книги из ГПНТБ / Синавина В.С. Оценка качества функционирования АСУ. (Исследование достоверности обработки информации)
.pdfГ л а в a ll
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СТАТИСТИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИНФОРМАЦИИ, ОБРАБОТАННОЙ
В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРАХ
Статистическое обследование достоверности инфор мации, обработанной в ВЦ, результаты которого из лагаются в настоящей главе,- было проведено как по вычислительным центрам системы ЦСУ СССР, так и по некоторым ВЦ министерств и ведомств. В системе ЦСУ
СССР обследование проведено по 11 РВЦ союзных рес публик (Азербайджанской, Грузинской, Латвийской, Эстонской, Молдавской, Таджикской, Узбекской, Бело русской, Украинской и Российской), ГВЦ ЦСУ СССР,
а также по ВЦ ЦСУ Башкирской АССР, ВЦ ЦСУ Ставропольского края, статистических управлений Вол гоградской и Ленинградской областей. Данные получе ны также от ВЦ Госплана СССР и ВЦ Госплана УССР по Черноморскому отделению.
В результате обработки полученных от ВЦ статисти ческих данных, а также материалов выборочного обсле дования отдельных ВЦ получены сведения об уровне достоверности информации, обработанной в ВЦ, и ряд зависимостей достоверности информации, количествен ные оценки показателей достоверности от различных факторов, анализ которых излагается в последующих параграфах настоящей главы. В аналитических табли цах и графиках, приводимых ниже, представлены дан ные не по всем вышеуказанным ВЦ, а лишь по наибо лее репрезентативным ВЦ системы ЦСУ СССР и ВЦ министерств и ведомств.
В таблицах и на графиках для упрощения изложе ния вместо полных наименований ВЦ указаны присво енные им шифры, начинающиеся с единицы для ВЦ системы ЦСУ СССР и с двойки — для ВЦ министерств и ведомств. Расшифровка их дана в приложении 6.
31
§ 1. ЧАСТОТА ОШИБОК В ОБЪЕМАХ ИНФОРМАЦИИ, ОБРАБОТАННОЙ В ОБСЛЕДОВАННЫХ ВЦ
В табл. 1 рассчитана частота ошибок в информации, обработанной на различных ВЦ за период с июля 1970 г. по декабрь 1971 г. В графе 3 указан суммарный объем обработанной за этот период информации по каждому ВЦ, в графе 4 — количество ошибок, обнаруженных в этом суммарном объеме, и в графе 5 — частота ошибок
(б*), под которой |
понимается количество ошибок (б), |
приходящееся на |
10 000 знаков (6* = 6 - ІО-4). Частота |
ошибок для удобства сопоставления аналитических дан ных приведена по всем ВЦ к одному условному объему обработанной информации (ІО4 знаков).
Приведенные в табл. 1 данные для удобства анали за целесообразно изобразить графически (рис. 1).
Анализируя данные, приведенные в табл. 1- и на рис. 1, можно сделать следующие выводы:
1. Между объемом обработанной информации и к личеством обнаруженных в ней ошибок нет явно выра женной зависимости. Как видно из графика, с увеличе нием объема обработанной информации имеет место как увеличение количества обнаруженных ошибок, так и случаи уменьшения этого количества. Такое явление об наруживается не только при анализе суммарных объе мов обработанной информации на различных ВЦ, но и при анализе единичных статистических наблюдений внутри отдельного ВЦ. В различные периоды наблюде ния имеют место самые различные случаи увеличения и уменьшения количества обнаруженных ошибок с воз растанием объема обработанной информации, что мож но проиллюстрировать на следующем выборочном при мере, приведенном в табл.2 .
В табл. 2 приведены выборочные данные по одному из ВЦ, характерные для всех остальных рассматривае мых ВЦ.
Г " Таким образом, без учета других факторов объем об работанной информации не предопределяет величину Обнаруженных ошибок.
