ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ

Полезная модель относится к общим средствам управления, а именно, к автоматизированным системам управления и может использоваться для управления региональной структурой.
Известна система автоматического управления, описанная в одноименном св. РФ №18110 по кл. G 09 В 19/00, з. 10.11.2000, oп. 20.05.01.
Известная система содержит блок программного управления, n датчиков постоянного контроля, объект управления, технологические исполнительные механизмы, блок релейного коммутатора, источник питания, бок ситуационного управления, состоящий из блока принятия решений, блока постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), блока оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), блока хранения эталонных ситуаций, причем первые выходы блока программного управления связаны с первыми входами блока релейного коммутатора и блока принятия решений, первые выходы датчиков постоянного контроля связаня со вторыми входами блока релейного коммутатора, первые выходы объекта управления связаны с третьими входами блока релейного коммутатора, первые выходы которого связаны с первыми входами технологических исполнительных механизмов, а вторые его выходы связаны с первыми входами блока принятия решений, который связан двухсторонними связями с блоком ПЗУ, блоком ОЗУ, блоком хранения эталонных ситуаций, первые его выходы связаны с первыми входами блока программного управления, вторые его входы - с первыми входами источника питания, первые выходы источника которого связаны с четвертыми входами блока релейного коммутатора.
Недостатком известной системы являются ее ограниченные функциональные возможности.
Известна автоматизированная система управления муниципальной структурой, описанная в одноименном св. РФ №20862 по кл. G 09 B 19/00, з. 17.07.2001, oп. 20.11.2001.
Известная система характеризуется наличием базы данных, содержащей информацию по администрации района, базы данных, содержащей информацию по управляющим компаниям, базы данных, содержащей информацию по обслуживающим предприятиям, базы данных, содержащей информацию по предприятиям связи и телекоммуникациям,
базы данных, содержащей информацию по транспортным и дорожным предприятиям, базы данных, содержащей информацию по финансовым учреждениям, базы данных, содержащей информацию по инженерным и энергетическим службам, базы данных, содержащей информацию по предприятиям производственной сферы, базы данных, содержащей информацию по предприятиям торговли, общественного питания, бытового обслуживания, базы данных, содержащей информацию по учреждениям народного образования, здравоохранения, культуры и спорта, базы данных, содержащей информацию о населении, базы данных, содержащей данные геоинформационной системы, причем все указанные базы данных выполнены на материальном носителе с возможностью взаимодействия как между собой, так и с базой данных вышестоящих властных структур.
Недостатком известной системы являются ее ограниченные функциональные возможности, и низкая эффективность, т. к. предполагается лишь взаимодействие баз данных между собой, но отсутствует обратная связь по отработке информации.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение ее функциональных возможностей и повышение эффективности системы, за счет отработки обратной связи.
Поставленная задача решается тем, что в интегрированной системе управления региональной структурой, характеризуемой наличием баз данных, содержащих информацию по региональным экономическим субъектам, в т.ч. по предприятиям связи и телекоммуникаций, транспортным и дорожным предприятиям, по финансовым учреждениям, инженерным и энергетическим службам, информацию по предприятиям производственной сферы, а также информацию о населении, данные геоинформационной системы, причем все указанные базы данных выполнены на материальном носителе с возможностью взаимодействия как между собой, так и с базой данных вышестоящих властных структур, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, тем, что все базы данных региональных экономических субъектов объединены в интегрированный банк данных, в системе задействован информационно-аналитический блок органов управления для получения данных и метаданных о региональных экономических субъектах, состоящий из отдельных информационно-аналитических модулей, имеется региональная вычислительная сеть из принадлежащих каждому из региональных экономических субъектов автоматизированных системных блоков, каждый из которых является самостоятельной информационной единицей, работающей на интегрированном банке данных, причем каждый из блоков характеризуется наличием устройства ввода информации, устройства графического
вывода информации на бумагу, дисплея, модема, репрограммируемого запоминающего устройства, а жесткие диски автоматизированных системных блоков выполнены с возможностью резервирования данных, при этом в систему введены дополнительно устройство выборки метаданных, устройство выборки данных, блок формирования системных показателей мониторинга, блок формирования критериев оценки, блок формирования системных показателей оптимизации, блок формирования критериев оптимизации и блок задания управляющего воздействия, а также устройство ранжирования показателей, устройство оценки состояния регионального экономического субъекта, устройство решения задачи оптимизации, устройство задания режимов, устройство хранения эталона ситуации, устройство подготовки решений, блок поиска и добавления эталонной ситуации и блок принятия решения, при этом выходы системных блоков региональных экономических субъектов связаны со входами соответствующих им баз данных интегрированного банка данных, другие входы баз данных подключены к выходам информационно-аналитических модулей, а выходы баз данных соединены со входами устройства выборки данных и устройства выборки метаданных, выходы которого связаны соответственно со входами блока формирования системных показателей мониторинга и блока формирования системных показателей оптимизации, входы блока формирования критериев оценки и блока формирования критериев оптимизации соединены соответственно с выходами устройства хранения критериев оценки и устройства хранения критериев оптимизации, выход блока формирования системных показателей мониторинга через устройство ранжирования показателей соединен со входом устройства оценки состояния регионального экономического субъекта, вторым входом подключенного к выходу блока формирования критериев оценки, а выходом - к одному из входов устройства подготовки решений, выход блока формирования системных показателей оптимизации и выход блока формирования критериев оптимизации соединены со входами устройства решения задачи оптимизации, подключенного выходом к другому из входов устройства подготовки решений, одним выходом соединенного с входом блока принятия решения, третьим входом - со входом устройства задания режимов, подключенного выходами соответственно к входу блока формирования критериев оценки, входу блока формирования критериев оптимизации, и входу блока задания управляющего воздействия, выход устройства хранения управляющих воздействий подключен к входу блока задания управляющего воздействия, соединенного выходом со вторым блоком принятия решения, устройство хранения эталона ситуации входом и
выходом связано соответственно с выходом и входом блоком поиска и добавления эталонной ситуации, связанного входом и выходом с устройством подготовки решений, а выход блока принятия решения подключен к входу системного блока соответствующего регионального экономического субъекта.
Объединение баз данных всех региональных экономических субъектов (РЭС) в единый интегрированный банк данных при задействовании в системе информационно-аналитического блока метаданных органов управления и наличии единой региональной вычислительной сети в виде системных блоков при введении в систему дополнительно блока формирования системных показателей мониторинга, характеризующих состояние РЭС, устройства ранжирования показателей и устройства оценки состояния РЭС путем сравнения показателей со сформированными критериями оценки, а также блока формирования системных показателей оптимизации и блока формирования критериев оптимизации, связанных с устройством решения задачи оптимизации путем сравнения характеристик и критериев оптимизации, а также блока задания управляющего воздействия в совокупности с наличием в ней устройств хранения указанных соответствующих критериев, в также устройства задания режимов и устройства хранения эталона ситуации и блока поиска и добавления эталонной ситуации и связанного с ним и с устройствами оценки состояния РЭС и устройства решения задачи оптимизации устройства подготовки решений дает возможность подготовить в зависимости от оценки состояния и обстоятельств возможные пути решения проблемы и принять решение по оптимизации состояния соответствующего РЭС и воздействия на него через его системный блок с целью оптимизации его состояния с помощью управляющих воздействия и выбранного решения по оптимизации, отработать РЭС это решение, обеспечивая реальное управление объектом, расширяя функциональные возможности системы, повышая эффективность за счет технического результата - отработки воздействия по сигналу обратной связи.
Заявляемая система обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как объединение баз всех хозяйствующих субъектов в интегрированный банк данных, задействование информационно-аналитического блока метаданных органов управления, наличие единой региональной вычислительной сети, введение устройств выборки данных и метаданных, а также блока формирования системных показателей мониторинга, блока формирования критериев оценки, блока формирования системных показателей оптимизации и блока формирования критериев оптимизации, блока задания управляющего воздействия, а
также устройства ранжирования показателей, устройства оценки состояния РЭС, устройства решения задачи оптимизации, устройства подготовки решений, блока принятия решения, устройств хранения критериев оценки, критериев оптимизации, управляющих воздействий, эталона ситуации, а также устройства задания режимов и блока поиска и добавления эталонной ситуации, соединенных между собой указанным выше образом, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемая система может найти применение для управления отраслями региона, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая интегрированная система управления региональной структурой иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг.1 - функциональная схема интегрированной системы управления региональной структурой;
- фиг.2 - функциональная схема устройства оценки состояния регионального экономического субъекта;
- фиг.3 - функциональная схема устройства ранжирования;
- фиг.4 - функциональная схема устройства подготовки решений;
- фиг.5 - функциональная схема выполнения устройства задания режимов и его связей с другими узлами системы.
Интегрированная система управления региональной структурой (фиг.1) содержит 1...N системных блоков 1 региональных экономических субъектов, связанных с 1...N базами 2 данных, информационно-аналитический блок 3 метаданных, устройство 4 выборки метаданных, устройство 5 выборки данных, блок 6 формирования системных показателей мониторинга, блок 7 формирования системных показателей оптимизации, блок 8 формирования критериев оптимизации, блок 9 формирования критериев оценки, блок 10 задания управляющего воздействия, устройство 11 ранжирования показателей, устройство 12 решения задачи оптимизации, устройство 13 оценки состояния РЭС, устройство 14 задания режимов, устройство 15 хранения эталона ситуации, устройство 16 хранения критериев оптимизации, устройство 17 хранения критериев оценки, устройство 18 хранения управляющих воздействий, блок 19 поиска и добавления эталонных ситуаций, устройство 20 подготовки решений и блок 21 принятия решения. При этом выходы системных блоков 1 соединены с входами баз 2 данных, другие входы которых связаны с выходами информационно-аналитического блока 3 метаданных, образуя в совокупности интегрированный банк данных. Входы устройств 4 и 5 выборки метаданных и данных соединены с выходами интегрированного банка
данных, причем выходы устройства 4 выборки метаданных подключены соответственно к входу блока 6 формирования системных показателей мониторинга и блока 7 формирования системных показателей оптимизации, выходы которых подключены соответственно к входам устройства 11 ранжирования показателей и устройства 12 решения задач оптимизации. Выходы устройства 5 выборки данных соединены соответственно с входами устройства 12 решения задачи оптимизации и устройства 13 оценки состояния РЭС, соединенного вторым входом с выходом устройства 11 ранжирования показателей, а выходы устройств 12 и 13 связаны соответственно со входами устройства 20 подготовки решений, один из входов которого подключен к выходу устройства 14 задания режимов, соединенного другими выходами соответственно со входами блока 8 формирования критериев оптимизации, блока 9 формирования критериев оценки, блока 10 задания управляющего воздействия. Выходы устройств 16 и 17 соединены соответственно со входами блока 8 формирования критериев оптимизации и блока 9 формирования критериев оценки, связанных выходами соответственно со входами устройства 12 решения задачи оптимизации и устройства 13 оценки состояния РЭС. Выход устройства 18 хранения управляющих воздействий соединен со входом блока 10 задания управляющего воздействия, подключенного выходом к входу блока 21 принятия решения, соединенного вторым входом с выходом устройства 20 подготовки решений, а выходом - со входом одного из системных блоков РЭС. Устройство 15 хранения эталона ситуации взаимосвязано входом-выходом с блоком 19 поиска и добавления эталонной ситуации, который, в свою очередь взаимосвязан входом-выходом с устройством 20 подготовки решений.
Назначение и выполнение узлов и блоков системы следующее.
1
Системные блоки 1...N предназначены для ввода и вывода информации о хозяйствующем субъекте, обмена информацией с другими блоками, и ее хранения. Они характеризуются наличием устройства ввода информации, устройства графического вывода информации на бумагу, дисплея, модема, репрограммируемого запоминающего устройства, а жесткие диски автоматизированных системных блоков выполнены с возможностью резервирования данных, и представляют собой персональные компьютеры.
