Методика оптимизации библиотечной системы обслуживания

(событие типа 2).

Очередность работы модулей определяется координирующим элементом

модели, которым является календарь событий. Совокупность операторов,

обеспечивающих ввод необходимых для работы модели исходных данных, просмотр

календаря и инициирующих действия модулей 0, 1, 2 образует внешний контур

модели.

Структурная схема внешнего контура модели представлена на рис. 2.1.

[pic]

Рис. 2.1 - Блок-схема внешнего контура модели

Работа внешнего контура начинается с ввода исходных данных и

настройки.

Исходные данные:

n – число каналов системы;

M – емкость буфера;

N0 – заданное заранее число заявок, которые должны поступить в систему

за время её работы;

Е0 = {1, 2,…, n} – массив номеров свободных каналов системы;

Е1 = {0,0,…,0} – массив номеров занятых обслуживанием каналов системы.

2.5 Описание алгоритма функционирования

Перед началом работы модели все каналы системы свободны, поэтому

массив Е0 содержит номера всех каналов, а массив Е1 – пуст.

Начальный оператор модели сравнивает число заявок N, прошедших через

систему, с предельным значением N0. Если N=N0, то выполняется

статистическая обработка результатов моделирования и печать. Если же N I1, в противном случае, аппарат защиты срабатывал бы при

каждом включении электроустановки.

В качестве предохранителя был выбран ВПБ 6 – 9.

Определение тока короткого замыкания фазы на корпус ЭУ:

[pic] (4.4)

ZПФН – полное сопротивление петли фаза – нуль, Ом;

ZТР – полное сопротивление трансформатора, Ом.

Полное сопротивление петли фаза-нуль включает активное сопротивление

проводников (R) и индуктивное сопротивление (Хп) петли фаза-нуль и

определяется по формуле:

[pic] (4.5)

где

Rф, RНЗ - активное сопротивление соответственно фазного и нулевого

защитного проводников, Ом;

ХП - индуктивное сопротивление петли фаз - нуль, Ом, которое может быть

определено по формуле:

ХП = Хф + XНЗ + ХВЗ Ом, (4.6)

где

Хф, Хнз - внутренние индуктивные сопротивления соответственно фазного

и нулевого защитного проводников, Ом; для медных и алюминиевых проводов Хф

и ХНЗ малы (около 0,015 Ом / км), поэтому ими можно пренебречь;

Хвз - внешнее индуктивное сопротивление, обусловленное взаимоиндукцией

петли фаза-нуль, Ом; зависит от расстояния между проводами D и их диаметра

d.

Так как нулевые защитные проводники прокладываются совместно с

фазными, значение D мало и соизмеримо с диаметром d, то сопротивление Хвз

незначительно (не более 0,1 Ом/км) и им также можно пренебречь.

Таким образом:

[pic] (4.7)

Сопротивление трансформатора зависит от типа трансформатора (сухой или

масляный), напряжения на первичной обмотке, схемы соединения обмоток

(звездой или треугольником), мощности трансформатора ntp и др.

Мощность трансформатора определяется из условия:

NTP = 4(P2 , кВт, (4.8)

NTP = 4(4.75 = 19, кВт

Определение активного сопротивления фазного проводника:

RФ= RФ1 + RФ2, Ом (4.9)

где

RФ1, RФ2 – сопротивление фазного проводника соответственно на

участке 1 на участке 2, Ом

Для проводников из цветных металлов RФ определяется по формулам:

[pic] (4.10)

[pic] (4.11)

где

( - удельное сопротивление [pic]

Для меди [pic]

Sф1, Sф1 – сечения фазного проводника на участках 1 и 2, мм2.

Сечения фазных проводов определяют при проектировании электрической

сети в зависимости от допустимого длительного тока, способа прокладки

кабеля, материала проводников. Для участка 1 выбираем сечение,

соответствующее току I1, для участка 2 – току I2, который определяем по

формуле:

[pic] (4.12)

[pic]

[pic]

[pic]

определение сопротивления нулевого защитного проводника:

[pic] (4.13)

где

RH1, RH2 – сопротивление нулевого защитного проводника соответственно

на участках 1 и на участке 2, Ом.

