5. Модель процессов отражения в базе данных новых объектов учета предметной области

Под полнотой отражения в БД реально существующих объектов учета предметной области понимается свойство ИС отражать в процессе функционирования состояние всех объектов учета, предусматриваемых в запросе пользователя ИС на получение выходного документа. В процессе эксплуатации неполнота может возникнуть как результат временной задержки в отражении в БД новых (вновь появившихся объектов учета с момента их появления в реальности и до момента физической записи в БД).

Для проведения оценки используется следующая модель отражения в БД ИС объектов учета предметной области.

Поскольку БД является формальным отражением наличия и состояния реально существующих объектов учета предметной области, сопоставления входных и выходных форм документов позволяет выявить те объекты учета, которые являются ключевыми в выходных документах и информация о состоянии которых подлежит функциональному использованию в соответствии с целевым назначением ИС. Все множество таких объектов учета конечно, а их номенклатура либо задается классификаторами (продукции, услуг, и др.), либо определяется заказчиками или пользователями ИС в техническом задании и постановках функциональных задач.

Реальное наполнение БД записями о реально существующих объектах учета на момент испытаний может:

а) охватить все возможные объекты учета, существующие в реальности, и, как следствие, констатируется факт полного отражения объектов учета предметной области в БД ИС;

б) охватить лишь часть реально существующих объектов учета, а первоначальные записи об остальных объектах потенциально могут появляться в процессе дальнейшего функционирования ИС или в отдельные периоды функционирования ИС. В этом случае при появлении новых объектов учета до осуществления формальных записей о них в БД ИС будет иметь место неполнота отражения реально существующих объектов учета предметной области в БД, и, если таких объектов в оцениваемый период функционирования ИС достаточно много, а доведение информации о них от источников до БД занимает длительное время, то неполнота БД может привести к неучету ряда реальных факторов и, вследствие этого, к снижению качества функционирования ИС.

Степень полноты отражения в БД ИС объектов учета предметной области оценивается вероятностными показателями с использованием модели массового обслуживания (M/G/? ). При этом реальный закон появления новых объектов учета аппроксимируется пуассоновским законом, что позволяет получать пессимистические оценки полноты отражения информации в БД ИС. Оценка осуществляется в приложении к конкретному периоду функционирования ИС и конкретным типам форм входных документов.

Описание модели приведено на рис.4.

6. Пример

Создается автоматизированная система (АС) экономического мониторинга среды. Информация о состоянии и опасном изменении среды передается в информационный центр, где она дополнительно контролируется перед вводом в единую базу данных (БД). Первичный набор информации, ее контроль и ввод в базу данных осуществляется ответственными должностными лицами. Выборочные требования к функционированию АС (в части надежности и своевременности представления и полноты информации), отраженные в техническом задании на разработку системы, выглядят следующим образом:

в наиболее напряженный период функционирования АС (период экологического бедствия):

• вероятность надежного представления информации пользователям при выполнении функциональных задач (ФЗ) для запросов на выдачу всех видов справок, документов ввода и корректировки данных в информационном центре должна быть не менее P_зад. = 0.995;

• вероятность своевременного представления информации по командам и запросам от вышестоящих органов, ввода поступающей от источников исходной информации в БД должна быть не менее 0.9 за время не более 2 минут;

• вероятность своевременного представления справок по результатам решения расчетных задач должна быть не ниже 0.9 за время не более 10 минут;

• вероятность обеспечения полноты отражения реальных характеристик новых объектов учета в БД в процессе функционирования системы должна быть не менее P_зад. = 0.9;

Для проверки предъявленных требований используется комплекс моделей, приведенный на рис.2-4.

По результатам испытаний и инспекционного контроля установлено, что система обладает следующими характеристиками:

а) в части оценки надежности:

• среднее время наработки на отказ или сбой Т_{0 зад} >10000 часов;

• среднее время восстановления КСА после отказа или сбоя Т_в < 30 минут;

• среднее время выполнения ФЗ пользователем - 2 часа;

б) в части оценки своевременности в период наивысшей нагрузки:

• все множество заявок на обработку в систему образуют 3 потока (1-й - команды и запросы от вышестоящих органов, 2-й - сообщения с исходной информацией и выдача справок по результатам решения расчетных задач, 3-й - технологические операции, в том числе по контролю целостности и конфиденциальности информации) при этом заявки 1-го типа имеют относительный приоритет над заявками 2-го и 3-го типов, а заявки 2-го типа - над заявками 3-го типа;

• суммарная частота поступления команд и запросов составляет 20 в час, время обработки каждого составляет 6 с;

• суммарная частота поступления входных сообщений с исходной информацией может достигать 60 сообщений в час при среднем времени обработки каждого 20 с;

• суммарная частота решения расчетных задач - 6 задач в час при среднем времени решения 3 минуты;

• суммарная частота технологических операций достигает 120 операций в час при среднем времени 1 с;

в) в части оценки полноты отражения в БД новых объектов учета предметной области:

• появление новых факторов, влияющих на подготовку к устранению причин и последствий экологического осуществляется с частотой 1 раз в час;

• среднее время подготовки, передачи и ввода в БД информации об этих критичных объектах учета достигает 10 минут.

Результаты моделирования (риc.5) показывают, что для проверяемой системы выполняются все предъявляемые требования.