Информационно-аналитический блок 3 состоит из отдельных информационно-аналитических модулей и предназначен для хранения данных и метаданных типа названия показателей, единиц измерения, алгоритма обработки, источников
информации, предельных значений, дополнительных условий верификации и т.п. Информационно-аналитические модули, образующие его, принадлежат органам управления - таким как налоговые органы, различные фонды (пенсионный, медицинского страхования, и т.п.) средства массовой информации и т.п. Хранящаяся в них информация также может относиться к РЭС, однако характеризует их с других ракурсов.
Устройство 4 выборки метаданных служит для выбора необходимых метаданных для системных показателей мониторинга или системных показателей оптимизации из информационно-аналитического блока 3 данных и метаданных и представляет собой, в частности, компьютер с клавиатурой, устройствами ввода и вывода информации и дисплея.
Устройство 5 выборки данных предназначено для выбора данных о РЭС и представляет собой, в частности, компьютер с клавиатурой, устройствами ввода и вывода информации и дисплея.
Блок 6 формирования системных показателей мониторинга, блок 7 формирования системных показателей оптимизации, блок 8 формирования критериев оптимизации, блок 9 формирования критериев оценки и блок 10 задания управляющего воздействий служат для формирования выбранных систем показателей и критериев конструктивно представляют собой микроконтроллеры для управления выводом и хранением информации со связью через интерфейсы с внешними устройствами и могут быть выполнены, например, на микросхеме РСВ80С552-5-16Н.
Устройство 11 ранжирования показателей (фиг.3) предназначено для определения ранга показателей и содержит, в частности, элемент И, блок памяти рангов, устройство сравнения, а также группу информационных входов и выход.
Устройство 12 служит для оценки условий оптимизации и состоит, например, из последовательно соединенных узла ввода эталона (схемы И) с блока 8 формирования критериев оптимизации, микропроцессора и устройства сравнения, выход которого является выходом устройства.
Устройство 13 оценки состояния регионального экономического субъекта (фиг.2) служит для качественного определения экономического состояния хозяйствующего субъекта и состоит, например, из последовательно соединенных узла ввода эталона (схемы И) (с блока 9 формирования критериев оценки), микропроцессора и устройства сравнения, выход которого является выходом устройства.
Блок 14 задания режимов служит для обеспечения поступления критериев оценки
состояния и критериев оптимизации на блоки 5 и 7 формирования этих критериев и представляет собой компьютер с клавиатурой.
Устройства 16 и 17 служат для хранения соответственно критериев оптимизации и оценки состояния РЭС и представляют собой, в частности, постоянное запоминающее устройство, например на микросхеме 27С256-120. Устройства 15 и 18 предназначены соответственно для хранения характеристики эталона ситуации и хранения управляющих воздействий и представляют собой оперативное запоминающее устройство, и выполнены, например, на микросхеме DS 1642-120.
Блок 19 поиска и добавления эталонных ситуаций предназначен для обеспечения подбора сходных возможных ситуаций и поступления их характеристик на устройство 15 хранения эталонных ситуаций., откуда по команде с устройства 14 задания режимов эти характеристики, соответствующие сложившейся ситуации, через блок 19 поступят с устройства 15 на блок 20 подготовки решений. Блок 19 может представлять собой персональный компьютер, подключенный к локальной сети для возможности подбора и накопления характеристик возможных ситуаций.
Блоки 14 и 19 конструктивно представляют собой микроконтроллер для управления выводом и хранением информации со связью через интерфейс с внешними устройствами и могут быть выполнены, например, на микросхеме РСВ80С552-5-16Н.(см.фиг.5).
1
Блок 20 подготовки решений (фиг.4) служит для подготовки решений на основе оценки состояния РЭС, критериев оптимизации и характеристик эталонной ситуации. Он состоит, например, из 4-х элементов И на три входа, и элемента ИЛИ на 4 входа, а также имеет группу входов 1-1N и выход, который соединен с блоком 21 принятия решения.
