Методи, моделі і процедури синтезу організаційної структури логістичних інформаційних систем

Размещено на http://allbest.ru

Харківський національний університет радіоелектроніки

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

05.13.12 - системи автоматизації

МЕТОДИ, МОДЕЛІ І ПРОЦЕДУРИ СИНТЕЗУ ОРГАНІЗАЦІЙНОЇ СТРУКТУРИ ЛОГІСТИЧНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Виконала Калачова Вероніка Валеріївна

Харків - 2003



АНОТАЦІЯ

Калачова В.В. Методи, моделі і процедури синтезу організаційної структури логістичних інформаційних систем. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.12 - системи автоматизації. - Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2003.

Дисертацію присвячено розробці методів, моделей і процедур синтезу організаційних структур логістичних інформаційних систем (ЛІС). Вперше запропоновано теоретико-категорно-графовий метод математичного опису організаційних структур ЛІС, котрий значно розширює можливості раціонального машинного подання інформації про структуру ЛІС. Удосконалено метод багатокритеріального синтезу ієрархічної організаційної структури ЛІС, котрий дозволив зменшити обчислювальну складність і підвищити швидкодію процедури побудови раціональної ієрархічної структури системи часткових критеріїв і альтернатив рішень, що приймаються.

Розроблено математичну модель вибору найдоцільнішої альтернативи бізнес-проекту організаційної структури ЛІС згідно заданої сукупності техніко-економічних показників і розроблено процедури прийняття багатоальтернативних рішень методами рівномірної оптимізації і справедливого компромісу. Запропоновано процедуру багатокритеріального вибору ієрархічної організаційної структури ЛІС методом послідовних поступок. Удосконалено метод і математичну модель шкального оцінювання якісних і кількісних критеріїв і альтернатив рішень, що приймаються.



1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасні тенденції розвитку суспільства спираються на принципово нові методи і засоби проектування, організації й сумісного керування виробничими та бізнесовими процесами на базі створення і постійного удосконалення інформаційних комп'ютерних технологій. Перспективним напрямком розвитку інформаційних технологій вважається розробка моделей і методів багатокритеріального синтезу організаційних структур логістичних інформаційних систем (ЛІС).

ЛІС базуються на інтеграції функцій планування, контролю й управління виробництвом, фінансово-економічної діяльності та інформаційного обслуговування і створюються з метою координації матеріальних, фінансових і інформаційних потоків для отримання спільного ефекту від системи, що перевищує суму ефектів, отриманих від кожного компонента логістичної системи окремо, та мінімізації загальних витрат від неузгодженості функціонування виробничих систем.

ЛІС притаманна організаційна, структурна і функціональна складність, а процес їх проектування характеризується значною тривалістю, високою трудомісткістю та значними фінансовими витратами. На теперішній час відсутня єдина науково обґрунтована методологія і технологія багатокритеріального синтезу організаційної структури. Вирішення цієї проблеми являє собою важливий напрямок наукових досліджень, пов'язаний з розробкою методів, моделей і інтелектуальних процедур синтезу організаційної структури ЛІС.

Дослідженню проблеми синтезу організаційної структури ЛІС присвячені доробки багатьох науковців. Значний вклад у вирішення цієї проблеми внесли Івахненко А.Г., Кульба В.В, Месарович М., Петров Е.Г., Сааті Т., Совєтов Б.Я., Ходаков В.Є., Цвіркун А.Д. Науковими роботами цих фахівців було закладено підвалини різних аспектів проектування організаційних структур різноманітних інформаційних систем: загальним питанням побудови ЛІС, методам і моделям синтезу організаційних структур й вивченню потенційних можливостей цих структур.