2. Абсолютное количество обнаруженных ошибок обработанной на ВЦ информации колеблется в значи тельных пределах (от 14 до 50 431) и носит явно выра женный случайный характер.-
32
Т а б л и ц а 1
Частота ошибок в информации, обработанной на обследованных ВЦ
|
|
Суммарный объем |
Количество |
Частота |
|
|
|
ошибок |
|||
№ п/п |
Шифр ВЦ |
обработанной |
обнаруженных |
(количество |
|
информации |
ошибок |
ошибок |
|||
|
|
в тысячу |
в знаках |
на 10 тыс. |
|
|
|
знаков |
|
|
знаков) |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
I . ВЦ системы ЦСУ СССР |
|
|
||
1 |
101 |
2213,0 |
|
219 |
1,0 |
2 |
102 |
10517,0 |
6 732 |
6,30 |
|
3 |
104 |
5826,0 |
1 |
186 |
2,30 |
4 |
105 |
1010,0 |
|
876 |
8,67 |
5 |
107 |
33253,0 |
26 397 |
7,93 |
|
6 |
108 |
7235,0 |
|
459 |
0,64 |
7 |
109 |
23000,0 |
5 739 |
2,49 |
|
8 |
ПО |
3363,0 |
3 901 |
11,5 |
|
9 |
111 |
141592,0 |
50 431 |
3,56 |
|
И т о г о |
по системе I |
228109,0 |
95 940 |
Средняя |
|
|
|
|
|
|
частота |
|
|
|
|
|
ошибок |
|
|
|
|
|
4,21 • ІО-4 |
|
II. ВЦ системы министерств и ведомств |
|
|||
10 |
201 |
11878,0 |
3 181 |
2,67 |
|
11 |
202 |
1158,0 |
|
489 |
4,22 |
12 |
206 |
7957,0 |
4 992 |
6,27 |
|
13 |
207 |
47464,0 |
3 247 |
0,68 |
|
14 |
208 |
21808,0 |
|
414 |
0,19 |
15 |
209 |
669,0 |
|
1 14 |
0,29 |
16 |
210 |
46260,0 |
2 066 |
0,43 |
|
17 |
211 |
' 941,0 |
|
636 |
6,75 |
18 |
212 |
7183,0 |
|
1172 |
0,24 |
И т о г о |
по системе II |
145318,0 |
15211 |
Средняя час |
|
|
|
|
|
|
тота ошибок |
|
|
|
|
|
1,46-ІО-4 |
В с е г о |
• .................... |
373327,0 |
111151 |
Средняя ча |
|
|
|
|
|
|
стота ошибок |
|
|
|
|
|
2,98-ІО-4 |
2— 1097 |
33 |
|
SOW
в----- |
а Частота ошибок |
_ |
Количество . |
. |
ошибок |
|
знаков |
|
10тыс. |
б о к |
на |
т д о о ш и |
ошибок |
К о л и ч е с |
Частота |
|
669 |
ГОЮ |
2213 |
5826 |
7235 |
10517 |
2Г608 |
33253 |
(7(64 |
|||
Шшрры ВЦ |
941 |
1158 |
3363 |
7183 |
7957 |
11878 |
23000 (6260 |
1(1592 |
||||
, |
, ,Объем информации В тыс. знаков |
(lOJ) |
(207) |
|||||||||
|
(209) |
(185) |
НО!) |
(WO |
1188) |
|
(182) |
(208) |
||||
|
. (211) |
(202) (НО) |
(2/2) |
(205) |
(210) |
|
(l09\ (2W) |
|
(ill) |
Рис. 1. Частота и количество ошибок в объемах обработанной ин формациина различных ВЦ
34
|
|
Т а б л и ц а 2 |
Выборочные наблюдения зависимости ошибок |
||
|
от объемов информации |
|
Номер |
Объем проверенной |
Количество |
наблюдения |
информации в тысячу |
обнаруженных |
|
знаков |
ошибок в знаках |
2 |
54 |
64 |
60 |
54 |
|
3 |
72 |
40 |
4 |
78 |
45 |
Однако частота ошибок, измеренная как количество ошибок, относящихся к единице условного объема, име ет относительно узкие пределы и колеблется от 0,19 -10-4 до 11,5-ІО-4.
При этом можно выделить ряд групп ВЦ, имеющих близкие значения частоты ошибок. Так, высокую досто верность обрабатываемой информации достигли следую щие семь ВЦ (имеющие наименьшую частоту оши бок б*):
группа I 208 — 0,19-10 4 212— 0,24-ІО-4 209— '0,29-ІО-4 '
108— 0,64-ІО-4 |
f |
|
|
,4 |
6* = (0,19-ь 1,0)-ІО“ 4 |
207 — 0,68-IO-4 |
|
|
101 — |
1,0 -ІО-4 |
|
210— |
0,43-10-4 |
|
Следующую группу по уровню достоверности обра ботанной информации составляют пять ВЦ:
группа II 104 — 2,3 -ІО-4 105 — 2,49-ІО-4
201— 2,67-10~4 .6*= (2,3 -*■4,22).ІО“ 4
,111— 3,56-10~4
202— 4,22-ІО-4
Третья группа ВЦ по уровню достоверности обрабо танной информации также состоит из пяти ВЦ:
2* |
35 |
группа III 102 — 6,30-ІО-4 206 — 6,27-ІО-4
211 — 6,75-10“ 4 6=(6,27-ь8,67)-ІО“ 4 107 — 7,93-ІО“ 4
105— 8,67-ІО“ 4
Вгруппе IV лишь один ВЦ (ПО) выделяется особен но высокой частотой ошибок — 11,5-10—1и, естественно, ■ не является репрезентативным.
Сопоставление уровня достоверности, достигнутого ВЦ системы ЦСУ СССР и ВЦ министерств и ведомств, может быть представлено табл. 3.
Т а б л и ц а 3
Сравнительная оценка уровня достоверности обработки информации в системах ВЦ
|
|
|
|
Группа |
|
|
ВЦ |
I |
|
и |
|
ill |
IV |
|
|
|
||||
ЦСУ СССР ........................... |
108, |
101 |
104, |
111, |
107, 105, |
ПО |
Министерства и ведомства |
208, |
212, |
109 |
102 |
|
|
201, |
202 |
206, 211 |
|
|||
|
209, |
207, |
|
|
|
|
|
210 |
|
|
|
|
Из таблицы видно, что уровень достоверности ин формации в ВЦ министерств и ведомств несколько вы ше, чем в ВЦ системы ЦСУ СССР.
3. В табл. 1 представлены суммарные данные по р зультатам обработки формы № 1, полученной от каждо го ВЦ за весь период исследования. Для выявления су ществующих закономерностей и получения более точных результатов .и количественных характеристик статисти ческие данные были обработаны методами математичес кой статистики. В результате уточнения средняя частота ошибок составляет 2,3 • 10-4. График зависимости усред ненного количества ошибок от объемов обработанной информации имеет дискретный характер аналогично графику, приведенному на рис. 1, что подтверждает от сутствие явно выраженной связи между этими величи нами. Некоторые другие характеристики, полученные в
36
Т а б л и ц а 4
Статистические характеристики по корреляционному анализу объемов обработанной информации и частоты ошибок
в обследованных ВЦ
Наименование характеристик
Математическое ожидание объема обраба
тываемой информации ...........................
Математическое ожидание количества по
явления ошибок.......................................
Среднее квадратичное отклонение объе ма обрабатываемой информации . . . .
Среднее квадратичное отклонение коли чества появления ошибок . . . . . . .
Условная дисперсия или «скадастическая
линия» .......................................................
Коэффициент корреляции эмпирического
значения ..................................................
Корреляционное отношение . . . . . . . .
Среднее квадратичное отклонение эмпи рического значения р от его истинного значения ................' .................................
Истинное значение коэффициента корре ляции с вероятностью q = 95% . . . .
