авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Моделирование и исследование эффективности информационных процессов оказания государственных услуг федеральными органами исполнительной власти

-- [ Страница 2 ] --

Структура и объем диссертации.

Работа изложена на 180 страницах основного текста, состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 180 наименований, содержит 4 таблицы, 30 рисунков, 20 фотографий, 2 приложения.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы количественного обоснования проектных решений в ходе создания информационных систем Служб, определена цель и сформулированы решаемые в работе задачи. Перечислены научные результаты, полученные при выполнении работы, показаны практическая ценность, апробация работы, внедрение результатов. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе (§1.1.) проведен анализ перечня задач, решаемых Службами в ходе своей деятельности по оказанию государственных услуг. Показано, что классы информационных задач по обработке запросов на оказание государственных услуг практически идентичны во всех Службах и отличаются только семантикой конкретных услуг. Это дает возможность распространить результаты, полученные на примере Рособрнадзора, на все другие Службы.

В §1.2 показано, что информационные системы относятся к классу человеко-машинных систем, а показатели их качества должны быть разделены на две категории: показатели, характеризующие выполнение требований регламентов к процессу обслуживания и показатели, на основании которых можно принимать решение об улучшении процесса обработки заявок. Показано, что это характеристики аппаратно-программной инфраструктуры (телекоммуникационные средства, сервера баз данных, рабочие станции, системное и специальное программное обеспечение) и характеристики организационного обеспечения в части участия сотрудников в процессе обработки заявок.

В §1.3 проведен обзор методов оценки качества информационных систем. Цель обзора заключалась в решении вопроса относительно методологической базы, которая могла бы быть использована для решения поставленной в работе задачи - моделирования информационных процессов оказания государственных услуг. По результатам обзора сделаны два вывода, которые предопределили дальнейшее содержание работы. Во-первых, для оценки качества функционирования информационных систем, создаваемых для оказания государственных услуг в электронном, а также в неэлектронном видах, необходимо создавать модель функционирования информационной системы. Во-вторых, аналитическое решение задачи создания модели, если оно и возможно, не позволит с требуемой точности воспроизвести процесс обработки заявок. На примере аналитических моделей теории массового обслуживания показано, что это связано с наличием жестких ограничений на свойства входных потоков заявок и других элементов процесса обслуживания, при выполнении которых эта модель может быть построена. В обзоре задействовано более 160 источников, представленных в библиографии.

В §1.4 рассмотрены модели, построенные с использованием аппарата конечных и вероятностных автоматов, теории массового обслуживания и показано, что самым подходящим математическим аппаратом, с точки зрения понятийного аппарата и аксиоматики, является теория массового обслуживания (ТМО). Здесь же показано, что классические аналитические модели ТМО плохо приспособлены к задаче оценки информационных систем Служб. По результатам этого обсуждения сделан принципиальный вывод о том, что альтернативой математическому моделированию при исследовании сложных систем является имитационное моделирование.

В §1.5. детально рассмотрена методология имитационного моделирования применительно к системам массового обслуживания. Показано, что имеет место практически полное совпадение основных элементов информационной системы с системой массового обслуживания и сделаны выводы, которые защищаются в настоящей диссертации:

- Во-первых, для описания процесса функционирования информационной системы может быть использован понятийный аппарат ТМО, который выдержал все проверки и испытания и зарекомендовал себя с самой лучшей стороны.

- Во-вторых, все показатели качества функционирования систем массового обслуживания могут быть использованы для оценки эффективности функционирования информационных систем.

- В-третьих, в имитационной модели системы массового обслуживания можно снять практически любые ограничения, имеющие место в аналитических моделях теории массового обслуживания.

Рассмотрены и охарактеризованы системы имитационного моделирования GPSS (General Purpose Simulation System)1 и AnyLogic2, которые являются специализированными языками, предназначенными для разработки имитационных моделей систем массового обслуживания. В результате рассмотрения возможностей этих систем предпочтение отдано языку GPSS.

Во второй главе разработана концепция построения и методика применения имитационной модели функционирования информационных систем конкретной федеральной службы - Рособрнадзора.

