Классификация ДТИПов

     В подразделе "Что такое дискретный процесс" данного раздела сайта приведена классификация дискретных процессов по трем признакам: управляемости (управляемые и неуправляемые), предсказуемости поведения (случайные и детерминированные) и продолжительности (бесконечные, ограниченные во времени и мгновенные). Основываясь на этой общей классификации дискретных процессов, разобьем класс дискретных технологических и информационных процессов (ДТИПов) на разные категории, проанализировав при этом их влияние на механизм применения ИТ АУ ДТИП.

     Прежде всего отметим, что все ДТИПы относятся к категории управляемых дискретных процессов. Это означает, что для каждого такого процесса существует возможность изменения стратегии управления, применяемой к его объектам, с целью повышения эффективности ее функционирования. Фактически ДТИП представляется в виде управляемой системы обслуживания, поскольку в этой системе предусмотрено изменение стратегии управления.

     Здесь возникает следующий вопрос: какими элементами ДТИП (параметрами его объектов, процедурами и т.п.) можно управлять? Ведь чем больше будет таких управляемых элементов, тем эффективней может оказаться синтезируемая с помощью нашей технологии стратегия управления для этого процесса.

   Рассмотрим один пример, подтверждающий сказанное. Пусть ДТИП представляет собой процесс обработки станком стационарного потока разнотипных деталей. Критерием качества здесь является величина средних в единицу времени потерь от задержек в обработке деталей, а также от отказов им в обработке. Рассмотрим два варианта задания управляемых элементов ДТИП. В первом случае допускается изменять порядок поступления деталей на станок после его освобождения от предыдущих деталей, а во втором — изменять этот порядок в любой момент времени (в том числе и в процессе обработки), а также отбрасывать любые необработанные детали. Нетрудно заметить, что в последнем случае можно будет управлять этим ДТИП с большей эффективностью, особенно тогда, когда поток поступающих деталей окажется слишком большим.

     В каждом конкретном случае набор элементов ДТИП, доступных для управления, является специфическим (индивидуальным). Поэтому нет никакого смысла составлять нам список категорий ДТИПов по признакам управления, поскольку таких категорий может быть достаточно много. В связи с этим, перечислим лишь наиболее характерные элементы ДТИП, которыми в тех или иных случаях можно управлять. К их числу относятся:

  • порядок поступления заявок (этапов обслуживания сетевых заявок) на приборы обслуживания;
  • порядок покидания системы не обслуженными полностью заявками;
  • режимы (скорости) обслуживания заявок приборами.

     Перейдем теперь к классификации ДТИПов по признаку предсказуемости поведения. Она будет такой же, как и для любых дискретных процессов (см. выше). Иными словами, по данному признаку ДТИПы делятся на две категории: случайные (вероятностные) и детерминированные. Чтобы понять, к какой из этих категорий относится рассматриваемый вами конкретный ДТИП, нужно знать те параметры и характеристики входящих в него объектов (заявок, приборов и сред), которые влияют на его функционирование. Если все они являются детерминированными, значит и процесс будет таким же. В противном случае он окажется случайным.

     В зависимости от того, является ли ДТИП случайным или детерминированным процессом, могут быть применены разные процедуры нашей технологии для решения задачи его численной оптимизации. Кроме того, выходной результат, которым является  синтезированная табличная стратегия управления (ТСУ), также будет использован по-разному. Управление случайным процессом будет происходить с помощью ситуационного диспетчера, автоматически анализирующего его текущее состояние и выводящего из ТСУ соответствующее управление.

     Для детерминированного процесса процедура управления может быть реализована не только указанным выше автоматическим способом (в режиме ситуационной диспетчеризации), но и путем формирования списка управлений или графических диаграмм. Это вызвано еще и тем обстоятельством, что при одном и том же числе фазовых состояний для двух процессов: детерминированного и случайного число фактически используемых состояний, в которые будут происходить переходы, для первого из них окажется намного меньше, чем для второго.

     Учитывая вышеизложенное, можно сделать следующие два вывода:

  • перед тем как применять технологию к некоторому ДТИП, необходимо выяснить, является ли он случайным или детерминированным;
  • если в исходном ДТИП есть некоторые случайные параметры, при искусственной замене которых на детерминированные функционирование процесса не изменится (с точки зрения величины его критерия качества), то такую замену желательно сделать по приведенным выше причинам.

Примечание. Указанную выше замену можно выполнить в случае, когда случайное время обслуживания заявки со средним его значением T заменить на фиксированное время ее обслуживания, равное T, при наличии в системе единственного прибора и отсутствии в нем прерываний обслуживания заявок. Можно легко показать, что при такой замене функционирование ДТИП останется неизменным при любой стратегии управления.

Классы ДТИПов разной продолжительности

     Классифицируем теперь ДТИПы по признаку их продолжительности. В отличие от общей классификации дискретных процессов по данному признаку (бесконечные, ограниченные во времени и мгновенные), для ДТИПов имеется одно уточнение: бесконечные процессы могут быть только стационарными. Иными словами, в зависимости от времени протекания ДТИПов они подразделяются на процессы трех классов: стационарные (процессы класса ДТИП-С), ограниченные во времени (процессы класса ДТИП-О) и мгновенные (процессы класса ДТИП-М).

     Охарактеризуем процессы данных классов, приведя для них наглядные примеры.

     Стационарным будем считать такой ДТИП, который обладает следующими тремя свойствами:

  • все его параметры и характеристики, а также применяемые управления не зависят от времени наблюдения процесса;
  • в ДТИП имеются хотя бы несколько возвратных состояний, в которые происходит регулярный переход в процессе протекания этого процесса;
  • фактическая продолжительность ДТИП должна быть достаточно большой, чтобы за это время произошли неоднократные переходы в каждое из подавляющего числа его возвратных состояний.

Приведем несколько примеров стационарных ДТИПов:
1)   процесс передачи дискретных сообщений в коммуникационной сети;
2)   процесс ремонта выходящих из строя объектов городской инфраструктуры;
3)   процесс функционирования экстренной городской службы.

     К ограниченным во времени ДТИПам относятся широко встречающиеся в реальной жизни процессы сетевого и календарного планирования. Каждый такой процесс обладает следующими двумя свойствами:

  • он длится ограниченный по величине и отличный от нуля промежуток времени;
  • он характеризуется постоянным количеством объектов (входящие и выходящие потоки заявок и приборов здесь отсутствуют).

     Ниже приведены типичные примеры ограниченных во времени ДТИПов:
1)   процесс проектировании или строительства некоторого здания;
2)   процесс создания нового изделия;
3)   обработка партии деталей группой станков.

     Под мгновенным ДТИП понимается так называемый процесс выбора вариантов, для которого фактор времени отсутствует, в связи с чем его можно считать мгновенным. В таком процессе прибором обслуживания, который предназначен для группового обслуживания заявок, является некоторый заданный вами ресурс (выделенная сумма денег, объем некоторой емкости, допустимый вес груза и т.п.), а заявками — образцы приобретаемых товаров или услуг, либо перевозимого груза, выбираемые из их заданной совокупности.

     Типичными примерами мгновенных ДТИПов являются:
1)   процесс инвестирования денежных средств в источники дохода;
2)   процесс расходования заданной суммы денег на приобретение товаров или услуг;
3)   процесс составления бюджета министерства или ведомства.