Интегрированная система управления региональной структурой работает следующим образом.
Создают областные базы данных, содержащие информацию по региональным экономическим субъектам, в том числе, обслуживающим предприятиям, предприятиям связи и телекоммуникациям, транспортным и дорожным предприятиям, инженерным и энергетическим службам, информацию по предприятиям производственной сферы, а также информацию о населении, данные геоинформационной системы. В базу данных входит данные по себестоимости, планам по прибыли, сметам расхода, тарифам, прейскурантам, договорам, счетам, тарифным разрешениям, платежным документам, отчетным документам, о выпуске продукции, конъюнктуре рынка, условиям поставок,
ценам и их динамике, по прогнозу и т.п. Создают также региональную вычислительную сеть из системных блоков, принадлежащих отдельным региональным экономическим субъектам,
Из системного блока 1 отдельного регионального экономического субъекта информация о нем - его финансовом, производственном, экономическом состоянии поступает в интегрированный банк 2 данных, откуда через устройство 4 выборки метаданных отобранная информация подается соответственно на блок 6 формирования системных показателей мониторинга и блок 7 формирования системных показателей оптимизации, а через устройство 5 выборки данных - на устройство 12 решения задачи оптимизации и устройство 13 оценки состояния РЭС. Выбранные по степени важности показатели с выхода устройства 11 ранжирования подаются на устройство 13 оценки состояния регионального экономического субъекта, куда поступают такие же данные с базы данных 2 системного блока 1 через устройство 5 выборки и критерии оценки с блока 9 формирования для сравнения. Команда на формирование критериев оценки и оптимизации поступает с устройства 14 задания режимов через устройства 16 и 17 хранения по команде оператора. Результаты сравнения оценки состояния и задачи оптимизации поступают на устройство 20 подготовки решений Одновременно в устройство 12 решения задачи оптимизации поступают для сравнения системные показатели оптимизации с блока 7, выбранные из информационного банка 2 данных, и критерии оптимизации с выхода блока 8, куда они поступили по команде оператора через устройство 14 задания режимов из устройства 16 хранения. Результаты сравнения также поступают на входы устройства 20 подготовки решений, куда подаются характеристики эталонных ситуаций из устройства 15 хранения через блок 19 по команде оператора через устройство 14 задания режимов, и где уже присутствуют результат оценки состояния РЭС с устройства 13 и результат оценки оптимизации с выхода устройства 12. Выбранное в блоке 20 решение поступает на блок 21 принятия решений, куда подается также сигнал с выхода блока 10 задания управляющего воздействия через устройство 14 задания режимов и устройство 18 хранения управляющих воздействий. Принятое решение с выхода блока 21 подается на вход системного блока 1. Информация о изменившемся после поступления названных сигналов состояние хозяйствующего субъекта с системного блока 1 снова поступает на устройство 13 оценки, где сравнивается с критериями оценки, и результаты сравнения снова поступают на блок 20 подготовки решений для контроля выполнения задачи управления; сведения о возможных решениях в сложившейся ситуации с блока
20 также подаются на блок 19 поиска и добавления эталонных ситуаций.
Работа блоков системы обеспечивается функциональным программным обеспечением, включающим экспертные системы, назначение, выполнение и использование которых подробно описано, в частности, в книге И.К.Корнеева и Машурцева В.А. «Информационные технологии в управлении», а также в Справочнике «Искусственный интеллект» кн. 1 «Системы общения и экспертные системы», под ред. Попова Э.В., М., «Радио и связь», 1990 г. и в книге Таунсенда К и Фохта Д. «Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ» М., «Финансы и статистика», 1990.
Критериями оценки могут служить, в частности, следующие показатели:
- объем промышленной продукции с учетом оценки объемов скрытой и неформальной экономики;
- балансовая прибыль;
- затраты на производство и реализацию продукции, работ и услуг;
- рентабельность основной деятельности;
- доля прибыльных в общем количестве предприятий;
- кредиторская и дебиторская задолженность;
- доля населения с доходами ниже прожиточного минимума;
- уровень регистрируемой безработицы (к трудоспособному населению);
- число забастовок, количество участников забастовок, материальный ущерб.
