Программные продукты и системы, 2017, том 30, № 2.

Научно-исследовательский институт

«Центрпрограммсистем»

Программные

продукты и системы

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

2017, том 30, № 2
(год издания тридцатый)

Главный редактор

С.В. ЕМЕЛЬЯНОВ, академик РАН

Тверь

SOFTWARE & SYSTEMS

(PROGRAMMNYE PRODUKTY I SISTEMY)

International research and practice journal

2017, vol. 30, no. 2

Editor-in-Chief 

S.V. EMELYANOV, Academician of the Russian Academy of Sciences

Tver

Russian Federation

Research Institute CENTERPROGRAMSYSTEM

 ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ И СИСТЕМЫ

Международный научно-практический журнал 

2017. Т. 30. № 2
DOI: 10.15827/0236-235X.030

Главный редактор 

С.В. ЕМЕЛЬЯНОВ,
академик РАН (г. Москва, Россия)

Научные редакторы:

А.П. АФАНАСЬЕВ, д.ф.-м.н., профессор МФТИ (ТУ)
(г. Москва, Россия)
Н.А. СЕМЕНОВ, д.т.н., профессор ТвГТУ 
(г. Тверь, Россия)
В.М. КУРЕЙЧИК, д.т.н., профессор ИТА ЮФУ
(г. Таганрог, Россия)

Издатель НИИ «Центрпрограммсистем»

(г. Тверь, Россия)

Учредители: МНИИПУ (г. Москва, Россия),
Главная редакция международного журнала 

«Проблемы теории и практики управления» (г. Москва, Россия),

Закрытое акционерное общество 

«Научно-исследовательский институт 

«Центрпрограммсистем» (г. Тверь, Россия)

Журнал зарегистрирован в Комитете Российской Федерации

по печати 26 июня 1995 г.

Регистрационное свидетельство № 013831

Подписной индекс в каталоге

Агентства «Роспечать» 70799

ISSN 0236-235X (печатн.)
ISSN 2311-2735 (онлайн)

МЕЖДУНАРОДНАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Семенов Н.А. – д.т.н., профессор Тверского государственного технического университета, заместитель главного 
редактора (г. Тверь, Россия)
Решетников В.Н. – д.ф.-м.н., профессор Московского авиационного института 
(национального исследовательского университета), заместитель главного редактора (г. Москва, Россия)
Арефьев И.Б. – д.т.н., профессор Морской академии Польши (г. Щецин, Польша)
Афанасьев А.П. – д.ф.-м.н., профессор Московского физико-технического института (технического университета), 
заведующий Центром распределенных вычислений Института проблем передачи информации РАН (г. Москва, Россия)
Баламетов А.Б. – д.т.н., профессор Азербайджанского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института 
энергетики (г. Баку, Азербайджан)
Батыршин И.З. – д.т.н., профессор Мексиканского института нефти (г. Мехико, Мексика)
Вагин В.Н. – д.т.н., профессор Московского энергетического института (технического университета) 
(г. Москва, Россия)
Голенков В.В. – д.т.н., профессор Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники 
(г. Минск, Беларусь)
Еремеев А.П. – д.т.н., профессор Московского энергетического института (технического университета)
(г. Москва, Россия)
Котов А.С. – кандидат наук, ассистент профессора университета Уэйна (штат Мичиган) (г. Детройт, США)
Кузнецов О.П. – д.т.н., профессор Института проблем управления РАН (г. Москва, Россия)
Курейчик В.М. – д.т.н., профессор Инженерно-технологической академии Южного федерального университета 
(г. Таганрог, Россия)
Лисецкий Ю.М. – к.т.н., генеральный директор «S&T Ukraine» (г. Киев, Украина)
Мамросенко К.А. – к.т.н., доцент Московского авиационного института 
(национального исследовательского университета), руководитель Центра визуализации и спутниковых 
информационных технологий НИИСИ РАН (г. Москва, Россия)
Мейер Б. – доктор наук, профессор, заведующий кафедрой Высшей политехнической школы – ETH (г. Цюрих, Швейцария)
Нгуен Тхань Нги – д.ф.-м.н., профессор, проректор Ханойского открытого университета (г. Ханой, Вьетнам)
Николов Р.В. – доктор наук, профессор Университета библиотековедения и информационных технологий Софии
(г. София, Болгария)
Осипов Г.С. – д.ф.-м.н., профессор, заместитель директора Института системного анализа РАН (г. Москва, Россия)
Палюх Б.В. – д.т.н., профессор Тверского государственного технического университета (г. Тверь, Россия)
Рахманов A.A. – д.т.н., профессор, заместитель генерального директора Концерна «РТИ Системы» (г. Москва, Россия)
Серов В.С. – д.ф.-м.н., профессор Университета прикладных наук Оулу (г. Оулу, Финляндия)
Сотников А.Н. – д.ф.-м.н., профессор, Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН (г. Москва, Россия)
Сулейманов Д.Ш. – академик АН Республики Татарстан, д.т.н., профессор Казанского государственного 
технического университета (г. Казань, Республика Татарстан, Россия)
Тарасов В.Б. – к.т.н., доцент Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана (г. Москва, Россия)
Таратухин В.В. – доктор философии, управляющий директор Европейского исследовательского центра 
в области информационных систем (ERCIS) Вестфальского университета им. Вильгельма (г. Мюнстер, Германия)
Хорошевский В.Ф. – д.т.н., профессор Московского физико-технического института (технического университета) 
(г. Москва, Россия)
Язенин А.В. – д.ф.-м.н., профессор Тверского государственного университета (г. Тверь, Россия)

