Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
«Ғұмарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті»
коммерциялық емес акционерлік қоғамы
К.К. Еренчинов, Г.Д. Бәзіл, Ш.К. Адилова ӨНДІРІСТІК ПРОЦЕСТЕРДІ БАСҚАРУДЫҢ
АВТОМАТТАНДЫРЫЛҒАН ЖҮЙЕЛЕРІ.
1 БӨЛІМ. ПРОЦЕСТЕР БАСҚАРУ ОБЪЕКТІЛЕРІ РЕТІНДЕ Оқу құралы
Алматы АЭжБУ
2021
ӘОЖ 681.5 (075.8) КБЖ 32.96 я73 Е 70
Пікір берушілер:
PhD докторы, Қ.И. Сәтбаев атындағы ҚазҰЗТУ автоматтандыру және басқару кафедрасының ассистент-профессоры
Ж.Ж Өмірбекова,
техника ғылымдарының кандидаты, Қ.И. Сәтбаев атындағы ҚазҰЗТУ автоматтандыру және басқару кафедрасының доценті
А.А. Бейсембаев,
Ғ. Даукеев атындағы АЭжБУ КЕАҚ Электроника және робототехника кафедрасынң доценті,
Е.О. Елеукулов
Шығаруға Ғ. Даукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университетінің Ғылыми кеңесімен ұсынылды (15.03.2020 ж. № 6 хаттамасы).
АЭжБУ 2020 жылға ведомстволық әдебиетті шығарудың қосымша жоспары бойынша басып шығарылады, реті 580.
Еренчинов К.К., Бәзіл Г. Д., Адилова Ш.К.
Е 70 Өндірістік процестерді автоматтандырылған басқару жүйелері. 1 Бөлім. Процестер басқару объектілері ретінде: Оқу құралы («Автоматтандыру және басқару» мамандығының студенттері мен магистранттары үшін»)/ К.К.
Еренчинов, Г.Д. Бәзіл, Ш.К. Адилова. – Алматы: АЭжБУ, 2021. – 208 б.:
суреттер 49.
ISBN 978-601-7939-71-7
Берілген оқу құралында нарықтық экономика жағдайларындағы процесс ретінде өнеркәсіптік өндірістің мәселелері қарастырылады, процестің жасалуы мен құрамы түсініктерінің негізгі және туынды терминдері жүйеленді.
«ЖЭС объектілерін автоматтандыру», «Өндірістік процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйесі» пәндері бойынша «Автоматтандыру және басқару» мамандығының бакалавриат пен магистратура студенттеріне ұсынылады.
ӘОЖ 681.5 (075.8) КБЖ 32.96 я73
ISBN 978-601-7939-71-7 © АЭжБУ, 2021 Еренчинов К.К., Базил Г.Д.,
Адилова Ш.К., 2021
3 Алғы сөз
Қазіргі уақытта ақпараттық және техникалық жүйелердің дамуымен, сонымен қатар әртүрлі қызмет пен басқару сфераларының интеграциясына байланысты «процесс» терминінің анықтамасы жалпыланған сипат алуда; аз- аздап процесс әртүрлі пішінде кездесетін, абсолютті үйлеспейтін қызмет сфералары арасындағы шекара өшуде. Осы жағдайларды есепке ала отырып, оқу құралында процеске, оның қасиеттері мен түрлеріне анықтама беру амалы жасалды, бұл ретте ерекше назар технологиялық процестерге бөлінді.
Осы оқу құралының негізгі мақсаты – студенттерге процесс, кәсіпорынды басқарудың ұйымдық, ақпараттық және автоматты жүйелеріндегі рөлі түсінігінің жүйелендірілген мазмұндамасын беру.
Оқу құралы 11 тараудан және оқылған материалды бекіту үшін солардың әрқайсысына бақылау сұрақтарынан тұрады.
Бірінші тарауда жалпы процесс түсінігі және оның түрлері қарастырылады. Процестің негізгі анықтамалары, оның технологиясы және процестің қасиеті берілді. Екінші тарауда ұйым процесс, жүйе, құбылыс ретінде қарастырылды, себебі ол объектілердің ортақ мақсатқа жету үшін өзара әрекеттесуіне ықпал етеді. Үшінші тарауда өнеркәсіптік өндіріс сипатталды.
Төртінші, бесінші және алтыншы тараулар технологиялық процестердің анализіне, олардың құрылымына және негізгі қасиеттеріне, физика- химиялық сипаттамаларына арналған, сонымен қатар басқару теориясының негізгі түсініктері берілген.
Жетінші тарауда басқару объектілері олардың статикалық және динамикалық сипаттамалары жағынан қарастырылды.
Процестерді математикалық модельдеу сегізінші тарауда келтірілді.
Тоғызыншы тарау процестерді автоматтандыру мен басқаруға арналған.
Ерекше назар объектілерді басқаруда процестік тәсілге және кәсіпорынды басқару мүшесі ретінде менеджментке бөлінген, онда әрбір қызметкер нақты бизнес-процестердің өміртіршілігін қамтамасыз ете отыра сапаны басқаруға тікелей қатысуы қажет.
Cоңғы, тоғызыншы тарауда технологиялық процестерді бекіту және терең түсіну мақсатында технологиялық процестерді басқару объектілері ретінде сипаттау мысалдары келтірілді.
Оқу құралының мазмұны соңғы жылдары «Автоматтандыру және басқару» кафедрасында авторлар оқитын дәрістер курсының материалдарына, сонымен қатар Ғүмарбек Даукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті КЕАҚ «Технологиялық Процестерді Автоматты Басқару Жүйесі» тақырыптық ғылыми зерттеу зертханасының ғылыми зерттеулеріне негізделген.
4 1 Процестер, объектілер, жүйелер
1.1 Процесс деген не?
