Системы обработки управленческих задач
Цель работы: определение оптимального количества компьютеров в организации при потоковой обработке управленческих задач, поступающих в случайные моменты времени, при ограниченном отказе в их обслуживании и анализ системы при смене параметров внутренней и внешней среды.
Последовательность выполнения работы
1. Сформировать на содержательном уровне условную систему, обеспечивающую достижение цели лабораторной работы, и построить структурную схему системы. Выбрать модель системы, определить её параметры и необходимые характеристики. В табличном редакторе Excel оформить таблицу с исходными данными.
2. Выбрать необходимые расчётные формулы и определить границы значений требуемых характеристик. Обеспечить наглядность полученных результатов.
3. Рассчитать три – четыре варианта изменения параметров и структуры системы, провести анализ полученных характеристик.
Примечание. При оформлении расчетов предусмотреть возможность изменения значений параметров в исходной таблице и получения результата без изменения расчетной схемы вычислений.
Методические рекомендации
1. Для отладки расчётной схемы и анализа полноты получаемых результатов целесообразно вначале использовать самую простую систему и соответствующую ей модель.
Выполнение лабораторной работы начинается с оформления шапки отчёта, где в среде Excel указывается сокращённое наименование учебной дисциплины, номер лабораторной работы, фамилия и инициалы студента, дата выполнения работы и номер варианта исходных данных (смотри рисунок 5.1).
2. В качестве примера рассмотрим организацию, имеющую несколько объединённых в сеть компьютеров. Заявки для обслуживания поступают из внешней сети по одному каналу связи и автоматически направляются к свободному в данный момент времени компьютеру. Если все компьютеры заняты, то очередная поступившая заявка выбывает из системы необслуженной, т.е. имеет отказ в обслуживании. Вероятность такого отказа характеризует качество системы обработки данных (допустимый уровень качества зависит от важности обрабатываемых заявок и величины потерь от отказа в обслуживании).
Такого рода системы относятся к классу систем массового обслуживания: в рассматриваемом случае – многоканальные, без очереди.
Очевидно, что вероятность отказа в обслуживании уменьшается при увеличении числа компьютеров в системе, но это связано с дополнительными затратами. Поэтому важно определить зависимость вероятности отказа от числа компьютеров в системе.
3. В общем случае задача формулируется следующим образом. Определить закономерность изменения надёжности системы обработки управленческих задач за счёт изменения числа элементов системы. В систему, имеющую несколько одинаковых компьютеров, поступают заявки на решение задач с интенсивностью l=3 + р N, среднее время решения задач t = 0,5+ р N часов, критерий качества управления r = 1 + 0,2 N (процентов). Коэффициент р=0,1 для N=1-10 и р=0,01 для других вариантов.
Необходимо определить вероятность отказа Ротк системы обслуживания заявок при различных значениях числа компьютеров ‘n‘ до выполнения условия Ротк (n) £ r. Решение проиллюстрировать графиком, особо выделить участок пересечения линий Ротк =f(n) и r =F(n).
Примечание. Число N определяет номер варианта и соответствует номеру студента по списку учебной группы.
Рисунок 5.1- Пример исходных данных
4. На рисунке 5.1 показаны исходные данные для одного из вариантов. Пример оформления решённой задачи представлен на рисунке 5.2.
Для углубленного анализа характеристик системы необходимо:
а) изменить (увеличить/уменьшить) интенсивность поступления заявок на 10-15-20 %, определить изменение границ качества управления системой;
б) изменить (увеличить/уменьшить) среднее время обслуживания заявок на 10-15-20 %, определить изменение границ качества управления системой;
в) дополнить систему блоком памяти для временного хранения одной (двух, трёх, …) вновь поступающей заявки при занятости всех компьютеров системы;
г) синтезировать оригинальную систему обработки данных и провести её анализ.
Рисунок 5.2 - Пример решения задачи
Отчёт представляется в виде файла с выполненными расчётами и пояснительной записки к нему с отражением исходных данных по каждому заданию, особенностей технологии решения задачи и выводов.
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