В залежності від призначення ЛІС і вимог користувачів до певних характеристик системи за критерії ефективності процедури синтезу можуть прийматися вартість, продуктивність, надійність, живучість та інші показники. Таким чином, розробка методів, моделей та процедур багатокритеріального синтезу організаційної структури ЛІС вважається як з теоретичної, так і практичної точок зору актуальною задачею, розв'язання якої дозволить значно підвищити ефективність проектувальних рішень, що приймаються.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі автоматизації проектування обчислювальної техніки Харківського національного університету радіоелектроніки відповідно до програми Міністерства освіти і науки України «Методи проектування й створення інтегрованих комп'ютерних систем, мереж та технологій», плану науково-дослідної роботи у рамках держбюджетної теми № 108 «Дослідження методології, розробка інформаційних технологій, методів і моделей створення основних компонентів типової розподіленої логістичної інформаційно-управляючої системи» (№ ДР 0102U002737), договору про науково-технічну співпрацю № 845111 від 1 вересня 2001 року з Санітарно-епідеміологічною службою (СЕС) Московського району м. Харкова на тему «Розробка інформаційної системи контролю інфекційної захворюваності населення міста Харкова», наукового дослідження «Розробка біллінгової інформаційної системи телекомунікаційного вузла зв'язку», робочих планів кафедри штучного інтелекту ХНУРЕ при викладенні дисципліни «Дослідження операцій». Автор брав участь у виконанні зазначених робіт як виконавець.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка ефективних методів, моделей і інтелектуальних процедур синтезу організаційної структури ЛІС, що базуються на використанні теоретико-множинного і теоретико-категорного підходів при математичному описі організаційної структури і концепції багатокритеріального оцінювання проектувальних рішень в умовах невизначеності.

Для досягнення поставленої мети передбачається створити об'єктно-орієнтований математичний опис організаційної структури ЛІС і розширити можливості багатокритеріального шкального оцінювання якісних і кількісних показників в задачах прийняття проектувальних рішень. Відповідно до розробленого підходу сформульовані такі задачі дисертаційного дослідження:

- аналіз існуючих концептуальних підходів до проектування, моделювання, ведення і оптимального керування ЛІС;

- розробка теоретико-множинного і теоретико-категорного підходів, а також методів математичного програмування для створення математичного опису організаційної структури ЛІС;

- розробка методів багатофакторного оцінювання альтернатив бізнес-проекту і багатокритеріального синтезу організаційної структури ЛІС за сукупністю техніко-економічних показників;

- апробація і впровадження розробленого інструментарія синтезу організаційної структури ЛІС різного призначення.

Об'єктом дослідження є організаційні структури ЛІС різного призначення.

Предметом дослідження є методи, моделі і інтелектуальні процедури багатокритеріального синтезу організаційних структур ЛІС.

Методи дослідження базуються на комплексному застосуванні математичного апарату теорії графів і теорії категорій щодо математичного опису організаційної структури ЛІС, а також концепцій багатокритеріального синтезу альтернатив рішень, що приймаються, в умовах невизначеності.

Наукова новизна отриманих результатів. В процесі вирішення поставлених задач автором отримані такі наукові результати:

- вперше запропоновано теоретико-категорно-графовий метод для математичного опису організаційних структур ЛІС, котрий відрізняється від існуючого теоретико-множинного врахуванням топологічних особливостей і взаємозв'язків між компонентами системи, що розширює можливості раціонального машинного подання інформації про структуру ЛІС;

- удосконалено метод і математичну модель шкального оцінювання якісних та кількісних критеріїв і альтернатив рішень, що приймаються, завдяки використанню різних модифікацій розроблених процедур шкалювання, що значно розширило діапазон вимірювання і дозволило вирішувати задачі багатокритеріальної оптимізації при значно меншій кількості початкової інформації;

- вперше розроблено новий метод багатокритеріального синтезу ієрархічної організаційної структури ЛІС, котрий відрізняється від існуючих методів наявністю внутрішньої процедури експертного вибору доцільної кількості часткових критеріїв з сукупності припустимих, якими апроксимується глобальний критерій ефективності, все це зменшує обчислювальну складність і підвищує швидкодію метода побудови раціональної ієрархічної структури системи часткових критеріїв і альтернатив рішень, що приймаються;

- удосконалено процедуру оцінювання узгодженості рішень, що приймаються, завдяки урахуванню транзитивності елементів матриць попарних порівнянь, що дозволило виявляти суддівські неузгодженості і позбавлятися від них підвищенням рівня експертих знань або ротацією частини експертів.

