Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Анализ информационных потоков на предприятии

Цель работы. Изучить графоматричные методы ис­следования документооборота на предприятии.

Общие сведения

Одной из задач предпроектного обследования предприятия, на котором предполагается внедрение АСУ, является формальное описание сложившейся на нем системы документооборота, что необходимо для уточнения и оптимизации информационных потоков, а также для выявления подлежащих автоматизации управленчес­ких задач. Наиболее распространенные методы структурного ана­лиза документооборота построены на основе матричных информа­ционных моделей.

Рассмотрим один из вариантов матричной модели (табл. 7) для задач управления автосервисным предприятием. Она состоит из 6 матриц (табл. 7): 1-я отражает входимостъ показателей в до­кументы. Строки i этой матрицы соответствуют показателям производственной деятельности, а столбцы j - докумен­там, используемым в управлениидеятельностью автосервисного предприятия. Элемент a_ijматрицы принимает значение, равное 1, если i -й показатель присутствует в j-м документе, и равное нулю в противном случае; 2-я отражает использование ила обработку документовподразделениями (отделами снабжения, автосервисного обслуживания, и т. д. ) - исполнителями функций управления; 3-я - систему по­казателей, обрабатываемых в подразделениях баз; 4-я дает показатели, используемые в решении задач управления; 5-я -указывает, в каких подразделениях решаются соответствующие задачи; 6-я матрица отражает документы, используемые или получаемые при решении задач управления.

Содержательный анализ матричной информационной модели позволяет: выявить подразделения, перегруженные функциями (задачами) управления; уменьшить дублирование циркулирующей по предприятию информации за счет объективно бесполезных, но традиционно применяемых документов, удалив повторяющиеся в различных документах показатели; повысить эффективность системы за счет перераспределения функций управления между подразделениями и введения более рациональной схемы документооборота.

Для анализа потоков информации с целью выработки рекомендаций по изменению маршрутов движения документов, сокращению повторяемости показателей и т. д. используется другой, формализованный графо-матричный метод, рассчитанный на реализацию с применением ЭВМ. Рассмотрим его основные положения.

Каждому документу, входящему в информационный поток, сопоставляется вершина графа. Если каждую пару вершин соединить дугой, идущей от документа x_i к документу x_j в том и только в том случае, когда данные из x_i непосредственно используются при составлении x_j, то получится схема, называемая информационным графом (рис. 7).

Образуем матрицу A' с n - строками и столбцами. Элемент a_ij этой матрицы, стоящей на пересечении i-и строки и j-го столбца, равен 1, если из вершины x_i проведена дуга в вершину x_j, и равен нулю в противном случае. A' называется матрицей смежности информационного графа. Если матрицу смежности умножать саму на себя l раз (l Î [1; N]), то можно перейти к составлению матрицы достижимости D, значения элементов которой определяются из соотношения

Рис. 7. Информационный граф.

Применяя процедуры возведения матрицы A' в l-ю степень и используя известные формальные свойства графов, можно выявить ряд важных характеристик информационного потока на предприятии:

1. Элемент a_ij^(l) матрицы A^l, полученной возведением матрицы A' в степеньl, равен числу различных путей длиной l, идущих от x_i и x_j (т. е. a_ij показывает, сколько существует различных способов получить документ x_j, используя информацию из x_i и формируя (l-1) промежуточных документов).

2. Появление ненулевых элементов на главной диагонали любой матрицы A^l служит признаком обнаружения на графе контура (под контуром понимается ситуация, при которой один документ, необходимый для формирования другого, непосредственно или по цепочке, не может быть получен, пока не будет сформирован последний. Появление контура свидетельствует об ошибке обследования либо о неверно построенной схеме документооборота).

3. Равенство нулю суммы элементов j-го столбца матрицы смежности A'

sⁱ(l=1)=0

служит признаком формального выделения исходных элементов потока. j-й документ является входным, если для его формирования не требуется информация из других документов.

Значение

m_j=s^g(l=1)> 0

показывает количество документов, непосредственно используемых для заполнения x_j.

4. Равенство нулю суммы элементовi-и строки матрицы смежности A'

sⁱ(l=1)=0

является признаком формального выделения результирующих элементов потока (i-й документ является выходным, если в формировании других документов данной системы он не участвует). Значение

l_i=sⁱ(l=1)> 0

показывает количество документов, в которых непосредственно используется информация из x_i.

5. Если при некотором i = j одновременно

sⁱ(l=1)=0

s^j(l=1)=0

то документ x_iк рассматриваемой схеме информационного потока отношения не имеет (возможна ошибка обследования).

6. Количество путей длины l от x_i к x_j определяется элементом a_ij матрицы A^l (это показывает существующие возможности получения j-го документа, используя информацию из x_i и формируя при этом (l-1) промежуточных документов).

7. Количество возможных путей от x_i и x_j определяется. значением элемента d_ij матрицы достижимости D (т. е. сколько всего существует способов получить j-й документ, используя информацию из x_i).

8. Ненулевые элементы j-го столбца матрицы достижимости D указывают все элементы, участвующие в формировании j-го документа, а ненулевые элементы i-й строки – все документы, пря составлении которых используется x_i.

Пример анализа схемы потока информации. Пусть схеме движения данных в одном из подразделений предприятия соответствует информационный граф, изображенный на рис. .

Составим матрицы смежности информационного графа:

Матрица смежности А¹

А¹

Матрица смежности А²

А²

Матрица смежности А³

А³

Матрица смежности А⁴

А⁴

Матрица смежности А⁵

А⁵

Матрица смежности D

D

Построение оптимизационной модели.

1. По матрице смежности определяем входные и выходные документы (пункт 3, 4, описанной выше методики).

2. По каждой комбинации (информационному потоку) вход-выход выполняем следующие процедуры

2. 1. Анализируем промежуточные матрицы A0, A1, A2…

2. 2. Находим промежуточную матрицу с минимальным индексом на пересечении строки которой (определяющей входной документ рассматриваемой комбинации) и столбца (определяющей выходной документ рассматриваемой комбинации) находится число отличное от нуля.

2. 3. По формуле

             n

а_ij^(x) = ∑ а_il^{(λ -1)}∙ а_lj

             l=1

находим промежуточный (промежуточные) документы для исследуемого информационного потока (комбинации вход-выход).

2. 4. Если x=3, т. е. искомая матрица 3 порядка и выше выполняется итерационный процесс поиска промежуточных документов исследуемого информационного потока.

2. 5. Выполняется графическое представление полученного оптимального информационного потока.

В соответствии с описанным алгоритмом выполняем следующие действия.

Выявляем входные и выходные документы: s^j (l=1) = 0 при j = 19, 20. Следовательно, документы d₁₉ и d₂₀ не формируется в исследуемом подразделении, а поступает в него извне, т. е. является входными. sⁱ (l=1) = 0, при i = 29, 31, следовательно, документы d₂₉, d₃₁, формирующиеся в данном подразделении, используются вне его, т. е. являются выходными. Таким образом, документы d₂₃, d₂₄, d₂₅, d₃₀ -промежуточные и при совершенствовании документооборота могут быть из него исключены.

Всего имеем два входных документа: d₁₉ и d₂₀ и два выходных документа: d₂₉ и d₃₁. Рассмотрим вначале выходной документ d₂₉. Для комбинации (информационного потока) от 20 к 29 документу матрицей с минимальным индексом будет матрица второго порядка A2.

По формуле

             n

а_ji^(x) = ∑ а_ji^{(λ -1)}∙ а_ji

             j=1

находим промежуточный (промежуточные) документы для исследуемого информационного потока (комбинации вход-выход), в данном случае как следует из формулы первый и второй элемент произведений берется из матрицы А1, в итоге имеем два отличных от нуля произведения элементов (а₂₀₂₃∙ а_2329, а₂₀₂₄∙ а₂₄₂₉) определяющих два промежуточных документа исследуемого информационного потока (а_23, а₂₄).

А₂₀₂₉=а₂₀₁₉∙ а₁₉₂₉+а₂₀₂₀∙ а₂₀₂₉+а₂₀₂₃∙ а₂₃₂₉+а₂₀₂₄∙ а₂₄₂₉+а₂₀₂₅∙ а₂₅₂₉+а₂₀₂₉∙ а₂₉₂₉+а₂₀₃₀∙ а₃₀₂₉+а₂₀₃₁∙ а₃₁₂₉=0∙ 1+0∙ 0+1∙ 1+1∙ 1+1∙ 0+0∙ 0+1∙ 0+0∙ 0=2

Для комбинации (информационного потока) от 19 к 29 документу матрицей с минимальным индексом будет матрица первого порядка A1, использовать формулу и расписывать информационный поток смысла не имеет, так как имеем минимальный путь, без промежуточных документов.

В итоге имеем следующий графический вид оптимальной схемы.

Теперь рассмотрим выходной документ d₃₁, для комбинации (информационного потока) от 20 к 31 документу матрицей с минимальным индексом будет также матрица второго порядка A2. Находим промежуточный (промежуточные) документы для исследуемого информационного потока (комбинации вход-выход), в данном случае как следует из формулы первый и второй элемент произведений берется из матрицы А1, в итоге имеем одно отличное от нуля произведение элементов определяющее один промежуточный документ исследуемого информационного потока (а₃₀).

А₂₀₃₁=а₂₀₁₉∙ а₁₉₃₁+а₂₀₂₀∙ а₂₀₃₁+а₂₀₂₃∙ а₂₃₃₁+а₂₀₂₄∙ а₂₄₃₁+а₂₀₂₅∙ а₂₅₃₁+а₂₀₂₉∙ а₂₉₃₁+а₂₀₃₀∙ а₃₀₃₁+

+а₂₀₃₁∙ а₃₁₃₁=0∙ 0+0∙ 0+1∙ 0+1∙ 0+1∙ 0+0∙ 0+1∙ 1+0∙ 0=1

В итоге имеем следующий графический вид оптимальной схемы.

Общий вид графа оптимизированного документооборота:

Вывод: В ходе данной лабораторной работы были изучены графоматричные методы ис­следования документооборота на предприятии, т. е. составлены матрицы смежности, матрицы А^λ , при λ =5, и матрица достижимости D для данного информационного графа, определены входные, выходные и промежуточные документы информационного потока, а также пути формирования каждого выходного документа и указан путь совершенствования документооборота в подразделении. В итоге из данного информационного потока можно исключить документ d₂₅, который является промежуточным, а также удалить некоторые пути: d₁₉-d₂₃, d₂₀-d₂₅, d₂₅-d₂₄, d₂₄-d₃₁. Это позволит уменьшить дублирование циркулирующей по предприятию информации, повысить эффективность системы за счет перераспределения функций управления между подразделениями и введения более рациональной схемы документооборота.

Один из вариантов автоматизированного расчета матриц в системе MATHCAD (второй вариант в Excel представлен в файле Расчетматриц):

Запустите MATHCAD (находится в ПУСК-ПРОГРАММЫ-MATHCAD)

В любом месте зоны вычисления (там где красный крестик) вводим команды

A: = (далее нажимаем ВСТАВКА – МАТРИЦА) задаем количество строк и столбцов и вводим поэлементно в соответствии с вариантом матрицу достижимости

ниже первой команды вводим

A*A= компьютер автоматически выдаст Вам матрицу A²

вводим ниже команду

A*A*A= компьютер автоматически выдаст Вам матрицу A³

и так далее пока произведение матриц не станет равным 0

вычислим матрицу достижимости, для этого подадим команду

A+A*A+A*A*A+A*A*A*A…. =

Порядок выполнения работы.

1. Освоить основные свойства информационных моделей и методику анализа информационных потоков.

2. а) построить информационный граф, включающий только документы, в соответствии с вариантом задания, б) составить матрицу смежности A', вычислить все необходимые матрацы A², A³, … и D; в) проверить правильность проведения обследования информационных потоков; г) определить входные, выходные и промежуточные документа информационного потока; д) определять пути формирования каждого выходного документа и указать пути совершенствования документооборота в подразделении (обязательно изобразить граф оптимизированного документооборота).

Таблица 13. Варианты заданий для анализа графоматричной модели

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Структура матричной информационной модели.

3. Анализ матричной информационной модели.

4. Граф документооборота в обследуемом подразделении.

5. Матрицы A', A², …, A^N, D.

6. Анализ документооборота.

7. Граф оптимизированного документооборота

8. Выводы.