Процессы управления и устойчивость

• службы анализа данных;

• службы настройки и управления;

• интеграционные службы платформы Microsoft Windows;

• службы масштабирования;

• службы интеграции систем безопасности;

• консалтинговые службы планирования;

• сонсалтинговые службы развертывания.

На рис. 1 показано устройство потока обработки Microsoft BizTalk

Server 2004. Сервер состоит из принимающих и передающих адапте-

ров, принимающих и передающих конвейеров, оркестровок, почто-

вого ящика и машины обработки бизнес правил.

Рис. 1. Поток обработки Microsoft BizTalk Server 2004

Microsoft BizTalk Server 2004 включает в себя много различных

компонентов. Затронем только один момент – сервисы для создания

бизнес-процессов (workflow), ориентированных на человека (Human

Workflow Services). Архитектура взаимодействия человека и бизнес-

процесса, описанного с помощью HWS, представлена на рис. 2.

Action в понимании HWS есть минимальная единица бизнес-

процесса. В процессе ее выполнения, могут быть созданы задачи для

459

Рис. 2. Архитектура HWS

человека (task). Отвечая на поставленную задачу, человек может вы-

брать путь (следующий action), по которому бизнес-процесс продол-

жит свое выполнение. Также средствами HWS можно задать прави-

ла развития бизнес-процесса, которым пользователь обязан следо-

вать. В терминах HWS это называется Activity Model.

HWS является расширением BizTalk Server 2004 и использует

стандартные элементы сервера для функционирования своих эле-

ментов. В частности, Action реализуется в виде специальной оркест-

ровки, имеющей часть логики, отвечающей за работу HWS, и часть,

отвечающую за бизнес-логику. Активация Actions, посылка задач

и прием ответов осуществляется с помощью стандартных портов,

адаптеров и конвейеров обработки. Однако HWS предоставляет спе-

циализированный API, и часть функций, например, отправка ответа

на задачу, должна осуществляться через него. Все действия и зада-

чи, выполненные в рамках бизнес-процесса, компонуются в Activity

Flow.

Система управления бизнес-процессами. Для автоматиза-

ции деятельности одной компании в качестве ядра системы был вы-

бран Microsoft BizTalk Server 2004, как отвечающий большинству

предъявленных требований по возможностям интеграции, масшта-

бируемости, производительности, стоимости и другим факторам.

Также планировалось использовать службы HWS для управления

процессом со стороны персонала компании. Однако процесс облада-

ет рядом специфических характеристик, важнейшими из которых

являются следующие:

460

• схожесть с технологическим процессом – следующий этап вы-

бирается не обслуживающим персоналом, а логикой процесса

в зависимости от текущего состояния;

• влияние обслуживающего персонала ограничивается добавле-

нием в процесс данных, которые ему необходимы на данном

этапе выполнения и отсутствующими в базе знаний системы

управления;

• наличие процессов-мониторов – процессов, исследующих состо-

яние бизнес-процесса в определенные периоды времени и воз-

действующие на него согласно определенным правилам;

• возможность гибкой настройки процесса.

Для этого было решено сделать дополнительный уровень, управ-

ляющий процессом и активно использующий возможности HWS. Об-

щая идея разработки – управление глобальным состоянием процес-

са и отслеживание возмущений, вносимых в него этапами процесса.

Таким образом, ядро системы управления было разработано в виде

цикла, изображенного на рис. 3.

Рис. 3. Основной цикл ядра

Workflow Controller – это основная сущность, отвечающая за ини-

циализацию основных процессов. Также она контролирует возмуще-

461

ния глобального состояния. Global State Entity – сущность, храня-

щая глобальное состояние и предоставляющая функции для работы

с ним. Activity Launcher – система принятия решений, отвечает на

вопрос, какой этап необходимо запустить с текущим глобальным со-

стоянием. Concrete Activity – это один из формализованных этапов

бизнес-процесса. Все вышеописанные функции реализованы в виде

действий (actions) HWS, а связь между ними реализована с исполь-

зованием стандартных средств коммуникации HWS и BizTalk.

Рис. 4. Структура модуля «Workflow Controller»

Как показано на рис. 4, модуль «Workflow Controller» отвечает

за начальный запуск основных компонентов. Особенно стоит выде-

лить инициализацию блока «State Change Listener», фактически ре-

ализованного в рамках модуля «Workflow Controller» и отвечающего

за отслеживание изменений глобального состояния, активацию са-

мого модуля глобального состояния и запуск процессов-мониторов.

Структура «State Change Listener» изображена на рис. 6. Суть моду-

ля сводится к тому, что он в цикле ожидает сообщения об изменении

глобального состояния и запускает модуль выбора следующего этапа

– «Activity Launcher».

Модуль «Global State Entity», изображенный на рис. 5, представ-

462

Рис. 5. Структура модуля «Global State Entity»

ляет собой цикл, который посылает текущее глобальное состояние в

виде задачи HWS и ожидает в ответ возмущенное состояние. По-

лучив ответ с новым состоянием, модуль выполняет объединение

старого состояния с возмущенным и посылает его как новое теку-

щее состояние. В большинстве случаев, объединение состояний есть

просто копирование возмущенного состояния поверх старого. Также

модуль хранит историю всех изменений состояний на протяжении

всей длительности процесса, что позволяет проследить весь процесс

с начала до конца по этапам.

Рис. 6. Структура «State Change Listener»

463

Модуль «Activity Launcher» имеет линейную структуру и пред-

назначен для выбора этапа для запуска и непосредственно его акти-

вацию. Выбор осуществляется на основе бизнес-правил. Структура

модуля представлена на рис. 7.

Рис. 7. Структура модуля «Activity Launcher»

Заключение. Данная модель была реализована как система

управления бизнес-процессом для компании Reed Group Ltd. Компа-

ния занимается предоставлением услуг по сопровождению персонала

компаний-нанимателей с точки зрения отпусков, как плановых, так

и по особым причинам – здоровье сотрудника, здоровье членов семьи

сотрудника, беременность и прочее. Также, в случае отпуска связан-

ного со здоровьем, на основании специальных методик даются реко-

мендации по лечению, срокам и т.д. В рамках проекта разработан

код для пяти этапов бизнес-процесса с учетом особенностей законо-

дательства отдельных штатов и политик компаний-работодателей.

На данный момент текущая версия проекта находится в стадии бета

тестирования.

Литература

1. Троелсен Э. C# и платформа .NET. СПб.: "Питер", 2006.

464

 

 

5. Управление

социально-

экономическими

системами

 

€

 

Takanashi Y., Osano M.

University of Aizu, Japan

Generating forest environment target

from agriculture based on native water cycle

with system dynamics

Рекомендовано к публикации профессором Leon Petrosyan

Abstract. In Japan, rice is staple food. Rice paddies need a lot of

water during rice growing. Mostly, water is carried from rivers. Rainfall

seeps underground from forests into rivers slowly. Therefore, rivers are

not dry all year round. However, urbanization decreases vegetation

ground, and land loses groundwater. This research pays attention to

water resources. We investigate how big a forest area should be to supply

water for rice paddies in Japan. Using the system dynamics tool such as

Powersim Studio 2005, we designed a natural water cycle, and after that,

simulated rice paddies water cycles based on the water cycle model. From

our results, we concluded that the ratio of forest needs twice as large as

rice paddies to keep groundwater with forest. This outcome suggests a

water demand for the land development.

1. Introduction. Urbanization decreases vegetation ground. The

asphalt land can not hold water. It leads the loss of spendable water.

A water demand from industry and from the growing population of

Japan is increasing This situation leads to disasters such as drought,

land subsidence, rivers in spate and desertification in the world. It may

induce a disbalance of a natural water cycle and a loss of wealthy ground.

Research to preserve water resources is made in the field of agriculture

because of effect of fragmented water cycle on a food production. Japan

needs to address the changing water cycles.

System Dynamics is one of the instruments, which can be applied

to solve this problem. It is a simulation model introduced by Jay W.

Forrester in 1956.

The features of this model are easy to understand and simple to

implement. They can be similated using diagram models. A computer

implementation was introduced in the computer language SIMPLE

(Simulation of Industrial Management Problems with Lots of Equations)

by Richard Bennett in 1958. A computer simulation era for System

Dynamics begun in 1959 after appearing DYNAMO (DYNAmic MOdels)

465

system. In our research, we applied Powersim Studio 2005 to simulate

the natural water cycle.

Rainfall can not permeate urbanized land, and it flows to rivers

through developed culverts. The vegetation have a feature that rainfall

seeps into rivers slowly. On the other hand, without vegetation, rain fall

flows on land to river fast. Thus, rivers fill in short time and flow to

sea. Water stored on land is important for life. Analysing lands under

developing, we should keep in mind how to adjust the balance of water

demand and how to protect depletion of water.

This research is focuses on the forecast of future states of water and

on the current situation with the water demand in the future. Hereby,

this research makes it possible to act what to do without discussions

about how to adjust a forest environment for a water cycle.

2. Water Cycle Model in System Dynamics.

2.1. Elements of the Water Cycle Model. There are five land

types in this water cycle model such as asphalt, bare ground, forest,

water area and rice paddies. Annual rainfall and monthly precipitation

resemble in Japan. Other elements are evaporation, groundwater, tempe-

rature and rainfall. The asphalt and a water area are impervious surface.

2.2. Data in the Water Cycle Model. The level of water in a

forest, bare ground, water area, rice paddies, asphalt, groundwater and

evapotranspiration is measured in mm. If rice paddies take 30mm of

water a day from rivers, then the level of water in rivers is diminished

as follows: (rice paddies area/water area) ∗ 30mm.

The total area in Japan is about 37,790,000 ha. It can be classified as

follows: rice paddies is 1,700,000 ha (4.5%), the forest area is 25,220,000

ha (66.7%), the water area is 1,350,000 ha (3.6%), house and asphalt

areas are 3,220,000 ha (8.5%), plain and farm areas are 6,300,000 ha

(16.7%).

Needs of rice paddies in water are at the level of 80mm during rice

growing months (from May to September). Rice paddies usually lose at

about 30mm of water a day therefore water needs to be replenished.

50% of water lose a day to permeate. 40% is evapotranspiration, other

10% flow into rivers. However, temperature affects evapotranspiration in

forest, temperature don’t change yearly. Therefore, evapotranspiration

is 664mm yearly, 1 to 2.7mm a day. It is able to infiltrate 125mm of

water a day. If rainfall is large, it leads to a surface runoff. Bare ground’s

evaporation likes forest evapotranspiration but temperature can affect

466

this a little bit more. A surface runoff can be seen if rainfall is over 80mm

a day. Evaporation from rivers is 1mm a day. During rice cropping, river

water is used as rice paddies water.

If it rains, water evaporates from asphalt. Other water on asphalt goes

to rivers. The normal amount of flow from groundwater is usually at the

level of 0mm. Forest and bare ground evapotranspiration are every day

with simple rule. Thus, sometime groundwater gets minus values. Water

can seep into land from groundwater at the level of 125mm a day. If rain

falls more, it leads to a surface runoff. The same result can be obtained,

if bare ground is 80mm a day.

2.3. Diagrams in the Water Cycle Model. Water in the forest

area branches off evapotranspiration, river and groundwater (Figure 1).

The water level of the river in Figure 1 is characterized by the amount

of water from rainfall. To calculate this amount, we take into account

rainfall, the percentage of the forest area and the percentage of the water

area. For groundwater and evapotranspiration, the method of calculation

is same.

Fig. 1. Forest model

The amount of evapotranspiration totalizes evaporation and evapo-

transpiration from water, bare ground, rice paddies, asphalt and forest.

Groundwater relates bare ground, forest, rice paddies and river. It

replenishes water from bare ground, forest and rice paddies. Groundwater

bubbles to the river in streams.

Rice paddies need 40mm of water a day. 40% of water is evapotrans-

piration, 50% of water goes to ground water. The other goes to the river.

The river is water area in this model. Components of the model are

a surface runoff, gush out water, from rice paddies, from other area and

rainfall into the river. The river water evaporates and flows to other area

(Figure 2).

467

Fig. 2. The river water cycle

2.4. Result of the Water Cycle Simulation. If the river does

not connect other areas such as lakes, then the amount of rainfall is

1773.7mm a year, the amount of evapotranspiration is 720.6mm a year,

groundwater is 842.4mm a year, and the amount water receiving from

rivers is 5850.8mm a year (Figure 3).

The amount of rainfall, the amount of evapotranspiration and

groundwater covers 100% of the area. It shoehorns water (rainfall -

evapotranspiration - groundwater = river) into 3.6% of the area. If spring

groundwater flows into the river, then the river is swollen. It is equal to

81.3mm of water a day flowing into the river.

3. Rice paddies based on the Water Cycle Model using

System Dynamics.

3.1. Difference from the water cycle

model. Implementing the forest and bare ground ratio dynamically is

difficult. Therefore, this research spots ratio of rice paddies to a forest.

3.2. Diagram of rice paddies based on the water cycle

model. If rice paddies need water from groundwater, it means forest

needs groundwater. Figure 4 illustrates this issue.

3.3. Evaluation of water resources for rice paddies. Total

rice paddies use of water is the same as that river water goes into rice

paddies. If rainfall and a surface runoff is less than 30mm a day, rice

468

Fig. 3. Result natural water cycle

paddies need groundwater. Water seeps into land from forest and bare

ground. The areas of forest to supply water for rice paddies can be defined

as follows: rice paddies use groundwater multipled by water area and

divided by the amount of rainfall.

3.4. Result of the simulation. During rice cropping months

(May to September), rice paddies use water a lot. However, rainfall

is not enough to supply water to rice paddies during that period of

year. Therefore, the result shows the need of large ares of forest during

rice cropping. After harvesting rice, groundwater does not need any

more. Thus, total forest area goes down because of forest replenishes

groundwater. For the last time, result shows that forest needs are 7.6%

of the area. The amount of rainfall is equal to 1814.7mm a year. Total

rice paddies use 3520.7mm of water a year (on the rice paddies area).

Rice paddies use 3059.1mm groundwater a year (on the rice paddies

area). If rice paddies area is 4.5%, the forest area has to be at the level

of 7.6% (Figure 5).

4. Result. The natural water cycle model shows that if forest and

bare ground decrease, the amount of groundwater decreases too. Rice

paddies based water cycle model initializes rice paddies area (%) and

calculates consumption of water in rice paddies. This result shows the

need which is twice as large as rice paddies to keep groundwater with

469

Fig. 4. Forest needs for rice paddies

forest.

5. Conclusion and Future Work. Rainfall affects the level of

groundwater heavily. However, the amount of water need for rice paddies

getting from river changes a little during a year. The result shows that

Fig. 5. Forest rice paddies and rainfall

the forest area needs to be more than twice as rice paddies. A forest

covers 66.7% of the total area of Japan. Only 4.5% of the territoty

470

belongs to rice paddies. Therefore,the forest problem is not big for Japan.

However, this research does not consider factors such as dams,

increasing population of the country, daily life water needs, and a

water demand for industry. If these include in the model, water will

be used much more. It means that the forest need will increase. A land

development should be done taking into account the consideration of the

demand of water.

References

1. Tadashi SUETSUGI, Yoshihisa KAWAHARA, Yangwen JIA,

Gaungheng NI: Development Integrated Analysis of Water and

Caloric Cycle Model in Urban River Basin, Civil Engineering

Research Institute 3713, 2000.

2. Cabinet approval: National land use plan, Retrieved from

http://www.mlit.go.jp/kokudokeikaku/kokudoriyou/zenkoku/

index3.html, December 16, 2005.

3. Ministry of Agriculture: Database of environmental data, Retrieved

from http://www.tdb.maff.go.jp/toukei/toukei, November 11, 2005.

471

Авдулова М.В.

Санкт-Петербургский государственный университет

Решение интегрального уравнения

для вероятности неразорения страховой компании

Рекомендовано к публикации доцентом Ковригиным А.Б.

Основной вид деятельности страховых компаний — заключение

договоров страхования различных видов. Цель владельцев страхо-

вой компании, прежде всего, — не допустить, чтобы капитал компа-

нии стал отрицательным. Наступление такого события есть разоре-

ние компании.

Впервые задачу нахождения вероятности разорения страховой

компании рассмотрели в Швеции, где была создана группа матема-

тиков во главе с Крамером. Ими была предложена достаточно адек-

ватная модель динамики капитала, в рамках которой была найдена

вероятность разорения страховой компании как функция ее началь-

ного капитала [3].

Модель Лундберга – Крамера. Капитал страховой компании

в момент времени t складывается из начального капитала и посту-

пивших от заключенных договоров страховых премий за вычетом

выплат по страховым случаям, произошедших за время до момента

t: u

t

= u

0

+ α(t) − β(t), где α(t) и β(t) — случайные процессы.

Зафиксируем моменты наступления страховых событий t

i

(X

i

—

выплаты в эти моменты). Отметим, что только в моменты выплат

может наступить разорение компании. Следовательно, весь процесс

распадается на интервалы. Обозначим τ

i

= t

i

− t

i−1

.

В данной модели предполагается, что выплаты — независимые,

одинаково распределенные случайные величины с известной функ-

цией распределения F (x) (f (x) — плотность распределения), а ин-

тервалы между страховыми событиями — независимые, одинаково

распределенные случайные величины с известной функцией распре-

деления G(t) (g(t) — плотность распределения). Причем выплаты и

интервалы между событиями выплат — также независимые случай-

жүктеу/скачать 30,48 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: