книги из ГПНТБ / Синавина В.С. Оценка качества функционирования АСУ. (Исследование достоверности обработки информации)

днтся к ориентации на укрупненные нормативы, реко­ мендуемые в ряде литературных источников, в частно­ сти в Методических материалах по типовому составу технического задания на проектирование вычислитель­ ных центров [21], разработанных НИИ ЦСУ СССР, в которых рекомендуются следующие нормативы: по учетным и плановым задачам — ІО-5—ІО-7, по стати­ стическим задачам — ІО-5—10~6. Необходимо отме­ тить, что по результатам проведенного статистического обследования ВЦ, изложенным в предыдущей главе,

Сопоставление этих данных показывает, что факти­ ческий уровень достоверности в обследованных ВЦ значительно ниже рекомендованных нормативов, кото­ рые, правда, чрезмерно завышены- и требуют сущест­ венной корректировки.

Дальнейшее систематическое изучение частоты оши­ бок в информации, обрабатываемой в ВЦ, позволит уточнить реально приемлемую величину нормативов достоверности выходной информации ВЦ по вышеука­ занным и другим классам решаемых в ВЦ задач.

В отношении норматива достоверности выходной информации ВЦ необходимо отметить, что этот нор­ матив хотя и должен учитывать требования, описанные выше, но, с другой стороны, он является результирую­ щим нормативом, связанным с нормативами достовер­ ности по этапам технологического процесса, которые базируются на реальных возможностях каждого этапа по достижению заданной достоверности. Определяю­ щая роль норматива достоверности выходной инфор­ мации диктует требования к значениям нормативов по этапам, с тем чтобы в конечном итоге было получе­ но искомое значение норматива выходной информации. Поэтому величина норматива выходной информации должна соответствовать реальным возможностям, имеющимся -на этапах технологического процесса по достижению заданной достоверности.

■2. Структура нормативов достоверности по этапам технологического процесса обработки информации в ВЦ требует их дифференциации для более правильного ото-

Рис. 7. Схема дифференциации нормативов достоверности обработки информации

бражеиия конкретных условии обработки информации. На рис. 7 представлена возможная структура системы нормативов достоверности, обеспечивающая достаточную степень их дифференциации применительно к различным

звеном структуры нормативов. Эта структура может быть разделена на две самостоятельные части: струк­ туру нормативов для ВЦ системы ЦСУ СССР (2) и структуру нормативов для ВЦ остальных министерств и ведомств (2а). Необходимость выделения из общей системы ВЦ страны самостоятельной подсистемы ВЦ ЦСУ СССР представляется целесообразным, учитывая большой масштаб этой системы, специфику и характер

130

решаемых ею задач. Однако это не является бесспор­ ным и скорее приводится для иллюстрации того поло­ жения, что нормативы достоверности могут быть уста­ новлены для определенных групп вычислительных центров, характеризуемых общностью условий или характером решаемых задач. В настоящее время раз­ рабатывается проект создания Государственной сети вычислительных центров (ГСВЦ), который, возможно, потребует иной группировки ВЦ для разработки ло­ кальных нормативов достоверности. Дальнейшая диф­ ференциация нормативов внутри каждого локального массива может быть сделана также с учетом обособ­ ления отдельных, более мелких групп ВЦ (например, по категориям ВЦ), которые характеризуют в извест­ ной мере объем и сложность выполняемой работы ВЦ. Для каждой категории ВЦ могут быть определены свои значения нормативов, отличающиеся от нормати­ вов других категорий. Представляется целесообразным далее не дробить разработку нормативов, а дифферен­

Нормативы достоверности обрабатываемой информации

Пример заполнения

рабатываемой информации (6), по видам носителей информации (7). Дифференциация нормативов может быть продолжена по операциям технологического про­ цесса, методам контроля и другим признакам. Пример­ ная форма расположения нормативов достоверности ин­ формации представлена в табл. 48.

Разработка такой полной системы нормативов до­ стоверности является трудоемким процессом.

Поэтому разработку нормативов целесообразно производить поэтапно, с постепенным переходом от меньшей степени дифференциации к большей. На пер­ вом этапе предлагается провести разработку основной структуры нормативов, в которой должны быть опреде­ лены нормативы достоверности только для каждого этапа обработки информации в ВЦ (например, системы ЦСУ СССР), т. е. должны быть разработаны укрупнен­ ные нормативы без их более лодробной дифференциации. После апробации и корректировки этих укрупненных нор­ мативов в практической работе ВЦ возможен переход к последующим этапам разработки и внедрения норма­ тивов достоверности.

