Информационные системы в экономике

сроки на разработку ЭС. В этом разделе формируются основные

пользовательские требования к интерфейсу с ЭС, времени реакции на запросы.

В качестве источников разработки ЭС указываются используемые

методические материалы, технические отчеты, аналогичные разработки,

публикации в печати, описываются подразделения объекта проектирования,

выступающие в роли экспертов для разрабатываемой системы.

В пункте 1.1.3. описываются цели экспертизы, возможные результаты

решения задач /гипотезы/, используемые исходные данные и ограничения,

промежуточные понятия /подцели/. Определяются также особенности применяемых

знаний и методов решения задач, к которым относится детерминированный или

нечеткий /вероятностный/ характер знаний, статический /монотонный/ или

динамический /немонотонный/ характер экспертизы. Параметризация решаемых в

ЭС проблем сводится в таблицу (12).

1.2. Концептуальная модель представляет собой целостное, системное

описание знаний, отображающее сущность функционирования проблемной области.

Результат концептуализации фиксируется в виде графических схем, наглядно

показывающих структуру и процессы проблемной области.

В пункте 1.2.1. строится структурная модель проблемной области, которая

аналогична инфологической модели базы данных. В ней фиксируются

агрегативные /целое-часть/, классификационные /род-вид/ и ассоциативные

отношения объектов и процессов проблемной области .

В пункте 1.2.2. строится поведенческая /функциональная/ модель проблем-

ной области, описывающая условия осуществления пространственно-временных и

причинно-следственных отношений объектов. На абстрактном уровне связи

различных ситуаций отображаются с помощью деревьев целей и деревьев решений

(12).

1.3. Основу этапа формализации ЭС составляет метод представления

знаний, в рамках которого осуществляется проектирование структуры базы

знаний. Выбор метода представления знаний /формализма/ обусловливается

следующими основными группами факторов: особенностями знаний, методов

решения проблем, требованиями пользователей к эксплуатации ЭС. В

соответствии с требуемым методом представления знаний выбирается

инструментальное средство разработки ЭС, в качестве которого в зависимости

от особенностей проблемной области и стадии разработки могут быть оболочки

ЭС, генераторы ЭС, языки представления знаний и языки программирования. В

разделе кратко описываются характеристики и возможности выбранного

инструментального средства.

В разделе 1.4. на основе выполненного анализа выбранного

инструментального средства определяется перечень разрабатываемых

оригинальных программных компонентов, которые должны расширить

функциональные возможности механизмов вывода, приобретения, объяснения

знаний и интеллектуального интерфейса.

В разделе 1.5. определяются этапность решения проблем в рамках ЭС,

распределение ролей между различными группами пользователей и экспертной

системой, требования к организации диалога и взаимодействия с базой знаний.

Проектная часть.

2.1. Проектирование базы знаний предполагает отображение построенной в

разделе 1.2. концептуальной модели проблемной области в памяти

вычислительной системы инструментальными средствами, выбранными в разделе

1.3.

В пункте 2.1.1. осуществляется графическая интерпретация структуры базы

знаний в рамках выбранного в разделе 1.3. формализма, дающей наглядное

представление о возможностях экспертизы, описываются особенности структуры,

обусловленные характером инструментального средства, обосновываются

зависимости факторов экспертизы, связанные с нечетким или вероятностным

характером знаний.

В пунктах 2.1.2. - 2.1.3. описывается машинная реализация создания базы

знаний, приводятся распечатки структуры базы знаний, загрузочных файлов,

протоколов загрузки и обновления.

2.2. Проектирование базы данных предусматривается в случае

использования больших объемов исходных данных, которые не могут быть

введены в процессе диалога с ЭС.

Пункты 2.2.1. - 2.2.3. соответствуют пунктам методических указаний по

содержанию дипломных проектов на темы о проектировании баз данных.

2.3. Программное обеспечение экспертной системы включает настраиваемую

системную и программируемую оригинальную части.

В пункте 2.3.1. описываются используемые стратегии ввода, приобретения,

объяснения знаний, организации диалога и осуществляется параметрическая

настройка соответствующих механизмов.