АССОЦИИРОВАННЫЕ ЧЛЕНЫ РЕДАКЦИИ

Московский энергетический институт (технический университет), г. Москва, Россия
Технологический институт Южного федерального университета, г. Таганрог, Россия
Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия
Научно-исследовательский институт «Центрпрограммсистем», г. Тверь, Россия

АДРЕС РЕДАКЦИИ
Россия, 170024, г. Тверь, пр. 50 лет Октября, 3а
Телефон (482-2) 39-91-49
Факс (482-2) 39-91-00
E-mail: red@cps.tver.ru
www.swsys.ru

Подписано в печать 23.05.2017 г.

Отпечатано ООО ИПП «Фактор и К»

Россия, 170028, г. Тверь, ул. Лукина, д. 4, стр. 1

Выпускается один раз в квартал.

Год издания тридцатый. Формат 6084 1/8. Объем 180 стр.

Заказ № 12. Тираж 1000 экз. Цена 257,40 руб.

Автор статьи отвечает за подбор, оригинальность и точность приводимого фактического материала.
Авторские гонорары не выплачиваются. При перепечатке материалов ссылка на журнал обязательна.

 SOFTWARE & SYSTEMS 
(PROGRAMMNYE PRODUKTY I SISTEMY)

International research and practice journal

2017, vol. 30, no. 2
DOI: 10.15827/0236-235X.030

Editor-in-chief 
S.V. Emelyanov, Academician of the Russian Academy of Sciences
(Mosсow, Russian Federation)

Science editors:
A.P. Afanasiev, Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor MIPT
(Moscow, Russian Federation)
N.A. Semenov, Dr.Sc. (Engineering), Professor TvSTU
(Tver, Russian Federation)
V.M.Kureichik, Dr.Sc. (Engineering), Professor AET SFU
(Taganrog, Russian Federation)

Publisher Research Institute 
CENTERPROGRAMSYSTEM 

(Tver, Russian Federation)

The Founders: International Scientific 

and Research Institute for Management Issues 

(Moscow, Russian Federation),

the Chief Editorial Board 

of International Magazine Theoretical and practical 

issues of management (Moscow, Russian Federation),

Research Institute CENTERPROGRAMSYSTEM 

(Tver, Russian Federation)
The magazine is on record 

in Russian committee

on press 26th of June 1995

Registration certificate № 013831

ISSN 0236-235X (print)

ISSN 2311-2735 (online)

