Технико-экономическое обоснование моделирования процессов исследования

Разработка математических моделей НИР и программ с последующими расчётами с использованием средств вычислительной техники связана с проведением следующих этапов исследования:

1. Расчёт трудоёмкости на решение задач исследования с помощью ЭВМ.

2. Расчёт стоимости разработки программ и реализация модели на ЭВМ.

Далее студент-дипломник проводит анализ соотношений затрат времени и стоимости разработки программы и реализации модели на ЭВМ (проектный вариант) и получение аналогичных результатов исследований экспериментальным путём (базовый вариант). Затраты времени инженера-исследователя (дипломника) на решение поставленной математической задачи зависит от её характера, сложности применяемых математических методов и квалификации разработчика.

Затраты времени Т _эвм на решение задач с помощью ЭВМ определяется по формуле:

Т_эвм = t_алг + t_пр + t_отл + t_р + t_мр + t_ЭВМ, (22)

где t_алг, t_пр, t_отл - продолжительность разработки соответственно: алгоритма, программы и её отладки; t_p - продолжительность выполнения ручных операций, включающая в себя приём информации и её логический контроль (величина этих затрат времени находится в пределах 12 – 15% от t_ЭВМ), t_мр – продолжительность выполнения машинно-ручных операций (подготовка магнитного носителя); t_ЭВМ - продолжительность работы ЭВМ (зависит от технических параметров ЭВМ и объёма вычислений).

В приложениях 3, 4 указаны нормативы для расчётов трудоёмкости ручных операций.

Первые три составляющих t_алг, t_пр, t_отл зависят от сложности решаемой задачи и устанавливаются строго индивидуально. Трудоёмкость этих работ составляет 15-20 дн. При использовании для решения этой задачи готового алгоритма или стандартных программ, затраты времени на эти этапы не учитываются.

В приложении 2 представлена спецификация сетевого графика разработки программного обеспечения НИР.

Продолжительность машинно-ручных операций t_мр устанавливаются по формуле:

t_мр = , час, (23)

где Q_вв - объём вводимой информации в символах; Н_и - норма выработки на подготовку исходных данных на магнитном носителе и их контроле.

Абсолютным показателем снижения трудовых затрат является разность между трудовыми затратами базового и проектного вариантов:

, (24)

где Т _р - продолжительность исследования при получении данных с помощью эксперимента (включая подготовку эксперимента и обработку полученных данных); m - количество экспериментов (опытов), обеспечивающих получение того же количества выходной информации, которое получается при одноразовой реализации программы на ЭВМ.

Показателями экономической эффективности НИР на стадии её подготовки являются снижение трудовых и текущих затрат. Оценка выполнения НИР проектного варианта проводится путём сравнения с показателями выполнения исследования базового варианта. Относительными показателями оценки снижения трудовых затрат в данном случае являются:

- коэффициент снижения трудовых затрат

К _Т = , (25)

- индекс изменения трудовых затрат

J_Т = , (26)

которые характеризуют рост производительности труда за момент внедрения более экономичного варианта проектных решений.

Величину абсолютного показателя снижения трудовых трат можно использовать для определения возможного освобождения производственного персонала из сферы обработки информации:

W = * b, (27)

где Т _ф - годовой фонд времени одного работника, занятого в сфере обработки информации; b - коэффициент, учитывающий возможность полного высвобождения работников, за счёт времени которых рассчитана величина Т. В расчётах значение коэффициента b принимается равным b 0,8.

Текущие затраты при решении задач с помощью ЭВМ определяется как сумма затрат по всем этапам:

С _ЭВМ = , (28)

где З _i - текущие затраты по I – му этапу; n - количество этапов решения задач.

Основными этапами решения математической задачи являются подготовительные. Поэтому текущие затраты устанавливаются на основе выражения:

C _ЭВМ = Зр + З_мр, (29)

где З_р - затраты, связанные с разработкой алгоритма решения задачи, составлением программы и отладкой её на ЭВМ; З_мр – затраты на подготовку различных носителей информации.

Затраты на разработку алгоритма, программы и её отладку устанавливаются по формуле:

З_р = (Т _агл * t _агл + T _пр * t _пр + T _отл * t _отл) * [(1 + n_д) * (1 + n_cc)] + C _мм * tЭВМ,

(30)

где Т _агл, Т _пр, Т _отл - среднечасовые тарифные ставки работников,

занятых соответственно: разработкой алгоритма, программы и её отладкой, руб./час (тарифы определяются по данным организации, где проводятся расчёты на ЭВМ); n_д,, n_cc - коэффициенты, учитывающие соответственно дополнительную заработную плату и отчисления на социальное страхование (n_д = 0,1 – 0,12; n_cc = 0,356 – 0,36); C _мм - себестоимость машино-часа работы ЭВМ, руб/чел (Приложение 8).

Затраты на подготовку машинных носителей информации составляют 40-50% от З_р.

Структура технико-экономических показателей технических средств вычислительной техники представлена в приложении 8.

Экономический эффект на стадии подготовки процесса исследования определяется величиной снижения текущих затрат на обработку информации. Экономия затрат с использованием средств вычислительной техники устанавливается по формуле:

C = C _р - С _ЭВМ, (31)

где С _р - текущие затраты на выполнение НИР экспериментальным путём; C _ЭВМ - текущие затраты на выполнение НИР с использованием средств вычислительной техники.

Относительными показателями экономической эффективности проектируемого варианта являются: коэффициент эффективности и индекс изменения затрат.

Коэффициент эффективности затрат показывает, какая часть затрат будет сэкономлена в случае выполнения НИР с использованием средств вычислительной техники:

К _с = , (32)

где С _м – затраты на материалы на выполнение НИР экспериментальным путём.

Индекс изменения затрат показывает, удельный вес снижения текущих затрат в случае выполнения НИР по технологии проектного варианта по отношению к базовому.

Использование средств вычислительной техники в производственном процессе НИР позволяет не только экономить трудовые и текущие затраты, но и решать важнейшие цели машинной обработки информации:

- повышение степени аналитичности, достоверности и точности обработки информации;

- сокращение времени получения результатной информации;

- получение новой информации, которую без применения ЭВМ получить не представляется возможным.