Практичне значення отриманих результатів. Запропоновані в дисертаційній роботі методи, моделі і процедури реалізовані при вирішенні задачі синтезу організаційної структури ЛІС, що дозволило успішно вирішувати широкий клас задач прийняття проектувальних рішень в умовах невизначеності і витрачати на це значно менше часу. Отримані результати впроваджені в Московській районній СЕС м. Харкова, районній дільниці Укртелекому м. Харкова і навчальному процесі на кафедрі штучного інтелекту Харківського національного університету радіоелектронікипри проведенні практичних занять з дисципліни «Дослідження операцій», що підтверджено документально довідкою (від 15.02. 2002 р.) і актом (від 26.12.2002 р.) про впровадження.

Особистий внесок здобувача. Всі основні результати отримано автором самостійно, їх основний зміст викладено в роботах [1 - 12]. У роботах, опублікованих зі співавторами, особистий внесок здобувача складає: у [1, 2] - розробка методів й інтелектуальних процедур синтезу організаційних структур і прийняття рішень в умовах невизначеності; у [3, 4] - розробка інтелектуальних процедур моделювання розподілу ресурсів в логістичних системах; у [5, 9] - розробка моделей організаційної структури комп'ютерних систем на підставі теоретико-категорного підходу; у [6] - принципи проектування баз даних ЛІС; у [7, 8] - розробка моделей і алгоритмів оптимального керування логістичними системами інформаційного обслуговування; у [10] - розробка інформаційної мережевої технології передачі даних в ЛІС.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися: на 5-ій, 6-ій та 7-ій Міжнародних конференціях «Теорія і техніка передачі, прийому та обробки інформації» (Харків-Туапсе, 1999, 2000, 2001 рр.); 3-му, 4-му та 5-му Міжнародних форумах «Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке» (Харків, 1999, 2000, 2001 рр.).

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційних досліджень, сформульовані мета і задачі роботи, наведені відомості про наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів, стисло розкрито зміст дисертаційної роботи і публікацій відповідних результатів.

У першому розділі здійснено огляд вітчизняних та зарубіжних літературних джерел з питань, пов'язаних з темою дисертаційної роботи. Розглянуто головні ідеї логістики, проаналізовано концепції побудови та функціонування ЛІС. Доведено, що ЛІС створюються з метою підвищення ефективності управління матеріальними, фінансовими, виробничими, людськими та інформаційними потоками на підставі використання принципів координації і оптимізації рішень, що приймаються, з метою одержання загального ефекту від системи, котрий перевищує суму ефектів, отриманих окремо від кожного компонента системи.

Виконано аналіз структурно-топологічних характеристик ЛІС, виявлено організаційні і функціональні особливості ЛІС, проаналізовано основні потоки і процеси, що мають місце в ЛІС, з урахуванням проявів невизначеності дії зовнішнього середовища. Показано, що досягнення спільної мети функціонування ЛІС забезпечується вирішенням часткових задач, котрі створюються на підставі локальних критеріїв оптимальності з подальшим узгодженням отриманих результатів і коригуванням початкової ієрархічної структури.

В результаті проведеного дослідження багаторівневого інформаційного обміну в ЛІС встановлено, що кожний з додаткових рівнів інформаційного обміну розширює можливості ЛІС (на кожному ієрархічному рівні застосовуються конкретні сервісні функції), організує модульність сукупності функцій щодо конкретних рівнів, робить їх більш зручними і підвищує ефективність обміну даними.

Проведений огляд літературних джерел, присвячених інформаційним аспектам синтезу ЛІС, дозволив зробити висновок, що обмін інформацією в ЛІС здійснюється, як правило, за допомогою інформаційних систем, до складу яких входять телекомунікаційні канали з комплексами збирання, передачі і перетворення інформації та спеціалізовані ЕОМ з засобами розподілення потоків даних і забезпечення безпеки програм та даних вирішуваних задач.