INTERNATIONAL EDITORIAL BOARD

Semenov N.A. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Tver State Technical University, Deputy Editor-in-Chief
(Tver, Russian Federation)
Reshetnikov V.N. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of Moscow Aviation Institute (National Research University), 
Deputy Editor-in-Chief (Mosсow, Russian Federation)
Arefev I.B. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Poland Szczecin Maritime Academy (Szczecin, Poland)
Afanasiev A.P. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of Moscow Institute of Physics and Technology, 
Head of Centre for Distributed Computing of Institute for Information Transmission Problems (Moscow, Russian Federation)
Balametov A.B. – Azerbaijan Scientific-Research & Design-Prospecting Power Engineering Institute (Baku, Azerbaijan)
Batyrshin I.Z. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Mexican Petroleum Institute (Mexico City, Mexico)
Vagin V.N. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Moscow Power Engineering Institute (Technical University) 
(Mosсow, Russian Federation)
Golenkov V.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics 
(Minsk, Republic of Belarus)
Eremeev A.P. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Moscow Power Engineering Institute (Technical University) 
(Moscow, Russian Federation)
Kotov A.S. – Ph.D. (Computer Science), Assistant Professor, Wayne State University (Detroit, MI, USA)
Kuznetsov O.P. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Institute of Control Sciences of the Russian Academy of Sciences
(Moscow, Russian Federation)
Kureichik V.M. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Academy of Engineering and Technology Southern Federal University 
(Taganrog, Russian Federation)
Lisetskiy Yu.M. – Ph.D.Tech.Sc., CEO of S&T Ukraine (Kiev, Ukraine)
Mamrosenko K.A. – Ph.D. (Engineering), Associate Professor of Moscow Aviation Institute (National Research University), 
Head of Center of Visualization and Satellite Information Technologies SRISA RAS (Moscow, Russian Federation)
Meyer B. – Dr.Sc., Professor, Head of Department in Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, ETH 
(Zurich, Switzerland)
Nguyen Thanh Nghi – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Vice-Principal of Hanoi Open University (Hanoi, Vietnam)
Nikolov R.V. – Full Professor of the University of Library Studies and Information Technology (Sofia, Bulgaria)
Osipov G.S. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Deputy of the Principal of Institute of Systems Analysis 
of the Russian Academy of Sciences (Mosсow, Russian Federation)
Palyukh B.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Tver State Technical University (Tver, Russian Federation)
Rakhmanov A.A. – Dr.Sc. (Engineering), Professor, Deputy of the CEO of Concern RTI Systems
(Mosсow, Russian Federation)
Serov V.S. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the Oulu University of Applied Sciences (Oulu, Finland)
Sotnikov A.N. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Joint Supercomputer Center of the Russian Academy 
of Sciences (Moscow, Russian Federation)
Suleimanov D.Sh. – Academician of TAS, Dr.Sc. (Engineering), Professor of Kazan State Technical University
(Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation)
Tarassov V.B. – Ph.D. (Engineering), Associate Professor of Bauman Moscow State Technical University
(Mosсow, Russian Federation)
Taratoukhine V.V. – Ph.D. (Engineering), Dr.Ph., Managing Director of the Competence Centre ERP and ERCIS Lab
Russia of the ERCIS (Muenster, Germany)
Khoroshevsky V.F. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Moscow Institute of Physics and Technology
(Moscow, Russian Federation)
Yazenin A.V. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of Tver State University (Tver, Russian Federation)

ASSOCIATED EDITORIAL BOARD MEMBERS

Moscow Power Engineering Institute (Technical University), Moscow, Russian Federation
Technology Institute at Southern Federal University, Taganrog, Russian Federation
Tver State Technical University, Tver, Russian Federation
Research Institute CENTERPROGRAMSYSTEM, Tver, Russian Federation

EDITORIAL OFFICE ADDRESS
50 let Oktyabrya Ave. 3а, Tver, 170024, Russian Federation
Phone: (482-2) 39-91-49  Fax: (482-2) 39-91-00
E-mail: red@cps.tver.ru
www.swsys.ru

Passed for printing 23.05.2017

Printed in printing-office “Faktor i K”

Lukina St. 4/1, Tver, 170028, Russian Federation

Published quarterly. 30th year of publication

Format 6084 1/8. Circulation 1000 copies

Prod. order № 12. Wordage 180 pages. Price 257,40 rub. 

Вниманию авторов

Международный журнал «Программные продукты и системы» публикует материалы научного и научно-практического 

характера по новым информационным технологиям, результаты академических и отраслевых исследований в области использования средств вычислительной техники. Практикуются выпуски тематических номеров по искусственному интеллекту, системам автоматизированного проектирования, по технологиям разработки программных средств и системам защиты, а также специализированные выпуски, посвященные научным исследованиям и разработкам отдельных вузов, 
НИИ, научных организаций. 

Решением Президиума Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Министерства образования и науки РФ международ
ный журнал «Программные продукты и системы» внесен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней 
кандидата и доктора наук.

Информация об опубликованных статьях по установленной форме регулярно предоставляется в систему Российского 

индекса научного цитирования (РИНЦ), в CrossRef и в другие базы и электронные библиотеки.

Условия публикации

К рассмотрению принимаются ранее нигде не опубликованные материалы, соответствующие тематике журнала

(специализация 05.13.ХХ – Информатика, вычислительная техника и управление) и отвечающие редакционным требованиям.

Работа представляется в электронном виде в формате Word. При обилии сложных формул обязательно наличие 

статьи и в формате PDF. Формулы должны быть набраны в редакторе формул Word (Microsoft Equation или MathType). 
Объем статьи вместе с иллюстрациями – не менее 10 000 знаков. Диаграммы, схемы, графики должны быть доступными 
для редактирования (Word, Visio, Excel). Все иллюстрации для полиграфического воспроизведения представляются в 
черно-белом варианте. Цветные, тонированные, отсканированные, не подлежащие редактированию средствами Word рисунки и экранные формы следует присылать в хорошем качестве для их дополнительного размещения на сайте журнала в 
макете статьи с доступом по ссылке. (Публикация материалов с использованием гипертекста, графики, аудио-, видео-, 
программных средств и др. возможна в электронном издании «Программные продукты, системы и алгоритмы», сайт 
www.swsys-web.ru.) Заголовок должен быть информативным; сокращения, а также терминологию узкой тематики желательно в нем не использовать. Количество авторов на одну статью – не более 4, количество статей одного автора в номере, 
включая соавторство, – не более 2. Список литературы, наличие которого обязательно, должен включать не менее 10 пунктов.