Оптимизационными критериями могут являться:
I группа - Прибыльность хозяйственной деятельности:
1. Чистая рентабельность предприятия K1=Pz/V, где Pz - чистая прибыль, V - валюта баланса;
2. Рентабельность собственного капитала К2=Pz/Ss, где Pz - чистая прибыль, Ss - собственные средства;
3. Рентабельность производственных фондов К3=Pz/Pf, где Pz - чистая прибыль, Pf - производственные фонды:
4. Рентабельность продаж К4=Pz/Vp, где Pz - чистая прибыль, Vp - выручка от реализации.
II группа- Деловая активность.
5. Отдача всех активов (коэффициент деловой активности) К5=Vp/V, где Vp - выручка от реализации, V - валюта баланса.
6. Фондоотдача К6=Vp/Os, где Vp - выручка от реализации. Os - основные средства.
7. Оборачиваемость запасов К7=Sp/Z, где Sp - себестоимость реализуемой продукции, Z - запасы.
8. Оборачиваемость дебиторской задолженности К8=Vk/D, где Vk - выручка от реализации в кредит, D - дебиторская задолженность.
9. Оборачиваемость кредиторской задолженности К=Sp/Kr, где Sp - себестоимость реализуемой продукции. Кr - кредиторская задолженность.
III группа - Ликвидность.
10. Текущий коэффициент ликвидности К10=Та/То, где Та - текущие активы, То - текущие обязательства.
11. Критический момент ликвидности К11=F/To, где F - денежные средства и краткосрочные финансовые вложения. То - текущие обязательства.
IV группа - Финансовая устойчивость.
12. Коэффициент маневренности K12=S/Ss, где S - собственные оборотные средства, Ss - собственные средства.
13. Коэффициент автономии К13=Ss/V, где Ss - собственные средства, V - валюта баланса.
14. Обеспечение запасов собственными оборотными средствами K14=S/Z, где S - собственные оборотные средства, V - запасы.
Управляющие воздействия находятся в прерогативе органов власти и могут представлять собой, в частности:
- тарифы на электроэнергию, транспорт; и др.;
- собираемость налогов в регионе {N min, N max};
- ставки и виды налогов, определяемых местными органами управления;
- таможенные и иные пошлины;
- инвестиции из областного бюджета в производство и другие сферы деятельности предприятий {I min, I max};
- средний уровень заработной платы в промышленности {Z min, Z max};
- величина прожиточного минимума.
Характеристиками эталонной ситуации могут быть следующие:
- успешное функционирование РЭС;
- нормальное функционирование РЭС;
- плохое функционирование РЭС;
- кризисное состояние РЭС.
Условный пример.
В регионе имеется производственный комплекс по производству ферросплавов.
Как известно, данное производство является весьма энергоемким. В регионе произошло повышение тарифов на электроэнергию.
Анализируются такие системные хозяйственные показатели как объем промышленной продукции, балансовая прибыль, рентабельность основной деятельности, кредиторская и дебиторская задолженность. Анализ показал, что повышение тарифов на электроэнергию привело к повышению себестоимости продукции, что снижает рентабельность основной деятельности предприятия. Оптимизационными критериями в данном случае могут стать прибыльность хозяйственной деятельности и деловая активность предприятия. Эталонная ситуация на данном этапе может рассматриваться как плохое функционирование комплекса. Управляющими воздействиями могут быть:
а) снижение тарифов на электроэнергию для данного комплекса как временная мера в краткосрочный период;
Как более эффективные и долговременные воздействия могут быть применены следующие мероприятия:
б) инвестиции в данный комплекс для создания собственного источника электроэнергии;
в) внедрение энергосберегающих технологий.
Таким образом, своевременное вмешательство в управление производственным комплексом позволило предотвратить ухудшение и возможную кризисную ситуацию данного производства.
В сравнении с прототипом заявляемая система является более эффективной и имеет более широкие функциональные возможности.