научная статья по теме Разработка компьютерных сценариев деловых игр для обучения персонала промышленных предприятий Биология

Текст научной статьи на тему «Разработка компьютерных сценариев деловых игр для обучения персонала промышленных предприятий»

технические средства обучения и учебное оборудование

technical means of training and educational equipment

разработка компьютерных сценариев

деловых игр для обучения персонала промышленных предприятий

Остроух А.В., Баринов К.А., Воробьева А.В., Суркова Н.Е.

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), г. Москва, Россия

В статье предложен подход к решению проблемы оптимизации организационных структур и управленческих решений за счет применения при их проектировании, разработке и внедрении формального представления таких систем и моделирования соответствующих технологических процессов.

Конечной целью работы является повышение эффективности реализации технологических процессов промышленными объединениями за счет разработки и использования формальных моделей описания технологических процессов, организационных структур и управленческих мероприятий.

Для достижения указанной цели в статье предложено решение одной из задач, а именно задачи разработки методики преобразования формального представления технологических процессов в сценарий деловых игр.

Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе в МАДИ.

Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили работоспособность и эффективность разработанных методов.

Ключевые слова: деловая игра, корпоративная система обучения, дистанционное обучение, формальные модели и методы, сети Петри, сети массового обслуживания.

DEVELOPMENT OF COMPUTER SCENARIO TO BUSINESS GAMES FOR TRAINING STAFF INDUSTRIAL ENTERPRISES

Ostroukh A.V., Barinov K.A., Vorobeva A.V., Surkova N.E.

Moscow Automobile & Road construction State Technical University,

Moscow, Russia

This paper proposes an approach to solving the problem of optimization of organizational structures and management decisions through their use in the design, development and implementation of a formal representation of such systems and modeling of relevant processes.

The ultimate goal is to enhance the efficiency of the process industry associations through the development and use of formal models describing processes, organizational structures and management arrangements.

To achieve this goal, the article provides a solution to one of the problems, namely the task of developing methods convert the formal submission process in the gaming scenario.

The developed methods and algorithms have been tested and implement-edfor practical use in a number of companies, and are used in the educational process in the MADI.

The results of the implementation and operation confirmed the efficiency and effectiveness of the developed methods.

Keywords: game business, corporate learning system, distance learning, formal models and methods, Petri nets, queuing network.

введение

Организационный и технологический уровень современных промышленных предприятий во многом определяется созданием и применением действенных механизмов формирования и реализации стратегических планов развития и степенью эффективности оперативного управления всеми производственными, логистическими, организационно-экономическими процессами, имеющими своей целью достижение высокой рентабельности производства, получение прибыли, развитие и совершенствование производства. В этой связи построение организационной структуры управления предприятием является сложной многоуровневой проблемой [1-26]. Принципы и методы построения организационной структуры управления напрямую зависят от множества факторов. Наиболее значимыми из них являются специфика конкретного производства, наборы применяемых технологических процессов, объемы производства, используемые производственные мощности, тактико-технические и качественные показатели выпускаемой продукции, вопросы стандартизации и сертификации, уровень квалификации технического и административно-управленческого персонала, применяемая система менеджмента, организационно-правовая форма юридического, нормативно-правовая база деятельности предприятия, организация внутреннего и внешнего документооборота.

Задача построения организационной структуры в условиях промышленного производства является задачей верхнего уровня по отношению к другим задачам управления производственными процессами. Постановка и решение этой задачи на высоком научно-техническом уровне является необходимым условием организации эффективного производства, высокой конкурентоспособности выпускаемой продукции, роста финансово-экономических показателей, постоянного динамичного развития и совершенствования производства.

Формализация сценария каркаса деловой игры

Основная смысловая часть ДИ образует ее тело и содержит имитационные модели внешней среды, виртуальных участников игры и алгоритмы взаимодействия между этими моделями и реальными обучаемыми [1, 5, 6, 9-12]. Тело ДИ представляет собой параллельные нити любой алгоритмической сложности, по одной на каждую предусмотренную в ДИ роль. Разделение данных, описывающих текущее состояние каж-

дого экземпляра роли пределах этой роли, осуществляется средствами фрагмента, а не на уровне сборки сценария ДИ в Конструкторе структурных элементов.

Механизм сходен с использованием критических секций на основе блокирующих переменных при синхронизации потоков одного процесса (рис. 1) [9-12]. Для обеспечения синхронизации процессов в локальной сети в качестве блокирующей переменной используется файл нулевого размера. Наличие файла сигнализирует о том, что ресурс занят, отсутствие - что свободен.