Проведений аналіз постановок задач синтезу дозволив виявити, що задачі багатокритеріального синтезу ЛІС належать до класу слабко структурованих, оскільки вміщують в себе сукупність кількісних і якісних цільових функцій та невизначеності прояву зовнішнього середовища. Для ефективного вирішення задачі багатокритеріального синтезу можна скористатися процедурою регулярізації, котра передбачає визначення області компромісів або розв'язків, оптимальних за Парето; визначення схеми компромісів; нормалізації критеріїв; урахування пріоритетів критеріїв і альтернатив рішень, що приймаються, з прив'язкою до існуючих методів вирішення визначеного класу задач.

Аналіз поточного стану проблеми синтезу інформаційних систем, існуючих методів, моделей і засобів багатокритеріального синтезу організаційної структури ЛІС дозволив сформулювати постановку задачі дисертаційного дослідження, в котрій передбачається розробка ефективних інструментальних засобів математичного і алгоритмічного забезпечення для багатокритеріального синтезу організаційної структури ЛІС різного призначення.

У другому розділі розглядається постановка задачі синтезу організаційної структури ЛІС та побудова математичних моделей функціонування логістичних систем для різних рівнів абстрагування.

Задача синтезу організаційної структури ЛІС сформульована у такий спосіб. Нехай П - множина можливих принципів синтезу організаційної структури. Символ 2^П зазначає множину можливих підмножин множини П, тобто 2^П - П. Аналогічно для фіксованої множини функцій управління F утворимо множину усіх можливих підмножин 2^F. Нехай Г - G - сукупність усіх ієрархічних структур з фіксованою кількістю елементів нижчого рівня. Введемо відображення

F: 2^П 2^F, (1)



яке ставить у відповідність кожному набору принципів побудови організаційної структури певну множину функцій управління f : f - F(), і відношення

А F2^П Г, (2)

котре «розподіляє» функції по структурах, тобто зв'язує набір функцій f із F 2^П, ff - F(), 2^П з визначеною ієрархічною структурою G із Г.

Коли за критерій оптимальності проектування вибрати цільову функцію Ф(А), тоді задача синтезу організаційної структури ЛІС передбачає визначення принципів , множини функцій управління f та ієрархічної структури G, які задають екстремальне значення цільовій функції

Ф(А) extr (3)

при дотриманні таких припущень

П, (4)

f F2^П, (5)

G Г. (6)

Математичний опис задачі синтезу організаційної структури ЛІС у постановці (3) - (6) подано у класі детермінованих багатокритеріальних слабко структурованих задач, що вимагає подальшого уточнення суті критерію оптимальності Ф(А).

У випадку, коли задача синтезу організаційної структури передбачає вибір раціонального варіанту структури з множини припустимих структур, які задовольняють функціональному призначенню системи і є найкращими за сукупністю техніко-економічних показників, то така задача належить до класу багатокритеріальних задач стохастичного програмування:

(7)

де S_D - область припустимих структур, котра задовольняє рівнянням матеріального балансу, послідовності перетворення інформації, етапам вироблення квазиоптимальних планових і управлінських рішень; Q₁, Q₂, Q₃ - показники відповідно якості виконання покладених на систему функцій; повноти, вірогідності та своєчасності отримання інформації щодо цілей управління; сумарних витрат на створення і експлуатацію конкретного типу структури; _i - вагові коефіцієнти критеріїв, до того ж - оператор математичного сподівання.

Важливим результатом виконаних досліджень є побудова теоретико-категорних моделей фунціонування ЛІС, що розміщуються на вищому щаблі абстрагування. Математичною моделлю категорії К виступає кортеж

К = < ObK, MorK(А, В), ComMorK >, (8)

де ObK - сукупність об'єктів категорії К; MorK(А, В) - клас морфізмів категорії К; ComMorK - закон композиції морфізмів.

