УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ СИСТЕМАМИ Российский патент 2015 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами с целью выбора рационального варианта вероятностных характеристик дохода управляющей системы и объема стимулирования подчиненных ей элементов.

Заявителям неизвестно, чтобы такая техническая задача решалась. Это объясняется тем, что при оценке показателей экономической эффективности процесса управления отсутствует учет вероятностных характеристик дохода управляющей системы и объема стимулирования ее подчиненных элементов.

Техническим результатом заявленного решения является повышение качества процесса управления за счет выбора рационального варианта значений вероятностных характеристик дохода управляющей системы и объема стимулирования подчиненных ей элементов. Кроме того, это решение позволяет расширить арсенал технических вычислительных средств.

Вероятностными характеристиками дохода управляющей системы и объема стимулирования ее элементов могут служить соответственно функции распределения $$F_{\hat{\partial }}{}_{ij}(\partial )$$ случайной величины $$\hat{\partial }$$ дохода и $$F_{\hat{c}}{}_{ij}\left(c\right)$$ случайной величины $$\hat{c}$$ стимулирования. Если функции распределения имеют дискретный характер, то

i=1, …, n; j=1, …, m,

где n - число вариантов дохода управляющей системы и объемов стимулирования элементов этой системы;

m - количество дискретных значений функций распределения.

Эти характеристики позволяют определить вероятности того, что случайные аргументы $$\hat{\partial }$$ и $$\hat{c}$$ будут не больше или не меньше каких-то значений. Для управляющей системы целесообразно, чтобы доход был не меньше какой-то величины, а объем стимулирования не больше какого-то параметра. Поскольку функция распределения, будучи интегральной характеристикой, оценивает вероятность того, что случайная величина будет не больше какого-то произвольного значения, то экономическую эффективность процесса управления сложными системами W_yi для i-го варианта дохода управляющей системы и объема стимулирования ее подчиненных элементов можно определить по следующей формуле:

где P_∂i - вероятность того, что доход управляющей системы будет не больше произвольной величины $$\hat{\partial }$$ для его i-го варианта;

P_ci - вероятность того, что объем стимулирования подчиненных элементов системы будет не больше произвольной величины $$\hat{c}$$ для его i-го варианта.

Поскольку управляющую систему интересует событие, противоположное тому, которое характеризует вероятность P_∂i, был осуществлен переход к вероятности противоположного события путем вычитания этой вероятности из единицы.

Величины P_∂i и P_ci определяются как функции аргументов ∂_ij и c_ij величин $$F_{\hat{\partial }}{}_{ij}(\partial )$$ и $$F_{\hat{c}}{}_{ij}\left(c\right)$$ следующим образом. Произвольные значения $${\hat{\partial }}_i$$ и $${\hat{c}}_i$$ для i-ых вариантов дохода и объема стимулирования округляем до ближайших значений, соответственно ∂_ij и c_ij. Затем из таблиц или графиков берутся данные функций распределения, полученные на основе статистических исследований, то есть такие их значения, которые будут соответствовать величинам вероятностей P_∂i и P_ci.

Для наглядности предложенного подхода следует привести пример. В первых двух таблицах представлена исходная информация. Таблица 1 содержит аргументы значений ∂_ij функции распределения $$F_{\hat{\partial }}{}_{ij}(\partial )$$ случайной величины $$\hat{\partial }$$ для различных вариантов интервалов ее изменения и значения этой функции, а таблица 2 - аргументы значений $${\widehat{с}}_{ij}$$ функции распределения $$F_{\hat{c}}{}_{ij}\left(c\right)$$ случайной величины $$\hat{c}$$ для различных вариантов интервалов ее изменения и значения этой функции.

На таблице 3 представлен порядок получения оценки показателей экономической эффективности процесса управления сложными системами. Из этой таблицы видно, что второй вариант является наиболее выгодным, поскольку обеспечивает наибольшее значение W_y=0,665.