Рис. 1. Механизм критических секций на основе блокирующих переменных

Рис. 2. Схема сценария каркаса ДИ

Каркас ДИ состоит из набора фрагментов, объединенных в некоторый сценарий, сформированный в соответствии с определенным алгоритмом. Сценарий собран в Конструкторе структурных элементов. Каркас предназначен для формирования организационно-структурной среды ДИ в результате прохождения игроками процедуры регистрации в ДИ и ее последующего расформирования при выходе игрока из игры. Для пользователя выполнение фрагментов каркаса выглядит, как пошаговый мастер, в котором можно в любой момент можно прервать процесс регистрации или вернуться на предыдущий шаг (рис. 2).

На рис. 2 приняты следующие обозначения: r. - фрагменты, реализующие сценарий i-й роли; try ... finally ... end - обработка исключений на уровне сценария ДИ. Она обеспечивает гарантированное выполнение деинициализирующего фрагмента каркаса.

Часть фрагментов, составляющих каркас, являются визуальными и предназначены для организации пользовательского интерфейса в процессе регистрации игрока в ДИ. Другие фрагменты являются невизуальными и предназначены для выполнения вспомогательных действий, обеспечивающих функционирование каркаса ДИ.

Для сокращения временных задержек, связанных с (нахождением в состоянии ожидания) выполнением длительных операций, возможна организация параллельного выполнения процессов в пределах одного экземпляра проигрывателя. При этом невизуальный (вспомогательный) процесс будет выполняться в фоновом режиме. Между основной нитью сценария и вспомогательными процессами возможно взаимодействие (обмен данными) и синхронизация. Фоновые процессы также могут взаимодействовать между собой.

Формализация технологических процессов на основе сетей Петри

Большинство операций технологического процесса пересекается по ресурсам. Реализация операций идет отчасти синхронно, а отчасти асинхронно. В связи с этим, помимо приведенных выше нотаций, предлагаются модели описания технологических процессов в виде сетей Петри [1, 9-12]. Эти сетевые модели процессов составляют основу описания и реализации сценария интерактивной имитационной модели (ИИМ), что позволяет проверить корректность, выявить наличие в его описании тупиков и блокировок, а также в ходе обучения персонала и игрового ими-

тационного процесса на ранних стадиях определять возможные варианты дальнейшего развития моделируемого технологического процесса.

Для приведенных типов сетей Петри вводятся дополнительные ограничения:

А4. Ух,у е XP и Т: 7 ~1 (уР+Х), если хФу, т.е. отношение Р (транзитивное замыкание отношения Р) не симметрично, сеть не содержит циклов.

А5. И(Ж)Фф лУх е X, VD~1 (х): Dгl (х) - конечен. Это ограничение требует, чтобы любая сеть, представляющая процесс, имела непустое множество головных мест и не содержала "бесконечных" путей.

А6. \/t е Т: Ч ф ф лЧ ф ф, т.е. любой переход имеет хотя бы одно входное и одно выходное место.

Такие сети-процессы имеют начальную разметку, причем стандартную: только головные места содержат по одной фишке.

Рассмотрим сеть, представленную на рис. 3. Можно видеть, что описание данного фрагмента сценария ДИ, моделирующего процесс обработки входящих рекламаций, имеет несколько недостатков. Если сработают переходы timeout] и processing_2 или сработают переходы tme_out_2 и processing ], то работа сети не завершится корректно, потому что фишка останется в позиции c5 или c4. Если сработают переходы time out ] и tme_out_2, то тогда операция processing_NOK будет выполнена дважды и из-за наличия двух фишек в позиции o момент завершения работы сети неясен.

В работе показано, что описание процесса должно удовлетворять двум требованиям:

1) сеть имеет входную позицию i (начальное условие) и выходную позицию o (конечное условие);

2) каждая операция/условие лежит на пути из i в o.

3) для любого экземпляра технологического процесса работа сети обязательно должна завершиться и в момент завершения в позиции o будет находиться фишка, а все остальные позиции будут пустыми.

4) в сети не должно быть тупиковых операций, т.е. должна быть выполнима любая задача на соответствующем пути в сети Петри, описывающей технологический процесс, моделируемый в имитационной игре.

Рис. 3. Сеть Петри для обработки входящих рекламаций

Выполнение первых двух требований можно проверить методами статического анализа, т.е. они имеют отношение только к структуре сети Петри. Два дополнительных ограничения соответствуют так называемому свойству бездефектности сети.

Процесс, мо

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком