Беседы об АСУ

…Плюс информация

Употребляя слово «информация» применительно к процессу управления экономическими системами, подразумевают входные и выходные данные, то есть любые сведения, используемые при решении экономических и, в частности, управленческих задач.

Информация всегда играла важную роль в управлении. Но только при создании АСУ она становится ключевой. Происходит это потому, что традиционные системы управления, действуя в условиях информационного барьера, используют в основном информацию, обобщающую состояние производства в крупных подразделениях и за значительный период времени. Но обобщенные сведения не всегда точны, да и готовятся они довольно редко.

С созданием АСУ количество данных, которые включаются в обращение в сфере управления, резко увеличивается. Экстремальный подход к планированию, использование количественных методов потребовали таких сведений о производстве, в которых раньше управление нуждалось нерегулярно или совсем не нуждалось. Таковы, к примеру, индивидуальные коэффициенты выполнения норм каждым рабочим по каждой работе, без которых традиционная система управления обходилась, а в АСУ они крайне необходимы для оптимизации внутрицехового планирования.

Рассматривая любую задачу управления, можно заметить, что при автоматизации ее решения требуется дополнительная информация. Если это задача «новая» (принцип «новых» задач), то она требует и новой информации, ранее не фиксировавшейся или не хранившейся. Если же «старая», то желательно наполнить ее «новым» содержанием: изменить модель, применить оптимизационный метод решения и т. д., что требует опять-таки новых данных.

Увеличивается объем циркулирующей информации также за счет повышения частоты решения задач. Если до автоматизации учет готовой продукции производился раз в две недели, то при внедрении АСУ стал ежедневным, а это означает, что объем учетной информации значительно увеличился и почти удесятерилась трудоемкость учета. На первый взгляд кажется — не все ли равно как учитывать: десять раз по разу или один раз десять раз. Но это только на первый взгляд. Практически время работы ЭВМ мало зависит от количества вводимых данных. Львиную часть времени здесь занимает перемотка магнитной ленты, на которой надо отметить, что детали готовы. Но и объем «перекачиваемых» данных с исходных документов в ЭВМ тоже немалый, потому что в машину вводится не только количество выполненных деталей, но и так называемая постоянная информация: наименование детали, № цеха, № участка и пр.

Итак, при автоматизации объем перерабатываемой информации возрастает до гигантских размеров.

Но, кроме того, резко возрастают требования к качественным показателям информации.

В традиционной системе управления, которой приходится работать в условиях информационного барьера, достоверность учетных данных часто бывает ниже всякой критики. Но это беда, а не вина управляющего персонала, который не в силах справиться с информационным потоком, порой не обобщает данные, а придумывает «обобщенные» данные. И с этим положением приходится мириться.

В автоматизированной системе управления повышение достоверности информации является необходимым условием, иначе применяемые там «тонкие» методы управления, такие, как оптимальное планирование, просто окажутся бессмысленными. Чтобы этого не случилось, необходимо повысить достоверность первичной информации, той, которая поступает непосредственно с производства, а также повысить контроль за достоверностью ввода ее в ЭВМ. Сделать это надо обязательно, ибо составным элементом АСУ является человек, и подавляющее число искажений информации приходится на его долю. На первом этапе, при заполнении первичных документов, он умышленно или случайно заносит в них неверные сведения. Да и второй этап, связанный с переносом исходной информации на носитель, с перфорацией, не обходится без огромного количества случайных ошибок. На ранней стадии внедрения АСУ это доставляло много хлопот работникам вычислительных центров и часто сводило на нет дело автоматизации той или иной функции управления.

Неумолимая статистика утверждает, что есть некоторый стабильный процент ошибок, которые делает человек при выполнении такой монотонной работы, как набивка чисел на перфоленту. Эта особенность заложена в самой психике человека, от нее никуда не денешься. Однако, поскольку этот факт всем известен и достаточно исследован, существуют методы контроля ввода данных в ЭВМ, которые сводят практически к нолю процент ошибок при заполнении документов и вводе данных в ЭВМ. С умышленными ошибками (приписками, сокрытием резервов) сложнее, но они находятся в компетенции уже совсем других органов управления.

Но бывает, что и ЭВМ ошибается. Происходит это из-за неисправностей, сбоев в машине, и если при этом процесса вычислений не останавливают, то ошибки растут. Популярная программистская сентенция, звучащая в унисон восхвалениям грандиозных возможностей ЭВМ, гласит: «Пятьдесят человек должны трудиться в течение ста лет, чтобы сделать столько ошибок, сколько ЭВМ способна сделать за две секунды». Но все это относится больше к истории ЭВМ, чем к настоящему времени. Машины, работавшие на капризных лампах, ушли в прошлое. Нынешние — на полупроводниковых приборах, интегральных схемах и прочей электронике — работают довольно надежно, и сбои большая редкость.

Есть еще один показатель качества информации — своевременность. О важности его никто не спорит. Своевременность информации существенно зависит от скорости переработки и передачи всевозможных данных. А без вмешательства ЭВМ здесь явно не обойтись.

Все вышеизложенные соображения вместе с принципом системного подхода к созданию АСУ привели к необходимости организации автоматизированной информационной системы (АИС), то есть хранилища производственной информации.

Но прежде чем говорить об этой системе, стоит обратить внимание на термины, которые родились в процессе ее создания. Дело в том, что машина и человек, оценивая информацию, пользуются разными понятиями и категориями. Человек оперирует буквами, цифрами, словами, предложениями, документами, книгами. Информация же в ЭВМ выражается по-другому. Во-первых, машина «понимает» только информацию, выраженную цифрами. Поэтому всякую иную — звуковую, графическую, буквенную — она воспринимает лишь через числовую. Скажем, буквы всего русского алфавита можно зашифровать цифрами от 1 до 33; тогда слово «Маша» будет в ЭВМ храниться как 14 1 26 1.

Процесс ввода этого слова в ЭВМ осуществляется так. На клавише входного перфоратора написана буква А; когда ее нажмешь, на перфокарте или перфоленте появляются дырочки, соответствующие цифре 1. Обратное преобразование тоже предусмотрено: ЭВМ снабжена алфавитно-цифровым печатающим устройством. Когда на него попадает цифра 1 с признаком, что это буква, оно печатает букву А. Цифры внутри ЭВМ расположены в ячейках памяти, называемые «машинными словами», по нескольку цифр в ячейке. Общее количество информации оценивается количеством «машинных слов».

Ясно, что необходимо установить соответствие между «человеческой» и «машинной» оценками.

Это соответствие достигается специальным языком, который понимают и человек и машина. Язык этот разработан специально для автоматизированных систем управления и учитывает специфику управленческой информации, то есть тот факт, что она циркулирует в основном в виде документов.

Основная единица этого языка — символ. Символами являются все буквы, цифры и некоторые знаки — знаки препинания, математических действий и пр.

Из символов складываются слова языка — реквизиты. По существу своему реквизит — это название какой-либо величины, используемое в заголовках документов, например, план, выполнение, единица измерения.

Фразой машинного языка, состоящей из реквизитов, является запись. По смыслу запись — это логически законченная единица информации: строка документа или даже целый документ, если его содержимое имеет отношение к одному объекту.

И наконец, совокупность логически однородных записей называется массивом, или файлом («файл» — английский термин, означающий примерно то же, что и массив; оба термина одинаково широко распространены). Файл — это крупная информационная единица и соответствует целой картотеке документов или журналу.

Придуманный таким образом язык позволяет кодировать всю информацию в данных терминах и при реализации ее на ЭВМ обходиться без перевода, так как машина всю эту терминологию «понимает».

Количество информации оценивается по объему массивов, выраженному количеством записей, с учетом длины каждой записи.

И чтобы закончить разговор о языке АИС, стоит познакомиться с понятием «носитель информации», существенным для размещения всевозможных сведений в ЭВМ. В машине используется несколько носителей — это магнитные сердечники оперативного запоминающего устройства, магнитные ленты и магнитные диски.

Оперативное запоминающее устройство — это «короткая память» ЭВМ. Информация для оперативного использования записывается на магнитных сердечниках.

Прочесть или записать в оперативную память ЭВМ типа ЕС-1020 (тип новейших машин) можно до 20 тысяч символов в секунду. Однако емкость ее невелика — от 64 до 256 тысяч символов. Хоть это число и впечатляющее, но для больших производственных систем, в которых ежегодно обращаются десятки тысяч документов, это немного. Поэтому магнитные сердечники оперативного запоминающего устройства для долговременного хранения информации непригодны. С этой целью используются магнитные ленты емкостью до 80 миллионов символов и магнитные диски емкостью 7,5 миллиона символов.

Магнитная лента ЭВМ очень похожа на ленту обычного бытового магнитофона. Чтобы считать с нее информацию, надо подвести к считывающим головкам именно ту ее часть, на которой записаны необходимые данные. Перемотка ленты занимает сравнительно много времени, что делает ее «медленным» информационным носителем.

Этого недостатка почти лишены магнитные диски. Они представляют собой пакет вращающихся пластинок, похожих на патефонные. Информация на них записывается на специальные дорожки, расположенные на плоских поверхностях. Прочесть или записать ее можно очень быстро, надо только читающую головку подвести к нужной дорожке. Таким образом, магнитные диски совмещают высокую емкость магнитных лент с большой скоростью считывания магнитных сердечников.

В зависимости от назначения информации ее заносят на различные носители. Если ее необходимо долго хранить и только изредка ею пользоваться, то ее целесообразно разместить на магнитных лентах. Многочисленные данные, с которыми предстоит часто работать, обычно хранятся на магнитных дисках. В оперативном же запоминающем устройстве располагается только информация не очень большого объема и используемая непосредственно в работе.

Необходимость решать все эти вопросы и привела к созданию так называемых автоматизированных информационных систем, которые стали неотъемлемой частью любой АСУ, наиболее важной ее подсистемой.

При разработке создатели АИС шли многотрудными, подчас противоречивыми путями. Однако к нынешнему времени накопленный опыт позволил выработать некоторый единый подход к проектированию и внедрению АИС. Наиболее удачно он сформулирован академиком В. Глушковым в виде ряда принципов.

Первый и основной носит название принципа единой информационной базы. Родился он как отрицание неудачной практики ранних стадий внедрения АСУ. Уже говорилось, что АСУ представляет собой большую систему, которая создается и внедряется по этапам, по подсистемам и по отдельным задачам. Разрабатывая ту или иную конкретную задачу, ученые обычно разрабатывали и создавали ее информационное обеспечение, то есть создавали те массивы данных, которые понадобятся при решении этой конкретной задачи. Для другой задачи создавались новые массивы. В результате информационное обеспечение АСУ представляло собой набор массивов данных, никак не связанных между собой. Это плохо тем, что довольно часто одной и той же производственной информацией приходится пользоваться для решения одновременно очень многих задач управления. Так, сведения о выполнении цехом планового задания необходимы и для оперативного управления производством, и для начисления заработной платы, и для учета незавершенного производства, и для управления сбытом, и еще для многого другого. А данные о запасе материалов используются в планировании, в бухгалтерском учете, для составления статистических отчетов и т. д. Если для каждой задачи создавать отдельный массив, то одни и те же данные понадобится вводить в ЭВМ в составе каждого из массивов, отчего и без того гигантские объемы производственной информации увеличиваются в несколько раз. Это первый недостаток.

Есть и второй, еще более неприятный. Производство представляет собой живую, динамичную систему. Информация в ней почти непрерывно меняется: меняются данные о запасах — что-то поступает, что-то выдается, а что-то, как выясняется при инвентаризации, пропало; меняются данные о кадрах; меняются нормативы и технологические маршруты, цены и расценки; меняются, наконец, планы. И все эти изменения надо вносить в хранимую в ЭВМ информацию, чтобы она была достоверной и своевременной. И тот факт, что одни и те же данные разбросаны по различным массивам, делает задачу их обновления немыслимо сложной.