В пункте 2.3.2. даются спецификации, блок-схемы оригинальных программ.

В приложениях должны быть представлены распечатки схем настройки

необходимых механизмов и разработанных программных модулей.

2.4. Построенная экспертная система оценивается с позиции точности

работы и полезности. Тестируется правильность делаемых заключений,

адекватность базы знаний проблемной области, соответствие методов решения

проблем экспертным, легкость и естественность взаимодействия с системой,

надежность, производительность и адаптивность.

В пункте 2.4.1. в качестве тестовых примеров должны быть выбраны

задачи, ранее решаемые экспертами с апробированными эталонными

результатами. Тестовые примеры проверяют все возможные граничные значения

получаемых результатов.

В пункте 2.4.2. приводится схема технологического процесса решения

основных задач экспертизы, описываются все режимы взаимодействия

пользователей с ЭС.

В пункте 2.4.3. представляются результаты прогонов контрольных

примеров, которые анализируются с позиции описываемых выше критериев.

Распечатки контрольных прогонов приводятся в приложении.

Обоснование экономической эффективности проекта.

Расчет экономической эффективности проекта предлагает сравнение

стоимостных затрат на эксплуатацию ЭС со стоимостными затратами экспертизы

некоторого базового варианта: ручного или альтернативного с использованием

других инструментальных средств и технологических решений. При обосновании

экономической эффективности необходимо учитывать затраты на приобретение и

освоение инструментальных средств, а также проектирования.

В заключении приводятся выводы по проекту, определяются пути его

внедрения на объекте и направления развития ЭС.

НА ЭТОМ ВСЕ

ДАЛЬШЕ НЕ СТУПАЛА НОГА ЧЕЛОВЕКА

ЛИТЕРАТУРА

1. Интеллектуальные системы обработки данных: Учебное пособие/ Тел-

льнов Ю.Ф., Диго С.М., Полякова Т.М.; Московск. эконом.-стат. ин-т, М.,

1989 - 102 стр. 2. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн. 1. Системы общения и

экспер- тные системы: Справочник / Под ред. Э.В.Попова - М., Радио и связь,

1990 - 464 стр. 3. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн.2. Модели и методы:

Справочник/ Под ред. Д.А. Поспелова - М.: Радио и связь, 1990 - 304 с. 4.

Искусственный интелект: В 3 кн. Кн. 3. Программные и аппаратные средства:

Справочник/ Под ред. В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского -М.; Ра- дио и связь,

1990 - 368 стр. 5. Левин Р., Дранг В., Эделсон Б. Практическое введение в

технологию искусственного интелекта и экспертных систем с иллюстрациями на

Бейси- ке/ Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1991 - 239 стр. 6.

Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: Пер. с англ. - М.:

Энергоатом издат. 1991 - 286 с. 7. Попов Э.В. Экспертные системы: Решения

неформализованных задач в диалоге с ЭВМ - М.: Наука, 1987 - 283 стр. 8.

Представление и использование знаний: Пер. с япон./ Под ред. Х.Уэно,

М.Исидзуки - М.: Мир, 1989 - 220 стр. 9. Перспективы развития

вычислительной техники: в 11 кн.: Справ. пособие / Под ред. Ю.М.Смирнова,

кн.2. Интеллектуализация ЭВМ/ Е.С.Кузин, и др.- М.: Высшая школа, 1989 -

159 стр. 10. Системы управления базами данных и знаний: Справ.

изд./А.Н.Наумов, А.М.Вендров,В.К.Иванов и др., Под ред. А.Н.Наумова - М.:

финансы и статистика, 1991 - 352 стр. 11. Таунсенд К.,Фохт Д.

Проектирование и программная реализация эк- спертных систем на персональных

ЭВМ/ Пер. с англ.- М.: Финансы и ста- тистика, 1990 - 320 стр. 12. Тельнов

Ю.Ф.; Скорова А.А.; Андреева Н.В. Проектирование баз зна- ний - М.: МЭСИ,

1991. 13. Уотермэн Д. Руководство по экспертным системам / Пер. с англ. Под

ред. Стефанюка В.Л. - М.: МИР, 1989 - 388 стр. 14. Форсайт Р. Экспертные

системы: принципы и примеры - М.: Радио и связь, 1987 - 223 стр.