Технический результат достигается тем, что устройство для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами содержит первую, вторую, третью и четвертую группы входных регистров, каждая из которых состоит из n×m элементов, пятую и шестую группы входных регистров, каждая из которых состоит из n элементов, первую и вторую группы запоминающих устройств (ЗУ), каждая из которых состоит из n×m элементов, первую и вторую схемы совпадения, каждая из которых состоит из n×m элементов, первую и вторую группы элементов ИЛИ, каждая из которых состоит из n элементов, группы блоков вычитания, блоков умножения, входных регистров и блоков индикации, каждая из которых состоит из n элементов, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов (РИ), тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы РИ - со входами записи соответственно первой, второй, пятой, третьей, четвертой и шестой групп входных регистров, седьмой, восьмой и девятый выходы - с входами считывания соответственно шестой, четвертой и третьей групп входных регистров, десятый выход - с входами записи второй группы ЗУ, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый выходы - с входами считывания соответственно пятой, второй и первой групп входных регистров, четырнадцатый выход - с входами записи первой группы ЗУ, пятнадцатый и шестнадцатый выходы - с входами соответственно записи и считывания группы выходных регистров, информационные входы первой и третьей групп входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения соответственно $$F_{\hat{\partial }}{}_{ij}(\partial )$$ и $$F_{\hat{c}}{}_{ij}\left(c\right)$$ , характеризующие функции распределения случайных величин $$\hat{\partial }$$ дохода и $$\hat{c}$$ стимулирования, информационные входы второй и четвертой групп входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения соответственно ∂_ij и c_ij, характеризующие значения аргументов функцией распределения, поступающих на информационные входы соответственно первой и третьей групп входных регистров, информационные входы пятой и шестой групп входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения соответственно $${\hat{\partial }}_i$$ и $${\hat{c}}_i$$ , характеризующие случайные величины, округленные до ближайших значений ∂_ij и c_ij соответственно величины дохода и стимулирования для i-ых вариантов, выходы каждого элемента первой и третьей групп входных регистров подключены к информационным входам соответственно первой и второй групп ЗУ, входы считывания которых соединены с выходами соответственно первой и второй групп схем совпадения, первые входы которых подключены к выходам соответственно второй и четвертой групп входных регистров, а вторые входы - к выходам соответственно пятой и шестой групп входных регистров, выходы каждого с первого по m-ый элементов каждой с первой по n-ую строку первой и второй групп ЗУ соединены с первого по m-ый входами с первого по n-ый элементов соответственно первой и второй групп элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входам группы блоков вычитания и к первым входам группы блоков умножения, вторые входы которой соединены с выходами группы блоков вычитания, а выходы - с информационными входами группы выходных регистров, выходы которых подключены к входам группы блоков индикации.

На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами (для ликвидации громоздкости связи между РИ и управляющими входами соответствующих блоков показаны не полностью, а обозначены путем нумерации входов и выходов); на фиг.3 изображена циклограмма работы заявленного устройства (по оси ординат обозначены номера выходов РИ, а по оси абсцисс - число тактов), причем длительность различных вычислительных операций (вычитание - один такт, умножение - восемь тактов) - в верхней части фиг.3.

Устройство для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами (фиг.1 и 2) содержит первую 1, вторую 2, третью 3 и четвертую 4 группы входных регистров, каждая из которых состоит из n×m элементов, пятую 5 и шестую 6 группы входных регистров, каждая из которых состоит из n элементов, первую 7 и вторую 8 группы ЗУ, каждая из которых состоит из n×m элементов, первую 9 и вторую 10 схемы совпадения, каждая из которых состоит из n×m элементов, первую 11 и вторую 12 группы элементов ИЛИ, каждая из которых состоит из n элементов, группы блоков 13 вычитания, блоков 14 умножения, выходных регистров 15 и блоков 16 индикации, каждая из которых состоит из n элементов, генератор 17 тактовых импульсов и РИ 18.

Наличие одного входа у каждого элемента группы 13 блоков вычитания объясняется тем, что в качестве уменьшаемого здесь фигурирует постоянное число, равное единице, которое «зашито» в каждом элементе группы 13.

Устройство для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами работает следующим образом (фиг.1 и 2.). На информационные входы каждого элемента первой 1, второй 2 и пятой 5 групп входных регистров засылаются значения соответственно функции распределения $$F_{\hat{\partial }}{}_{ij}(\partial )$$ случайного $$\hat{\partial }$$ дохода, аргументов ∂_ij этой функции и случайной величины $${\hat{\partial }}_i$$ , округленной до ближайшего значения ∂_ij. При этом управляющие сигналы на входы записи группы 1, 2 и 5 подаются соответственно с первого, второго, третьего выходов РИ 18, темп работы которого задается генератором 17 тактовых импульсов.

На информационные входы каждого элемента третьей 3, четвертой 4 и шестой 6 групп входных регистров направляются значения соответственно функции распределения $$F_{\hat{c}}{}_{ij}\left(c\right)$$ случайного $$\hat{c}$$ стимулирования, аргументов c_ij этой функции и случайной величины $${\hat{c}}_i$$ , округленной до ближайшего значения c_ij. В данной ситуации управляющие сигналы на входы записи групп 3, 4 и 6 засылаются соответственно с четвертого, пятого и шестого выходов РИ 18.

По управляющим сигналам с девятого и тринадцатого выходов РИ 18 на входы считывания соответственно третьей 3 и первой 1 групп входных регистров величины $$F_{\hat{c}}{}_{ij}\left(c\right)$$ и $$F_{\hat{\partial }}{}_{ij}(\partial )$$ подаются на информационные входы соответственно второго 8 и первого 7 ЗУ. Управляющие сигналы на запись направляются на входы записи этих ЗУ соответственно с десятого и четырнадцатого выходов РИ 18. По управляющим сигналам с седьмого и одиннадцатого выходов РИ 18 на входы считывания соответственно шестой 6 и пятой 5 групп входных регистров значений $${\hat{c}}_i$$ и $${\hat{\partial }}_i$$ , округленные до ближайших величин c_ij и ∂_ij, засылаются на вторые входы каждого элемента i-ой строки соответственно второй 10 и первой 9 групп схем совпадения. При подаче управляющих сигналов с восьмого и двенадцатого выходов РИ 18 на входы считывания соответственно четвертой 4 и второй 2 групп входных регистров значения c_ij и ∂_ij направляются на первые входы элементов соответственно второй 10 и первой 9 групп схем совпадения. Если имеет место равенство c_ij и $${\hat{c}}_i$$ , а также ∂_ij и $${\hat{\partial }}_i$$ , то на выходе элементов групп 10 и 9 появятся управляющие сигналы, которые подаются на входы считывания соответственно второй 8 и первой 9 групп ЗУ. Следовательно, с выходов этих групп одно из m значений функций распределения, характеризующих искомые значения вероятностей P_ci и P_∂i, направляются на один из m входов каждого из n элементов соответственно второй 12 и первой 11 групп элементов ИЛИ.

С выходов первой группы 11 элементов ИЛИ значения P_∂i засылаются на входы группы 13 блоков вычитания, с выходов которой величины 1-P_∂i подаются на вторые входы группы 14 блоков умножения. На первые входы этой группы с выходов второй группы 12 элементов ИЛИ направляются значения вероятности P_ci. Таким образом, с выходов группы 14 значения W_yi, определяемые по формуле (1), засылаются на информационные входы группы 15 выходных регистров. При этом управляющие сигналы на входы записи группы 15 подаются с пятнадцатого выхода РИ 18. По управляющему сигналу на входы считывания группы 15 выходных регистров с шестнадцатого выхода РИ 18 значения экономической эффективности W_yi процесса управления сложными системами направляются на входы группы 16 блоков индикации. Представленные наглядные отображения W_yi позволяют выбрать вариант дохода и стимулирования, соответствующий максимальному значению экономической эффективности процесса управления сложными системами. Порядок функционирования блоков устройства представлен на циклограмме его работы (фиг.3).