3. Расчет нормативов достоверности должен быть научно обоснованным и отвечать практическим требо­ ваниям. Избранный метод определения нормативов достоверности базируется на математико-статистиче­ ском подходе к исследуемым явлениям.

Искомой величиной, определяющей числовое зна­ чение норматива достоверности, является частота оши­ бок в информации или, точнее, вероятность появления ошибок в ней с указанной частотой. В предыдущем из­ ложении уже была доказана возможность применения частоты ошибок (б*)1для количественной оценки досто­ верности обработки информации (глава II § I). Она же может быть положена в основу расчета норматива до­ стоверности при соблюдении определенных условий расчета. В главе 1 § 3 приведено описание регрессион­ ного и корреляционного методов, позволяющих опре­ делить частоту ошибок по эмпирическим данным ста­ тистических наблюдений. При достаточно большом количестве этих наблюдений и исключении резко вы­

1 В дальнейшем изложении «звездочка» при символе б опу­ скается.

132

деляющихся наблюдений, осуществляемом этим мето­ дом, найденная величина частоты ошибок будет отра­ жать объективную закономерность в исследуемом про­ цессе. Поэтому данная величина может быть принята за основу исчисления норматива достоверности. Одна­ ко норматив достоверности -информации должен быть несколько ниже полученной средней величины частоты ошибок для того, чтобы он имел прогрессивный харак­ тер, стимулирующий повышение качества работы не только отстающих, но и «средних» ВЦ.

Следовательно, в полученные значения частоты ошибок необходимо внести поправочный коэффици­ ент К, ужесточающий эту величину, и тогда норматив

К можно рассчитать, например, как среднеарифмети­

Кб п+ _ б с р

Предложенный расчет поправочного коэффициента К не является, конечно, достаточно строгим и приво­ дится лишь для иллюстрации существа метода опре­ деления нормативов достоверности. Числовое значение коэффициента К должно быть проверено опытным пу­ тем в процессе разработки нормативов достоверности, и, по всей вероятности, этот коэффициент будет являть-' бя эмпирической величиной.

Для иллюстрации предлагаемого метода определе­ ния нормативов достоверности воспользуемся данными статистического обследования 18 ВЦ, приведенными в главе II, и рассчитаем для них: норматив достоверно­ сти обработанной выходной информации ВЦ (без уче­

ности информации по этапам, технологического процес­ са, а также по основным технологическим операциям.

133

t

Как видно из табл. 11, средняя частота ошибок на

информации иа этапе выпуска для данной группы ВЦ определится по формуле

134

Как видно из табл. 49, рассчитанный норматйй достоверности обработки информации на этапе являет­ ся прогрессивным, стимулирующим работу большинст­ ва ВЦ, однако коэффициент ужесточения, видимо, не­ сколько завышен, поскольку у многих ВЦ величина разности между фактическим уровнем достоверности и нормативом является значительной. Поэтому представ­ ляется необходимым опытным путем скорректировать

этот норматив примерно до величины /Ѵэв~ 2 ,6 ■ІО-4 . Однако до сих пор мы рассматривали вопрос о нор­

мативе достоверности обработки информации на ко­ нечном этапе технологического процесса ВЦ — на эта­ пе выпуска, что не является адекватным , понятию до­ стоверности выходной информации ВЦ, поскольку истинная достоверность выходной информации ВЦ может определяться только по частоте ошибок, выяв­ ленных заказчиком б^к. Следовательно,

бзак

N — ср

ІѴвых —

К в

Однако отсутствие систематизированного учета ошибок, выявленных заказчиками, не позволяет рас­ считать этот норматив, и поэтому до создания такого учета для оценки достоверности обработки выходной информации используется приближенная формула рас­ чета Nвызо где d — поправочный коэффициент, учиты­ вающий частоту ошибок, выявляемых заказчиками, т. е.

пуска не обнаруживается ни одной ошибки и все они переходят заказчику.

Очевидно, что оба эти случая маловероятны, и, сле­ довательно, значение d должно находиться в пределах О< d < 1.

135

Учитывая то обстоятельство, что на этапевыпуска никаких ошибок практически не вносится, норматив достоверности на данном этапе по своей природе дол­ жен являть'ся нормативом' количества пропущенных ошибок на всех предыдущих этапах технологического процесса. Большая часть этих ошибок обнаруживается на этапе выпуска, ио некоторая их часть все же не обнаруживается и переходит к заказчику, что и учи­ тывается коэффициентом d.

Поскольку норматив достоверности на этапе выпуска должен учитывать все количество пропущенных ошибок на предыдущих этапах технологического процесса, то в ранее выведенную формулу N3B необходимо внести уточ­ нение.

N . (1+^)8Ц _ 2(1+ d)'6*p

Такое значение норматива достоверности информации на этапе выпуска является более точным, но, поскольку мы не располагаем опытными данными о величине d и учитывая, что эта величина является небольшой (при­ мерно 0,2—0,4), принимаем допущение для дальнейших приближенных расчетов NBых « N3B и оставляем приве­ денные выше расчеты (табл. 49) без изменений. Как уже отмечалось, приведенный норматив достоверности вы­ ходной информации не учитывает ущерба от использо­ вания недостоверной информации заказчиками. После того как будут найдены и апробированы надежные ме­ тоды расчета такого ущерба, видимо, для каждого і-го класса задач будет установлено максимально допусти­ мое количество (частота) ошибок (6?оп), и тогда

расчет норматива достоверности выходной информации необходимо будет дополнить ограничением:

N tn< 6 Г

или

б!Е

Ni = - ^ 2 - <'б?оп. ‘эв Кэп

Из формулы видно, что выполнить данное ограниче­ ние можно за счет вариации коэффициента ужесточе­ ния Кэп-

136

Расчет нормативов достоверности информации для остальных этапов технологического процесса (кроме этапа выпуска) базируется на аналогичных методах, но имеет в отличие от предыдущего расчета некоторые осо­ бенности. При расчете норматива достоверности для любого промежуточного этапа необходимо учитывать количество ошибок, допущенное на данном этапе, вклю­ чая количество шибок, обнаруженное контролерамті на всех последующих этапах обработки информации.

Только при этом условии будет известно, какое коли­ чество ошибок вносится в информацию на каждом эта­ пе в отдельности. Ошибочно было бы считать, что на­ значением норматива на каждом этапе является только оценка работы контролеров и эффективности методов контроля с точки зрения того, насколько они справля­ ются с вылавливанием ошибок, хотя и это имеет сущест­ венное значение. Ошибки делают прежде всего операто­ ры, а не контролеры, и поэтому важнее всего свести к минимуму эти ошибки, чему служит (в числе других средств) и норматив достоверности, позволяющий оце­ нить работу операторов. Они могут работать лучше или хуже, допускать больше или меньшее количество оши­ бок, и. труд их должен получить соответствующую оцен­ ку, стимулирующую повышение достоверности обраба­ тываемой информации. Если для оценки работы контро­ лера основным критерием является количество пропу­ щенных ошибок, то для оценки работы оператора .не имеет существенного значения, на своем ли или на других участках эти ошибки были обнаружены. Исходя' из этих соображений, й формулу расчета норматива достоверности на этапе должна включаться частота ошибок, как обнаруженных на данном этапе, так и об­ наруженных на последующих этапах технологического процесса.

Следовательно, расчет норматива достоверности ин­ формации, обработанной на любом промежуточном эта­ пе (Nd), должен производиться в общем виде по фор­

эК э

где б°б и 6"р — соответственно частота обнаруженных и пропущенных ошибок на этапе.

137

Рассмотрев числитель данной формулы, нетрудно за­ метить, что на этапе можно выделить два самостоятель­ ных норматива:

вов. В количество обнаруженных на этапе ошибок входят

Для оценки достоверности обработки информации на данном участке служит собственно только первое сла­

верности обработки информации на участке необходимо учесть также пропущенные ошибки (8у), и общая

достоверность будет определяться исходя из суммы об­ наруженных и пропущенных ошибок, т. е.

Необходимость расчленения данной формулы на две составляющие (два норматива) вызвана тем, что коэф­ фициент ужесточения (Кв) может иметь разные значе­ ния для каждого слагаемого (которое мы приняли вна­

1 Преобразование формулы вызвано тем, что в материалах ста­ тистического обследования приводятся данные частоты обнаружен­ ных ошибок без выделения собственных ошибок, допущенных на этапе, и поэтому необходим косвенный расчет этой величины.

138