Необходимы также содержательная структурированная аннотация (не менее 200 слов), ключевые слова (7–10) и 

индекс УДК. Название статьи, аннотация и ключевые слова должны быть переведены на английский язык (машинный 
перевод недопустим), а фамилии авторов, названия и юридические адреса организаций (если нет официального перевода), 
пристатейные списки литературы – транслитерированы по стандарту BGN/PCGN. 

Вместе со статьей следует прислать сопроводительное письмо-рекомендацию в произвольной форме, экспертное 

заключение, лицензионное соглашение, а также сведения об авторах: фамилия, имя, отчество, название и юридический 
адрес организации, должность, ученые степень и звание (если есть), контактный телефон, электронный адрес, почтовый 
адрес для отправки бесплатного авторского экземпляра журнала. 

Порядок рецензирования

Все статьи, поступающие в редакцию (соответствующие тематике и оформленные согласно требованиям к публи
кации), подлежат обязательному рецензированию в течение месяца с момента поступления. 

В редакции есть устоявшийся коллектив рецензентов, среди которых члены международной редколлегии журнала, 

эксперты из числа крупных специалистов в области информатики и вычислительной техники ведущих вузов страны, а 
также ученые и специалисты НИИ «Центрпрограммсистем» (г. Тверь).

Рецензирование проводится конфиденциально. Автору статьи предоставляется возможность ознакомиться с тек
стом рецензии. При необходимости статья отправляется на доработку.

Рецензии обсуждаются на заседаниях рабочей группы, состоящей из членов научного совета журнала. Заседания 

проводятся раз в месяц в НИИ «Центрпрограммсистем» (г. Тверь), где принимается решение о целесообразности публикации статьи.

Статьи, одобренные редакционным советом, публикуются бесплатно в течение года с момента одобрения, а отправ
ленные на доработку – с момента поступления после устранения замечаний.

Редакция международного журнала «Программные продукты и системы» в своей работе руководствуется сводом 

правил Кодекса этики научных публикаций, разработанным и утвержденным Комитетом по этике научных публикаций.

Программные продукты и системы / Software & Systems
2 (30) 2017

165

УДК 519.711.3
Дата подачи статьи: 15.02.17

DOI: 10.15827/0236-235X.030.2.165-171
2017. Т. 30. № 2. С. 165–171

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ФОРМИРОВАНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ 

АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО ТИПА 

И АЛГОРИТМ ЕЕ РЕШЕНИЯ

В.Л. Лясковский, д.т.н., профессор, советник генерального директора, niiit@niiit.tver.ru;

И.Б. Бреслер, к.в.н., доцент, генеральный директор, niiit@niiit.tver.ru;

М.А. Алашеев, к.т.н., специалист, niiit@niiit.tver.ru

(Научно-исследовательский институт информационных технологий, 

ул. Володарского, 3, г. Тверь, 170100, Россия)

В статье рассматриваются постановка задачи формирования направлений развития автоматизированных систем 

обработки информации и управления организационного типа и алгоритм ее решения. 

Необходимость решения данной задачи обусловлена тем, что многие автоматизированные системы создаются и

эксплуатируются в течение десятилетий, при этом в процессе эксплуатации меняются требования, предъявляемые к 
этим системам, поэтому возникает потребность в периодическом формировании решений по приведению состояния 
автоматизированной системы в соответствие новым требованиям. В качестве основного показателя эффективности 
формируемых решений принят комплексный показатель, характеризующий степень автоматизации функциональных 
процессов, реализуемых в системе. В качестве ограничений выступают требования к обязательной автоматизации 
наиболее важных функциональных процессов и своевременности их выполнения, а также предельно допустимые финансовые и временные ресурсы процесса развития автоматизированной системы. 

Проведенный анализ алгоритмической сложности решения задачи показывает невозможность ее решения путем 

рассмотрения всех возможных вариантов из-за экспоненциальной зависимости количества решений от размерности 
исходных данных. В связи с этим разработан эвристический алгоритм, позволяющий существенно сократить количество рассматриваемых вариантов и получить рациональное решение задачи при относительно небольшой вычислительной сложности. 