Как избежать указанных недостатков? Исследователями был выработан принцип единой информационной базы, который предполагает всю производственную информацию вводить в ЭВМ только один раз и использовать ее для решения всех задач управления.

Реализацией этого принципа явилась идея создания так называемых «банков данных». «Банк данных» — это набор массивов, содержащих управленческую информацию, сгруппированную по функциональному признаку. Таких массивов оказалось совсем немного. Во-первых, это кадровый массив, в котором сосредоточены сведения о всех работающих на предприятии. Затем массивы данных об основных фондах предприятия: о зданиях, сооружениях, оборудовании. Наиболее объемными являются массивы о трудовых и материальных нормативах, а также о технологических маршрутах.

Особенно велики они на предприятиях машиностроения с мелкосерийным типом производства, в них содержатся десятки, а иногда и сотни миллионов символов.

Кроме них, в «банках данных» хранятся массивы сведений о ценах и расценках, конечно, о планах и заданиях и много других данных, зависящих от специфики предприятия и от типа ЭВМ.

Техническим изобретением, ускорившим развитие «банков данных», явились магнитные диски. Совмещая большую емкость с доступностью к информации, они устранили всякие сомнения в возможности реализации такой громоздкой системы, как «банк данных».

Другим важным принципом создания информационных систем является принцип минимизации ввода и вывода информации. Важность этого принципа становится очевидной, если иметь в виду, что ввод и вывод информации являются узким местом процесса обработки данных на ЭВМ и оказывают решающее влияние на всю структуру АСУ тем, что изменяют систему документооборота.

Существующие издавна документы предназначены для людей и, чтобы облегчить пользование ими, содержат как необходимую информацию, так и много избыточной. В ЭВМ же вводить ее необязательно, так как она там, как правило, уже имеется. Документы же, рождающиеся при внедрении АСУ, предназначены для общения человека с ЭВМ. Они должны иметь специфический характер: с одной стороны, быть понятными человеку, с другой — не вводить в ЭВМ лишней информации. Кроме того, появляются документы, которые вообще предназначаются только для общения электронно-вычислительных машин между собой, скажем, отчетные документы, формируемые на предприятии и направляемые в отраслевую АСУ. Такие документы исполняются не на бумаге, а на машинных носителях и их содержание передается по каналам связи, проложенным между ЭВМ.

Являясь основополагающим при решении проблемы поддержания достоверности сведений, принцип минимизации ввода и вывода информации развился в третий по счету принцип — принцип ввода изменений.

На каждом предприятии ежедневно совершаются тысячи событий, вызывающих постоянные изменения производственной информации. Подавляющее большинство их связано с ходом выполнения производственной программы. Но есть изменения, вызванные конструкторскими доработками изделия, усовершенствованиями технологического процесса, рационализаторскими предложениями, и т. д. и т. п. Третий принцип гласит, что всю информацию из документа вводить в ЭВМ не следует. На машинные носители записывается только то, что изменяет значение соответствующих данных, уже имеющихся в системе. Скажем, если по какой-либо операции изменилось нормативное время, то не следует заново вводить в ЭВМ весь документ (технологическую карту), на котором это время записано, а достаточно ввести само изменение, которое по объему значительно меньше.

Надо заметить, что этот принцип, несмотря на его очевидную эффективность, для традиционных систем управления был неприемлем. Он привел бы к бесконечному количеству исправлений, подчисток, подтирок в документах, которые в конце концов пришли бы в негодность и их пришлось бы переписывать. С внедрением ЭВМ дело в корне меняется. На магнитной ленте или диске при исправлениях не остается никаких помарок — просто по команде один символ заменяется на другой — и все. Этим машинный «документ» отличается от обычного.

Кстати, и об этом уже вскользь упоминалось, с внедрением АСУ существенно должны измениться и сами документы. Это утверждает еще один принцип — принцип автоматизации документооборота.

Суть его состоит в следующем. До автоматизации все документы служили средством общения между людьми — участниками процесса управления. С внедрением же АСУ на пути почти каждого документа встает ЭВМ. То сообщение, которое раньше один человек посылал другому, теперь он посылает ЭВМ, которая его обрабатывает и, если есть необходимость, передает другому человеку — получателю. Вот какой путь проходят, например, учетные данные о выполнении планового задания.

Раньше они передавались из цеха в планово-диспетчерский отдел, где и обобщались в сводку. Теперь же, в условиях АСУ, эти учетные данные вводятся в ЭВМ, которая сама формирует сводку и затем посылает ее в планово-диспетчерский отдел. Конечно, некоторые документы, такие, как письма личного характера, жалобы, предложения и прочие неформализующиеся документы, и теперь продолжают существовать, но и они постепенно подвергаются автоматизации, накапливаясь на машинных носителях, в своеобразном архиве.

Можно указать еще ряд принципов, довольно существенных при формировании информационной базы управления; но они носят узкоспециальный характер и полезны больше для практических целей, чем для повышения эрудиции.

Итак, как же выглядит информационная база АСУ «банк данных» предприятия? Где он помещается?

Как ни странно, помещается он… в холодильнике. Для хранения всевозможных магнитных лент необходимы определенный строгий температурный режим и режим влажности. Именно поэтому лентотека (хранилище лент) с управленческой информацией располагается в холодильных установках.

В системе обслуживания АСУ имеется штатная группа, которая называется информационной службой и которая постоянно поддерживает достоверность информации, то есть регулярно вносит в нее коррективы и изменения. Существенная часть этих изменений приходится на учет. Известно, что в традиционных системах управления учет является наиболее трудоемким видом деятельности. Громадная армия людей занимается оперативным учетом хода производства, статистическим учетом, различными видами бухгалтерского учета и многими другими учетами. Работа эта не очень сложная, но довольно скучная и трудоемкая: что-то надо записать в приход, что-то в расход, разнести по карточкам, занести в журнал — и так изо дня в день. С точки же зрения АИС учет — это корректировка соответствующих массивов. При этом данные об изменениях необязательно даже объединять по видам учета, по массивам, по наборам и т. д. Достаточно все их ввести в ЭВМ, где они сформируют свой массив коррекций, в котором и будет указано, куда и что занести. А специальные программы корректировки «разнесут» все эти коррекции по необходимым местам. Так осуществляется автоматизация самой рутинной части управленческой деятельности — учета. Она существенно облегчает труд людей, сокращает затраты человеческого труда, дает большой экономический эффект.

Неоценимой чертой автоматизации учета является возможность довольно частой корректировки данных. Однако не следует смешивать сбор данных с разной частотой обновления. Так, некоторые типы учета надо осуществлять ежедневно, другие достаточно раз в несколько дней, третьи не чаще раза в квартал, а конструкторские, технологические и прочие изменения вообще вносятся только перед решением задачи, в которой эти данные учитываются. Сотрудники информационной службы и должны на каждый «сеанс» корректировки формировать «пакеты» коррекций и указывать, какие массивы будут корректироваться.

В дальнейшем предполагается и эту работу передать ЭВМ (создать программу «диспетчера корректировок»), поскольку задача эта, в общем, несложно формализуется. Тогда деятельность по учету и поддержанию информации в достоверном состоянии будет практически полностью автоматизирована.

Практически все грани управленческой деятельности предприятия: производственная, сбытовая, финансовая, социальная — в той или иной степени нуждаются и определенной обобщенной информации. Она бывает учетная и справочная. Правда, функции системы управления настолько тесно переплетены, что трудно уловить, в каком случае используется учетная информация, а в каком — справочная. Для ясности стоит еще раз вернуться к типовой структуре системы управления.

Уже говорилось, как организовано управление предприятием, это: планирование — учет выполнения плана — оперативное управление. Как правило, и учетная информация, и справочная служат целям оперативного управления и предназначены для ликвидации отклонений хода производственного процесса от запланированного. Сами системы оперативного управления обычно состоят из двух частей. Первая — регулярная. Она периодически ликвидирует те отклонения, которые происходят за определенный период регулирования. Эти отклонения, как бы типовые, представляют собой нарушения, появление которых можно предвидеть, и ликвидация их происходит по заранее разработанным правилам. Оперативное управление в данном случае является рутинной работой, большой по объему, но не требующей особой квалификации управленческого персонала.

Другая часть систем оперативного управления — не регулярная — предназначена для срочной ликвидации непредвиденных, аварийных нарушений. В этом случае от исполнителей требуется глубокое знание производства и высокая квалификация. Для аварийной работы на предприятии выделяется специальная служба — диспетчерская, в которой состоят наиболее квалифицированные сотрудники служб управления.

Здесь и проходит граница между областями применения учетной и справочной информации. Учетная служит информационной базой для регулярной — первой части оперативного управления; справочная — второй, нерегулярной части.

Вот несколько примеров. Служба по учету материалов выдает ежемесячно сводки о наличии материалов на складах предприятия, которые используются для регулярного управления запасами материальных ценностей предприятия. Но если появляется необходимость узнать, есть ли определенный материал и сколько его в середине месяца, то делается запрос на склад, и тот выдает соответствующую справку.

Следующий пример. Учет вырабатываемой цехами продукции почти на всех предприятиях налажен хорошо — это учетная информация. Однако наряду с ним повсеместно существует так называемая «дефицитка» — ведомость некомплектности сборки, сигнализирующая о нарушении в подаче деталей на сборку и о необходимости быстрейшей ликвидации этого нарушения, — справка о некомплектности сборки.

Резкое увеличение масштабов производства, вызванное научно-технической революцией, значительно повысило роль справочно-информационной функции в управленческой деятельности. Как уже говорилось, из-за того, что управленческому персоналу приходится работать в условиях информационного барьера, часть управленческих задач решается менее качественно, а часть вовсе не решается. Это обстоятельство увеличивает элемент неопределенности в сфере производства и приводит к появлению большого числа непредвиденных нарушений. Чтобы этого не случалось, управленческим службам в повседневной работе приходится все больше и больше заниматься справочно-информационными вопросами; при этом возрастает роль справочной информации.

Практически все отделы управления готовят и выдают справки, сводки, сведения и прочее, причем во всевозрастающих масштабах. А так как трудоемкость обработки больших объемов информации высока, то персонал тратит на эту работу существенную часть своего рабочего времени, отвлекаясь от выполнения прямых обязанностей.

Обсуждается даже вопрос о выделении в структуре некоторых управляющих служб специальных справочно-информационных подразделений.

Неэффективность «ручной» работы с большими объемами информации, с одной стороны, важность информационно-справочной функции — с другой, привели к тому, что создание автоматизированной информационно-справочной системы (ИСС) стало одной из первоочередных задач управления.

Возникает только вопрос: откуда ИСС будет черпать справочные данные? Академик В. Глушков, анализируя процесс создания АСУ, приходит к выводу, что именно их необходимо наделить справочно-информационными функциями. Но, казалось бы, их информационная база для этого не подходит, поскольку информация в них рассредоточена по разным массивам и для получения справки какого-либо вида в каждом массиве придется создавать отдельный алгоритм!

И тем не менее эти сложности не останавливают проектировщиков ИСС, и они продолжают рассматривать информационную базу АСУ как единственный источник данных, единственную информационную базу для автоматизированной информационно-справочной системы.

В настоящее время внедрено довольно много ИСС, предназначенных для разных сфер управления. Конечно, наиболее широкое применение они находят в оперативном управлении производством, где используются для информационного обеспечения диспетчерской службы. Но применяются они и в управлении сбытовой деятельностью предприятия.

Велики возможности ИСС в работе с массивами, содержащими информацию о кадрах предприятия. Здесь она может освободить отдел кадров от утомительной работы по составлению сводок, справок и документов, касающихся кадрового состава предприятия.

Вообще практически любая подсистема системы управления нуждается в быстром доступе ко всей информации предприятия; обеспечить же этот доступ способна только информационно-справочная служба.

Представляет интерес и создание ИСС, которая, кроме справочной, может осуществлять и ряд других функций, скажем, построение временных информационных массивов, предназначенных для разовых задач или задач с большой периодичностью решения. Возможны и менее прямые, но не менее эффективные способы использования ИСС, например, для обращения к архивным массивам при технической подготовке производства, использование ИСС в режиме диалога человека с ЭВМ для выработки управленческих решений.

Как отмечает академик В. Глушков, необходимость и наделении АСУ справочно-информационными функциями возникает всегда, когда в системе управления имеются не полностью формализованные, творческие задачи, для решения которых необходимы большие объемы информации. А такие ситуации в АСУ принципиально неизбежны, и именно поэтому АСУ никогда не превратится из автоматизированной системы в автоматическую.

Многообразие сфер применения создает впечатление, что необходимо столько разных ИСС, сколько подсистем в АСУ. Однако теоретические исследования показывают, что все они могут быть построены по единой схеме и использовать единое математическое обеспеченно, не зависящее от структуры конкретных массивов.

Это помогает создать единую ИСС, которая и будет применяться во всех необходимых случаях.

Итак, чтобы окончательно не запутаться в системах и подсистемах, еще раз подчеркнем: автоматизированная информационная система (АИС) есть важнейшая часть АСУ, хранилище и источник производственной информации, необходимой для управления. Через нее осуществляется учет — наиболее трудоемкая функция управления. АИС же является информационной базой для ИСС, которая составляет и выдает всевозможные справки. Технической базой для АИС — хранилищем информации и расчетами по ней — является ЭВМ.

Уже говорилось, что идея создания «банков данных» восторжествовала не сразу. На многих предприятиях разработка АИС шла так, как диктовали потребности практики, и не всегда учитывались рекомендации теории. Практика же настойчиво требовала поскорее автоматизировать основные задачи управления и в каждом случае создавать «свой» массив. В результате на этих предприятиях хотя и есть автоматизированные информационные системы, но очень плохие в том смысле, что они тормозят развитие АСУ. И не мудрено, ведь при введении новой задачи необходимо было вновь и вновь создавать свой массив, чего не надо было бы делать при наличии «банка данных». Вот этим предприятиям и предстоит решить проблему: как перейти к единой, не раздробленной на массивчики, информационной базе.

Сделать это можно просто, если взять и согласно современным принципам сформировать «банк данных». Но тогда пришлось бы поставить крест на всей предыдущей работе и переделывать не только АИС, но и программы решения задач на ЭВМ, которые ориентированы на массивы вполне определенной структуры. А это означало бы, что вслед за информационным обеспечением пришлось бы менять и математическое обеспечение системы. Каждому понятно, что операция эта обошлась бы очень дорого. Поэтому пока принимается половинчатое решение: те подсистемы, которые уже работают, оставляют в прежнем состоянии, новые же задачи проектируют в расчете на то, что к моменту их решения появятся «банки данных».

Сейчас на предприятия начинает поступать современная техника — новое поколение электронно-вычислительных машин единой серии «РЯД» с большими вычислительными возможностями. Вместе с машинами на каждое предприятие поставляются типовые программы решения разнообразных управленческих задач. Среди них находятся и программы создания и ведения (корректировки) «банка данных».

Вообще, появление нового поколения ЭВМ поставило перед предприятиями, разрабатывавшими АСУ на базе ЭВМ более ранних поколений, нелегкую проблему: что делать с уже функционирующей частью АСУ? Переводить ее на новую технику или мириться с тем, что на предприятии какое-то время будут работать две системы, старая и новая? Пока над всем этим лишь размышляют, не принимая окончательного решения.

Кстати, в развитии ЭВМ четко просматриваются этапы, называемые поколениями. Термин этот введен разработчиками электронно-вычислительной техники, вероятно, потому, что развитие идет не только в плане увеличения технических возможностей ЭВМ (скорости счета, объема памяти), но от поколения к поколению меняется практически вся идея их использования.

Возвращаясь к проблемам создания автоматизированных информационных систем, надо сказать, что одна из них — как избавиться от лишней информации — так до конца и не решена. Казалось бы, строгое и неукоснительное соблюдение принципа единой информационной базы полностью устраняет дублирование данных. Но возникает вопрос, а так ли уж вредно дублирование информации?

Поразмыслив, ученые пришли к выводу, что оно может приносить пользу, увеличивая надежность системы управления.

Второй довод в пользу дублирования связан с чрезмерной централизацией информации, которая следует из идеи создания «банка данных». Такая централизация ставит довольно трудные вопросы, решить которые можно, лишь продублировав некоторые данные. Например, на предприятиях существует много всевозможных сведений, которыми не так часто приходится пользоваться. Плановые сроки ремонта каждого станка, допустим, необходимы только во внутрицеховом планировании; средние коэффициенты выполнения норм каждым рабочим пригодятся лишь для формирования плановых заданий и т. д. Эти данные также должны храниться в централизованной АИС. И массивы «банка данных», наполненные всеми этими сведениями, становятся чрезвычайно громоздкими. А чем обширнее массив, тем больше надо времени, чтобы добыть нужные данные из всей массы информации. Вот и получается, что централизация приводит к увеличению времени решения задач, а следовательно, к возрастанию затрат на эксплуатацию системы.

В качестве выхода из подобной ситуации обычно предлагают создание временных, так называемых оперативных массивов. Данные, необходимые для решения какой-либо задачи, переносятся из основного массива в небольшой — оперативный. Это значительно сокращает время решения задач. Но создание оперативного массива есть не что иное, как дублирование. Так что проблема — надо ли дублировать информацию или нет, кажется, должна решаться положительно.