Согласно требованиям [13] площадь сечения нулевого защитного

проводников в групповой трехпроводной сети должна быть не менее площади

фазового проводника, т.е. SH1=SФ1; SH2=SФ2

Следовательно, RH=RФ.

[pic]

Проверка выполнения условий надежности и эффективности работы

зануления:

[pic], где К – запас надежности (3 х кратное)

49.484 > 4.091

потери напряжений на 1 и 2 участках:

[pic]

[pic]

Был выбран предохранитель ВПБ 6-9 и сечение на 1 участке 1 мм2, на

участке 2 – 6.5 мм2.

Эксплуатационные меры:

При работе на ЭВМ необходимо соблюдать правила техники безопасности

при работе с высоким напряжением, а также следующие меры предосторожности :

Не подключать и не отключать разъемы кабелей при включенном напряжении

сети;

Техническое обслуживание и ремонт производить только при выключенном

питании.

4.4 Пожарная безопасность

Согласно требованиям ГОСТ 12.1.004-91 [29] пожарная безопасность

обеспечивается:

Системой предотвращения пожаров.

Системой пожарной защиты.

Организационными мероприятиями по пожарной безопасности.

В системе предотвращения пожара предусмотрено:

. предотвращение образования горючей среды.

. предотвращения образования в горючей среде источников зажигания.

Для уменьшения опасности образования в горючей среде источников

зажигания предусмотрено:

Молниезащита зданий, сооружений и оборудования. Для данного класса

пожароопасной зоны П-IIa и местности со средней грозовой деятельностью 20 и

более грозовых часов в год, т.е. для условий г. Харькова установлена III

категория молниезащиты [30];

Использование электрооборудования, соответствующее классу

пожароопасной зоны помещения – II; степень зашиты электроаппаратуры должна

быть не ниже IP-44, степень зашиты светильников IP-2X.

Наличие плавких вставок и предохранителей в электронном оборудовании.

Обеспечение защиты от короткого замыкания (контроль изоляции, использование

зануления);

Выбор сечения проводников по допустимому нагреву;

При выборе средств тушения пожара для обеспечения безопасности

человека от возможности поражения электрическим током в помещении

предусмотрено использование двух углекислотных огнетушителей ОУ-5, емкостью

5 литров. Применение пенных огнетушителей исключено, так как ЭВМ может

находиться под напряжением. Огнетушители находятся на видном и доступном

месте.

Организационными мероприятиями противопожарной профилактики являются:

Обучение производственного персонала противопожарным правилам.

Издание необходимых инструкций, плакатов, средств наглядной агитации,

плана эвакуации персонала в случае пожара.

При возникновении пожара предусмотрена возможность сообщения в

пожарную охрану по телефону или сигнализации.

4.5 Охрана окружающей среды

Охрана окружающей среды – это комплекс мероприятий, охватывающих охрану,

рациональное использование и восстановление объектов живой и неживой

природы.[31].

В настоящее время мир находится на грани экологической катастрофы.

Глобальная экологическая ситуация характеризуется:

высоким загрязнением окружающей среды;

ростом населения и материального производства;

большими масштабами (в ряде случаев нерациональными) потребления

природных ресурсов;

интенсивным антропогенным воздействием на все подсистемы окружающей

среды, отсюда вытекает глобальный характер экологических проблем;

ухудшением экологических систем, гибелью многих уникальных ландшафтов;

экологической неразберихой и слабой правовой базой.

Поэтому в настоящее время остро встал вопрос о разработке и внедрении

новых технологий и методов, направленных на сохранение окружающей среды и

восстановление экологической ситуации. Благодаря научному подходу удаётся

оптимизировать результаты человеческой деятельности, сделать ее более

безопасной для окружающей среды.

В существующем законодательстве много внимания уделяется вопросам

охраны окружающей среды. Закон Украины об охране окружающей природной среды

регулирует отношения в области охраны, использования и воспроизводства

природных ресурсов, обеспечивают экологическую безопасность, предупреждает

и ликвидирует отрицательные воздействия хозяйственной или иной деятельности

на окружающую среду. Согласно стандарту ТСО-95 устанавливаются требования к

производству и используемым при этом материалам. Они не должны содержать

фреонов, бромидов, хлоридов и других вредных соединений.

ЭВМ состоит из множества компонентов, которые составляют существенные

трудности при их утилизации. Переработка таких материалов после

эксплуатации оборудования является одной из главных экологических проблем

нашего времени.

Стандартом ТСО'99 накладывается ряд ограничений к используемым

кабелям. Также международными стандартами (начиная с ТСО'92)

предусматривается применение энергосберегающих технологий, накладываются

ограничения на допустимые уровни мощности, потребляемые в неактивном

режиме.

Ужесточение требований к производству и материалам, а также разработка

новых производственных и утилизационных технологий позволят уменьшить

антропогенную нагрузку на окружающую среду.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Введение

В настоящее время проблемы автоматизации работы библиотек являются

актуальными. Поэтому представляется интересным рассмотреть методику

оптимизации параметров библиотечной автоматизированной системы обеспечения

информационными услугами, используя метод статистических испытаний, а также

построение имитационных моделей сложных экономико-организационных систем.

Предполагается, что необходимо собрать статистическую информацию о работе

конкретной библиотеки (в данном дипломном проекте – библиотека ХГЗВА). На

основе полученных статистических данных с помощью математического аппарата

построить законы плотности распределения вероятностей появления,

обслуживания и ожидания читателей. Это даст возможность построить

имитационную модель. После завершения работы модели в памяти должны

остаться значения общего числа заявок, прошедших через систему и число

заявок, получивших отказ.

Библиотека ХГЗВА оснащена современной компьютерной и оргтехникой, что

дает возможность предоставлять качественные информационные услуги. Но

следует отметить тот факт, что для читателей установлен 1 компьютер.

Имеется возможность приобрести большее количество. Руководство в новых

экономических условиях не согласно полагаться лишь на экспертную оценку

заведующей библиотеки. Это связано с тем, что необходимо подбирать

соответствующее помещение, планировать рабочие места, рассчитывать условную

стоимость предоставления информационных услуг и т.д. Таким образом,

главным направлением оптимизации работы библиотеки является вычисление

оптимального числа информационных каналов (компьютеров).

Читатели могут воспользоваться такими услугами: получить актуальную

информацию из сети Internet, воспользоваться электронной почты,

воспользоваться поиском в электронном каталоге библиотечного фонда ХГЗВА,

воспользоваться программами обучающего характера. Данные информационные

услуги предоставляются бесплатно – академия покрывает затраты. В связи с

этим наблюдается большое число желающих воспользоваться данными услугами.

На возможность максимального удовлетворения информационных потребностей

влияет ряд факторов:

1) время работы библиотеки;

2) количество компьютеров;

3) количество читателей;

4) время обслуживания читателя;

5) время ожидания читателя.

Из перечисленных факторов представляется возможным регулирование

количества компьютеров, и ограничение сверху времени обслуживания. Таким

образом, перспективность работы над работой и возможность ее реализации

достаточно высоки, в то время как научно-технический уровень является

низким.

2 Обзор существующих методов решения задачи

Для решения поставленной задачи можно воспользоваться методом штрафных

функций. Но при этом нужно сделать предположение, что количество

предоставляемых услуг прямо пропорционально количеству компьютеров. Такое

допущение дает возможность формализовать модель системы. Но результат

окажется заниженным, так как известно, что польза от каждой последующей

единицы аналогичного товара меньше.

Также можно рассмотреть данную задачу как безусловную оптимизацию

целевой функции с дискретной переменной. Но для этого нужно иметь плотность

входного потока заявок и интенсивность обслуживания. Вычисляя

математическое ожидание полученных данных, выходит: среднее время появления

читателей 10 минут (реальные значения от 2 до 26 минут), среднее время

обслуживания 38 минут (реальные значения от 5 до 65 минут). Такие

усредненные данные не отражают реального положения вещей. Поэтому

невозможно воспользоваться этим методом из-за достаточно высокой

погрешности конечного результата.

Таким образом, построение имитационной модели позволяет максимально

учесть реальные характеристики системы. При этом не нужно формализовать

модель системы. Результат работы такой имитационной модели является

достоверным, потому что, более точный результат можно получить только

владея большим объемом информации.

Необходимо описать направления экономии, используя данный метод:

Э1 – повышение достоверности результата;

Э2 – доход от реализации результатов НИР другим организациям;

Э1 достигается за счет того, что руководство примет оптимальное

решение.

Э2 представляется возможным так как число организаций, которые

предоставляют собой системы массового обслуживания, растет.

5.3 Расчёт сметы затрат на НИР

Выполнение научных исследований требует определённых затрат, которые

необходимо рассматривать как дополнительные капиталовложения. При этом

принимаем:

1) общее количество часов отладки и решения на ПЭВМ T = 300 ч;

2) стоимость 1 м 2 площади в мес. Ca = 10 грн.;

3) мощность ПЭВМ W = 0,3 кВт;

4) площадь помещения S = 35 м 2;

5) стоимость электроэнергии 1 кВт(ч Тф = 0,24 грн. (с ПДВ);

6) коэффициент невыходов ? = 5 %;

7) стоимость ПЭВМ Sк = 3000 грн.;

8) количество рабочих дней в месяц Др = 25;

9) время работы на компьютере Tк = 4 мес.;

10) мощность осветительной электроэнергии Wо.э. = 0,18 кВт;

11) время разработки НИР tр = 5 мес.

Рассчитаем эффективный фонд времени:

Tэ = Др?4 (1 – ?/100) = 95. (5.1)

Расчёт основной заработной платы исполнителей производится исходя из

штатного расписания занятости исполнителей этой НИР, и приведен в таблице

5.1.

Расчет стоимости материалов приведен в таблице 5.2.

Расчёт сметы затрат на НИР с указанием формул расчёта статей затрат

приведен в таблице 5.3.

Таблица 5.1 – Штатное расписание

|Наименование |Оклад в |Количество |Число месяцев |Основная |

|должности |месяц, грн.|исполнителей |занятости |зарплата, грн.|

|1 доцент |450 |1 |1 |450 |

|2 инженер-матем|250 |1 |5 |1250 |

|атик | | | | |

|Итого |1700 |

Таблица 5.2 – Расходы на материалы

|Наименование |Цена за единицу, грн. |Количество |Сумма, грн. |

|Дискеты |3,50 |2 |7 |

|Листы А4 |0,20 |250 |50 |

|Листы А1 |2,00 |6 |12 |

|Итого |69 |

Таблица 5.3 – Расчёт затрат на НИР

|Статья затрат |Методика расчёта |Сумма, грн. |

|1 Основная зарплата по |табл. 6.1 |1700 |

|штатному расписанию | | |

|2 Отчисления на соцстрах и |47 % п.1 |799 |

|другие отчисления | | |

|3 Расходы на материалы |табл. 6.2 |69 |

|4 Стоимость технологической|Sэ.т. = Tф ? T ? W |22 |

|электроэнергии | | |

|5 Амортизационные |АО = (0,3?Sк )?Tк /1|300 |

|отчисления вычислительной |2 | |

|техники | | |

|6 Стоимость осветительной |Sо = Tф ? Tэ ? Wо.э.|4 |

|электроэнергии | | |

|7 Амортизационные |Sa = Ca ? S ? tр |1750 |

|отчисления площади рабочего| | |

|места (аренда) | | |

|8 Итого |S |4644 |

|9 Плановые накопления |30 % п.8 |1393 |

|Всего смета затрат на НИР |6037 |

5.4 Определение научно-технического эффекта НИР

Эффективность НИР оценивается на основе группы показателей,

характеризующих степень влияния научного результата на различные стороны

общественной жизни. Научно-технический эффект (НТЭ) НИР выражается в

увеличении научных знаний, научной информации, повышении научной

квалификации и т.п., то есть в увеличении научного потенциала.

Обобщенный количественный показатель научно-технического эффекта

рассчитывается по формуле:

[pic], (5.2)

где Ri — весовые коэффициенты i-го показателя;

Qi — оценки по i-му показателю.

Значения весового коэффициента R на основании признаков научно-

технического эффекта представлены в таблице 6.4.

Таблица 5.4 – Значения весового коэффициента R

|Признаки научно-технического эффекта |Значение R |Значение Q |

|1 Научно-технический уровень |0,2 |6 |

|2 Перспективность |0,4 |8 |

|3 Возможность реализации |0,4 |8 |

Научно-технический уровень (новизна) приближается к мировым

достижениям. Он характеризуется положительным решением поставленных задач

на основе простых обобщений, анализом связей между фактами,

распространением известных принципов на новые объекты. Значение оценки по

данному показателю составляет 6 баллов.

Перспективность. Показатель данного признака – важный. Перспективность

характеризуется тем, что будет способствовать в будущем повышению

общественной производительности труда, будет удовлетворять вновь

возникающие потребности. Значение оценки по данному показателю составляет

8 баллов.

Время возможной реализации до двух лет. Характеристика признака –

отраслевой масштаб реализации. Значение оценки по данному показателю

составляет 8 баллов.

На основании формулы (5.1), значений таблицы (5.4) и значений оценок

показателей, получим:

НТЭ = 0,2?6 + 0,4?8 + 0,4?8 = 7,6.

Сравнивая полученное значение научно-технического эффекта НИР с

максимальным значением обобщаемого научно-технического эффекта,

принимаемого равным 10 баллам, можно сделать вывод, что работа превосходит

средний уровень.

5.5 Методика расчета экономического эффекта

Экономический эффект рассчитывается следующим образом:

Ээф = ЭS – ЕнК, (6.3)

где ЭS — суммарная годовая величина экономии средств, полученных в

результате внедрения НИР;

Ен — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, равный

0,25;

К — капиталовложения, в данном случае – сумма сметы затрат на НИР и

капиталовложений на внедрение результатов НИР.

Таким образом экономический эффект зависит от величины Э(, которая

может быть получена самыми различными путями. В данном случае суммарная

годовая величина экономии средств рассчитывается следующим образом:

Э( = Э1 + Э2, (5.4)

где Э1 – повышение достоверности результата;

Э2 – доход от реализации результатов НИР другим организациям.

[pic] (5.5)

где S — стоимость товаров и услуг, количество которых зависит от решения

(экспертная оценка);

k1 — достоверность решения, используя косвенные методы (экспертная

оценка);

k2 — достоверность решения, используя метод, предложенный данным

дипломным проектом (экспертная оценка);

В качестве эксперта выступил руководитель моего дипломного проекта. На

основании его оценки S=10000 грн, k1=0.5, k2=0.99, получена величина

Э1=4900 грн.

[pic], (5.6)

где V — стоимость технологии, предложенной в данной НИР (экспертная

оценка);

k — количество потенциальных покупателей данной технологии (экспертная

оценка);

В качестве эксперта выступил руководитель моего дипломного проекта. На

основании его оценки k=5, V=600, получена величина Э2= 3000 грн.

Имея реальные данные можно посчитать срок окупаемости капиталовложений

(?) по формуле:

[pic] (5.7)

Расчет экономической эффективности проводится по формуле:

[pic] (5.8)

Результаты обоснований сведены в таблицу 6.5.

Таблица 5.5 – Технико-экономические показатели

|Наименование показателя |Методика расчета |Величина |

|1 Смета затрат, грн. |Таблица 6.3 |6037 |

|2 Научно-технический эффект, |[pic] |7,6 |

|баллы | | |

|3 Экономический эффект |Ээф = Э( ( Ен ? К |6391 |

|4 Срок окупаемости, лет |[pic] |0,94 |

5.6 Выводы

В экономической части дипломной работы обоснована актуальность темы,

разработана смета затрат на НИР, она составляет 6037 грн., оценен научно-

технический эффект. Приведена методика расчета экономического эффекта.

Заключение

Создание имитационной модели системы массового обслуживания позволяет

получить информацию, характеризующую приспособленность рассматриваемой

системы для выполнения поставленных перед ней задач. Анализ численных

значений критериев позволяет сделать выводы относительно реальной

эффективности системы и выработать рекомендации по ее повышению.

СПисок источников информации

1. Раскин Л.Г. Математическое программирование.- Харьков: ХГПУ, 2000.- 68

с.

2. Банди Б. Методы оптимизации.- М.: Радио и связь, 1984

3. Антонов А.В., Кишинский И.Ю. Направление развития информационно-

поисковых и аналитических систем.- М.: НТИ, сер. 1, 2002, №3, с.31-34

4. Березовский Б.А., Борзенко В.И., Кемпнер А.М. Бинарные отношения в

многокритериальной оптимизации.- М.: Наука, 1981.- 150 с.

5. Сергин М.Ю. Оптимизация информационно-поисковых систем.- М.:НТИ, сер. 2,

2001, №6, с. 1-4

6. Вентцель Е.С. Теория вероятностей.- М.: Наука, 1964

7. Ермаков С.М, Михайлов Г.А. Курс статистического моделирования.- М.:

Наука, 1976

8. Мазманишвили А.С., Шкварко Ю.В. Практикум по численным методам.-К.:ИСДО,

1994.- 160 с.

9. Полляк Ю.Г.Вероятностное моделирование на электронных вычислительных

машинах.- М.: сов. Радио, 1971.

10. Гражданская оборона. – М.: Воениздат, 1980.

11. Защита от оружия массового поражения. – М.: Воениздат,1971.

12. Закон Украины об охране труда от 25.11.92г.

13. ДНАОП 000 – 1.31 – 99. Правила охраны труда при эксплуатации ЭВМ. Киев

1999.

14. ОНТП 24-86. Общесоюзные нормы технологического проектирования.

Определение категорий зданий и сооружений по взрывопожарной и пожарной

опасности М., Стройиздат, 1987.

15. Долин П.А. Справочник по технике безопасности.:-М.,Энергоатомиздат,

1984.

16. СНиП 2.01.02-85. Строительные нормы и правила. Противопожарные нормы

проектирования зданий и сооружений.-М.:Стройиздат, 1986.

17. СНиП 2.09.02-85 Строительные нормы и правила. Производственные здания

промышленных предприятий. Нормы проектирования.-М.: Стройиздат, 1986.

18. ПУЭ-87. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат,

1987.

19. ГОСТ 12.0.003-74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы.

Классификация. - Введ. 01.01.76.

20. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к

воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.89.

21. СНиП 2.04.05-93. Нормы проектирования. Охлаждение, вентиляция и

кондиционирование.-М.:Стройиздат,1993.-64с.

22. CНиП ((-4-79. Строительные нормы и правила. Естественное и

искусственное освещение. Нормы проектирования .-М.:Стройиздат, 1982.

23. ГОСТ 12.1.003-83*. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. – Введ.

01.07.84.

24. ГОСТ 12.1.045-84. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих

местах и требования к проведению контроля. – Введ. 01.01.85.

25. Санитарно-гигиенические нормы допустимых уровней ионизации воздуха

производственных и общественных помещений. 2152-80. Утверждено

Минздравом СССР 12.02.80

26. ГОСТ 14255-69. Аппараты электрические напряжением до 1000 В. Оболочки.

Степени защиты (СТ СЭВ 778-77).-Введ. 01.01.78.

27. ГОСТ 14254-80. Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты.

Обозначения. Методы испытания (СТ СЭВ 788-77).

28. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление.

Зануление. -Введ. 01.01.82.

29. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.-

Введ.01.01.92.

30. Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и

сооружений. СН 305-77. М.: Стройиздат, 1978.

-----------------------

S

b

a

[pic]

r

Страницы: 1, 2, 3