Процесс:
философиялық дискурс¹ санаты, нәтижесі қандай да бір жаңалық немесе жаңашылдық (организмдердің жаңа морфологиялық нысандары, жаңа түрлер, әлеуметтік, ғылыми, мәдени және т.б.) болып табылатын өзін-өзі ұйымдастырған, сондай-ақ ұйымдастырылатын ұзақ өзгерістің жиынтығын сипаттайтын философиялық дискурс санаты;
бұл белгілі бір технологияға сәйкес тұтынушыға алдын-ала анықталған өнімді, нәтиже немесе қызмет көрсету үшін «кіріс» пен
«шығысты» айналдыратын өзара байланысты іс-қимылдардың тұрақты, мақсатты жиынтығы;
(кибернетикада) жүйенің немесе басқа объектінің жай-күйін, өзгеру (даму) кезеңдерін дәйекті ауыстыру
«Процесс» латынның – processus:
а) алдыға жылжу, жылжыту;
б) ағын, жүріс.
XIX ғ. ортасына дейін «процесс» сөзі химиялық термин сияқты қызмет атқарды (СА 1847, III, 566).
XIX ғ. 30-жылдарынан французша «procés» әсерінен, процесс
«бірнәрсенің даму барысы» жалпы мағынасына ие болады.
Кез келген процестің негізінде компоненттерге жататын белгілі бір технология жатыр:
процесті іске асыру мақсаты;
технологиялық өзгерістерге жататын зат;
әсер ету тәсілдері мен әдістері;
технологиялық әсер ету құралдары;
табиғи процестерге қарсы қойылған тәртіпке келтіру және ұйымдастыру.
1.2 Процестердің сапасы Сапа деген не?
Сапа – процесс болмысынан ажырамайтын елеулі анықтылығын көрсететін, осының арқасында ол басқа процесс емес, дәл осы процесс болатын философиялық категория:
бір процесті басқалардан ажыратуға мүмкіндік беретін ерекшелігін сипаттайтын процестің құрама элементтерінің орнықты арақатынасын көрсетеді (БСЭ);
бұл талаптарға сәйкестік (Кросби);
белгілі бір шекке жеткен жинақталған сандық өзгерістер;
5
заттардың ең маңызды қажетті қасиеттерінің жүйесі. Сапаны анықтау таным мәнін анықтайды;
объектілердің маңызды қасиеттерінің жүйесі. Сапаны нақтылау білімнің мәнін анықтайды. Мағынаны тану - құрылымдық қатынастарды анықтау. Сапа тұтастыққа ие;
бұл сыртқы және ішкі айқындылық, объектілерге тән белгілер жүйесі, жоғалып кеткен нысандар бар болу қасиетінен айырылады.
Аристотель (б.з.д. ІІІ ғ.) бойынша сапа филосифиясы «Өз-өзімен бар болатын нәрсе, сапаны құрайды.
Гегель (ХІХ ғ.) бойынша: «Сапада санның болуы, ал санда – сапаның болуы».
Энгельс (ХІХ ғ.): «Сапа емес, сапасы бар заттар бар және соның өзінде шексіз көп сапасы бар».
Сан мен сапа – біртұтас және қарама-қарсы және объектінің өзара байланысқан жақтарын құрайды.
Сапа философиясының даму сатылары.
Сапа философиясы тарихында төрт қиылысатын фаза бар, олар өндірушінің ішкі және сыртқы мақсаттарының арасында қайшылық қысымымен дамыды:
өндіріс процестерінің эффективтілігін жоғарылату және компанияның табысын өсіру (ішкі мақсат) – үнемі шығындарды азайтуға бағытталған;
шығарылатын өнімнің сапасын жақсарту және сәйкесінше, өндірушінің нарықтағы жағдайын нығайту – үнемі шығындарды өсірумен байланысты.
Өнімнің, нарықтың және қоғамның әрбір даму сатысындағы қайшылықтың өзіндік ерекшелігі болған.
Тауардың сапасы-оларға негізделген немесе болжамды қажеттіліктерді қанағаттандыруға мүмкіндік беретін қасиеттер мен сипаттамалардың немесе қызметтердің жиынтығы.
Маркетингтік философия тұрғысынан тауар сапасының деңгейі осы тауардың түпкі пайдаланушының белгілі бір қажеттіліктерін қанағаттандыру қабілеттілігімен айқындалады.
Сапа сипаттамасы: экологиялылығы, эстетикалылығы, эргономиялылығы, қауіпсіздігі, техникалық және экономикалық сипаттамалары, сенімділігі мен ұзақ мерзімділігі, болжамды мақсатына сәйкестігі.
Тауар сапасы тәуелді:
шикізат және материалдарға;
фирманың техникалық даму деңгейіне;
қолданылатын технологияның прогрессивтілігіне;
еңбекті ұйымдастыру және өндірісті ұйымдастыруына;
кадрлардың біліктілігіне.
Бастапқы және екінші сапа.
6
Бастапқы сапалар (көлемі, өлшемі, қозғалысы):
заттың өзінде болады;
объективті, бірақ түсінікті емес.
Екінші сапа (дәмі, түсі, иісі):
қабылдау кезінде пайда болады;
субъективті, бірақ тұтас және иллюзорлық емес.
Қазіргі сапа философиясының негізін қалаушылар.
Уильям Эдуард Деминг (1900-1993) – АҚШ, «Сапа менеджментінің әкесі», «басқару философиясы – Деминг бойынша сапа менеджментінің 14 принципі».
Джозеф Мозес Джуран-АҚШ, «тұтынушылар талаптарына сәйкестік»,
«Джуран сапасының спиралі» рухындағы сапа идеясы, сапаны арттырудың 10 кезеңі.
Филипп Кросби «нөл ақаулар» бағдарламасын ұсынды.
Каору Исикава-белгілі жапон экономисті, сапаны басқару саласындағы маман, Э. Деминг және Дж. Джурана идеяларын жалғастырушы.
Арманд Фейгенбаум-әлемге әйгілі американдық маман, сапаны кешенді басқару теориясының авторы, МАК академигі.
Генити Тагути-белгілі жапон статистигі, сапа саласындағы ең беделді наградалардың лауреаты (Деминг атындағы сыйлық оған 4 рет берілді).
1.3 Процесс технологиясы 1.3.1 Технология дегеніміз не?
Технология (грек. techne-өнер, шеберлік, икемділік және грек. logos зерттеу):
бұл табиғат өнімдерінен тауарлар мен өндіріс құралдарын алу және қайта өңдеу әдістері мен процестерін зерттейтін дербес ғылым;
бұл адамдардың қажеттіліктері мен мұқтаждықтарын қанағаттандыруға, олардың проблемаларын шешуге бағытталған адами қызмет. Ол заттың, энергия мен ақпараттың түрлендіру процестерін қамтиды, білімге сүйенеді және табиғат пен қоғамға әсер етеді, жаңа қолдан жасалған әлем құрады;
қажетті нәтижеге жетуге арналған әдістер мен құралдар жиынтығы;
қоғамның қажеттіліктерін қанағаттандыруға тікелей немесе жанама түрде қызмет ететін ресурстарды игілікке айналдыру процесі; қызметтің қандай да бір саласында қолданылатын әдістердің, процестердің және материалдардың жиынтығы, сондай-ақ өндіріс тәсілдерінің ғылыми сипаттамасы;
(тар мағынада) - жеке немесе қоғамдық маңызы бар шикізатты (материалдарды), энергия мен ақпаратты түпкі өнімге (бұйымға) түрлендіру бойынша тәсілдер мен операциялардың бірізділігі;
7
(кең мағынада) – материалдық өндіріспен байланысты ғана емес, екінші табиғат ретінде мәдениетті құруға бағытталған адамның кез келген қайта құрушы, шығармашылық, өнімді қызметі.
Технология дегеніміз - адамның табиғатты, өзін, қоғамды өзгертетін тәсілі.
Технология-мазмұны бар, ал техника (жабдық) – нысаны бар, олар әртүрлі өндірістің диалектикалық бірлігін құрайды (Б. А. Прудковский). Бұл диалектикалық бірлік философияның екінші заңы: «қарама-қайшылықтардың бірлігі мен күресі», XIX ғасырда неміс философиясының өкілдері (Гегель, Маркс, Шеллинг және Энгельс) тұжырымдалған философияның негізгі заңдарының бірі болып табылады. Бұл заң адамның қоршаған әлемді диалектикалық тануы, қоршаған әлемде болып жатқан оқиғалардың мәні мен заңдары туралы түсінік береді.
Технология функциялары. Технологиялық функция туралы мәселе ерекше мәнге ие. Әрбір еңбек функциясы, сонымен қатар технологиялық функция:
түрлендіруші (негізгі): технологиялық әсер ету затының нысаны мен мазмұнының сапалық-сандық өзгеруі (сақталуы);
энергетикалық: энергияны алу және трансформациялау;
көліктік - технологиялық әсер ету затының мақсатты қозғалысы;
бақылау-өлшеу: заттың барлық қозғалыс параметрлерін көрсету (өзгерту) және қажетті ақпаратты алу;
логикалық: келіп түсетін ақпаратты өңдеу және пайдалану және технологиялық процесті қажетті жаңа күйге ауыстыру туралы шешім қабылдау.
Технологиялық функциялардың бұл жіктелуі бірқатар артықшылықтарға ие. Ең алдымен, ол адамның технологиялық мүмкіндіктерінің кеңдігі бар екендігін және ол технологиялық процесте өзін қалай іске асыратынын көрсетеді.
Нақты технологиялық жүйеде қандай да бір технологиялық функциялар болмауы, басқалары қайталануы мүмкін,бірақ жалпы бұл технологияның тұтас көрінісіне әсер етпейді. Технологиялық функциялардың ұсынылған түсінігі мен жіктелуі технологияны теориялық игеруде жаңа және кең дүниетанымдық және әдіснамалық мүмкіндіктерді ашады.
Технологияның жалпы белгілері:
әлеуметтік-экономикалық жүйеге тәуелділік (өндіріс пен қоғамның жұмыс істеу типі);
қолдану массалығы (адамдардың көп санын қамту);
қызметтің барлық негізгі элементтерін стандарттау;
қызмет процесін ұтымды ету;
жоспарланған нәтижені алу кепілдігі;
қызметтің жаңартылуы;
8
экономикалық тиімділік (нәтижеге қол жеткізуге шығындарды төмендету, пайданы ұлғайту);
идеологиялық негіздің болуы (идеялық тұжырымдама).
Технологияның өмірлік циклі.
Технологияның өмірлік циклі – технологиялық жаңалықтардың пайда болуынан оларды пайдалануға² дейінгі кезеңдердің жиынтығы.
Технологияның өмірлік циклі 5 кезеңнен тұрады:
1) Жаңа технология – жоғары әлеуеті бар кез келген жаңа технология.
2) Озық технология – өзін көрсете білген технология, бірақ әлі де жаңа, нарықта аз таралған.
3) Қазіргі заманғы технология –танылған технология стандарт болып табылады, осы технологияға сұраныс артады.
4) Жаңа емес технология – әлі де пайдалы технология, бірақ жаңа технология болғандықтан сұраныс төмендейді.
5) Ескірген технология - бұл технология ескіреді және оны озық технологиямен алмастырылады, өте аз сұранысқа ие болады немесе жаңа технологияның пайдасына орай одан толығымен бас тарту.
Нарықтық қатынастардың қазіргі жағдайында өндірістік процесс технологиясы мыналарды қамту керек:
технологияны үнемі жаңарту және жетілдіру, бұл техникалық прогрестің маңызды шарты болып табылады;
өндіріс ауқымын ұлғайтуды және машиналар мен жабдықтарды тиімді пайдалануды қамтамасыз ететін үзіліссіз (дискретті, циклді) процестерден үздіксіз ағынды процестерге көшу;
шикізатты, материалдарды, энергияны, отынды неғұрлым толық пайдалану, өндіріс қалдықтарын жою, қоршаған ортаны сауықтыру мақсатында «тұйық» (қалдықсыз) технологияны енгізу;
пайдалы қазбаларды алу тиімділігін арттыру, оларды байыту және өңдеу, шикізатты пайдалану кешенділігі
процесс бөлінуінің жоғары дәрежесі (фазалар);
қойылған мақсатқа қол жеткізуде адамның іс-әрекетінің қажетті
аяқталуын қамтамасыз ететін элементтердің барлық жиынтығын қамтуы тиіс процестің жүйелі толықтығы (бүтіндігі);
процестің тұрақтылығы және осы фазалардың сипаттамаларын анықтау кезінде орташа шамаларды қолдануға мүмкіндік беретін оның фазаларының бірмәнді болуы, демек, оларды стандарттау және біріздендіру;
процеспен байланыстың сабақтастығы - уақытында орындалатын әрекеттер жиынтығы;
белгілі бір қажеттіліктерді жүзеге асыруды қамтамасыз ету үшін құрылған өндірістік-технологиялық жүйелерде жұмыс істеу.
9 1.3.2 Технология және экономика.
Технология өндіріс мәселесін тікелей шешетін өндірістің негізгі бөлігі;
экономика - басқару функцияларын орындайтын және технологияны қажеттінің бәрімен қамтамасыз ететін өндіріс процесінің қосалқы бөлігі.
Аудандағы өзгерістер:
өндіріс экономикасы өндіріс тиімділігін арттыра алады, бірақ қолданыстағы технологияның мүмкіндіктерімен шектелген деңгейге дейін;
технология өндіріс процесінің тиімділігінің шексіз өсуіне әкеледі.
Осы негізде технология өндіріс процесінде басты буын болып табылады деп айтуға болады. Бұл әлеуметтік әл-ауқаттың өсуінің қайнар көзі.
Экономиканың жетістігі өндіріс технологиясы туралы білім деңгейімен, сондай-ақ оларды шебер қолданумен тікелей байланысты.
Технологиялар мен экономика ғылым ретінде өндіріс объектілерінде олардың функцияларына сәйкес келетін зерттеу объектілері бар. Технология өнімдерді тікелей өндіру процестерін зерттейді, экономика - өндіріс технологиясын сәтті енгізу үшін қажет процестер. Демек, ғылымдар ретінде технология мен экономика өндірістің бір мәселесін шешеді, бір зерттеу объектісі бар (өндіріс), бірақ олар оны әр түрлі тұрғыдан зерттейді.
Айта кету керек:
технологияларды жасау үшін тиісті ресурстар қажет. Өнім өндіруге тартылған ресурстар өндіріс факторлары деп аталады;
әрбір технология өзара толықтырушы (комплиментті) болып табылатын өндіріс факторларының барлық жиынтығын міндетті түрде болуын талап етеді);
жаңа технологиялар алдыңғы технологиялар негізінде еңбек арқылы жасалады;
технологияларды жақсарту жаңа машиналар мен жабдықтар, сондай- ақ неғұрлым білікті еңбек негізінде өндірістің жаңа әдістеріне әкеледі.
Технологияның экономикалық тиімділігі өндірістік функциямен бағаланады, онда ресурстардың әр түрлі комбинацияларын қолдана отырып, бірдей мөлшердегі өнімді алудың балама әдістері көрсетілген.
1.3.3 Өндірістік функция.
Өндірістік процесс экономиканың негізгі және бастапқы түсінігі ретінде өндіріс факторлары, яғни тиісті бастапқы материалдар, жабдықтар, үй-жайлар, жер, сондай-ақ өндірісті ұйымдастыратын мамандар базасында жүзеге асырылады.
Өндірістік функция:
шығару шамалары (өнім саны) мен ресурстар шығындары, технология деңгейі сияқты өндіріс факторлары арасындағы экономикалық- математикалық сандық тәуелділік;
өндірілетін өнімнің ең жоғары көлемінің пайдаланылатын факторлардың шығындарына тәуелділігі;
10
кез келген берілген ресурстар жиынтығында өндірістің барынша мүмкін көлемін сипаттайды;
бұл пайдаланылатын ресурстың (өндіріс факторының) мәнін қабылдайтын тәуелсіз айнымалы, ал тәуелді айнымалы-шығарылатын өнім көлемінің мәні:
∫ (1.1)
∫ ∫ (1.2)
∫ (1.3)
– берілген шығындар кезіндегі өндірістің ең жоғары көлемі;
- қолданылатын факторлардың көлемі;
– күрделі фактор көлемі;
– еңбек факторының көлемі;
∫ ресурсты шығаруға түрлендіретін өндірістік жүйенің сипаттамасы.
Жоғарыда келтірілген формулаларда - бір, екі және көптеген айнымалылардың функциясы.
Оңтайландыру мәселесінің объективті функциясының деңгейлік сызықтарына ұқсас, өндіріс функциясы үшін (ӨФ) ұқсас ұғымдар бар. ӨФ деңгейінің сызығы тұрақты мәнді алады. 1.1-суретте екі факторлы ӨФ-ның изокванттары келтірілген, бұл изокванттың шығуы тұрақты болатындығын, яғни шығарылымда өсім болмағанын көрсетеді. Изокванттар – төмендейтін қисықтар, В, А, С нүктелерінде теріс көлбеу болады.
В А
С QQ12
Q3 K
1.1 сурет – Изоквант картасы
ӨФ-ның мәні өндіріс көлемі мен өндіріс факторларының шығындары арасындағы технологиялық тәуелділікке негізделген.
ӨФ-ның қасиеттері:
11
өндіріс көлемін ұлғайту үшін технологиялық және экономикалық шектерге өзге де тең жағдайларда бір ресурс шығындарының ұлғаюымен қол жеткізілуі мүмкін;
ресурстардың осы көлемі кезінде шығарудың ең жоғары көлемі;
өндірістік функция осы технологияны ғана көрсетеді;
өндіріс факторлары өзара алмастырылатын (субституттар) да, өзара толықтыратын (комплементарлы) да болуы мүмкін, шығару көлемін өзгертпей;
белгілі шектердегі капитал мен еңбек шығындарының артуы жалпы өнімнің азаюына алып келеді – факторлардың азаю заңы;
өндіріс факторларын қолданудағы өзгерістер қысқа мерзімге қарағанда ұзақ мерзімді кезеңде неғұрлым икемді.
