В статье описывается подход к проектированию структуры баз данных и отражению в биллинговых информационных системах расчётных моделей электроснабжения. Даётся новое определение понятию «расчётная модель», приводятся основные свойства объектно-реляционного описания расчётных моделей.
При проектировании информационных биллинговых систем, требуется найти и формализовать расчётные модели, по которым множество договорных, административных и технических условий электроснабжения имели бы отражение в компьютерных информационных системах.
Расчётная модель — это описание электроэнергетической системы, предназначенное для построения математической модели процесса производства, передачи и потребления электрической энергии и мощности, с помощью которой рассчитываются реализуемые в этой электроэнергетической системе объемы производства и потребления электрической энергии и мощности и соответствующие им цены [2]. Целью описываемого в статье исследования стал поиск возможности сематического и объектно-реляционного описания расчётных моделей электроснабжения для реализации их в биллинговых информационных системах.
При проектировании систем автоматизации энергосбытовой деятельности, реализующие расчётные модели, требуется оригинальный подход к формированию структуры данных и отражения оптимизационных процедур и функций. Для этого на ранних этапах исследования были определены функциональные характеристики биллинговых систем, произведена декомпозиция основных процедур и функций, в [3,4] формально описаны выявленные типовые этапы бизнес-процесса автоматизированного биллинга.
Для систематизации информационной структуры данных биллинговой системы удобно использовать фреймовую концепцию представления знаний, идея которой состоит в концентрации всех знаний о некотором классе объектов в единой структуре данных, что позволяет связать декларативные и процедурные знания о рассматриваемом объекте [5]. Этими объектами могут быть приборы учёта, абстрактные точки на линии электропередачи, где они установлены, реальные объекты электроснабжения и прочие сущности, в том числе договоры и документы, фиксирующие действия по организации и изменению условий электроснабжения. Фреймовой концепцией описания взаимосвязей этих объектов решается задача структуризации информационной структуры данных об энергопотреблении.
Поскольку было определено, что объектно-ориентированное программирование является концептуальной основой автоматизации энергосбыта, то при исследовании производился поиск сущностей, являющихся иерархическими фреймами, к которым применимы понятия абстрагирования, инкапсуляции, модульности, типизации, устойчивости [5].
Для описания понятия «расчётная модель» с точки зрения набора взаимосвязанных фреймов каждый объект этой сети фреймов должен отражать реальные или абстрактные сущности предметной области, которые имеют конкретные значения в энергосбыте. Каждый набор сущностей, из которых формируются данные структуре электроснабжения, можно описать системой взаимосвязанных фреймов {F1, F2, F3... Fn} или объектов в объектно-ориентированном программировании с таблицами в базе данных, каждый из которых содержит в себе набор слотов (полей) {I, D, P, ... L}. Таким образом, эта система связанных фреймов образовывает некую семантическую сеть, которой и является понятие «расчётная модель электроснабжения».
Расчётная модель — это семантическая сеть, формирующаяся информационной моделью предметной области. В фреймовой концепции расчётная модель имеет вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют реальным и абстрактным сущностям предметной области, а его рёбра задают отношения между ними.
Семантическая сеть является одним из способов представления расчётной модели, а слоты-значения фреймов определяют измерения массивов данных. Измерения — ключевая концепция многомерных баз данных. Многомерное моделирование предусматривает использование измерений для предоставления максимально возможного контекста для измеряемых фактов [1].
Изучение бизнес-процессов энергетических предприятий, их оптимизация с применением элементов теории графов и теории автоматов позволили определить требования к моделям отраслевых информационных систем, описанных в [3], формализовать их через семантику фреймовой сети, представленной в [6], определить диапазоны применения созданных моделей, которые были предложены в [7], и описать универсальные алгоритмы расчёта стоимости электроэнергии [8], отрабатывающее требования отраслевого законодательства, для потребителей находящихся в ценовых и неценовых зонах рынка электроэнергии.
Список литературы
- Kimball R., The Data Warehouse Toolkit: Practical Techniques for Building Dimensional Data Warehouses / John Wiley & Sons, New York, 1996. — 324р;
- Правительство Российской Федерации, «Об утверждении Правил оптового рынка электрической энергии и мощности...», Постановление Правительства РФ № 1172 от 27 декабря 2010 г., Москва 2010 г.;
- Фомин И. Н., Методика поэтапного автоматизированного расчёта стоимости потреблённой электроэнергии // Труды Академэнерго, Казань, 2013 № 3, С. 103-115;
- Фомин И. Н., Учётные и расчётные функциональные характеристики автоматизированной системы для расчёта цены и стоимости электроэнергии // Проблемы управления в социально-экономических и технических системах ИЦ «Наука», Саратов, 2013. С. 135-138;
- Минский М., Фреймы для представления знаний / М. Минский. — М.: Мир, 1979 — С. 234;
- Фомин И. Н., Объектно-реляционное отображение расчётных моделей в корпоративных информационных системах энергетических предприятий // Объектные системы — 2015: материалы X Международной научно-практической конференции, ШИ (ф) ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова, Ростов-на-Дону, 2015 г., С. 11-17;
- Сердюкова Н. В., Фомин И. Н., Шульга Т. Э., Построение расчетной модели измерения электроэнергии для задач автоматизированного ценообразования в информационных биллинговых системах" // Экономика и менеджмент систем управления, 2014. Т. 12. № 2.2. С. 308-318;
- Фомин И. Н., Интегральный и интервальный метод расчёта энергопотребления в информационных биллинговых системах // Наука и образование, Межотраслевой институт «Наука и образование», Екатеринбург, 2015 г., № 1(8), С. 11-14.