Предложенный алгоритм позволяет обосновать решения по разработке и изготовлению комплексов средств авто
матизации для оснащения органов управления из состава автоматизированных систем обработки информации и управления организационного типа, а также продления ресурса действующих в системе средств автоматизации. Предполагается реализовать алгоритм в автоматизированной системе поддержки принятия решений, представляющей собой 
программный комплекс, функционирующий на ПЭВМ потребительского класса.

Ключевые слова: автоматизированная система, проектирование систем управления, жизненный цикл систем 

управления, комплекс средств автоматизации.

Автоматизация процессов сбора, обработки, пе
редачи информации и формирования управленческих решений в различных сферах человеческой 
деятельности, в том числе в деятельности силовых 
министерств и ведомств России, возможна с помощью автоматизированных систем обработки информации и управления организационного типа
(АСОИУ ОТ). Они, как правило, представляют собой многоуровневые иерархические системы, состоящие из органов управления и каналов связи 
между ними. 

Как показывает практика, АСОИУ ОТ созда
ются и эксплуатируются не одно десятилетие. Однако с течением времени меняются требования, 
предъявляемые к системам, возникают новые задачи и процессы, подлежащие автоматизации. 
Кроме того, устаревают и приходят в предельное 
состояние используемые комплексы средств автоматизации (КСА). Указанные факторы вызывают
необходимость периодического решения задач по 
формированию управленческих решений, направленных на приведение АСОИУ ОТ в состояние, 
обеспечивающее выполнение актуальных требований.

Учитывая то, что АСОИУ ОТ состоят из боль
шого количества разнотипных органов управления, 

оснащенных различными средствами автоматизации, а также то, что процессы разработки, производства и поставки КСА реализуются в течение 
длительных промежутков времени в ходе выполнения соответствующих научно-исследовательских, 
опытно-конструкторских работ и серийных поставок и при этом все работы выполняются различными субъектами в условиях ресурсных ограничений, интуитивное решение подобной задачи не 
представляется возможным. В связи с этим возникает необходимость использования строгой 
методики формирования указанных решений и соответствующих этой методике программно-инструментальных средств, позволяющих получать 
требуемое решение в короткие сроки с минимальными трудозатратами.

Анализ имеющихся публикаций в рассматрива
емой предметной области показывает, что вопросы 
управления развитием АСОИУ ОТ в настоящее 
время раскрыты не полностью. В ряде работ рассматриваются отдельные задачи формирования решений в части технического, программного и информационного обеспечения АСОИУ ОТ [1–6]. 
В других публикациях затрагиваются проблемы 
программно-целевого планирования НИОКР без 
учета выполнения функциональных требований к 

Программные продукты и системы / Software & Systems
2 (30) 2017

166

АСОИУ ОТ [7, 8]. В связи с этим задача разработки 
подходов к формированию решений по развитию 
АСОИУ ОТ представляется актуальной и востребованной.

Суть выбора варианта решений по развитию 

АСОИУ ОТ [9–14] в том, что для каждого планового этапа прогнозирования должны быть выбраны 
системотехнические решения по автоматизации 
органов управления за счет оснащения (дооснащения) их серийными КСА (оснащение возможно в 
текущий момент времени) или разрабатываемыми 
КСА (оснащение возможно в будущем после окончания соответствующей опытно-конструкторской 
работы) с учетом допустимого (назначенного) ресурса использования КСА в составе АСОИУ ОТ. 
При этом при выборе варианта развития КСА 
должны быть также учтены требования по комплексной межуровневой автоматизации отдельных 
функциональных процессов, то есть выбор для реализации в органах управления таких функциональных задач, которые составляют рассматриваемый функциональный процесс. 

С учетом изложенных требований в качестве 

целевой функции для решения рассматриваемой 
задачи целесообразно выбрать комплексный показатель [10, 11, 15–19], отражающий степень автоматизации требуемых функциональных процессов, 
при необходимости выполнения ряда из них в масштабе реального времени. Для этого в дальнейшем
будем использовать два частных показателя: 


показатель оценки реализации функцио
нальных процессов высшего приоритета;


показатель оценки степени автоматизации 

остальных функциональных процессов.

Показатель оценки реализации функциональ
ных процессов высшего приоритета (показатель 1) 
может быть записан как векторная дискретная булева функция, элементы которой принимают значение «1» при реализации функциональных процессов, «0» – в противном случае.

Показатель оценки степени автоматизации 

функциональных процессов (показатель 2) может 
быть записан как взвешенное по важности отношение реализованных процессов к сумме важностей 
функциональных процессов, требующих реализации. 

При этом для показателей 1 и 2 под реализован
ным функциональным процессом будем понимать 
процесс, для которого реализованы все составляющие его функциональные задачи и выполняются 
требования к временным или вероятностно-временным характеристикам его выполнения (в случае, если такие требования для рассматриваемого 
процесса заданы).

В качестве исходных данных, используемых 

для решения рассматриваемой задачи, приняты
следующие.

1. Организационная структура АСОИУ ОТ, 

описываемая как множество органов управления и 

связей между ними. При этом каждый орган управления может быть оснащен не более чем одним 
КСА определенного типа.

2. Функциональная структура АСОИУ ОТ, опи
сываемая как совокупность функциональных подсистем. Каждая из функциональных подсистем состоит из множества функциональных процессов, 
составными частями которых являются функциональные задачи. 

В зависимости от предъявляемых требований к 

своевременности выполнения функциональные
процессы
подразделяются на функциональные

процессы реального и нереального времени. Основное различие между указанными видами функциональных процессов состоит в том, что для 
функциональных процессов реального времени 
предъявляются требования к временным или вероятностно-временным характеристикам длительности их выполнения, а для функциональных процессов нереального времени такие требования не 
предъявляются.

В зависимости от важности, которая определя
ется степенью влияния реализуемого функционального процесса на общую эффективность применения АСОИУ ОТ по целевому назначению, все 
функциональные
процессы
подразделяются на 

функциональные процессы высшего приоритета и 
прочие функциональные процессы.

3. Типы органов управления, каждый из кото
рых характеризуется множеством функциональных задач, подлежащих реализации в КСА.

4. Типы КСА, предназначенных для автомати
зации органов управления. В зависимости от стадии жизненного цикла КСА разделяются на действующие (находящиеся на этапе эксплуатации в 
органах управления), серийные (находящиеся на 
этапе серийных поставок) и разрабатываемые 
(находящиеся на этапах выполнения соответствующих научно-исследовательских или опытно-конструкторских работ).

5. Текущий вариант оснащения органов управ
ления КСА, в том числе включающий сведения о 
типах КСА, эксплуатируемых в органах управления, и их остаточном ресурсе.

6. Требования к временным и вероятностно
временным характеристикам выполнения функциональных процессов в АСОИУ ОТ.

7. Перечень, организационные, производствен
ные и финансовые характеристики предприятий, 
которые выполняют работы или могут принимать 
участие в процессах разработки, производства и 
поставки КСА.

8. Перечень этапов прогнозирования с указа
нием их продолжительности и объемов финансирования.

Задача решается с учетом следующих условий 

и допущений:


функциональный процесс в АСОИУ ОТ счи
тается реализованным в том случае, когда реализо

Программные продукты и системы / Software & Systems
2 (30) 2017

167

ваны все функциональные задачи, составляющие 
данный функциональный процесс, а также удовлетворены требования к временным и вероятностновременным характеристикам его выполнения (если 
такие требования для рассматриваемого функционального процесса заданы);


КСА для автоматизации органов управления 

представляются как неделимые элементы, в связи с 
чем выбор отдельных схемотехнических решений 
из состава КСА для оснащения органов управления 
не рассматривается;


в рамках допустимого ресурса использова
ния КСА всех типов, а также при принятии решения о продлении эксплуатации КСА надежностные 
характеристики реализации функциональных процессов (функциональных задач) остаются неизменными и удовлетворяют заданным требованиям;


помещения (сооружения) и объекты, в кото
рых размещены (планируется разместить) средства 
автоматизации из состава АСОИУ ОТ, удовлетворяют требованиям по массогабаритным, климатическим и энергетическим показателям для размещения соответствующих типов КСА (если для ряда 
помещений и объектов требования по массогабаритным, климатическим и энергетическим показателям не выполняются, то к таким объектам предъявляются соответствующие требования, которые 
должны быть реализованы до момента постановки 
КСА на объекты автоматизации);


каналы и сети передачи данных удовлетво
ряют информационным потребностям по обмену 
данными для реализации всех функциональных 
процессов и функциональных задач (если для ряда 
направлений обмена указанные информационные 
потребности не выполняются, то к элементам подсистемы передачи информации (объектам телекоммуникационной инфраструктуры) предъявляются 
соответствующие требования, которые должны 
быть реализованы до момента постановки КСА на 
объекты автоматизации);


должностные лица органов управления 

имеют требуемый уровень квалификации (то есть 
при выполнении автоматизируемых функциональных задач и функциональных процессов время выполнения соответствующих функций управления 
должностными лицами органов управления не превышает заданное);


объекты управления, которыми должна 

управлять АСОИУ ОТ, оснащены соответствующим оконечным оборудованием, обеспечивающим 
интеграцию КСА в контур управления без какихлибо доработок.

С учетом указанных исходных данных, допуще
ний и ограничений формализованная постановка 
задачи формирования решений по развитию 
АСИОУ ОТ в условиях ресурсных ограничений 
может быть записана в следующем виде.

На каждом этапе прогнозирования необходимо 

определить вариант развития АСОИУ ОТ на ос
нове выбора системотехнических решений X*(u), 
Y*(u), Z*(u), обеспечивающий максимизацию эффективности реализации функциональных процессов Э(X(u), Y(u), Z(u)), при обязательной реализации функциональных процессов
высшего 

приоритета, при заданных предельно-допустимых 
временных и вероятностно-временных характеристиках реализации функциональных процессов, 
при выполнении ограничений на временные Tдоп и 
стоимостные Cдоп параметры процесса развития 
АСОИУ ОТ:
X*(u), Y*(u), Z*(u) =

( ), ( ),
( )

Argmax Э(
( ), ( ),
( ))

X u Y u Z u

X u Y u Z u

при выполнении ограничений
Ω(X(u), Y(u)) ∩ Ωв = Ωв; Pi(X(u), Y(u)) ≥ Pтрi(u);
τi(X(u), Y(u)) ≤ τтрi(u); C(X(u), Y(u), Z(u)) ≤ Cдоп(u);
T(X(u), Y(u), Z(u)) ≤ Tдоп(u), где u {1, …, U}, U –
количество плановых этапов прогнозирования развития АСОИУ ОТ; X(u) – решения по разработке 
КСА; Y(u) – решения по изготовлению КСА и оснащению органов управления; Z(u) – решения по продлению эксплуатации КСА; Ω(X(u), Y(u)) – множество реализованных функциональных процессов;
Ωв – множество функциональных процессов высшего приоритета; Pi(X(u), Y(u)) – вероятность своевременного выполнения i-го функционального
процесса; Pтрi(u) – требуемая вероятность своевременного выполнения i-го функционального процесса; τi(X(u), Y(u)) – среднее время выполнения 
i-го функционального процесса; τтрi(u) – требуемое 
среднее время выполнения i-го функционального
процесса; C(X(u), Y(u), Z(u)) – стоимость реализации решений по развитию АСОИУ ОТ [17];
Cдоп(u) – финансовые ограничения на развитие 
АСОИУ ОТ; T(X(u), Y(u), Z(u)) – продолжительность выполнения работ по развитию АСОИУ ОТ 
[20]; Tдоп(u) – длительность этапа прогнозирования. 

Для анализа алгоритмической сложности за
дачи дополнительно введем обозначения: N – количество органов управления (объектов автоматизации) из состава АСОИУ ОТ; Kn – количество типов 
КСА для каждого органа управления, n {1, …, N};
Mn – количество функциональных задач каждого 
органа управления, n {1, …, N}.

Тогда общее количество вариантов разработки 

КСА, которое необходимо сформировать и оценить 
в процессе решения, будет рассчитываться в соответствии со следующим выражением:

1

1
(
1)2

U
N
M n

n

n

Q
K












.

Общее количество вариантов изготовления 

КСА и оснащения органов управления будет рассчитываться в соответствии с формулой

2

1
(
1)

U
N

n

n

Q
K












.

Общее количество вариантов продления экс
плуатации КСА будет рассчитываться в соответствии с выражением Q3=2NU.

Программные продукты и системы / Software & Systems
2 (30) 2017

168

Общее количество вариантов решения задачи 

будет равно произведению трех вышеуказанных 
выражений: Q = Q1Q2Q3.

Проведенный анализ алгоритмической сложно
сти решения поставленной задачи показал, что данная задача является NP-трудной. При этом, как 

Сортировка ФПв в порядке уменьшения 

важности

Выбор очередного ФПв(i)

Формирование списка ОУ,  
ФЗ которых входят в ФПв(i)

Сортировка ОУ в порядке уменьшения 

суммарной важности ФЗ из состава ФПв(i) 

Выбор очередного ОУ(j)

Выбор очередного ЭП(k)

Все ФЗ(ОУ(j),Фпв(i)) реализованы в 

КСА(ОУ(j)) на ЭП(k) 

Для всех ФЗ(ОУ(j),ФПв(i)) 
выполнены требования 

по своевременности

Да

Да

Остаточный ресурс КСА(ОУ(j)) не 
меньше продолжительности ЭП(k)

Да

Решений не требуется

Рассмотрены все ЭП(k)
Нет

Рассмотрены все ОУ(j)
Нет

Да

Рассмотрены все ФПв(i)

Да

Нет

Создание решения на продление эксплуатации 

КСА(ОУ(j)) на ЭП(k)  

Нет

Нет

Начало

Конец

Да

Создание решения на оснащение ОУ(j) 

новым КСА на ЭП(k)

Нет

Оценка количества реализованных 

ФЗ(ОУ(j),ФПв(i)) в КСА(ОУ(j)) на ЭП(k)

Оценка ВХ и ВВХ решения ФЗ(ОУ(j),ФПв(i)) 

