бурков, Д.А.Новиков. -М.: Синтег, 2003.

30. Воропаев, В.И. Управление проектами в России. Текст. / В.И.Воропаев.-М.: Алане, 1995.

31. Управление проектами: справочное пособие. Текст. / под ред. И.И. Мазура, В.Д. Шапиро. М.: Высшая школа, 2001.

32. Бурков, В.Н. Как управлять проектами. Текст. / В.Н.Бурков, Д.А.Новиков. -М.: Синтег, 1997.

33. Либерзон, В. Основные понятия и процессы управления проектами Текст. / В. Либерзон // Директор ИС. 2000. №3.

34. Управление проектами: Основы профессиональных знаний, Национальные требования к компетенции специалистов. Текст. М.: "Консалтинговое агентство "КУБС Групп - Кооперация, Бизнес-Сервис", 2001 - 265 с.

35. Мазур, И.И. Управление проектами. Справочное руководство. Текст. / И.И.Мазур, В.Д.Шапиро, [и др.] М.: Высшая школа, 2001.

36. Брукс, Ф. Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы. Текст. / Ф.Брукс. СПб.: Символ-Плюс, 2001.

37. Коберн, А. Быстрая разработка программного обеспечения. Текст. / А.Коберн. Изд-во "Лори", 2002.

38. Bennett Stewart, G., III. The Quest for Value. A complete documentation of Stern Stewart's EVA® framework Текст. / Harper Collins, 1991

39. Фишмен, Д., Пратт, Ш, Гриффит, К., Уилсон, К. Руководство по оценке стоимости бизнеса Текст. / Д. Фишмен, Ш. Пратт, К. Гриффит, К. Уилсон. Пер с англ. М.: Квинто-Консалтинг,2000.

40. Мейор, Т. Методологии оценки ИТ Текст. / Т. Мейор // Директор ИС, 2002, № 9.

41. Страссман, П. Ложная отдача: простые ответы приводят к долгосрочным проблемам Текст. / П. Страссман // Computerworld Россия, 1998, № 45.

42. Новомлинский, JI. Электронный бизнес: главное стратегия Текст. / Л. Новомлинский // Сетевой журнал, 2001, № 10.

43. Total Cost of Ownership for Low-End and Mid-Range Server Clusters. A Detailed Analysis of the Total Cost of Ownership of Various RISC and Intel-Based Server Cluster Solutions. Tech Wise Research, 2001.

44. Скрипкин, К. Г. Экономическая эффективность информационных систем Текст. / К.Г. Скрипкин. М.: ДМК Пресс, 2002.

45. Коупленд, Т., Мурин, Дж. Стоимость компании: оценка и управление Текст. / Т. Коупленд, Дж.Мурин. М.: Олимп-бизнес, 1999.

46. Оценка бизнеса Текст. / Под ред. Грязновой А.Г., Федотовой М.А. -М.: Финансы и статистика, 1998.

47. Copeland, Т., Koller, Т., Murrin, J. Valuation. Measuring and Managing the Value of Companies Текст. / T.Copeland, T. Koller, J. Murrin. John Wiley@Sons. 2001.

48. Reilly Robert, Schweihs Robert. Valuing Intangible Assets Текст. IRWIN Library of Investment Finance. McGraw-Hill.2001.

49. Copeland, Т., Antikarov, V. Real Options: a Practitioneer's Guide Текст. Texere. / T.Copeland, V.Antikarov, New York. London. 2001.

50. Григорьев, B.B. Оценка предприятий: доходный подход Текст. / В.В. Григорьев-М.: Федеральное издательство, 1998.

51. Григорьев, В.В., Островкин, И.М. Оценка предприятий: имущественный подход Текст. / В.В.Григорьев, И.М. Островкин М.: Дело. 1998.

52. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств. Издание официальное. Госстандарт России, М., 1999.

53. Козленко, Л. Проектирование информационных систем Текст. Часть 1. Этапы разработки проекта: стратегия и анализ / Л.Козленко. КомпьютерПресс 9'2001.

54. Международные стандарты, поддерживающие жизненный цикл программных средств Текст. М., МП "Экономика", 1996.

55. Избачков, Ю., Петров, В. Информационные системы: Учебник для вузов Текст. / Ю.Избачков, В.Петров. 2-е изд. М, 2005.

56. Калянов, Г. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение) Текст. /Г.Калянов -М.: "Лори", 1996.

57. Booch, G. Object-Oriented Analysis and Design with Applications Текст. /G.Booch. Bengamin/Cummings, Redword City, С A, USA, 1994.