В §2.1. поставлена задача на разработку имитационной модели. Задача состоит из двух разделов. Первый раздел - функциональный, определяет показатели, которые должны быть рассчитаны. Второй раздел - сервисный, в котором определяются требования к пользовательскому интерфейсу модели.

В §2.2 представлена формализованная постановка задачи на разработку имитационного приложения на примере произвольного интервала времени T. Допустим, что в произвольный момент времени t в систему пришел запрос. Обозначим его Zi. Допустим, что этот запрос присутствует в системе в единственном числе. Запрос Z отображается на двух множествах, заданных в качестве исходных данных. Назовем эти множества кортежами

Кортеж {R}(i) представляет собой описание траектории обслуживания i-го запроса и задается, в свою очередь, двумя множествами (или описаниями), а именно :

где K- количество приборов, обслуживающих запрос Zi. Запись кортежа в виде множества означает, что заявка должна последовательно попасть в обслуживающие приборы .

В модели должна быть предусмотрена возможность задания любой схемы прохождения заявки, соответствующей алгоритму обработки заявки. В частности, должна быть предусмотрена схема отказа в обработке заявки, заполненной заявителем некорректно. Частота появления некорректной заявки должна задаваться с помощью вероятности отказа в обработке по причине некорректности заявки.

Второе множество Q(i) можно записать в виде:

,

где - множество (кортеж), описывающее ресурсыi-го обслуживающего прибора. Индекс (i,1)- означает, что i-й запрос будет обслуживаться в 1-м обслуживающем приборе. Индекс I1, I2, … IN - означает, что для обслуживания i-го запроса необходимо иметь в первом приборе I1-ресурсов, во втором обслуживающем приборе необходимо иметь I2 – ресурсов, а переменная - это значение второго ресурса, требуемого для обслуживания в первом приборе. В общем случае в траектории обслуживания заявки может быть N- приборов.

Входной поток должен быть описан с учетом часовых поясов, так как фактор часовых поясов может оказать существенное влияние на общую картину обслуживания запросов к информационным системам Службы. В модели должно быть учтено, что поток заявок может зависеть от часовых поясов. Этот фактор необходимо учесть, так как заявки поступают в период с 1 час ночи до 19 часов этих же суток, а обслуживание заявок осуществляется с 9 часов утра до 17 часов дня этих же суток. Таким образом, при односменной работе Службы возможен значительный рост числа заявок, стоявших в очереди. И это обстоятельство в значительной степени ухудшит ситуацию с задержками в обработке заявок. В модели должен быть предусмотрен механизм, позволяющий задать односменный или круглосуточный режимы обслуживания поступающих в Службу заявок

В §2.3 рассмотрена концепция имитационной модели, и механизм продвижения процесса по оси времени. В разработанном приложении выбор способа движения по оси времени предопределен механизмом, имеющимся в языке моделирования GPSS. Этот механизм предполагает, что движение осуществляется по событиям, изменяющим состояние системы. Эта схема является традиционной для подавляющего большинства имитационных моделей. В этой схеме есть один негативный момент, заставляющий принять решение относительно детализации моделируемого процесса. Этот момент связан с тем, что модель является статистической, и в результате моделирования рассчитываются статистические оценки показателей. Для имитационных моделей такого типа время моделирования может оказаться неприемлемо большим даже для очень быстрых компьютеров. Поэтому в работе этот вопрос решается следующим образом. В ходе моделирования осуществляется динамический мониторинг и на монитор выводятся текущие значения показателей. По этим значениям исследователь может сам принять решение о завершении моделирования, если значения показателей уверенно растут (например, с течением суток очереди заявок на входе системы растет) и нет никаких предпосылок, что процесс установится. В данном случае нет необходимости ждать штатного завершения работы модели.

В §2.4 рассмотрены особенности государственных услуг (№№ 47 и 48) согласно нумерации государственных услуг в Распоряжении Правительства от 17 октября 2009 г. № 1555-р. Проведены расчеты потоков заявок на оказание услуг. Центральным элементом услуги 47 является федеральный реестр документов об образовании (ФРДО), который содержит информацию о документах об образовании государственного образца по всем уровням образования, ученые степени и звания, выданных образовательными учреждениями. Всего образовательных учреждений этих типов в РФ насчитывается около 100 тыс. Количество документов, данные о которых необходимо вносить в реестр ежегодно, посчитать сложно, но примерно 5-6 млн. документов в год. Далее, когда вся эта информация попадает в ФРДО, заинтересованные лица смогут проверить, имеется ли информация о том или ином документе в Реестре путем указания всех реквизитов документа. В ответ должен быть сгенерирован ответ: есть в Реестре сведения о документе (значит, документ выдавался) или нет. Количество таких запросов может быть достаточно велико, особенно в период сезонной активности (данные проверяют приемные комиссии, осуществляющие набор студентов). Количество запросов может быть значительным и в другие периоды, когда данные проверяют государственные органы всех уровней, избирательные комиссии, работодатели при приеме на работу, сами граждане (о своих собственных документах).

Расчеты показывают, что количество запросов, поступающих в службу в рамках услуги 47, составит примерно 56000 запросов в сутки. То есть речь идет о порядке, составляющем десятки тысяч запросов в день на оказание услуги 47. Электронное заявление на оказание услуги подается через портал государственных услуг (ПГУ). Письменное заявление на оказание услуги подается в Службу по почте или лично. Возможен поиск сведений о документе через сайт Рособрнадзора. По каждой форме проведен анализ, на основании которого был разработан моделирующий алгоритм.

В рамках оказания услуги 48 предусматривается использование личного кабинета образовательного учреждения (ОУ). ОУ использует личный кабинет системы (веб-интерфейс) для ввода сведений и проверки заявлений от абитуриентов. Для оказания Услуги 48 создается специального информационный ресурс, к которому подключены все образовательные учреждения СПО и ВПО (около 7000), осуществляющие прием абитуриентов в соответствии с утвержденным приказом Минобрнауки России порядком приема. Все эти образовательные учреждения (ОУ) в период проведения приемной компании регистрируют ВСЕ (!) поданные к ним заявления абитуриентов. Таким образом, если принять количество абитуриентов в год 1 млн., каждый имеет возможность подать документы в 5 ОУ, то получаем 5 млн. уникальных заявлений. Длительность приемной компании - 2 месяца. Для понимания критичности нагрузки по услуге 48 необходимо понимать, что ресурс должен быть всегда доступен, т.к. многие члены приемной комиссии в реальном масштабе времени проверяют данные абитуриента.

Анализ особенностей услуг 47 и 48 показывает, что и та и другая услуги представляют собой запросы на получение данных, на основании которых заявитель принимает важные, в какой-то степени судьбоносные для себя и иных лиц решения, особенно если дело касается поступления в образовательное учреждение или трудоустройства.

Третья глава посвящена разработке имитационной модели информационных систем Службы, экспериментальной оценке валидности3 модели имитируемому процессу, а также экспериментальным оценкам некоторых проектных решений в отношении характеристик аппаратно-программной инфраструктуры и процесса обработки заявок. В §3.1 рассматриваются требования к моделирующему алгоритму. По поводу валидности имитационных моделей сделаны ссылки на 17 источников, представленных в библиографии. Согласно этим источникам вопрос пригодности модели должен решаться по результатам анализа результатов моделирования и реальных данных, если они имеются. Для целого ряда применений, говоря о точности результатов моделирования, принято оперировать не абсолютными значениями показателей, а тенденциями их изменения. Этот подход следует признать обоснованным в тех случаях, когда речь идет о формулировании требований к вновь разрабатываемой информационной системе.

Показан формальный процесс, который должен содержаться в имитационной модели: если мы имеем А = {а1,а2,…,аi} - множество исходных данных, элементами аi которого являются параметры, с помощью которых можно рассчитать показатели эффективности, которые образуют множества показателей P = {P1,P2,…,Pj} и, расчет которых предусмотрен в

в модели, то каждому j-му показателю можно поставить в соответствие подмножество, образующее кортеж исходных данных для расчета j-го показателя и записать

где Fj - некоторый функционал-оператор, представляющий собой формулу, несколько формул, условия, предикативную схему и любые другие средства, с помощью которых может быть получено значение j-го показателя. На основе анализа алгоритмов обработки заявок (для примера, на рис. 1 показан алгоритм обработки заявки на оказание услуги 47) разработан моделирующий алгоритм имитационной модели.