Таким образом, технический результат достигается не за счет математического аппарата, а путем использования технических средств (блоков и элементов), упомянутых в процессе описания работы устройства, осуществляющего повышение качества процесса управления за счет выбора рационального варианта вероятностных характеристик дохода управляющей системы и объема стимулирования подчиненных элементов этой системы. Предложенное устройство позволяет также расширить арсенал технических средств.

Промышленная применимость изобретения обосновывается тем, что оно может быть использовано в разных областях (отраслях) при расчетах, связанных с выбором рационального варианта процесса управления сложными системами.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами. Техническим результатом является повышение надежности процесса управления, а также расширение арсенала технических вычислительных средств. Устройство содержит группы входных регистров, группы запоминающих устройств, группы схем совпадения, группу элементов ИЛИ, группы блоков вычитания, блоков умножения, выходных регистров и блоков индикации, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов. 3 ил., 3 табл.

Устройство для оценки экономической эффективности процесса управления сложными системами, содержащее первую, вторую, третью и четвертую группы входных регистров, каждая из которых состоит из n×m элементов, пятую и шестую группы входных регистров, каждая из которых состоит из n элементов, первую и вторую группы запоминающих устройств (ЗУ), каждая из которых состоит из n×m элементов, первую и вторую схемы совпадения, каждая из которых состоит из n×m элементов, первую и вторую группы элементов ИЛИ, каждая из которых состоит из n элементов, группы блоков вычитания, блоков умножения, входных регистров и блоков индикации, каждая из которых состоит из n элементов, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов (РИ), тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы РИ - со входами записи соответственно первой, второй, пятой, третьей, четвертой и шестой групп входных регистров, седьмой, восьмой и девятый выходы - с входами считывания соответственно шестой, четвертой и третьей групп входных регистров, десятый выход - с входами записи второй группы ЗУ, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый выходы - с входами считывания соответственно пятой, второй и первой групп входных регистров, четырнадцатый выход - с входами записи первой группы ЗУ, пятнадцатый и шестнадцатый выходы - с входами соответственно записи и считывания группы выходных регистров, информационные входы первой и третьей групп входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения соответственно $$F_{\stackrel{\wedge }{\partial }ij}(\partial )$$ и $$F_{\stackrel{\wedge }{c}ij}(c)$$ , характеризующие функции распределения случайных величин $$\stackrel{\wedge }{\partial }$$ дохода и $$\stackrel{\wedge }{c}$$ стимулирования, информационные входы второй и четвертой групп входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения соответственно ∂_ij и c_ij, характеризующие значения аргументов функцией распределения, поступающих на информационные входы соответственно первой и третьей групп входных регистров, информационные входы пятой и шестой групп входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения соответственно $${\stackrel{\wedge }{\partial }}_i$$ и $${\stackrel{\wedge }{c}}_i$$ , характеризующие случайные величины, округленные до ближайших значений ∂_ij и c_ij соответственно величины дохода и стимулирования для i-ых вариантов, выходы каждого элемента первой и третьей групп входных регистров подключены к информационным входам соответственно первой и второй групп ЗУ, входы считывания которых соединены с выходами соответственно первой и второй групп схем совпадения, первые входы которых подключены к выходам соответственно второй и четвертой групп входных регистров, а вторые входы - к выходам соответственно пятой и шестой групп входных регистров, выходы каждого с первого по m-ый элементов каждой с первой по n-ую строку первой и второй групп ЗУ соединены с первого по m-ый входами с первого по n-ый элементов соответственно первой и второй групп элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входам группы блоков вычитания и к первым входам группы блоков умножения, вторые входы которой соединены с выходами группы блоков вычитания, а выходы - с информационными входами группы выходных регистров, выходы которых подключены к входам группы блоков индикации.