Графічну структуру ЛІС подано у свою чергу кортежем

Г = < X, U; P >, (9)

де X - непорожня множина вершин {xI}X; U - множина ребер {uJ}U, які зв'язують вершини Х; Р = Р(x, u, y) - інцидентор, котрий вказує на послідовність з'єднання ребер та вимагає, щоб Р був визначений на усіх упорядкованих трійках елементів x, u, y, для яких x, y X, а u U, і щоб кожне з ребер з'єднувало певну упорядковану пару вершин x, y.

Порівнюючи категорну модель (8) з графовою моделлю ЛІС (9), можна зробити висновок, що множина вершин Х графа Г еквівалентна множині об'єктів ObK категорії К, множина ребер U - множині морфізмів MorK, а інцидентор Р - закону композиції морфізмів ComMorK. При цьому було припущено, що розглянуті графи є повними і мають в кожній вершині петлю.

Обґрунтування вибору найкращого бізнес-проекту ЛІС з сукупності припустимих здійснено за допомогою математичної моделі задачі багатокритеріальної оптимізації, де за критерії оптимальності вибираємо показники: f₁(х) - чиста приведена вартість, f₂(х) - індекс рентабельности, f₃(х) - дисконтований термін окупності капіталовкладень. Виберемо з припустимої множини {х_j} альтернативних бізнес-проектів найкращу х*_j, (j = 1, …, m), що задовольняє сукупності критеріїв

f₁(х) = f_i=1(х) max, (10)

f₂(х) = f_i=2(х) max, (11)

f₃(х) = f_i=3(х) min, (12)

(13)

Перед вирішенням цієї багатокритеріальної задачі здійснюється нормалізація локальних критеріїв за формулою

, (14)

де - нормалізоване значення і-го критерія за j-м варіантом бізнес-проекту; - поточне значення і-го критерія по j-му варіанту; та - максимальне і мінімальне значення і-го критерія по j-му варіанту бізнес-проекту.

Найкращий бізнес-проект визначаємо методом рівномірної оптимізації, справедливого компромісу, методу питомого вагового згортання критеріїв, методу мінімального сумарного відхилення значень від ідеальної точки.

Для створення організаційної структури ЛІС використано принцип ієрархічності побудови моделей, який дозволив сформувати моделі різних рівнів абстрагування і деталізацій у рамках фіксованого подання. Класичним прикладом ієрархічної структури ЛІС вважається організаційна структура управління промисловим підприємством (рис 1), кожен рівень якої підпорядковується принципу розукрупнення і має власні цілі.

Рис. 1. Багаторівнева ієрархічна структура ЛІС

Формування багаторівневої ієрархічної структури виконано методом декомпозиції, згідно з яким ЛІС поділяється на види структур, підсистеми, потоки і задачі. Верхній рівень математичної моделі ієрархічної організаційної структури ЛІС S_{ор ЛІС} подано кортежем

(15)

де S_фк, S_тк, S_тп, S_іт, S_ал - відповідно функціональна, телекомунікаційна, топологічна, інформаційно-технічна та алгоритмічна структури.

Вибір раціональної структури ЛІС за сукупністю техніко-економічних показників з множини припустимих здійснено модифікованим методом послідовних поступок, який передбачає попереднє ранжирування часткових критеріїв у послідовності зменшення їх важливості і перетворення задач мінімізації на задачі максимізації зміненням знака при цільовій функції.

Третій розділ дисертації присвячено розробці методів і процедур багатокритеріального синтезу організаційної структури ЛІС.

З метою оцінювання пріоритетності критеріїв досліджуваної системи використано процедуру шкального оцінювання, яка передбачає проектування значень якісних або кількісних характеристик на значення відповідних шкал. Вибір конкретної шкали оцінювання здіснено з урахуванням властивостей досліджуваних об'єктів і відношень між об'єктами (рис. 2).

Математична модель шкали оцінювання Sc подана у вигляді кортежу

Sc = , , , (16)

де X = x₁,…, x_i,…, x_n; R_x - множина елементів x_i X системи, що досліджується, і відношень R_x між ними; = у₁,…, у_i = (x₁),…, у_n; R_y - множина елементів у_i Y вибраної шкали оцінювання і відношень R_y між ними; Ф = ₁,…, _n - гомоморфне відображення множини елементів Х на множину елементів .



Рис. 2. Ієрархічна структура числових шкал

Вирішення задачі багатокритеріального синтезу організаційної структури досліджуваної проблеми здійснено методом аналізу ієрархій (МАІ), який передбачає декомпозицію проблеми прийняття рішень на простіші складові та обробку суджень суб'єктом прийняття рішень (СПР). За результатами суджень експертів визначається відносна значущість альтернатив, що приймаються, щодо усіх критеріїв ієрархії. Відносна значущість відбивається чисельно у вигляді векторів пріоритетів на шкалі відношень (рис. 3).

Рис. 3. Алгоритм прийняття рішень методом аналізу ієрархій

логістичний інформаційний біллінговий програмування

При оцінюванні узгодженості експертних суджень використано коефіцієнт узгодженості матриці попарних порівнянь у вигляді відношення

CR = CI/RI, (17)

де CI - детермінований коефіцієнт узгодженості матриці [А], котрий дорівнює CI = (n_max - n)/(n - 1); RI - стохастичний коефіцієнт узгодженості матриці [А], котрий дорівнює RI = 1,98(n - 2)/n (табл. 1).

Рівень неузгодженості матриці порівнянь [А] вважається припустимим при дотриманні співвідношення СR 0,1. При порушенні цього співвідношення рівень неузгодженості вважається неприпустимо високим, що вказує на істотне порушення логічності експертних суджень, що приймаються. В останньому випадку експерту запропоновано перевірити власну суддівську компетентність відносно інших експертних суджень, поданих елементами а_ij матриці попарного порівняння; у випадку нерезультативності цього заходу пропонується виконати часткову ротацію експертів.

Таблиця 1. Математичне сподівання коефіцієнта узгодженості RI в залежності від порядку n матриць попарних порівнянь [А]

Порядок матриць (n)	Математ. Сподівання (RI)	Порядок матриць (n)	Математ. Сподівання (RI)	Порядок матриць (n)	Математ. Сподівання (RI)
1	0,00	6	1,24	11	1,51
2	0,00	7	1,32	12	1,48
3	0,58	8	1,41	13	1,56
4	0,90	8	1,45	14	1,57
5	1,12	10	1,49	15	1,59

Четвертий розділ присвячено дослідженню можливостей розробленого пакету програм для інтерактивного проектування організаційної структури ЛІС, а також апробації розроблених засобів математичного та алгоритмічного забезпечення на прикладах розв'язання практичних задач проектування організаційної структури інформаційної системи екологічного моніторингу інфекційних захворювань і багатокритеріального вибору організаційної структури біллінгової системи.

Запропоновано трирівневу модель організаційної структури екологічного моніторингу інфекційних захворювань, яка відбиває вертикальну підпорядкованість підрозділів СЕС від республіканського до обласних та районних рівнів, котра розроблена з використанням методів теорії графів. Використано методологію багатокритеріального синтезу організаційної структури СЕС за сукупністю техніко-економічних показників. За критерії оптимальності прийняті такі показники: швидкість і якість обробки інформації в кожному з вузлів зв'язку; економічні витрати, що відбивають сумарну вартість придбаного обладнання та витрати на аренду каналів зв'язку вузлів концентрації. Вирішено задачу синтезу організаційної структури СЕС за сформульованими критеріями якості з урахуванням того, що станції районного рівня рівномірно розподілені між обласними центрами збирення та обробки інформації. Кількість центрів обласного рівня та кількість станцій, підпорядкованих кожному з цих центрів, відповідають прийнятим нормам керованості.

Задачу багатокритеріального синтезу організаційної структури біллінгової інформаційної системи сформульовано за сукупністю таких техніко-економічних показників: гнучкість, продуктивність, апаратна платформа, надійність та економічна ефективність. Вибір найдоціль-нішого варіанту цієї системи здійснено удосконаленим варіантом методу аналізу ієрархій. На першому етапі синтезу сформовано ієрархічну структуру часткових критеріїв, для чого у фокусі ієрархії структури розміщено глобальний критерій. На другому етапі визначено коефіцієнти переваги часткових критеріїв: для цього побудовано матрицю попарних порівнянь [S_{f mm}], обчислено елементи нормованої матриці [N_{f 55}]

_{f ij} = _{f ij} /, (18)

обчислено відносні значення вагових коефіцієнтів _f1 - _f5 часткових критеріїв f₁(x) - f₅(x)

_fi = . (19)



На передкінцевому етапі cинтезу визначено коефіцієнти переваги альтернатив і здійснено формування набору найкращих вагових коефіцієнтів переваги альтернатив рішень, що приймаються.

Результати виконаних розрахунків показали, що найкращою альтернативою з точки зору сформульованих вимог, прийнятих за техніко-економічні критерії, слід вважати варіант біллінгової системи «Атлант» з максимальним значенням глобального пріоритету, незважаючи на її найвищу вартість у порівнянні з іншими системами.



ВИСНОВКИ

В дисертаційній роботі виконано теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі багатокритеріального синтезу організаційної структури ЛІС, представлено методами, моделями і інтелектуальними процедурами прийняття проектувальних рішень. Розроблений інструментарій має важливе значення для вирішення проблеми структурування і реструктурування ЛІС. В ході виконаних досліджень отримані такі результати.

1. Проаналізовано сучасний стан проблеми проектування і розвитку ЛІС, виконано аналіз існуючих організаційних структур ЛІС, проаналізовано існуючі моделі, методи та інтелектуальні процедури структурного синтезу ЛІС.

2. Запропоновано концепцію побудови багатомодельного математичного опису ЛІС, що містить в собі теоретико-множинні, теоретико-категорні моделі і моделі у класі задач математичного програмування, кожна з яких формується під певним кутом зору і відбиває конкретні аспекти функціонування системи.

3. Розроблено теоретико-категорно-графовий підхід щодо математичного опису задач структуризації та реструктуризації ЛІС, котрий у порівнянні з теоретико-множинними моделями дозволяє значно розширити можливості математичного опису і раціонального машинного подання інформації про структуру ЛІС.

4. Побудовано математичну модель вибору найкращої альтернативи бізнес-проекту організаційної структури ЛІС у класі задач багатокритеріальної оптимізації за сукупністю техніко-економічних показників і розроблено процедури прийняття багатоальтернативних рішень на основі методів рівномірної оптимізації і справедливого компромісу.

5. Розроблено процедуру синтезу ієрархічної структури ЛІС, котра передбачає декомпозицію загального глобального критерію ефективності на часткові локальні критерії; формування сукупності задач прийняття альтернативних рішень для кожного з локальних критеріїв; вирішення локальних оптимізаційних задач і вибір найкращих альтернатив з множини припустимих.

6. Вирішено багатокритеріальну задачу вибору оптимальної ієрархічної організаційної структури ЛІС за сукупністю заданих техніко-економічних показників методом послідовних поступок, котрий дозволяє експерту вибрати найкращу альтернативу, не загубивши жодної з припустимих.

7. Розроблено метод комплексного оцінювання якісних і кількісних характеристик досліджуваних об'єктів із застосуванням розроблених процедур шкалювання; запропоновано математичну модель шкального оцінювання; розроблено модифікацію «транзитивної» шкали, котра дозволила значно розширити діапазон оцінювання.

8. Розроблено метод багатокритеріальної оптимізації, що базується на використанні теорії корисності і процедурі згорнення векторного критерію в скалярний на основі аксіоматизації переваг експертних суджень; запропоновано конструктивні процедури побудови функцій корисності, котрі полегшують пошук рішень, що приймаються.

9. Удосконалено метод багатокритеріальної оптимізації введенням процедури визначення вагових коефіцієнтів з урахуванням властивості транзитивності коефіцієнтів матриць попарних порівнянь, що дозволило вирішувати задачі багатокритеріальної оптимізації при значно меншій кількості початкової інформації.