Рис. 1. Алгоритм обслуживания заявок. Электронная форма обращения

В связи с тем, что GPSS - это система, предназначена для моделирования систем массового обслуживания (Queue-system), в моделирующем алгоритме использованы основные понятия СМО (заявка, обслуживающий прибор, ресурс). Под ресурсом, в общем случае, может пониматься все, что угодно, влияющее на характер и время обслуживания заявки. Ресурс может быть одушевленным (человек) либо неодушевленным (сервер, ПК, база данных). В любом случае ресурс должен быть описан с помощью некоторых числовых параметров, с помощью которых стало бы возможным рассчитать время обслуживания заявки в данном обслуживающем канале.

В отношении «неодушевленных» обслуживающих приборов расчет времени обслуживания заявки может быть осуществлен с помощью различных программных измерительных средств. Для «одушевленных» обслуживающих приборов с определением времени обслуживания дело обстоит намного сложнее. Так как это время может оказаться субъективной субстанцией, зависящей, в частности, от психомоторных4 особенностей специалиста, выполняющего данную операцию, а также от его отношения к своим обязанностям.

При разработке моделирующего алгоритма был использован подход, суть которого сводится к созданию типовых схем (фрагментов) обработки заявок на основе абстрагирования процесса их обработки в информационной системе. На рисунке 2 показан пример, как можно распределить процесс обслуживания между «одушевленными» и «неодушевленными» обслуживающими приборами.

 Пример распределения обслуживания-10

Рис.2. Пример распределения обслуживания заявки между «неодушевленным» и «одушевленным» обслуживающими приборами

В подразделе 3.1.1. обсуждены факторы, влияющие на точность формализации процесса обслуживания заявок, которые (факторы) подразделяется на три группы, каждая из которых имеет самостоятельное и определяющее значение. Первая группа - факторы, связанные с точностью описания входного потока заявок. Вторая группа - факторы, связанные с точностью описания траектории прохождения заявок в информационной системе. Третья группа - факторы, связанные с точностью описания собственно процесса обслуживания заявки, т.е. описанием обслуживающих каналов.

В отношении точности описания входного потока заявок показано, что вполне достаточен уровень точности, при котором заявки поступают в Службу с заданной интенсивностью (количество заявок в единицу времен). Кроме того, что других данных о потоках заявок на сегодняшний день нет, в этом случае результаты оценок будут относиться к разряду пессимистических («хуже не будет»). Это широко известный и часто применяемый в теории массового обслуживания прием.

В отношении точности описания траекторий обслуживания заявок, показано (на основе анализа алгоритмов обработки заявок), что в траектории обработки заявок, в обязательном порядке, должны быть учтены задержки, вносимые сотрудниками Службы, участвующими в обработке заявок, а также в визировании результатов обработки. Эти задержки приводят к очередям и, в ряде случаев, могут стать определяющими.

В отношении точности описания процесса обслуживания заявок, больших проблем нет, так как для оценки производительности серверов и использования ресурсов памяти существуют многочисленные методики измерений. А времена обработки заявок сотрудниками Службы можно перевести в разряд нормативных показателей. Это означает, что в ходе моделирования можно задавать их значения в каком-то объяснимом диапазоне и, тем самым, понять, как участие персонала задерживает процесс обработки.

В §3.2 проведена формализация процесса выполнения Услуг 47 и 48, определены источники возникновения заявок, определенны схемы их обработки и представлен собственно моделирующий алгоритм имитационного приложения. На рис.3 приведена схема моделирующего алгоритма.

 Рис 3. Алгоритм обслуживания заявок на-11

Рис 3. Алгоритм обслуживания заявок на оказание услуг 47 и 48



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.