58. The Rational Unified Process Made Easy (Пошаговое руководство по Rational Unified Process) Текст., Per Kroll и Philippe Kruchten (Addison-Wesley, 2003).

59. Rumbaugh, J., Blaha, M. Object-Oriented Modeling and Design Текст. /J.Rumbaugh, M.Blaha Prentis Hall Englewood Cliffs, NJ, 1991.

60. Jacobson, I. et al. Object-Oriented Software Engineering Текст. / I.Jacobson Addison-Wesley Reading, MA, 1992.

61. Власов, В.И. Краткое практическое руководство разработчика информационных систем на базе СУБД Oracle Текст. / В.И.Власов, С.Л.Лыткин, В.Л.Яковлев // Библиотечка журнала "Информационные технологии". М.: Машиностроение, 2000.

62. Дубова, Н. Автоматизация: от идеи до утилизации Текст. / Н.Дубова // Открытые системы. 2003. №6.

63. Marco, D., SADT: Structured analysis and design technigue Текст. / D.Marco, C.Mcgowan. Mc GrawHill, 1987.

64. Марка, Д.А., Методология структурного анализа и проектирования Текст.: пер. с англ. / Д.А.Марка, К.Л.Мак-Гоуэн. М.: Метатехнология, ТОО ФРЭД корпорации Банксервис, 1993 .

65. Кунин, Ю. Теория проектирования Текст. / Ю.Кунин //Журнал депонированных рукописей. 2001. №11.

66. Горяшко, А.П. Специализированные вычислительные структуры Текст. / А.П.Горяшко // Справочник "Искусственный интеллект". Программные и аппаратные средства / под ред. В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского. М.: Радио и связь, 1990.

67. Вайрадян, А.С. Эффективное функционирование управляющих мультипроцессорных систем Текст. / А.С.Вайрадян, А.В.Коровин, В.Н.Удалов М.: Радио и связь, 1984.

68. Каляев, А.В. Многопроцессорные системы с программируемой архитектурой Текст. / А.В.Каляев. М.: Радио и связь, 1984.

69. Резников, Б.А. Системный анализ и методы системотехники. Часть 1. Методология системных исследований. Моделирование сложных систем Текст. / Б.А.Резников. М.: МО СССР, 1990.

70. Палагин, А.В. Структурная организация адаптивных логических сетей на ПЛИС Текст. / А.В.Палагин, В.Н.Опанасенко, Л.Г.Чигирик // УС и М. 1992. №7/8.

71. Палагин, А.В. К синтезу адаптивных структур на ПЛИС Текст. / А.В.Палагин, В.Н.Опанасенко, Л.Г.Чигирик // УС и М. 1993. №5.

72. Павловский, Ю.Н. Декомпозиция моделей управляемых систем Текст. / Ю.Н.Павловский. М.: Знание, 1985.

73. Краснощёков, П.С. Принципы построения моделей Текст. / П.С.Краснощёков, А.А.Петров. М.: Изд-во МГУ, 1983.

74. Leung Nixon, С.М. Design ofa DSP-Based discrete variable structure controller with imfroved robustness Текст. / C.M.Leung Nixon, C.K.Li, P.K. Kung // 18th EUROMICRO-92 Svmp.

75. Software and Hardware Specif, and Des. Текст. // Microprocess and Mi-croprogramm. 1992. №1-5. Paris, 1992.

76. Gustin, V. Realization of multilayer Boolean Neural Networks with logic gate array Текст. / V.Gustin, A.Dobnicar // Microprocess and Microprogramm. 1991. №5.

77. Юдицкий, С.А. Технология проектирования архитектуры информационно-управляющих систем Текст. / С.А.Юдицкий, А.Т.Кутанов. // Препринт/ИНСТИТУТ проблем управления РАН. М., 1993.

78. Юрлов, Ф.Ф. Технико-экономическая эффективность сложных радиоэлектронных систем Текст. / Ф.Ф.Юрлов. М.: Сов. радио, 1980.

79. Смелянский, P.JI. К аналитической оценке производительности распределенных вычислительных систем Текст. / Р.Л. Смелянский // Сборник Московского Университета «Системное программирование и модели исследования операций». М., 1993.

80. Окунев, Ю.Б. Принципы системного подхода к проектированию в технике связи Текст. / Ю.Б.Окунев, В.Г.Плотников. М.; Связь. 1976.