10. Запропоновано процедуру оцінювання узгодженості експертних суджень в задачах багатокритеріальної оптимізації вирішенням часткової проблеми власних значень. При значній неузгодженості суддівських суджень запропоновано процедуру підвищення рівня експертних знань. У випадку нерезультативності цих заходів пропонується часткова ротація групи експертів.

11. Здійснено апробацію розробленого інструментарія для синтезу організаційної структури системи екологічного моніторингу інфекційних захворювань, біллінгової інформаційної системи і впроваджено розроблений інструментарій оптимального синтезу в навчальний процес.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Авраменко В.П., Калачев И.Д., Калачева В.В. Интеллектуальные процедуры принятия решений в условиях неопределенности // Проблемы бионики. - 1998. - Вып. - 48. - С. 124 - 128.

2. Авраменко В.П., Калачев И.Д., Калачева В.В. Интеллектуальные процедуры синтеза рациональной структуры сложных систем // АСУ и приборы автоматики. - 1998. - Вып. - 107. - С. 111 - 114.

3. Калачев И.Д., Калачева В.В., Тевяшев А.Д. Интеллектуальные процедуры моделирования организационно-технологических систем // Проблемы бионики. - 1999. - Вып. - 50. - С. 131 - 138.

4. Калачева В.В., Аль Салаймех Сафван. Моделирование оптимального распределения ресурсов в логистических системах // Вестник ХГПУ. - 2000. - Вып. 93. - С. 199 - 204.

5. Кривуля Г.Ф., Садат Кхудир, Калачева В.В. Моделирование компьютерных систем методом теории категорий // Вестник ХГПУ. - 2000. - Вып. 97. - С. 77 - 79.

6. Кривуля Г.Ф., Калачева В.В., Мухайрат Мохаммад. Проблемы проектирования баз данных корпоративных информационных систем // ИУС на железнодорожном транспорте. - 2000. - Вып. 4. - С. 9 - 12.

7. Кривуля Г.Ф., Калачева В.В., Калачев И.Д. Моделирование управления логистическими системами информационного обслуживания // Зб. наук. пр. 3-го Міжнар. молодіжного форуму «Радіоелектроніка і молодь у ХХІ ст.». Ч. 2. - Харків: ХТУРЕ, 1999. - С. 60 - 63.

8. Кривуля Г.Ф., Калачева В.В. Оптимизация управления логистическими системами информационного обслуживания // Зб. наук. праць 5-ї Міжнар. конф. «Теорія і техніка передачі та обробки інформації». - Харків: ХТУРЕ, 1999. - С. 434 - 436.

9. Калачева В.В., Садат Кхудир. Теоретико-категорный подход к моделированию компьютерных сетей // Сб. науч тр. 4-го Междунар. молодіжного форуму «Радиоэлектроника и молодежь в ХХІ веке». Ч. 2. - Харьков: ХТУРЭ, 2000. - С. 303 - 304.

10. Кривуля Г.Ф., Садат Кхудир, Калачева В.В. Выбор сетевой технологии передачи данных при создании корпоративных компьютерных систем // Зб. наук. пр. 6-ї Міжнар. конф. «Теорія і техніка передачі, прийому та обробки інформації». - Харків: ХТУРЕ, 2000.- С. 434 - 436.

11. Калачева В.В., Абу-Анзех Ияд. Многоальтернативная структуризация информационных систем // Сб. науч. тр. 6-го Междунар. форума «Радиоэлектроника и связь в ХХІ веке». - Харьков: ХТУРЭ, 2002.- С. 177.

12. Авраменко В.П., Колесников О.А., Калачева В.В., Юрьева Н.Н. Технология многоальтернативного выбора информационных систем на основе метода анализа иерархий // Нові технології. Наук. вісник Інституту економіки та нових технологій ім. Ю.І. Кравченка. - 2002. - Вип. 1. - С.32

Размещено на Allbest.ru