3. Расчет показателей эффективности систем обработки данных.

3.1. Характеристика типовой методики расчета экономической эффективности.

В соответствии с ГОСТ 24.702 - 85 целесообразные варианты построения

ЭИС выбираются путем балансирования показателей приращения эффекта Э,

получаемого за счет создания или совершенствования ЭИС, и затрат Q.

Математически эту задачу формулируют в виде

МАХ Э при Q = CONST

или в виде обратной задачи:

МIN Q при Э = СONST

При оценке эффективности ЭИС используют обобщающие и частные по- казатели.

К основным обобщающим показателям экономической эффективности от- носятся

/1/: - годовой экономический эффект; - расчетный коэффициент эффективности

капитальных затрат; - срок окупаемости системы.

Годовой экономический эффект от разработки и внедрения ЭИС /Э/ оп-

ределяется как разность между годовой экономией / или годовым прирос- том

прибыли/ и нормативной прибылью:

Э = П - К * Ен / 3.1./ где П - годовая экономия /годовой прирост прибыли/,

тыс.руб.; К - единовременные затраты, тыс.руб.; Ен- нормативный коэффициент

эффективности капитальных вложений.

Произведение К*Ен в данном случае следует рассматривать как норма- тивную

прибыль, которая должна быть получена от внедрения системы.

В соответствии с /2/ значение Ен принимается равным 0,15 для всех отраслей

народного хозяйства. Ен представляет собой минимальную норму эффективности

капитальных вложений, ниже которых они нецелесообразны. Полученное в данном

случае значение показателя Э служит для сопостав- ления экономических

результатов автоматизации обработки данных с ре- зультативностью

капитальных вложений в другие направления совершен- ствования производства

и управления.

В некоторых приложениях могут быть установлены другие значения дан- ного

показателя, учитывающие специфические особенности применения вы-

числительной техники.

Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальных зат- рат /Ер/

представляет собой отношение годовой экономии / годового при- роста

прибыли/ к капитальным затратам на разработку и внедрение ЭИС /1/:

П

Ер = -- / 3.2. /

К

Срок окупаемости /Т/ представляет собой отношение капитальных зат- рат на

разработку и внедрение ЭИС к годовой экономии /к годовому при- росту

прибыли/:

К

Т = --- / 3.3. /

П

Расчет перечисленных обобщающих показателей предполагает предвари- тельное

вычисление частных показателей, характеризующих создаваемую или

модернизируемую ЭИС, таких как: - годовая экономия /годовой прирост

прибыли/; - единовременные затраты на разработку и внедрение смистемы; -

среднегодовая трудоемкость фыункционирования; - длительность обработки

информации; - надежность технических средств; - увеличение затрат

вследствие ненадежности КТС, тыс. руб.; - достоверность и др.

Годовая экономия рассчитывается как разница между годовой стоимос- тной

оценкой результатов использования ЭИС объектом управления, при вычислении

которой не учитывались затраты на обработку информации /14,15/, и

приведенными к одному году затратами, связанными с обработ- кой информации:

П = П' - Зп / 3.4. / где П' - годовая стоимостная оценка результатов

применения ЭИС, рас- считанная без учета затрат на обработку информации,

тыс. руб.; Зп - приведенные к одному году затраты на обработку информации

при предполагаемом варианте организации системы, тыс.руб.

В зависимости от специфики функциональной части ЭИС могут быть реализованы

три основных альтернативных подхода к оценке значения по- казателя П'.

Альтернатива 1. Для принципиально новых задач значение показателя П'

определяется на основе приемов и методов экономического анализа.