81. Растригин, Л.А. Системы экстремального управления Текст. / Л.А.Растригин. М.:Наука, 1974.

82. Чуприна, В.В. Снижение потерь времени на реконфигурацию в изделиях специальной техники на базе динамически реконфигурируемых структур Текст. / В.В.Чуприна // ВКАС им. Буденного. Тез. докл. Юбилейной научн. конф. к 100-летию А. Попова. СПб., 1995.

83. Емельянов, С.В. Модели и методы векторной оптимизации Текст. / С.В. Емельянов, В.И.Борисов, А.А.Молевич, [и др.] // Итоги науки и техники. Техническая кибернетика. 1973.№5. М.: ВИНИТИ, 1973.

84. Технология системного моделирования Текст. / Е.Ф. Аврамчук [и др.]; под общ. ред. С.Б. Емельянова [и др.]. М.: Машиностроение, 1988.

85. Цвиркун, А.Д. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем: Оптимизационно имитационный подход Текст. / А.Д.Цвиркун, В.И.Акинфиев, В.А.Филиппов. М.: Наука, 1985г.

86. Клейн, Дж. Статистические методы в имитационном моделировании Текст. / Дж.Клейн. М.: Статистика, 1978.

87. Городецкий, В.И. Статистические методы в прикладной кибернетике Текст. / В.И.Городецкий, [и др.]. М.: МО СССР, 1980.

88. Якубайтис, Э.А. Информационные сети и системы. Справочная книга Текст. / Э.А.Якубайтис. М.: Финансы и статистика, 1996.

89. Боэм, Б. Характеристики качества программного обеспечения Текст.: пер. с англ. / Б.Боэм, М.Браун, Х.Каспар, [и др.]. М.: Мир, 1981.

90. Зима, В.М. Методика оценки надежности и безопасности программного обеспечения Текст. / В.М. Зима. СПб.: BHV, 2000.

91. Акмен, А.П. Надежность программного обеспечения и ее взаимосвязь с качеством на различных этапах технологии разработки программ Текст. /

92. A.П.Акмен. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1983.

93. Кониченко, А. В. Управление проектированием распределенных информационных систем Текст. / А. В. Кониченко. Ростов н/Д: СевероКавказское издательство, 2005.

94. Кониченко, А. В. Основы внешнего проектирования цифровых информационных систем Текст. / А. В. Кониченко // Основы проектирования цифровых информационных систем / под ред. А. Г. Летяго. Курск: 2002.

95. Кониченко, А. В. Внешнее проектирование РЭА: Учебное пособие Текст. / А. В. Кониченко, А. П. Волков, Т. А. Мирталибов; Курский государственный технический университет. Курск, 1999.

96. Кониченко, А. В. Внешнее проектирование радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие Текст. / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов,

97. B. С. Титов; Курский государственный технический университет. Курск, 2004.

98. Кониченко, А. В. Проектирование цифровых устройств на ПЛИС: Учебное пособие Текст. / А. В. Кониченко, А. М. Потапенко, Т. А. Ширабакина; Курский государственный технический университет. Курск, 1998. 173 с.

99. Кониченко, А. В. Вариант построения системы проектирования сетей передачи данных Текст. / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов // Телекоммуникации. 2000. № 1.С. 12-17.

100. Кониченко, А.В. Классификация информационных систем в сфере обеспечения телекоммуникационных услуг Текст. / А. В. Кониченко // Телекоммуникации. 2004. №11. С.25-28.

101. Кониченко, А. В. Фазовые переходы в жизненном цикле телекоммуникационных систем Текст. / А. В. Кониченко, Р. П. Кошкин //Телекоммуникации. 2005. №5. С. 16-20.

102. Кониченко, А. В. Организация параллельного проектирования спецтехники на основе технологий структурно-функционального анализа Текст. / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов //Телекоммуникации. 2001. № 10. С.5-10.

103. Кониченко, А.В. Методика оценки эффективности выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Текст. / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов //Телекоммуникации. 2002. №10. С. 16-22.

104. Кониченко, А. В. Методология адаптивной динамической реконфигурации Текст. / А. В. Кониченко // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. №7. С. 25-29.

105. Кониченко, А. В. Адаптивная динамическая реконфигурация распределенных информационных систем: модель процесса. Текст. / А. В. Кониченко, В. В. Чуприна //Системы управления и информационные технологии. 2005. №5. С. 15-23.

106. Кониченко, А. В. Модель жизненного цикла распределенных информационных систем с регламентированным процессом обмена ресурсами Текст. / А. В. Кониченко //Системы управления и информационные технологии. 2005. №5. С.11-17.

107. Кониченко, А. В. Нисходящее проектирование сложных комплексов РЭА на основе IDEF0/IDEFI технологий Текст. /Т. А. Мирталибов, А. В. Кониченко // Методы и средства обработки информации: сб. науч. ст. Курск, 1997. С. 14-20.

108. Кониченко, А. В. Подсистема моделирования процессов проектирования изделий электронной техники Текст. / А. В. Кониченко, В. Н. Николаев II Техника, экономика, информация, сер. Автоматизация проектирования. М., 1990. №2. С. 31-36.

109. Кониченко, А. В. Вариант построения специализированной САПР программируемых логических интегральных схем. Текст. / А. В. Кониченко // Техника, экономика, информация, сер. Автоматизация проектирования. М., 1992. №4. С. 21-27.

110. Кониченко, А.В. АРМ проектирования мультипроцессорных системна основе микропроцессоров с разрядно-модульной организацией. Текст. /

111. A. В. Кониченко, В. А. Грехнев // Применение микропроцессоров, микро- и персональных ЭВМ. М., 1990. №3. С. 12-15.

112. Кониченко, А. В. Подсистема автоматизированного планирования и диспетчирования в интегрированной САПР МЭА. Текст. / А. В. Кониченко,

113. B. Н. Николаев // Техника, экономика, информация, сер. Автоматизация проектирования. М., 1987. №1. С. 4-11.

114. Кониченко, А. В. Автоматизированное рабочее место проектирования микропрограмм и отладки микропроцессорных систем. Текст. /

115. A. В. Кониченко, В. А. Грехнев // Техника, экономика, информация, сер. Автоматизация проектирования. М., 1987. №2. С. 14-19.

116. Кониченко, А. В. Организация сквозного проектирования в САПР ПРАМ 5.3 «Кулон» Текст. / А. В. Кониченко, А. Н. Журавлев,

117. B. Н. Николаев // Техника, экономика, информация, сер. Автоматизация проектирования. М., 1989. №3. С. 21-25.

118. Кониченко, А.В. Аппаратно-программные средства проектирования устройств на однокристальных микроЭВМ серии К1816 Текст. / А. В. Кониченко, В. И. Кекух, Ю. А. Морозов // Применение микропроцессоров, микро- и персональных ЭВМ. М., 1990. №3. С. 22-25.

119. Кониченко, А. В. Методика проектирования устройств на динамически реконфигурируемых узлах Текст. / А. В. Кониченко, А. М. Потапенко // Науч.-техн. сборник трудов в/ч 25714. Курск, 1993. №3 (110).

120. ИЗ. Кониченко, А. В. Формально-логическая классификация динамически реконфигурируемых структур Текст. / А. В. Кониченко, В. В. Чуприна // Науч.-техн. сборник трудов в/ч 25714 . Курск, 1994. №4 (111).

121. Кониченко, А. В. Функциональная SADT-модель динамически ре-конфигурируемой структуры Текст. / А. В. Кониченко, В. В. Чуприна // Науч.-техн. сборник трудов в/ч 25714 . Курск, 1994. №7 (111).

122. Кониченко, А. В. Способ определения трудоемкости проектирования электронных модулей. Текст. / А. В. Кониченко, К. А. Сапронов // Науч.-техн. сборник трудов в/ч 25714. Курск, 2002. №3 (134).

123. Кониченко, А.В. Алгоритм квазиоптимального распределения заданий в системе проектирования Текст. / А. В. Кониченко // Науч.-техн. сборник в/ч 25714. Курск, 1986. №4 (79).

124. Кониченко, А.В. К вопросу о построении разнородных систем с использованием технологий виртуального имитационного моделирования. Текст.4 320

125. А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов // Информационное и техническое обеспечение деятельности спецслужб: матер, конф. М.: 2002.

126. Кониченко, А. В. Построение территориально распределенных ТИС с использованием OLAP-технологий Текст. / А. В. Кониченко, С. П. Ющенко, А. Т. Миргалеев // сб. матер, конф.; Курский государственный технический университет. Курск, 2001.

127. Кониченко, А. В. Обобщенная модель ДРС для построения устройств

128. Кониченко, А. В. Построение адаптивных узлов коммутации в интегрированных САПР Текст. / А. В. Кониченко, В. Н. Николаев // Проблемы автоматизированного моделирования в электронике: матер, конф. Киев, 1991.

129. Кониченко, А. В. Информационно-поисковая система на этапе синтеза структуры сложных комплексов РЭА Текст. / А. В. Кониченко// Проблемы автоматизированного моделирования в электронике: матер, конф. Киев, 1991.

130. Кониченко, А. В. Автоматизированная справочная система по элет-рорадиоизделиям Текст. / А. В. Кониченко, Е. В. Хлебодаров // Программное обеспечение новой информационной технологии: тез. докл. семинара. Тверь, 1991.

131. Кониченко, А. В. Комплекс программ руководителя отдела (малого предприятия) Текст. / А. В. Кониченко // Опыт разработки организационно-экономических подсистем: тез. докл. семинара. Тверь, 1991.

132. Кониченко, А. В. Подсистема автоматизированного формирования облика САПР РЭА Текст. / А. В. Кониченко, В. Н. Николаев // Гибридные интеллектуальные системы: тез. докл. семинара. Ростов/н/Д, 1991.

133. Кониченко, А. В. База данных по электрорадиокомпонентам Текст. / А. В. Кониченко, Е. В. Хлебодаров // Банки данных в АСУ: тез. докл. семинара. М, 1991.

134. Кониченко, А. В. Пакет программ руководителя проектного отдела Текст. / А. В. Кониченко, В. Н. Николаев // Банки данных в АСУ: тез. докл. семинара. М., 1991.

135. Кониченко, А. В. Организация функционирования информационно-поисковой системы в интегрированной САПР Текст. / А. В. Кониченко // Разработка и эксплуатация САПР в радиоэлектронике: тез. докл. семинара. Челябинск, 1991.

136. Кониченко А.В. АРМ проектирования ФУ на МПК с разрядно-модульной организацией Текст. / А. В. Кониченко, В. А. Грехнев // Современное состояние и тенденции развития отечественных средств ВТ: тез. докл. семинара. М., 1991.

137. Кониченко, А. В. Опыт применения ПЛИС на МПК с разрядно-модульной организацией Текст. / А. В. Кониченко// Современное состояние и тенденции развития отечественных средств ВТ: тез. докл. семинара. М., 1991.

138. Кониченко, А. В. Обобщенная модель ДРС Текст. / А. В. Кониченко, В. В. Чуприна // Сборник матер, юбил. конф. 5 ЦНИИИ МО. Воронеж, 1995.

139. Кониченко, А. В. Использование динамически реконфигурируемых структур в нейрокомпьютерах Текст. / А. В. Кониченко, А. Г. Юрченко // Нейрокомпьютеры и их применение: матер, конф. М.: Изд-во МАИ, 1996.

140. Кониченко, А. В. Использование виртуальных ПЭВМ для моделирования разнородных вычислительных сетей Текст. / А. В. Кониченко, И. Б. Родионов, А. Т. Миргалеев, А. С. Сизов // Матер, науч.-техн. конф. в/ч 11135. Секция З.М., 2001.

141. Кониченко, А. В. Реализация принципов Дэйта для сложных технических комплексов.Текст. / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов // Матер, науч.-техн. конф. в/ч 11135. Секция 3. М., 2001.

142. Кониченко, А. В. Формирование облика сложных технических комплексов с использованием принципов Дэйта Текст. / А. В. Кониченко, Т. А. Мирталибов // Перспективы развития оборонных информационных технологий: матер, конф. М.,1999.

143. АС №1007970 СССР. Устройство управления системой проектирования Текст. / А. В.Кониченко / №275753.

144. Опытный участок Автоматизированной системы ЕДДС города Курска и Курской области Текст.: отчет по НИОКР /КООИР «Поиск» /

145. А.В. Кониченко. Курск, 1998. Разд. 6.

146. Разработка технических предложений на создание территориальной системы страхового фонда документации Курской области Текст.: отчет о НИР /КООИР «Поиск» / А.В.Кониченко. Курск, 1999.

147. Автоматизированная система Единой дежурно-диспетчерской службы г. Курска и Курской области (АС ЕДДС-К) Текст.: техн. проект /ВНИИ ГОЧС; Кониченко А.В. Москва, 1998. Кн. 2, разд. 3.5.

148. Разработка типового решения создания единого информационного образовательного пространства на базе межведомственных телекоммуникационных сетей региона Текст.: отчет о НИР / А.В.Кониченко; Курский государственный технический университет. Курск, 2004.

149. КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

150. УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ РЕКОНФИГУРАЦИИ ИХ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

151. Специальность 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах