ГОСТ Р 58494-2019 Оборудование горно-шахтное. Многофункциональные системы безопасности угольных шахт. Система дистанционного контроля опасных производственных объектов

Приложение Ж
(справочное)

Типовые модели для оценки качества функционирования

Моделирование процессов функционирования СДК ПБ ОПО применяется в целях обоснования требований заказчиков, проверки их выполнимости, рациональной реализации системных решений без излишних затрат ресурсов, оценки достигаемого качества, выявления недостатков, обоснования условий и параметров эффективного применения СДК. Моделирование используется на этапах создания и эксплуатации СДК ПБ ОПО.

Модели процессов функционирования СДК ПБ ОПО создаются (приобретаются) разработчиками и/или заказчиками с учетом целей создания, специфики и возможностей по проведению натурных испытаний. В настоящем приложении приведены некоторые из существующих моделей, прошедших опытную апробацию.

Ж.1 Модель для оценки надежности предоставления информации

Требуемая надежность предоставления информации в СДК ПБ ОПО в течение заданного времени обеспечивается на основе использования механизмов дублирования и резервирования и достижения рационального соотношения между временем наработки программно-технических комплексов (ПТК) на отказ и временем восстановления ПТК после отказа. Рассматривается функционирование отдельного ПТК в течение задаваемого периода прогноза . При экспоненциальной аппроксимации распределений исходных характеристик и их независимости вероятность надежного предоставления информации в течение заданного периода вычисляют по формуле

,                                   (Ж.1)

где - среднее время наработки ПТК на отказ;

- среднее время восстановления ПТК после отказа;

- задаваемая длительность периода прогноза.

В частном случае, когда период прогноза стремится к нулю, т.е. =0, вероятность надежного предоставления информации обращается в коэффициент готовности ПТК.

Понятие отказа должно быть определено. Необходимые для моделирования границы исходных значений , определяют в результате натурных испытаний, экспериментов, дополнительного моделирования и/или путем сравнения с аналогами.

Примечание - Для более детального моделирования может быть использована модель Е.2.3 с переопределением исходных данных и расчетных показателей под область приложения математических моделей к оценке надежности функционирования СДК (см. инженерные способы Е.2.4).

Ж.2 Модель для оценки своевременности предоставления информации

Требуемая своевременность обработки запросов обеспечивается на основе выбора производительных средств обработки, последовательности обработки запросов и рациональной настройки параметров СДК ПБ ОПО.

Для каждого из значимых типов информации (с привязкой к выполняемым функциональным задачам, источникам и получателям информации) требования к своевременности обработки запросов в СДК формулируют с использованием одного из двух критериев:

а) критерия своевременности по среднему времени реакции: среднее время реакции СДК при обработке запросов -го типа должно быть не более задаваемого ;

б) вероятностного критерия: вероятность своевременной обработки запросов -го типа в СДК за заданное время должна быть не ниже задаваемой .

Среднее время реакции СДК и среднеквадратичное отклонение времени реакции при обработке запросов определяют с использованием натурных экспериментов или с использованием моделей теории массового обслуживания. Вероятность своевременной обработки запросов определяют с использованием табулируемой неполной гамма-функции

,                                           (Ж.2)

где - гамма-функция; , ;

, - рассчитываемые параметры неполной гамма-функции;

и - соответственно среднее время и среднеквадратичное отклонение времени реакции системы при обработке запросов -го типа в системе (т.е. полного времени пребывания на обработке с учетом ожидания в очередях), - второй момент времени реакции.

Примечание - Для инженерных расчетов вероятности своевременной обработки запросов учитывают, что экспоненциальная аппроксимация распределения времени реакции позволяет получать пессимистические оценки (т.е. оценки сверху), при этом среднее время и среднеквадратичное отклонение времени реакции совпадают.

Для оценок эффективности по всему множеству запросов различных типов, сравнения различных вариантов последовательности обработки запросов и настройки параметров используют следующие показатели:

а) количество своевременно обработанных запросов всех типов :