Есть и другая, в некотором смысле противоположная проблема: где взять информацию? Этот вопрос, при создании АИС становится довольно насущным. Конечно, управленческая информация предприятия зафиксирована в различных документах. Но не вся! Из-за информационного барьера некоторые сведения, необходимые для управления, долгое время не фиксировались, и в настоящее время их либо совсем нет на предприятии, либо они хранятся лишь в памяти работников управления, которым они необходимы в повседневной работе. Примером тому может служить хотя бы та же неформализованная информация об индивидуальной производительности труда рабочего, которой располагает мастер, но которая ни в каких документах не фигурирует.

При внедрении АСУ вся подобная информация должна содержаться в автоматизированной информационной системе. Но как ее добыть? Вопрос этот тоже находит свои подчас довольно остроумные решения. Рассмотрим все ту же задачу: как получить индивидуальные коэффициенты выполнения норм? Пытаться «выудить» их у мастера бессмысленно — он сам не знает их численных значений и представляет их чисто качественно: «Иванов эту деталь делает лучше Сидорова». А для расчетов по распределительной оптимизационной модели нужны количественные характеристики.

Как эта информация попадает в «вычислительную систему» мастера? Придя на участок молодым и неопытным, он решал задачу распределения работ не лучшим образом. Но постепенно учился и накапливал соответствующую информацию (говорят: набирался опыта). А нельзя ли организовать подобную «учебу» и для ЭВМ?

Оказывается, можно. Для этого необходимо, чтобы какой-то период ЭВМ работала «в паре» с мастером: мастер распределял бы работы, а учет выполнения их велся бы через машину, которая накапливала бы и статистически обрабатывала информацию о том, какой рабочий что умеет делать и какова индивидуальная производительность каждого из них.

Практика показала, что по окончании времени «обучения» электронный стажер был готов приступить к выполнению обязанностей мастера, причем он превосходил учителя тем, что вдобавок «умел» решать задачи оптимального распределения работ, что не под силу человеку.

Так, иногда довольно удачно решается проблема: где взять информацию. Но наряду с большими успехами на пути создания автоматизированных информационных систем (АИС) осталось еще достаточно не до конца решенных и не совсем удачно решенных задач.

Итак, что же такое АСУ?

Часто, приходя на предприятие, где известно, что АСУ создана и уже работает, посетители просят: покажите нам АСУ. А показывать-то нечего! Ведь система управления, автоматизированная она или нет, — это в основном набор методов управления, информация и набор способов ее переработки. Что показывать? Методы управления?

Но ведь это отношения между людьми, их не покажешь. Можно показать лишь инструкции, правила.

Информацию?

Но ведь она нематериальна. В лучшем случае можно показать катушки лент, диски, на которых она хранится, причем по внешнему их виду не разберешь, записано там что-нибудь или нет.

Способы ее обработки?

Но ведь алгоритм переработки информации — вещь очень специальная. В АСУ он реализован в виде программы, которая опять же записана в памяти ЭВМ, так что ее не увидишь. Правда, в результате работы алгоритма обычно появляется обильное количество бумаги: планы, сводки, наряды.

Вот и получается, что в основном посетителям показывают бумагу, бумагу, бумагу.

И создается впечатление, что АСУ — это гигантское количество бумаги. Ну и конечно, ЭВМ во всем великолепии современной техники. Машина действительно является неотъемлемой частью АСУ, но это только часть, причем довольно малая.

Основа же системы — это разработанные новые методы управления, алгоритмы и программы работы ЭВМ, собранная информация гигантских объемов — все, что не увидеть, не пощупать постороннему посетителю.

Из непромышленных АСУ стоит обратить внимание на такую, как АСУ-печать. Эта автоматизированная система призвана улучшить управление в такой важной отрасли, как производство книг.

Известно, что всем издательским делом в стране руководит Государственный комитет Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли (это его полное название, а сокращенно — Госкомиздат). На первый взгляд может показаться, что управлять таким тонким делом, как издание книг с помощью ЭВМ, ну, просто кощунство. А затем, когда начинаешь знакомиться с гигантскими числами, характеризующими работу Госкомиздата, понимаешь, что и здесь неумолимая научно-техническая революция воздвигла все тот же информационный барьер.

В стране немногим меньше тысячи издательств, из них 70 центральных. Они выпускают в год миллионы книг. Названий, авторов, тиражей — десятки и сотни тысяч. А ведь все это надо спланировать, учесть.

Кроме того, как явствует из названия, Госкомиздат управляет не только издательским делом, но и огромной полиграфической индустрией. А полиграфические предприятия по сложности управления мало чем отличаются от промышленных.

Что же касается книготорговли, то тут вообще одни сложности. Ведь торговля издревле скорее ближе к искусству, чем к ремеслу. Если добавить к этому необъятные просторы нашей страны, где необходимо организовывать эффективную книготорговлю в каждом уголке, да еще желательно, чтобы были представлены книги всех издательств, да еще с учетом местных традиций и т. п., становится ясна непосильность этой задачи для относительно немногочисленного аппарата управления. Вот тут-то на помощь и приходит АСУ-печать.

Разработкой этой отраслевой АСУ занимается специально для этой цели созданный Главный информационно-вычислительный центр (ГИВЦ) Госкомиздата.

Если зайти в любой информационно-вычислительный центр (ИВЦ или просто ВЦ — так почти везде называется подразделение, ведущее разработку, внедрение и эксплуатацию АСУ), то ни за что не догадаешься, к какому ведомству он принадлежит. Везде одни и те же серые шкафы ЭВМ, магнитофоны (не бытовые, конечно, а на которых помещается магнитная лента — память ЭВМ), холодильники для хранения магнитных лент, шкафы с перфокартами. Везде график дежурств инженеров и распределение «машинного времени» по программистам — кому и когда считать на ЭВМ. Даже стенные газеты называются не иначе, чем «Программист» или «Кибернет». Поди узнай, что за АСУ они там разрабатывают!

Так и ГИВЦ Госкомиздата как две капли воды похож на сотни других. У него имеется две электронно-вычислительные машины «Минск-32». Четыре отдела осуществляют разработку и эксплуатацию АСУ. Тон, конечно, задает отдел проектирования АСУ. Именно здесь рождаются проекты автоматизации, ставятся задачи, находятся оригинальные способы решения их. Другой отдел — разработки математического обеспечения — переводит алгоритмы управления на язык ЭВМ, то есть создает программы расчетов. Следующий отдел — отдел технических средств — следит за состоянием «здоровья» ЭВМ и прочей техники, поддерживает все сложное вычислительное хозяйство в работоспособном состоянии. И наконец, четвертый отдел — проведения расчетов на ЭВМ — занимается тем, что осуществляет на ЭВМ текущие управленческие расчеты по уже «готовой» части АСУ, сданной в эксплуатацию.

Разработка АСУ-печать была начата в 1971 году, а в 1975 была сдана первая очередь системы в составе трех подсистем (здесь уместно вспомнить разговор о необходимости этапности в работе, «очередях» и подсистемах). Это подсистемы: финансов, бухгалтерского учета, учета кадров.

Какая типичная картина! Как и везде: первый этап построения АСУ — это создание ее частей, решающих сплошь учетные задачи.

Что принесла с собой автоматизация?

Вот подсистема учета кадров. В памяти ЭВМ в настоящее время хранятся сведения о 35 тысячах сотрудников московских предприятий Госкомиздата. Данные о каждом содержат 22 показателя. Практически никакого труда не составляет получение различных справок, сводок, отчетов по кадровому составу. Хорошо налаженный учет позволяет значительно эффективнее осуществлять подготовку кадров, их распределение по предприятиям, уменьшает возможность образования дефицита по профессиям.

Специфика Госкомиздата, правда, частично проявляется в том, что вся эта информация хранится в отраслевой АСУ. Дело в том, что в отличие от промышленных отраслей отрасль книгопроизводства состоит из относительно мелких предприятий. Создавать АСУ на каждом неэффективно. Поэтому отраслевая АСУ и берет на себя часть «забот» по управлению предприятиями. Есть, правда, в отрасли несколько крупных предприятий, на которых создаются АСУ предприятием. Это Калининский комбинат детской литературы, Чеховский полиграфкомбинат, 1-я Образцовая типография в Москве и другие, но их немного.

Где же начинается в полной мере проявляться специфика книжного дела? Во второй очереди АСУ-печать, которая начала разрабатываться в 1976 году.

Эта часть АСУ состоит из трех специализированных (по роду деятельности) подсистем. АСУ-печать-пром — подсистема, которая будет управлять полиграфической промышленностью. АСУ-печать-издат займется управлением издательствами. А АСУ-печать-торг будет управлять книготорговлей.

Первая, промышленная, подсистема, правда, очень похожа на своих «сестер» из промышленных предприятий. В ней решаются те же задачи, что и в промышленных АСУ. Да и как может быть иначе; ведь полиграфическая промышленность, работая в рамках той же экономической системы, что и другие отрасли, примерно так же организована и так же управляется. На ее предприятиях формируется производственная программа, осуществляется материально-техническое снабжение и т. д. Каковы же задачи управления, решаемые АСУ-печать-пром? Основная — учет выполнения плановых заданий предприятиями и осуществление на базе этого учета оперативного управления.

Наличие электронно-вычислительной техники позволяет решать задачи оптимизационным, наилучшим способом. Например, по оптимизационной модели будет решаться одна из самых «тонких» задач материально-технического снабжения — распределение лимитированных материалов. «Тонкая» эта задача, естественно, потому, что ее решение всегда затрагивает слишком много личных интересов; ведь многим хочется иметь запасы — «запас карман не тянет»! В этой ситуации «объективность» ЭВМ, исходящей в своих решениях из общегосударственных критериев, является незаменимым качеством.

Более специфична для отрасли книгопроизводства вторая подсистема — АСУ-печать-издат. В ней решаются задачи планирования, учета и анализа работы издательств. Из всех издательств в подсистему поступает информация о выпуске «продукции»: названия книг, их объем, тип издания и т. д. Вся эта информация вводится в ЭВМ, которая и осуществляет анализ выпуска, рассчитывая его ритмичность, структуру и прочие показатели. Тут же формируется и динамика изменения этих показателей. Это та самая тяжелая и скучная рутинная работа, от которой годами буквально «стонали» работники издательств и Госкомиздата.

А вот и «новая» задача в подсистеме — сводное тематическое планирование. В процессе его осуществляется анализ планов выпуска всех издательств с целью: с одной стороны, избежать неоправданного дублирования тематики книг, с другой — устранять недостаточный охват некоторых важных тем. Для такого анализа все планы вводятся в ЭВМ, и формируется как бы единая программа выпуска Госкомиздата. Ясно, что такой огромный план без ЭВМ не только анализировать, но и просто просмотреть трудно. А ЭВМ позволяет провести его детальный анализ.

Что можно выявить в процессе анализа?

Ну, например, время от времени появляется «мода» на научную литературу по какому-либо вопросу. (Так было в свое время и с литературой по вопросам разработки АСУ.) Естественно, что почти все научно-технические издательства начинают охотно включать книги именно по этим вопросам в свои планы. Поток книг и брошюр по «модному» направлению науки становится чересчур обильным, в то время как другие направления незаслуженно «обижены». Анализ сводного плана позволяет выявить это явление и помогает принятию эффективных мер по его ликвидации.

Или взять хотя бы такое явление, как соавторство в публикации научных работ. Эта «болезнь», неоднократно критиковавшаяся в нашей прессе, приводит к тому, что некоторые научные руководители в год участвуют в написании чуть не десятка книг, выходящих в разных издательствах. ЭВМ и здесь быстро «выуживает» эту информацию из сводного плана и создает возможность эффективного пресечения этого неприятного явления.

Но наиболее интересные задачи все же решает третья подсистема — АСУ-печать-торг, в которой сосредоточено управление книготорговлей.

Известно, что Госкомиздат не только крупнейший в мире книгоиздатель, но и крупнейший книготорговец. Совмещение в рамках одного ведомства всей цепи книгопроизводства — от автора до читателя, — казалось бы, должно было поднять эту отрасль на небывалую высоту. А вместо этого раздаются жалобы на организацию книготорговли; и, например, в газете писателей и читателей — «Литературной газете» — работа книготорговли стала почти постоянной темой.

Книжные магазины, склады книготоргов подчас забиты литературой, которую не покупают, и в то же время сохраняется устойчивый дефицит литературы, которую хотят купить. В чем же дело?

Конечно, дефицит бумаги, недостаток производственных мощностей типографий, издательств играют определенную роль, но не главную. И это отмечают все. Если бы это была главная причина, то был бы просто дефицит и не было бы перепроизводства ненужных книг.

Основная причина кроется, конечно, в отсутствии связи между потребителями книг и производителями — той самой обратной связи, которая необходима для эффективной работы любой системы.

Но раз причина ясна, надо устранять ее, налаживать связь. Что же мешает?

Мешает все тот же информационный барьер. Работу книготорговой сети характеризуют свои числа-гиганты: гигантские размеры книготорговой сети, гигантское количество наименований выпускаемой литературы. Все это, конечно же, не только мешает, но и просто не позволяет наладить эффективную обратную связь от потребителя к производителю книг. Так же, как и в других областях человеческой деятельности, здесь преодолеть информационный барьер пытались с помощью различного рода укрупнений: учитывать не отдельные издания, а целые разделы литературы, оценивать не каждую торгующую организацию, а целые республиканские книготорги и т. д. Ясно, что такой подход к успеху привести не мог. Как и везде, единственный выход — это создание автоматизированной системы управления.

Какие же конкретные задачи будет решать АСУ-печать-торг?

Будет разработана целая система управления товарными запасами книг, выпускаемых центральными (вначале), а затем и всеми издательствами. Во-первых, в ЭВМ будут постоянно вводиться заказы местных торгующих организаций. Во-вторых, эти заказы будут подвергаться регулярному анализу с целью распределения по разделам литературы, по территориальному размещению, по издательствам и будет исследоваться динамика изменения этих показателей. В-третьих, будет вестись регулярный учет и контроль за поставками литературы центральных издательств из оптовых торгующих организаций в сеть, накапливаться статистика поставок. И в-четвертых, по данным учета и статистики будет проводиться распределение и перераспределение фондов между книготоргующими организациями.

Как и в любом деле, в книготорговле тоже есть своя терминология. Доминирующим термином здесь является «расходимость» литературы. Пояснять его, по-видимому, не требуется. Вот оперативный учет этой «расходимости» и надо наладить. Кстати, передовые книготорги, такие, как Эстонский, организовали у себя учет «расходимости» и без АСУ, даже несмотря на большую трудоемкость этого дела. И эффект от этого учета оправдал все затраты. А уж с помощью ЭВМ организовать его значительно легче.

Как уже говорилось, все заказы местных торгующих организаций вводятся в память ЭВМ. Там же запоминаются и объемы поставки. Эти сведения образуют основной массив данных, который называется «Потребность в литературе центральных издательств». В тот же массив заносится информация о текущем состоянии запасов торгующей организации по каждому изданию.

Получают эту информацию так. Во все местные торгующие организации регулярно отправляются анкеты следующего содержания: «К такому-то числу сообщите сведения о таких-то изданиях: остаток… требуется дополнительно…»

Таким образом, в массиве постоянно имеется «свежая» информация о «расходимости» всех изданий. Это «новая» по своей сути информация будет использоваться для решения «новых» задач, в общем, беспрецедентных в истории книготорговли.

Первая задача такая. Допустим, по некоторому изданию кое-где образовался дефицит, а где-то лежат избытки. Необходимо так перераспределить запасы, чтобы удовлетворить потребителя и затратить на транспортировку при этом минимальные средства. И оказывается, что это вездесущая «транспортная задача». В данном случае там, где избыток — «поставщики», где дефицит — «потребители», а расстояния — они и здесь расстояния. Решение этой «транспортной задачи» позволит сэкономить народному хозяйству часть затрат на перевозку и устранит ту неприятную ситуацию, когда дефицитная книга вдруг обнаруживается в глухой деревеньке.

Массив данных о «расходимости» будет бесценным даром для библиографов и библиофилов. Сбудется их мечта — получить справку о том, где, в каком книготорге можно приобрести интересующую их книгу: услужливая ИСС за считанные секунды извлечет из массива необходимую информацию.

И наконец, такая задача: как распределять тираж издания по книготоргующим организациям?

Кажется, просто, ведь книготорговцы подают заказы. Сколько указано в заказе, столько и давай. Практика показывает, однако, неверность этого подхода. Общим явлением в методике заказывания является систематическое завышение объема заказа: «А вдруг урежут!» А кто и насколько завышает — об этом можно только догадываться.

Тут-то и приходит на помощь все та же «расходимость». Для каждой торгующей организации вводится «коэффициент расходимости». Он высчитывается путем деления проданного количества книг данного издания на объем поставки. Статистика по этим коэффициентам постепенно накапливается и характеризует «честность» книготорговца. Так что при распределении тиража его заказ корректируется на «коэффициент расходимости».

По статистическим данным, которые за несколько лет накопятся в памяти ЭВМ, можно будет действительно эффективно изучать популярность отдельных тем, каждого из авторов и изданий с целью построения более актуальных тематических планов и правильного определения тиражей. Изучение факторов, влияющих на «расходимость», позволит более точно распределить объем издания по территории страны.

Одним словом, АСУ поможет наладить как раз ту самую прочную обратную связь покупателя книг с Госкомиздатом, которой сейчас так не хватает.