Обозначение
M Q -іо 3
М ь
СТ<Э‘ 1°3
стб
” 2
0 6/Q
р б/<3
46/(3
а Р
Рист
Количествен*
ное
значение в знаках
85,158
22,66
233,786
73,22
38,51
0,548
0,851
0,016
0,617 <
< Р и с т <
<0,679
результате математического анализа, представлены в табл. 4, 5, 6.
4. Оценивая в целом уровень достоверности инфор мации, обработанной в обследованных ВЦ, необходимо отметить, что он еще значительно отстает от поставлен? ных требований, особенно в третьей и четвертой труп? пах ВЦ. Поэтому необходим тщательный анализ факто ров, обусловливающих появление ошибок в рбрабзты-
\
3 ?
со
fc
к
Ч
cd
Н
х
Cf
cd
£
о.
о
•Ѳ* s s
»s
о
X
X cd
H _
о 0« \o о
Й o
s-«
.
ш О
§ *
S I ю s 0 £
>>У Я 3
a g
X CQ
*
1О =JO X ч
X 4) О Cf
X H
X о
X . 4 3
4) X
X
о 3 С о
s
X
HX
и
XQ.
4>H
X
cdQ. cdX
5P XH
О
HX
cd
O’
*
x er
§
o>
Q
22 H
о
c. H
m
а
cg X
X
er
В
H
o
s
X tr s
о
о
ш
н
й>
г
ч
о
ы
S
=
5
а
о
ѵо
о
O’
■о
О*
о
О.
О»
ГЬ
ь
соо
-* O’
«о
со
£
о
•“«
О»
?
а
3 « .
05 |
05 |
05 |
со |
о |
05 |
оо |
со |
о |
со |
СО |
см |
ю |
со |
со |
Ol |
со |
о |
СО |
г- |
ГГ |
h- |
со |
05 |
ю |
05 |
г- |
|||
О |
о |
о |
о |
о" |
о |
о |
о" |
о |
о |
Vн |
Vн |
V Vн |
V Vн |
V V V V |
|||||
и |
S |
в |
и |
X |
S |
X |
S |
S |
|
SB |
S |
S |
О- |
||||||
о. |
о. |
О- |
CL |
CL |
о. |
о. |
о. |
о. |
|
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
—4 |
о> |
fH |
г- |
гг |
ю |
00 |
гг |
см |
00 |
а> |
гГ |
г*» |
ю |
см |
со |
со |
Cf5 |
||
о |
о" |
ю |
со |
со |
со |
со |
о" |
оо |
со |
сГ |
о" |
о |
о" |
о |
о |
о |
о |
||
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
00 |
гГ |
00 |
см |
со |
—1 |
05 |
со |
|
со |
гГ |
05 |
ГГ |
г- |
С5 |
г- |
г- |
со |
|
|
*—1 |
о о |
*—* |
о |
о" |
о |
о о |
о |
||
о |
о |
о" |
о |
о |
о |
о |
о |
||
со |
05 |
05 |
_ |
05 |
см |
со |
СО |
г- |
ю |
со |
СО |
ю |
см |
05 |
г- |
со |
гГ |
||
со |
г- |
со |
о |
со |
05 |
оо |
|||
о" |
о |
о |
о" |
о |
о" |
о" |
о" |
о" |
|
о |
ю |
ю |
СМ |
см |
см |
со |
СО |
СО |
со |
со |
со |
со |
г- |
гГ |
см |
о |
со |
05 |
|
*—« |
о |
СО |
•—1 |
со |
о |
00 |
со |
00 |
г- |
о |
о" |
о |
о" |
о |
о" |
о |
о |
о |
о" |
05 |
•н |
г—1 |
со |
см |
со |
05 |
ЧГ |
00 |
05 |
г- |
со |
00 |
см |
со |
гг |
со |
со |
со |
|
<м |
|
со |
со |
гГ |
см |
СО |
о" |
||
|
|
|
|
со |
|
см |
|
|
чг |
S |
г- |
со |
со |
со |
ю |
СО |
00 |
со |
ГГ |
г- |
00 |
см |
ю |
гГ |
гг |
о |
05 |
||
со |
ІО |
см |
см" |
гг |
оо" |
г- |
ІЛ |
||
|
|
|
|
05 |
|
ю |
|
LO |
|
гг |
СО |
со |
см |
05 |
о |
гГ |
05 |
со |
05 |
со" |
см |
о |
со |
05 |
г- |
ю |
о |
со |
СО |
о |
см" |
