Способи підвищення надійності функціонування операційних систем
Класична операційна система поєднує три частини – технічні засоби, персонал і засоби забезпечення. Тому як основні способи підвищення надійності функціонування такого роду систем, в першу чергу, слід розглядати: а) структуру і режим функціонування; б) резервування; в) контроль. Структура операційної системи істотно впливає на її надійність. Кожний підрозділ, кожна ланка, кожна підсистема повинні бути сформовані таким чином, аби забезпечити функціонування системи у разі відмови або збоїв окремих її елементів. Це означає, що структура операційної системи, так само як і 242
Розділ 4 Нaдійність операційних систем
структура її підсистем, має передбачати можливість свого перебудування (трансформації) у процесі функціонування і тим самим пристосовуватися до умов зовнішнього середовища, що змінюється (ринок, окремі сегменти ринку). Тому під час проектування, модернізації операційних систем основним завданням для менеджера є передбачення можливості самотрансформації з метою найбільшої пристосованості останньої до зовнішніх змін. Таке завдання, безумовно, є й одним з основних у плані забезпечення живучості операційної системи. Другим завданням для менеджера є раціональний вибір структурних елементів (підсистем) і забезпечення оптимальних режимів їхнього функціонування в рамках операційної системи. Це дасть можливість забезпечити тотожність у перетворенні вхідних величин у вихідні результати, а, виходить, і максимальну ефективність системи. Резервування — введення в систему надлишкових елементів чи підсистем (або розширення функціональних можливостей елементів, підсистем) — один з найдієвіших і широко розповсюджених засобів забезпечення надійності складних систем. У процесі резервування допускається також і застосування додаткових засобів з метою забезпечення живучості, гнучкості і максимальної ефективності функціонування операційної системи. Наприклад, залучення фахівців з інших організацій у ході формування експертних груп, груп аналітиків для прогнозування або пошуку виходів із кризових ситуацій тощо. Стосовно операційних систем резервними засобами можуть служити: N резервні елементи, що входять до структури системи (це можуть бути фахівці-консультанти з маркетингу, менеджменту, окремих технічних або виробничих питань; резервні групи аналітиків; резервні технічні об’єкти — обчислювальні мережі, генераторні установки, устаткування для забезпечення безперервності виробничого циклу тощо); 243
О. М. Сумець Основи операційного менеджменту
резервні можливості у виконанні елементами системи (виконавцями, підрозділами, технічними засобами) ряду функцій (елемент, крім основної функції, може виконувати ряд додаткових функцій), а також резервні можливості у виконанні заданої функції (задана функція може реалізовуватися за допомогою різних виконавців чи засобів); N резерв часу, наданий для виконання заданої функції; N резерв інформації, застосовуваний для коригування стратегії операційної системи. Розглянемо комплекс цих засобів резервування. Структурне резервування — резервування із застосуванням резервних елементів структури операційної системи. Цей вид резервування є найпоширенішим і найбільш ефективним засобом підвищення надійності тому, що фізичний зміст його найбільш зрозумілий менеджерові, а спосіб доступніший за інші для реалізації. Якщо в менеджера виникає сумнів щодо надійності деякого елемента структури системи, то він додатково до нього вводить резервний елемент (у структуру або передбачає для надзвичайних ситуацій). Структурне резервування, попри його удавану простоту, вимагає уважного ставлення з боку менеджерів і керівників. Не до кожного основного елемента може бути постійно підключений резервний елемент. Так, наприклад, у такій підсистемі операційної системи, як енергетичне господарство, підключення резервного до основного генератора змінює робочі характеристики системи харчування. А це дає пагубні наслідки для системи в цілому. Інший приклад. Включення в структуру резервного комп’ютера пов’язане з вирішенням ряду складних технічних проблем (синхронізація роботи комп’ютерів, безперервний контроль стану тощо). Труднощі структурного резервування привели до пошуку найбільш прийнятних способів резервування для конкретних N 244
Розділ 4 Нaдійність операційних систем
умов функціонування операційних систем. Серед них можна виділити слідуючі: 1. Загальне резервування. Резервується вся система. Наприклад, операційна система керування польотами тощо. 2. Розподільне резервування — резервуванню підлягають окремі елементи системи. Наприклад, в обчислювальній операційній системі можуть створюватися резервні системні блоки, блоки пам’яті (розширення пам’яті) тощо. 3. Постійне резервування. Тут резервні елементи беруть участь у функціонуванні системи нарівні з основними. Прикладом такого виду резервування можуть служити запрошені на фірму фахівці-консультанти з окремих питань, що у разі виникнення кризових ситуацій виконують свої функції нарівні зі штатними працівниками даної організації. 4. Динамічне резервування — це резервування з перебудовою структури операційної системи у разі відмови або збою якогось елемента. Даний вид резервування досить добре накладається на функцію керування організацією. Приклад — делегування повноважень у випадку збою в керуванні фірмою тощо. Схема дії включення динамічного резервування представлена на рис. 4.11, де основний тракт передавання управлінських рішень позначений суцільною лінією, а можливі (резервні) — пунктиром. 2 1 3 n
4
5
Рис. 4.11 Схема динамічного резервування: 1, 2, 3, ..., n — основні ланки (елементи) у керуванні фірмою; 4, 5 — резервні ланки (елементи) у керуванні фірмою 245
О. М. Сумець Основи операційного менеджменту
Резервування заміщенням — резервування, коли функції основного елемента передаються резервному тільки у разі відмови основного елемента. Тут прикладом може бути передання функцій виконавця іншій особі під час його звільнення й інші причини; заміна технічних об’єктів (елементів), що знаходяться на складі як запасні тощо. 6. Ковзне резервування — резервування, коли група основних елементів резервується одним або декількома резервними елементами, кожний з яких може замінити будь-який основний елемент, що відмовив. В операційних системах, таких, наприклад, як обчислювальна і фінансова, системи керування польотами, структурне резервування застосовується не тільки для підвищення їхньої безвідмовності, але також і для нарощування вірогідності величин на їхньому виході. Наприклад, дві машини з метою підвищення вірогідності результату роботи обчислювальної машини вирішують одне і те ж завдання. Результат вважається вірним за збігу даних, отриманих обома машинами. Таке резервування називають дублюванням. Функціональний взаємозв’язок елементів системи може бути і більш складним. Наприклад, число аналітичних груп компанії, що працюють з дослідження ринку, може дорівнювати трьом, чотирьом тощо. Результат їхньої роботи з оцінки ринку буде вважатися вірним, якщо він збігається з результатами не менш як двох груп. Таке резервування називається мажоритарним або резервуванням за принципом «голосування». Якщо кількість груп буде дорівнювати трьом, то резервування в даному випадку буде називатися мажоритарним за принципом «два з трьох». 7. Функціональне резервування — резервування, за якого використовується здатність елементів виконувати додаткові функції, а також можливість виконувати задану функцію додатковими засобами. 246
5.
Розділ 4 Нaдійність операційних систем
На практиці у випадках використання функціонального резервування ефективність роботи операційної системи в основному і резервному режимах, як правило, істотно різниться. Тому менеджерові для оцінювання надійності операційної системи з функціональним резервуванням необхідно використовувати коефіцієнт ефективності, імовірність безвідмовної роботи, коефіцієнт готовності для кожного з можливих працездатних станів системи. 8. Тимчасове резервування — резервування, за яким використовується резервний час для виконання заданої функції. Приміром, хай операційній інформаційній системі для передання інформації заданого обсягу потрібен час t. При плануванні роботи на цю операцію передбачається час t + tp, де tp — резервний період, що може бути використаний або для повторення передання інформації, або для усунення похибок технічних елементів. Введення tp підвищує вірогідність роботи і знижує кількість відмов, що враховуються під час оцінювання надійності. Але, разом з тим, воно знижує продуктивність роботи операційної системи. В окремих випадках це несуттєво. 9. Інформаційне резервування — резервування, коли як резерв використовується надлишкова резервна інформація. Широта інформаційного поля і надмірність інформації дають можливість коригувати вчасно (завчасно) мету і завдання організації, підтримувати стабільно високу ефективність операційної системи в цілому й оптимізувати режими її функціонування напередодні змін у зовнішньому і внутрішньому середовищах. Контроль — необхідний інструмент спостереження за станом операційної системи і підтримки належної високої надійності її в процесі функціонування. «Його мета — виявити слабкі місця і помилки, вчасно виправити їх і не допускати повторення. Контролюється все: предмети, люди, впливи… Контроль є найпершим обов’язком тих керівників, які відповідають за виконання 247
О. М. Сумець Основи операційного менеджменту
планів», — так визначив контроль, його мету і суть один із засновників науки керування А. Файоль. Про вплив контролю на надійність операційних систем загалом можна сказати, що: а) контроль тільки як засіб виявлення стану операційної системи не може впливати на підвищення надійності останньої. Вплив контролю на підвищення надійності виявляється тоді, коли він супроводжується відновленням працездатності, виправленням виявлених помилок, усуненням несприятливих явищ тощо; б) контроль забезпечує нормальне функціонування операційної системи заданої структури й у заданих режимах, допомагає визначити ступінь готовності системи до виконання планових показників і необхідність формування резерву; в) контроль підвищує вірогідність інформації про зовнішнє середовище і погрозу, що насувається. У самому загальному вигляді рекомендація менеджерові і керівникові з проектування контролю в операційній системі може бути сформульована так. В основу системи контролю слід покладати системний підхід, тобто організація контролю має враховувати багатобічний характер впливу контролю на характеристики операційної системи і бути за своєю структурою деякою системою, у якій повинні сполучатися різні методи і засоби контролю. Система контролю операційної системи повинна будуватися за багаторівневим принципом. Що це означає? На першому, найнижчому, рівні здійснюється контроль стану окремих технічних засобів, що складають основу практично будь-якої операційної системи, оскільки вони виконують усю продуктивну роботу, безпосередньо позв’язану з перетворенням вхідних ресурсів (сировини, інформацій тощо) на вихідні результати — товари, послуги. На другому рівні — контроль виконання функціональних завдань, розв’язуваних різними підсистемами. 248
Розділ 4 Нaдійність операційних систем
На третьому рівні усі види контролю об’єднуються в єдину систему для одержання інформації про стан операційної системи і її функціонування, а також керування системою шляхом перебудування її структури, а у разі необхідності — підключення резервних засобів, застосування пріоритетного принципу обробки інформації тощо. Отже, спроектована трирівнева система контролю складається з наступних основних етапів: N установлення нормативних показників діяльності операційної системи (такими можуть виступати: вихід готової продукції, відсоток браку, обсяг продажів, коефіцієнт прибутковості як відношення прибутку до обсягу продажів або вартості активів, коефіцієнт обороту, коефіцієнт ліквідності тощо); N визначення фактичних результатів діяльності системи; N порівняння результатів фактичної діяльності системи з її нормативними показниками; N аналіз можливих розбіжностей між фактичними результатами і нормативними показниками діяльності системи. Дуже зручно цю систему внутрішнього контролю представити графічно (рис. 4.12). При цьому варто враховувати, що проектування будь-яких операційних систем розпочинається з формування стратегічної мети і встановлення стратегічних завдань, а також розробки середньо- і довгострокових планів. Важливим моментом даної системи контролю є те, що вона працює на всіх трьох рівнях і на основі аналізу (блок 7) забезпечує коригування не тільки виробничої діяльності, але і нормативних показників. До того ж вимір фактичних результатів діяльності операційної системи і здійснення коригувальних впливів проводиться під керівництвом топ-менеджерів. Спроектована в такий спосіб система контролю гарантує здійснення наступних контрольних заходів. 249
О. М. Сумець Основи операційного менеджменту
1
Формування стратегічної мети й планування напрями коректив 7 Всебічний аналіз
2
Встановлення нормативних показників
4
Діяльність операційної системи (ОС)
3
Фіксація результатів діяльності
5
Порівняння фактів з нормативами показників
ні
6
Необхіднсть внесення коректив
Співпадання
8
Корективи діяльності ОС не потрібні
Рис. 4.12 Схема внутрішнього контролю в операційній системі 250
Розділ 4 Нaдійність операційних систем
Випереджаючий контроль, мета якого — виявити і запобігти різного роду відхиленням за допомогою перевірки якості вхідних потоків. Приклад — наймання на роботу фахівців, використовуючи спеціальні тести. 2. Супутній контроль, суть якого — моніторинг поточної ефективності операційної системи. Він покликаний забезпечувати менеджерові впевненість у тому, що функціонування всіх елементів і підсистем спрямовано на досягнення нормативних показників. Прикладом такого виду контролю є контроль виконання змінних норм робітниками тощо. 3. Контроль за результатами. Даний вид контролю є найменш трудомістким, але в той же час і ризикованим. Ризик полягає в тому, що у разі виявлення «браку в роботі» або «браку продукції» виправити його буде дуже важко або навіть і неможливо. Менеджерові у своїй практичній діяльності необхідно прагнути до використання контрольних заходів усіх трьох напрямів, приділяючи увагу і виявляючи гнучкість у їхній пріоритетності залежно від кваліфікації персоналу, форм і видів діяльності операційної системи, її масштабів і топології.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Способи підвищення надійності функціонування операційних систем» з дисципліни «Операційний менеджмент»