Методология и примеры расчета П', в соответствии с первой альтернати- вой,

приводятся в монографии /3/. Если автоматизируются ранее решав- шиеся

задачи при условии получения примерно одинаковых конечных ре- зультатов,

значение П'может быть взято равным затратам существующей системы обработки

данных /см. п.3.2./. В данном случае формула /3.4./ принимает традиционный

вид /2/:

П = Зб - Зп /3.5./

где Зб - приведенные к одному году затраты на обработку информации при

существующем варианте организации ЭИС.

Альтернатива 2. При автоматизации технологических задач, не являю- щихся

"носителями непосредственного эффекта", показатель П' может быть рассчитан

на основе перераспределения стоимостной оценки результатов функционирования

системы /комплекса/ в целом с учетом роли оценивае- мых задач, их

информационных связей, объема затрат на разработку и эк- сплуатацию /4/.

Расчет П' в данном случае может проводиться по следую- щим формулам:

П'с

П' = --- * Р /3.6./

Рс

или

П'с

П' = --- * М, /3.7./

Мс

где П'с - годовая стоимостная оценка результатов функционирования ЭИС,

рассчитанная для системы /комплекса/ в целом, без учета затрат на обработку

информации, тыс.руб.; Рс - затраты на проектирование сис- темы /комплекса/

в целом, тыс.руб.;

Р - затраты на пректирование оцениваемой технологической задачи, тыс.руб.;

Мс - годовые затраты машинного времени на функционирование оцени- ваемой

технологической задачи.

Альтернаатива 3. В данном случае предполагается использование под- хода,

изложенного в /5,6/:

А2 - А1 С1 - С2

П' = ------- * П1 + ------- * А2 + Пм + Пп , /3.8./

А1 100

где А1 - объем производства до внедрения, тыс.руб.; А2 - объем производства

после внедрения, тыс.руб.; П1 - прибыль от реализации продукции до

внедрения, тыс.руб.; С1 - затраты на рубль реализованной продукции до

внедрения, коп.; С2 - затраты на рубль реализованной продукции после

внедрения,коп.; Пм - уменьшение потерь вследствие штрафов и пени, тыс.руб.;

Пп - прибыль /экономия/ у потребителя, тыс.руб.

Первое слагаемое формулы определяет изменение прибыли вследствие увеличение

объема производства, второе - влияние изменения себестои- мости,третье и

четвертое учитываются лишь в том случае, когда соответ- ствующие виды

экономии имеют место. Специфика применения данной форму- лы в процессе

вычисления П' состотит в том, что при расчете С1 и С2 не следует учитывать

затраты, связанные с обработкой информации.

Кроме того, если оцениваются П' для отдельных задач или их комплек- сов, во

внимание принимаются лишь те изменения прибыли и себестоимос- ти, которые

предопределены результатами решения оцениваемых задач.

При оценки проектных решений ЭИС может возникнуть необходимость совместного

использования рассмотренных альтернатив. Например, для оценки экономии

/прибыли/, получаемой от комплекса задач, могут быть использованы первая и

вторая альтернативы. А для расчета доли этой экономии, приходящейся на

некоторую "технологическую задачу" /4/, при- менима альтернатива 2.

Среднегодовые затраты на обработку информации /3п/, приведенные в формуле

/3.4./, должны определяться с учетом всех стадий жизненного цикла ЭИС:

I I

Зп = /Р + С/ * ----- + Ф + А * ------ + Z , /3.9./

Тэкс Тмод

где Р - стоимость приобретения и освоения используемых средств ав-

томатизации проектирования, тыс.руб.; С - единовременные затраты на

создание системы, не учитываемые в себестоимости машино-часа, тыс.руб.;

Тэкс - предполагаемый срок эксплуатации ЭИС, лет; Ф - среднегодовые затраты

на функционирование ЭИС /текущие затраты/, тыс.руб.; А- единовременные

затраты на модернизацию /адаптацию системы к измени- вшимся условиям

применения/, тыс.руб.; Тмод - среднее время между смежными периодами

модернизации, лет; Z - среднегодовая сумма потерь вследствие нена дежности

ЭИС, тыс.руб.

Показатель Р равен нулю, если при создании ЭИС привлекаются только штатные

средства программного обеспечения ЭВМ /операционные системы и их утилиты,

трансляторы с алгоритмических языков и т.д./. В остальных случаях значение

показателя Р определяется на основании соответствую- щих прейскурантов.

Единовременные затраты на создание ЭИС /С/ в общем виде равны сум- ме

затрат на проектирование /R/ и удельных затрат на приобретение, монтаж,

наладку используемых средств /Квт/, однако, вследствие того, что Квт

учитывается при расчете себестоимости машино-часа, во избежа- ние двойного

счета значение С в большинстве случаев следует принимать равным R.

Единовременные затраты на проектирование /R/ определяются на осно- вании

построения и оценки соответствующей технологической сети проек- тирования

/7/. В качестве нормативной информации, необходимой для оценки отдельных

технологических операций, входящих в сеть, могут быть взяты нормы,

используемые в конкретной проектной организации, или при- веденные в /8/.

Себестоимость одного чел. дня работы проектировщика с учетом должностных

окладов может быть определена в соответствии с ме- тодикой, приведенной в

/9/.

Срок педполагаемой эксплуатации определяется в соответствии с пе- риодами

морального старения соответствующей техники /8 лет/.

Среднегодовые затраты на функционирование Ф опре- деляются на основе

построения оценки технологического про- цесса обработки информации /включая

внемашинные и внутрима- шинные процессы/:

ф ф м

Ф = ( E Тi * Сi * Нi + E Мi * Сi * Нi )/ 1000 /3.10./

ieI ieY

где Тi - трудоемкость i-й операции технологических процессов дома- шинной

/включая ручную обработку данных/, внутримашинной и послемашин- ной

обработки данных, чел.-часы /нормо-часы/;

ф Сi - себестомость чел.-часа /нормо-часа/ при выполнении i-й операции

/5/, руб.; Нi - количество реализаций i-й операции в течение года; Мi -

машинное время, необходимое для выполнения i-й операции, ч.;

м Сi - себестоимость машино-часа оборудования, используемого при полне- нии

i-й операции /9/; I - множество операций, входящих в технологгические

процессы до машин- ной, внутримашинной и послемашинной обработки

информации; Y - подмножество операций обработки информации на ЭВМ.

Трудоемкость выполнения i-й операции технологическких процессов до-

машинной и послемашинной обработки данных определяется следующим обра- зом:

ф Qi

Тi = ------ /3.11./

Hi

где Qi - объем информации, обрабатываемой на i-ой операциии ; Hi -

среднечасовая норма выработки при выполнении i-й операции /9/.

Трудоемкость технологических операций, выполняемых на ЭВМ, рассчи- тывается

несколько иначе:

м

Тi = Мi * (1 + Вобсл), /3.12./

где Вобсл - среднее количество обслуживающего персонала, приходяще- гося на

один машино-час /без уччета работы оператора, проводяего счет /. м

Вследствие того, что Тi, как правило, учитывается при расчете се-

бестоимости ЭВМ /исключением являются, персональные компьютеры, ис-

пользуемые непосредственно конечным пользователем/, в формуле /3.10./

данный показатель не учитывается. Однако, при оценке сред-

ф негодовой трудоемкости функционирования /Т / эти трудовые затраты в любом

случае должны быть приняты во внимание :

ф ф м

Т = E Тi * Нi + E Ti * Нi /3.13./

ieI ieY

ф

Рассчитанные значения Тi позволяют оценить оперативность обработки данных :

ф

Ti м

Д = Тп1 + Тподг + Тож1 + Тпзв + Тож2 + Тп2 + E (---- + Тi )

ieI Нисп

/3.14./

где Д - длительность обработки информации,ч.; Тп1 - длительность передачи

исходной оперативной информации из орга- нов управления в ВЦ,ч; Тподг -

длительность подготовки информации к обработке,ч; Тож1 - длительность

ожидания обработки,ч; Тпзв - подготовительно-заключительное время в ВЦ

/установка, снятие носителей,загрузка используемых программных систем и

т.д./,ч; Тож2 - длительность ожидания отправки информации пользователям ,ч;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7