в КСА(ОУ(j)) на ЭП(k)

Сортировка ФПс в порядке уменьшения 

важности

Выбор очередной ФПс(q)

Рассмотрены все ФПс(q)

Нет

Да

Стоимость продления 

эксплуатации КСА(ОУ(j)) не больше 

остаточного финансирования 

ЭП(k)  

Да

Нет

Рис. 1. Алгоритм решения задачи формирования решения по развитию АСОИУ ОТ:

ФПс – функциональная подсистема, ФПв – функциональный процесс высшего приоритета, 

ОУ – орган управления, ФЗ – функциональная задача, ЭП – этап прогнозирования, 

ВХ и ВВХ – временные и вероятностно-временные характеристики

Fig. 1. A problem algorithm for generation of decisions by development OAIPCS 

(Organizational Automated Information Processing and Control Systems)

Программные продукты и системы / Software & Systems
2 (30) 2017

169

показано в известных работах [5, 9, 10], даже с использованием высокопроизводительной вычислительной техники получить точное решение такой 
задачи возможно только для относительно небольших размерностей исходных данных. В связи с 
этим был предложен эвристический алгоритм решения (рис. 1), основанный на итеративно-последовательном формировании решения, начиная с реализации в АСОИУ ОТ наиболее важных функциональных процессов. 

Сущность решения задачи с использованием 

предложенного алгоритма заключается в выполнении следующих действий:

1. Формирование базового варианта решения 

для каждого этапа прогнозирования.

1.1. Последовательное рассмотрение всех функ
циональных подсистем в порядке убывания их важности.

1.2. Последовательное рассмотрение всех функ
циональных процессов высшего приоритета в порядке убывания их важности для выбранной функциональной подсистемы.

1.3. Последовательное рассмотрение всех орга
нов управления, функциональные задачи которых 
входят в выбранный функциональный процесс
высшего приоритета, в порядке уменьшения суммарной важности функциональных задач.

1.4. Для выбранного органа управления осу
ществляется последовательное рассмотрение всех 
этапов прогнозирования.

1.5. Для выбранного этапа прогнозирования

осуществляется следующее.

1.5.1. Оценка полноты реализации всех функци
ональных задач выбранного функционального процесса высшего приоритета. Если реализованы не 
все функциональные задачи выбранного функционального процесса высшего приоритета, осуществляется переход к процедуре создания решения на 
оснащение объектов управления новым КСА на 
этапе прогнозирования, а затем переход к очередному этапу прогнозирования (п. 1.5). Процедура 
создания решения на оснащение органов управления новым КСА обеспечивает формирование планов работ по разработке и изготовлению КСА с 

учетом 
выполне
ния 
ограничений 

на 
временные 
и 

стоимостные параметры 
процесса 

развития АСОИУ 
ОТ на каждом плановом этапе.

1.5.2. Оценка 

удовлетворения 

требований к своевременности решения 
(на 
основе 

оценки временных
и 
вероятностно
временных
харак
теристик) 
всех 

функциональных 

задач
выбранного 

функционального

процесса высшего 
приоритета в КСА. 
Если требования к 

своевременности 

выполняются 
не 

для всех функциональных задач выбранного функционального процесса
высшего 
приори
тета, то осуществляется переход к 
процедуре 
созда
ния 
решения 
на 

оснащение органов 
управления новым 
КСА на этапе прог
Ввод исходных данных и ограничений

Формирование решений

Последовательный 
перебор ФПс и ФП

Последовательный 

перебор ОУ

Последовательный 

перебор ЭП

Планирование работ 
по разработке КСА

Планирование работ 
по изготовлению КСА

Планирование 

продления 

эксплуатации КСА

Оценка решений

Оценка 

эффективности 

реализации всех ФП

Оценка полноты 
реализации ФП 

высшего приоритета

Оценка ВХ и ВВХ 

выполнения ФЗ и ФП

Оценка стоимости 
и сроков разработки 

КСА

Оценка стоимости 

и сроков изготовления 
КСА и оснащения ОУ

Оценка стоимости 
и сроков продления 
эксплуатации КСА

Отображение результатов расчета

План разработки КСА
План изготовления 

КСА и оснащения ОУ

План продления 
эксплуатации КСА

Рис. 2. Обобщенная схема решения задачи формирования решений по развитию АСОИУ ОТ 

с использованием автоматизированной системы поддержки принятия решений:

ФПс – функциональная подсистема, ФП – функциональный процесс, 

ОУ – орган управления, ФЗ – функциональная задача, ЭП – этап прогнозирования, 

ВХ и ВВХ – временные и вероятностно-временные характеристики

Рис. 2. A general solution scheme for a problem of generation of decisions on development OAIPCS 

using an automated decision support system