ю" |
со |
гГ |
г- |
со |
00 |
||
гГ |
см |
см |
|
|
о |
|
|
00 |
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
гг |
|
_ |
со |
см |
гГ |
см |
со |
о |
со |
ю |
со |
см |
05 |
г«- |
со |
г- |
ю |
« |
г- |
см |
|
ю |
00 |
со |
со |
со" |
со" |
•—< |
г- |
со" |
|
|
|
|
|
05 |
»— |
г*- |
|
со |
со |
|
|
|
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
00 |
гГ |
г*- |
05 |
1- |
см |
ю |
ю |
г- |
со |
со |
со |
О) |
гг |
'О |
см |
00 |
см |
|
СМ |
гГ |
см |
г- |
гГ |
ю |
о" |
см |
со" |
|
ю |
|
чг |
|
о |
|
|
00 |
||
|
|
|
•—4 |
см |
г—4 |
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
см |
гГ |
ю |
г- |
со |
05 |
о |
|
eja я |
|
г—< |
СО 1>»Р? |
|||||||
о |
о |
о |
о |
оі-Н |
о |
«—4о |
»■ 1 |
|
|
|
|
О |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л h ü X |
с д д и
38
CD ^
ЧS ’
VO s
0
H g
a1
cd
г
CL.
О
■& X s
»S
о ca
E н
£ и л г
0 о
3 X
н 0)
0 0 ѵо _
0 Я
\0 И
о5
о. 0 о о н
г g g і
4 §
>> л
« £
Я и
*=5 Н
0 О
0Я ОS
feer
§ SO
Я V.
о Я
я я
а 5
•к Й
О Ч о. н О, О
§ g
|
Я |
в |
^ |
Я |
ж |
И О |
|
я'і |
|
ss |
5 |
5 |
3 |
Ö |
° |
Ё
0
о.
0
X
я
S
5
|
|
|
|
0 5 |
|
|
|
|
|
Г- |
|
N |
|
о |
|
N- —^ |
|
N |
|
CS |
О |
Ю |
о |
- |
cs |
СО |
N |
^ |
CS |
(М |
со |
со |
— |
О |
■ |
^ |
N |
со |
cs |
О О О |
I |
I |
о |
о" |
о |
о |
о |
||
V V V Vн |
Vн |
Vн |
Vн |
Vн |
Vн |
V |
|||
|
|
|
о |
а |
а |
о |
о |
и |
|
|
|
|
я |
я |
я |
я |
я |
я |
о. |
V |
V |
V |
а. |
о. |
о. |
О. |
О. |
О. |
|
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
|||
—• |
О |
«-Ч |
оо |
со |
ю |
N |
(N |
00 |
N |
N |
— . — • |
^ |
о |
со |
(МОЮ |
||||
О |
Г-М |
Tf |
-Н 00 |
ю |
о |
||||
о " о " О |
со |
•— |
cs |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
CO |
CO |
CO |
cs |
N. |
о |
ю |
es |
го |
со |
|
es |
CO |
CO |
N- |
N |
ю |
N. |
||
О |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
со |
о |
|
о |
о |
о |
о" |
о" |
о |
|
|||
СУ |
|
ю |
О |
N |
ем |
Ю |
СО |
|
о> |
|
N |
<м |
N |
СО |
О |
|
|||
|
|
<м |
Tt* ,-СТ> |
|
а> |
||||
|
|
СО |
CD |
О |
|
es |
|||
00 |
|
со |
со |
ем |
|
о |
— < |
— < |
|
N |
|
со |
<м |
S |
|
es |
со |
о |
|
О |
|
ю |
<м |
|
о |
о |
N |
|
о*
{N«0 to
1
1
о
оо»
O’
а
§=f д ю
ю |
со |
о |
N |
о |
es |
со |
es |
ю |
оо |
СО |
оо |
со |
00 |
N- |
es |
о |
ю |
Т*Г |
ІО |
cs" |
со" |
|
о |
со |
оо" |
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
|
юсо —«
СО 00 00
|
|
N |
О |
~ |
|
|
|
|
|
|
— 1 |
(М |
|
|
|
|
|
ю |
СО |
со |
со |
N |
05 |
N |
CO |
rt< |
со |
со |
со |
es |
-о |
N |
CO |
о |
TF |
es" |
со |
es |
—4 |
cs" |
N T |
о |
•«d* |
|
|
es |
00 |
cs |
|
N |
00 |
со |
|
|
|
|
|
ю |
|
|
|
|
ю |
05 |
ю |
É2 |
N |
ю |
es |
ю |
со |
со |
о |
ю |
N |
о |
о |
es |
ю |
|
оо |
es |
со |
о" |
es |
оГ |
со |
||
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
о |
со |
о |
es |
cs |
о |
о |
|
|
ю |
es |
о |
со |
Tt* |
чф |
00 |
|
|
со |
ю |
05 |
es |
о" |
N |
оо |
|
|
СО |
es |
—< |
о |
|
|
со |
со |
|
|
|
|
es |
|
|
|
|
|
о |
cs |
СО |
N |
оо |
05 |
о |
.4 |
cs |
о |
о |
о |
о |
о |
.CS |
cs |
||
es |
cs |
es |
es |
es |
es |
cs |
ю
00
аГ
о
es
00
cs
НҢ- 3 , к CQ g S О a ö
CQ 9> В Ң s
н Wо g
о U 3 0.0
С |
Я |
S |
а) ^ |
|
О |
Ä |
fc-. <U |
|
|
|
и |
39
ваемой информации, для предупреждения и устранения возникающих ошибок.
Отдельные аспекты данной проблемы рассматрива ются в последующих параграфах.
§ 2. ЧАСТОТА ОШИБОК ПО КЛАССАМ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ
При исследовании факторов, влияющих на появление ошибок в обрабатываемой информации на ВЦ, несом ненный интерес представляет влияние класса или типа решаемых задач на величину ошибок в обрабатываемой информации. На первый взгляд можно предположить, что, чем сложнее и более трудоемко решение задачи, тем вероятность появления ошибок выше по сравнению с менее сложной и менее трудоемкой задачей.
Существует ли такая закономерность в действитель ности, отражает ли частота ошибок для каждого класса задач эту специфику независимо от того, в каком ВЦ данная задача решается, т. е. является ли эта законо мерность всеобщей для всей системы ВЦ. Имеются ли внутри определенного класса задач существенные раз личия в частоте ошибок для конкретных задач, вхо дящих в класс. На эти и другие вопросы должны дать ответ результаты проведенного статистического об следования ВЦ.
Рассмотрим последовательно некоторые таблицы и графики, излагающие результаты статистического обсле дования ВЦ по данному вопросу.
Все задачи, решаемые в ВЦ, по которым получены статистические данные по форме № 1, сгруппированы в следующие четыре класса: I — учетные задачи, II — плановые задачи, III — статистические задачи и IV — прочие задачи (здесь выделены инженерные и матема тические задачи).
В табл. 7. рассчитана по результатам решения задач во всех 18 обследованных ВЦ средняя частота ошибок по каждому классу задач в отдельности. Кроме того, по каждому классу задач выделены основные задачи, по которым также рассчитана частота ошибок. Эта вели чина, рассчитанная первоначально по суммарным объе мам и количествам обнаруженных ошибок на всех ВЦ
40