ӨФ түрлері:
1 - анықтамасы. Өндірістік функция статикалық деп аталады, егер оның айнымалылары белгілі бір уақыт мезетіне немесе уақыт кезеңіне жататын болса, осы параметрлердің уақытша өзгерістерін ескермейді.
2 - анықтамасы. Өндірістік функция динамикалық деп аталады, егер оның айнымалылары уақытпен байланысты болса, сондай-ақ уақытпен байланысты.
ӨФ параметрлері «саны/уақыты» өлшемі бар ағынның табиғи шамасы болып табылады. Егер оңтайлы ұйымдастырылған өндірісте 1 сағат ішінде 3 станокта 5 жұмысшы 20 бөлшектер даярласа, онда Q=20 дана/сағат, L=5 сағат, K=3 станок-сағат. Қысқа өлшемдік үшін параметрлердің өлшемі түсіріледі.
Ақпараттық технологиялар (IT, ағылшын тілінен. Ақпараттық технологиялар (IT) - бұл компьютерлік технологияны қолдана отырып, үлкен көлемдегі ақпараттарды өңдеуді басқаруға арналған технологиялар саласына жатады және 1.2-суретте көрсетілген түрлерге бөлінеді).
1.3.4 Ақпараттық технологиялар.
Ақпараттық технология-бұл:
ақпараттық ресурстарды пайдалану процестерінің еңбек сыйымдылығын төмендету, олардың сенімділігі мен жеделдігін арттыру үшін, сондай-ақ объектінің, процестің немесе құбылыстың жай-күйі туралы жаңа сападағы ақпаратты алу үшін ақпаратты жинауды, сақтауды, өңдеуді, шығаруды және таратуды қамтамасыз ететін технологиялық тізбекке біріктірілген әдістердің, өндірістік процестердің және бағдарламалық- техникалық құралдардың жиынтығы;
түпкілікті нәтижені алу үшін ақпарат болып табылатын еңбек тақырыбындағы әрекеттер жиынтығы;
адамдардың ақпараттық қызметі саласындағы технологиялар.
Ақпараттық технологиялар (АТ, ағылшын тілінен. Ақпараттық технологиялар (IT) - бұл компьютерлік технологияны қолдана отырып, үлкен
12
көлемдегі ақпараттарды өңдеуді басқаруға арналған технологиялар саласына жатады және 1.2-суретте көрсетілген түрлерге бөлінеді.
АТ түрлері Мәліметті өңдеудің
ақпараттық технологиялары
Шешім қабылдауды қолдаудың ақпараттық
технологилары
Сараптама жүйелерінің
ақпараттық технологиялары Басқарудың
ақпараттық технологиялары
1.2 сурет – Ақпараттық технологияның түрлері
Ақпаратты өңдеу технологиялары құрылымдалған есептерді шешуге арналған, олар үшін қажетті енгізу мәліметтері, алгоритмдері және оларды өңдеудің басқа стандартты процедуралары белгілі. Мысал: компанияның тауарларды сатуы, нәтижесінде сатып алушыға чек немесе түбіртек түрінде шығыс құжаты жасалады.
Басқарудың ақпараттық технологиясы - ақпаратты өңдеуге және басқару шешімдерін қабылдауға арналған, мамандардың қатысуымен ақпараттық, экономикалық және математикалық әдістер мен модельдердің, техникалық, бағдарламалық және басқа технологиялық құралдардың жиынтығы.
Ақпараттық технологиялар шешімін қолдау адам мен компьютердің өзара әрекетін ұйымдастырады. Шешімдердің дамуы олар қатысатын циклдік процестің нәтижесінде пайда болады: есептеуіш буын және басқару объектісі рөліндегі шешімдерді қолдау жүйесі; адам кіріс деректерін орнататын және компьютерде есептеулер нәтижесін бағалайтын басқару буыны ретінде.
Сараптама жүйелерінің ақпараттық технологиялары сарапшыдан компьютер жадына жүктей отырып, оның білімін алу мақсатында қажет болған кезде оларды әр уақытта пайдалануға болады. Сарапшы жүйелер- сарапшылардың тәжірибесін қандай да бір білім саласына эвристикалық ережелер нысанына ауыстыратын компьютерлік бағдарламалар.
ақпараттық технологиялардың жіктелуі (1.3 сурет):
желілік ақпараттық технологиялар;
мәтіндік ақпаратпен жұмыс технологиясы;
деректерді сақтау, іздеу және сұрыптау технологиясы;
13
сандық есептеулер технологиясы;
графикалық ақпаратпен жұмыс технологиясы;
мультимедиа технологиясы.
АТ
Желілік ақпараттық технологиялар
Мәтіндік ақпаратпен жұмыс технологиясы
Деректерді сақтау, іздеу және сұрыптау
технологиясы Сандық есептеулер
технологиясы
Графикалық ақпаратпен жұмыс
технологиясы
Мультимедиа технологиясы
1.3 сурет– Ақпараттық технологиялардың жіктелуі Ақпараттық технологиялардың негізгі құралдары:
техникалық-дербес компьютер, ұйымдастыру техникасы, байланыс желілері, желі жабдықтары;
бағдарламалық-компьютермен интерфейсті жинақтау, өңдеу, талдау, сақтау функцияларын жүзеге асырады;
ақпараттық-компьютерлік өңдеу үшін белгілі бір нысанда ұсынылған деректер жиынтығы.
Қазіргі уақытта деректерді өңдеу мен басқарудың ақпараттық технологиялары ретінде OLAP-технологиялары мен деректерді зияткерлік талдау технологиялары қолданылады.
OLAP-технологиялар:
басқарушылық шешімдерді қабылдауды қолдау мақсатында компания қызметін талдау және болашақ жағдайды болжау үшін көп өлшемді деректерді (жинау, сақтау, талдау) жедел және талдамалық өңдеуге арналған қосымшалар мен технологиялар класы;
әр түрлі тіліктерде есептерді динамикалық құруды, деректерді талдауды, бизнестің негізгі көрсеткіштерін мониторингілеуді және болжауды қамтитын ақпаратты жедел өңдеуге арналған технологиялар жиынтығы.
Деректерді зияткерлік талдау технологиясы (ағыл. Data Mining) бұл:
14
объективті, практикада пайдалы, бірақ бір қарағанда айқын емес мәліметтер үлгілерінің үлкен көлеміндегі іздеу процесі;
мәліметтерді білімге айналдыру құралы;
шикізаттың үлкен көлеміндегі пайдалы деректерді «іздеуге»
бағытталған көп салалы білім саласы;
екі негізгі бағыт бойынша қолдану:
a) бизнес-қосымшаларға арналған жаппай өнім;
б) бірегей зерттеулер жүргізуге арналған құрал (басқару теориясы, генетика, химия, медицина және т.б.).
Data Mining міндеттері:
1) Болжау – тарихи деректердің ерекшеліктері негізінде нысаналы сандық көрсеткіштердің өткізіп алынған немесе болашақ мәндері бағаланады.
2) Ауытқуларды немесе шығарындыларды анықтау – жалпы көптеген деректерден неғұрлым ерекшеленетін деректерді анықтау және талдау, сипатталмаған шаблондарды анықтау.
3) Бағалау – белгінің үздіксіз мәндерін болжау.
4) Байланыстарды талдау – деректер жиынтығында тәуелділікті табу.
5) Визуализация – талданатын деректердің графикалық бейнесін жасау.
Визуализация есебін шешу үшін деректерде заңдылықтардың болуын көрсететін графикалық әдістер қолданылады.
Data Mining Әдістері:
жасанды нейрондық желілер;
ағаш шешімдер;
символдық ережелер;
жақын көршінің және K-жақын көршінің әдістері;
сызықтық регрессия, корреляциялық-регрессиялық талдау;
кластерлік талдаудың иерархиялық әдістері;
кластерлік талдаудың иерархиялық емес әдістері;
ассоциативті ережелерді іздеу әдістері, оның ішінде apriori алгоритмі;
шектеулі таңдау әдісі;
эволюциялық бағдарламалау және генетикалық алгоритмдер;
деректерді визуализациялау және басқа да көптеген әдістері.
Data Mining кезеңдері:
1) шартты логика мен ассоциативті логика заңдылықтарын анықтаудан және трендтер мен тербелістерді анықтаудан тұратын Еркін іздеу (Discovery).
2) болжамдық модельдеу (Predicate Modeling), беймәлім мәндерді болжаудан және процестердің дамуын болжаудан тұрады.
3) ауытқуларды анықтаудан тұратын ерекшеліктерді талдау (Forensic Analysis).
Data Mining деректерді талдаудың қолданыстағы әдістерінен айырмашылығы:
1) Деректерді талдаудың дәстүрлі әдістері (статистикалық әдістер) және OLAP, негізінен, алдын ала тұжырымдалған гипотезаларды тексеруге
15
(verification-driven data mining) және деректерді жедел аналитикалық өңдеудің негізін құрайтын «дөрекі» барлау талдауға (OnLine Analytical Processing, OLAP) бағытталған, ал Data Mining негізгі ережелерінің бірі – көрінбейтін заңдылықтарды іздеу.
2) Статистикалық әдістердің көпшілігі деректердегі өзара байланысты анықтау үшін жоқ шамаларға операцияларға әкелетін іріктеу бойынша орташаландыру тұжырымдамасын пайдаланады, ал Data Mining нақты деректерді пайдаланады.
3) Data Mining құралдары мұндай заңдылықтарды дербес және өзара байланыс туралы гипотезаларды дербес құра алады. Тәуелділікке қатысты гипотезаны тұжырымдау ең күрделі міндет болғандықтан, талдаудың басқа әдістерімен салыстырғанда Data Mining артықшылығы айқын болып табылады.
4) OLAP ретроспективті деректерді түсіну үшін қолайлы, Data Mining болашақ туралы сұрақтарға жауап алу үшін ретроспективті деректерге сүйенеді.
1.3.5 Ақпараттық және материалдық технологияларды салыстыру.
Материалдық өндіріс технологиясының мақсаты-адамның немесе жүйенің қажеттіліктерін қанағаттандыратын өнім шығару.
Ақпараттық технологияның мақсаты-ақпаратты одан әрі талдау және оның негізінде қандай да бір іс-әрекетті орындау жөнінде шешім қабылдау үшін шығару.
Материалдық өндіріс компоненттері:
1) Шикізат пен материалдарды дайындау.
2) Материалдық өнім өндіру.
3) Өндірістік өнімдерді тұтынушыларға өткізу.
Ақпараттық өндіріс компоненттері:
1) Деректерді және бастапқы ақпаратты жинау.
2) Деректерді өңдеу және нәтижелі ақпарат алу.
3) Нәтиже ақпаратын пайдаланушыға оның негізінде шешім қабылдау үшін беру.
Материалдық өндіріс технологиясы Материалдық
ресурстар
Материалдық өнім
Ақпараттық технология Деректер, бастапқы
ақпарат Ақпараттық өнім
1.4 сурет – Ақпараттық және материалдық технологияларды салыстыру
16
Келтірілген технологиялардың мақсаттары мен компоненттерін талдау материалдық және ақпараттық өндірістердің технологиялары өздерінің функциялары мен еңбек затына (шикізат және ақпарат) жасалатын іс- әрекеттер жиынтығымен бірдей екенін көрсетеді, оларды соңғы шығу өніміне айналдырады.
1.4 Процестің сипаты Процестер сипаты:
нәтижелілік - процесс нәтижелерінің тұтынушылардың мұқтаждықтары мен күтулеріне сәйкестігі;
нақтылық – нақты процесс сипаттауға сәйкес келетін дәрежені көрсетеді;
басқару – белгілі бір мақсатты көрсеткіштерге жауап беретін талап етілетін өнімдерді/қызметтерді өндіру процесінің орындалуын басқару жүргізілетін деңгей;
тиімділік - процестің қажетті нәтижесіне қол жеткізу кезінде ресурстардың қаншалықты оңтайлы пайдаланылатынын көрсететін;
қайталану - оны қайта іске асыру кезінде бірдей сипаттамалары бар шығу ағындарын жасау процесінің қабілеті;
икемділік (икемділік) – процестің сыртқы жағдайлардың өзгеруіне бейімделу қабілеті, нәтижелілік пен тиімділікті төмендетпеу үшін қайта құру;
құны-процесс функцияларын орындау мен нәтижелерді бір функциядан екіншісіне берудің айқындалатын жиынтық бағасы
Процестің негізгі сипаттамалары:
мақсат - процесс нәтижесінен, оның жылдамдығы мен құнынан қалыптасады;
процеске кіру - бұл процесс орындау үшін қажет материалдық немесе материалдық емес ресурстар;
шығу-бұл процестің нәтижесі болып табылатын өнімдер мен қызметтер;
механизмдер мен жабдықтар - процестің орындалуын қамтамасыз ететін ресурстар;
басқару-процесті орындау шарты (құжаттама, оның негізінде процесті орындау жүзеге асырылады);
процесті орындаушылар - процесс барысында белгілі бір функцияларды орындайтын компания қызметкерлері;
клиент - процесс нәтижелерін тұтынушылар;
өнім берушілер - ресурстарды қамтамасыз ететін тұлғалар немесе ұйымдар;
процесс иесі - процестің табысты орындалуын және оның мақсатына жетуді қамтамасыз ету үшін жеткілікті өкілеттілікке, билікке, ресурстарға ие тұлға. Процесс иесі оны өзгерту, жақсарту және жетілдіру өкілеттігіне ие;
17
процестің ұзақтығы / жылдамдығы - тапсырыс берушінің / ішкі клиенттің нәтижені алғаннан басталғанға дейінгі процесс уақыты;
технологиялық цикл - процестің басталу жиілігі (күн сайын, екі аптада бір рет, жылына бір рет).
Процестің негізгі сипаттамалары - бұл процестің кірістері мен шығулары, механизмдер мен жабдықтар, сонымен қатар процесті басқару (1.4 сурет).
ПРОЦЕСС Басқару процессті орындау шарты
(соның негізінде процесс орындалатын құжаттама)
Кіріс
процесс барысында процесстің шығысына айналатын ресурстар
Шығыс
процесстің нәтижелері (өнім, қызмет)
Механизмдер процесстің орындалуын қамтамасыз ететін ресурстар
1.4 сурет – Процестің негізгі сипаттамалары 1.5 Процестердің түрлері
Қазіргі әлемде көптеген мақсатты процестер жасалып, жүзеге асырылуда, солардың бірнешеуі төменде көрсетілген:
физикалық процестер;
жүйелер теориясы мен кибернетикадағы процестер;
информатикадағы процестер;
өндірістік процестер;
бизнес-процестер;
автоматты процестер;
бағдарламаланатын процесс;
кәсіби-техникалық процесс;
ғылыми-техникалық процесс;
ғылыми-зерттеу процесі;
әлеуметтік процестер;
хаостық процестер;
кездейсоқ процестер;
стационарлы және стационарлы емес процестер;
эргодикалық процесс.
18
Төменде осы процестердің қысқаша сипаттамалары қарастырылады:
a) физикалық процестер:
термодинамикалық процесс - термодинамикалық жүйенің күйінің өзгеруі, ол параметрлердің кем дегенде біреуінің өзгеруімен жүреді. Бұл процестер:
адиабатикалық - қоршаған ортамен жылу алмасусыз ағатын;
изохоралық - тұрақты көлемде ағатын;
изобаралық - тұрақты қысыммен ағатын;
изотермиялық - тұрақты температурада ағатын;
изоэнтропиялық - тұрақты энтропиямен жүретін;
изоэнтальпийлік - тұрақты энтальпиямен жүреді;
политропты - тұрақты жылу сыйымдылығымен ағатын;
б) заманауи физика физиканы зерттелетін объектілер мен процестер бойынша бөледі. Көптеген процестер макро және микроскопиялық деңгейде қарастырылады.
Физика бөлімшесі зерттелетін процестер бойынша қазіргі заманғы физикада бір-бірімен байланысы жоқ немесе байланысы жоқ көп жиын жиынтығымен емес, құбылыстардың үлкен салаларын қамтитын іргелі заңдар немесе іргелі физикалық теориялардың аз санымен іс жүргізетінін айқын көрсетеді. Бұл теорияларда неғұрлым толық және жалпы түрде табиғаттың объективті процестері бейнеленеді;
в) жүйелер теориясы мен кибернетика – процесс — қозғалыс, жүйенің өзгеруі. Әрбір жүйе өз процесін жүзеге асырады;
г) информатикада-процесс-компьютерлік жүйенің орындалатын бағдарламасы;
д) өндірісте – процесс — белгілі бір технология бойынша тұтынушы үшін құнды болатын алдын ала белгілі бір өнімдерді, нәтижелерді немесе қызметтерді алу үшін шығатын есіктерді түрлендіретін өзара байланысты Әрекеттердің тұрақты және мақсатты жиынтығы;
е) бизнес-процесс — бұл тұтынушылар үшін белгілі бір өнім немесе қызмет көрсетуге бағытталған өзара байланысты іс-шаралар мен міндеттердің жиынтығы. Қызметтің графикалық сипаты ретінде бизнес-процестердің блок- схемалары қолданылады;
ж) автоматты процестер-барлық әрекеттер қандай да бір ауытқушылықсыз, автоматты режимде орындалады;
и) хаостық процестер – себеп-салдарлық байланыстардың статистикалық, ықтималдық сипаты бар;
к) бағдарламаланатын процесс – берілген бағдарламаға сәйкес ақпаратты өңдеу процестерінің белгілі бір дәйектілігі;
л) кәсіби-техникалық процесс-белгілі технологиялық процеспен бөлшектерді, бұйымдарды, тораптарды өңдеу процестерінің белгілі бір реттілігі;
19
м) ғылыми – техникалық процесс-берілген технологиялық процеске сәйкес және ақпаратты зияткерлік өңдеу құралдарын қолдана отырып технологиялық объектіні (ақпаратты, бөлшектерді, бұйымдарды, тораптарды) өңдеу процестерінің белгілі бір дәйектілігі;
н) ғылыми-зерттеу процесі – бұл қоғам мен табиғаттағы жаңа құбылыстарды адамдардың практикалық қызметінде пайдалану үшін ашатын жаңа білім өндірісінің мақсатты процесі.
Осы негізгі процестер кластарының арасында бірқатар аралық бар.
п) әлеуметтік процесс – ұйымда, топтардың құрылымында болып жатқан және адамдар арасындағы немесе қоғамдастықтың құрамдас элементтері арасындағы қатынастарды өзгертетін құбылыстар немесе өзара іс- қимылдар сериясы. Әлеуметтік процестер барлық қоғамдарда болады және әлеуметтік өзара әрекеттесудің реттелген нысаны ретінде әрекет етеді.
р) ақпараттық процестер өз кезегінде жинау, беру, өңдеу, сақтау және пайдаланушыға жіберу процестеріне бөлінетін ақпараттың айналымы мен қайта өңдеу процестеріне бөлінеді.
«Мәліметтер – ақпарат – білім» циклын, семантиканы, цикл компонентін және олардың арасындағы қарым – қатынасты нақты шектей отырып қараған жөн, бұл ақпараттық технологияның жалпы негізін және оның әр түрлі пәндік салалардағы мәнін көрсетуге мүмкіндік береді.
с) ықтималдықтар теориясындағы кездейсоқ процесс (кездейсоқ функция) – кейбір параметрмен индекстелген кездейсоқ шамалардың тобы
Кездейсоқ процестер стационарлық және стационарлық емес процестерге жіктеледі.
Стационарлық кездейсоқ процесс:
бұл кездейсоқ процесс, оның барлық ықтимал сипаттамалары уақытқа тәуелді емес, яғни математикалық күту және дисперсия:
mx = const;
Dx = const;
бұл процесс, ол шамамен біркелкі өтеді, яғни оның ықтимал сипаттамалары айтарлықтай өзгертілмейді. Ол өзгермейтін сыртқы жағдайларда жүйенің белгіленген жұмыс режимінде орын алады.
Кездейсоқ процесс стационарлық деп аталады.:
кең мағынада, егер:
mx(t) = mx = const;
Dx(t) = Dx = const;
Kx(t1,t2) = Kx(t2 – t1) = Kx(τ).
Тұрақты кездейсоқ процестердің мысалдары ретінде:
20
көлденең ұшудың белгіленген режимінде ұшақтың тербелісі;
электр жарықтандыру желісіндегі кернеудің тербелісі;
радиоқабылдағыштағы кездейсоқ шуылдар;
кеме және т. б. процесі.
Сондай — ақ, стационарлыққа біраз ұқсас квазистационарлық термин бар, әдетте жүйеде тепе-теңдікті орнатудың тән уақыты жүйеге әсер ету арқылы анықталатын жүйенің тепе-тең параметрлерінің өзгеруінің тән уақытынан аз болған жағдайларда қолданылады.
Стационарлы емес процесс-сыртқы ортаның біртектес емес жағдайында өтетін процесс, онда жүйенің жұмыс істеу жағдайлары тез өзгеріп, оның сипаттамаларына елеулі әсер ететін процесс;
т) оның орындалу жиынтығынан орташа уақыты уақыттың орташа ұзақтығына T → ∞ сәйкес келетін процестерді эргодикалық деп атайды . Эргодикалық процесс үшін ансамбль орташалануын уақытты орташа есеппен алмастыруға болады.
Кездейсоқ процестің эргодикалық қасиеті - кездейсоқ процесті жеткілікті ұзақ орындау арқылы кездейсоқ процесс туралы қарастыруға болады.
Кездейсоқ процестің эргодикалығына жеткілікті шарт - бұл:
Кездейсоқ процесс эргодикалы, егер бір бірлікке тең ықтималдықпен, оның барлық статистикалық сипаттамаларын уақыт бойынша орташалаудың көмегімен процестің ансамбльінен (үйлесімділігінен) бір іске асыру бойынша болжауға болады. Басқаша айтқанда, процестің барлық ықтимал іске асырылуының уақыт бойынша орташа мәндері бірлік ықтималдығымен бірдей тұрақты шамаға (ансамбль бойынша орташа мәнге) ұқсас болады. Басқаша айтқанда, уақыт бойынша орташа іске асыру бойынша орташаға тең.
Эргодикалық қасиеттің арқасында кездейсоқ процестердің математикалық талдауы айтарлықтай жеңілдетіледі.
Сондай-ақ дискретті және үздіксіз, апериодикалық және циклдық процестер (соңғы бір күй бір ретпен уақыт қайталанады), соңғы (белгілі немесе белгісіз жүру уақыты бар) және шексіз (кейбір абстрактілі мағынада), басқарылатын және басқарылмайтын, сызықтық (бір бағытталған) және тармақталған процестер де ажыратылады. Келтірілген және басқа да процестер түрлері процестерді зерттеу немесе пайдалану кезінде шешілетін міндеттерге байланысты бөлінеді.
1.6 Процестің жай-күйі
Жай-күйі-қозғалатын материяның оларға тән елеулі қасиеттері мен қатынасы бар әртүрлі формадағы көрініске қабілетін сипаттайтын ғылыми таным санаты. «...Барлығы да «өз – өзіне», сондай-ақ «өзгелер үшін» бір
