Проблемы широкого внедрения вычислительной техники в народное хозяйство
Глушков В.М., Федоренко Н.П.
ЕГСВЦ
ПРОБЛЕМЫ ШИРОКОГО ВНЕДРЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В НАРОДНОЕ
ХОЗЯЙСТВО
Акад. В. Глушков, акад. Н. Федоренко
Партия и правительство уделяют сейчас большое внимание широкому внедрению вычислительной техники в народное хозяйство. Создание материально-технической базы коммунизма в качестве одного из важных условий предполагает переход к оптимальному планированию, управлению и проектированию. Решение этих задач невозможно без использования современных математических методов и совершенной вычислительной техники.
Широкое внедрение вычислительной техники в условиях социализма качественно отличается от аналогичных процессов в капиталистических странах. Частная собственность на средства производства, наличие большого числа конкурирующих фирм с их узкими интересами и внутрифирменными секретами неизбежно ведут к разобщению средств вычислительной техники. Каждая фирма предпочитает иметь свой арсенал технических средств даже при условии его загрузки на 5—10%, чтобы избежать риска, связанного с утечкой информации. Ясно, что такой путь неприемлем для социалистического хозяйства, где имеется принципиальная возможность для объединения всех вычислительных средств и принятия оптимальных решений в масштабе всей страны.
Гигантские масштабы производства, взаимная зависимость и взаимообусловленность всех отраслей народного хозяйства, сложность и высокие темпы производства порождают огромные потоки экономической информации, которые должны обрабатываться органами планирования и управления в сжатые сроки с большой точностью, с учетом отдаленных перспектив и последствий каждого планового решения. Повышенные требования к экономическому управлению не могут быть удовлетворены за счет бесконечного возрастания численности конторских работников. Единственно правильным путем является вооружение их современной техникой, научными методами. При этом совершенствование системы планирования и управления должно не только задержать рост управленческого аппарата, но и привести в дальнейшем к сокращению численности административно-управленческих и канцелярских работников.
Еще более важным направлением работы в этой области, где может и должна быть достигнута еще большая экономия, является повышение производительности общественного труда, совершенствование качества управления и планирования народным хозяйством. Дальнейшее развитие социалистической экономики должно сопровождаться совершенствованием методов и форм планирования и управления. Принцип оптимальности планирования — максимум результатов при минимуме затрат — должен пронизывать все звенья народного хозяйства, стать единым принципом руководства им. Высокие темпы, огромные масштабы развития экономики, стремительный технический прогресс выдвинули новые требования к методам планирования и управления. С дру-
88
АКАД. В. ГЛУШКОВ, АКАД. Н. ФЕДОРЕНКО
гой стороны, достижения современной науки — экономики, математики, физики, инженерных наук, вычислительной техники — создали объективные условия для решения этих задач.
Постановка и решение проблемы автоматизации экономического управления и планирования свидетельствуют о высоком уровне развития советской экономики, кибернетики и электронной вычислительной техники, а также советской экономической науки. Основной эффект от внедрения математических методов и вычислительной техники здесь будет получен прежде всего за счет их использования в народнохозяйственном планировании и управлении, за счет обработки всего массива первичной экономической информации как единого целого. Вот почему необходимо решительно отказаться от узковедомственного пути внедрения вычислительной техники в соответствии со специфическими задачами, решаемыми каждым ведомством в отдельности. Такой путь не только привел бы к распылению технических средств и кадров, но и ликвидировал бы всякую возможность для оптимального народнохозяйственного планирования и управления, закрыл бы дорогу к реализации одного из важнейших преимуществ социализма.
Для того чтобы организовать оптимальное планирование и управление, нужно особое внимание обратить на дальнейшее развитие экономической науки, быстрейшее решение актуальных экономических проблем, в том числе проблемы экономических оценок, ценообразования, эффективности капитальных вложений, материального стимулирования и хозрасчета, методологии текущего и перспективного планирования и др., а также на решение многих крупных задач, стоящих в связи с этим перед математической наукой.
В настоящее время перед экономистами, математиками и инженерами стоит задача создать в стране единую систему оптимального планирования и управления на базе единой государственной сети вычислительных центров. В связи с этим возникает задача создания технической базы единой системы оптимального планирования и управления, располагающей мощным арсеналом вычислительных средств и обеспечивающей решение большого числа задач по оптимальному планированию, управлению и проектированию.
Для разработки методологии оптимального планирования и широкого внедрения вычислительной техники в народное хозяйство созданы Центральный экономико-математический институт АН СССР, Главный вычислительный центр Госплана СССР, Научно-исследовательский институт по проектированию вычислительных центров и систем экономической информации ЦСУ СССР. На ЦЭМИ возложена разработка научных основ единой системы оптимального планирования и управления, проведение соответствующих экспериментальных работ в стране и методологическое руководство ими. Главный вычислительный центр Госплана СССР должен осуществлять непосредственную разработку единой системы и ее последовательное внедрение в народное хозяйство. НИИ ЦСУ СССР призван обеспечить выполнение проектных работ и разработку проблем статистики применительно к единой государственной сети вычислительных центров.
Для руководства всем этим огромным комплексом работ в Государственном комитете по координации научно-исследовательских работ СССР создано Главное управление по внедрению вычислительной техники в народное хозяйство. При комитете организован Междуведомственный научный совет по внедрению математических методов и вычислительной техники в народное хозяйство.
В составе совета имеется семь секций: систем экономической информации, планирования и управления народным хозяйством, систем управления производственными предприятиями, экономико-математических
ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В НАРОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО 89
методов, систем управления технологическими процессами, систем обработки научной информации, автоматизации инженерных и управленческих работ, технических средств информационно-управляющих систем. Секции совета развернули работу по каждому из указанных направлений в тесном контакте друг с другом.
Центральным направлением в деятельности Междуведомственного научного совета является организация работ в области создания единой государственной сети вычислительных центров. В сентябре 1963 г. была создана рабочая комиссия для разработки предложений по структуре и организации единой государственной сети вычислительных центров. В конце 1963 г. доклад комиссии был рассмотрен и одобрен Междуведомственным научным советом. В результате разработано предложение о необходимости построения единой сети по междуведомственному принципу, которая должна выполнять расчеты, связанные с разработкой оптимального народнохозяйственного плана (текущего и перспективного), и одновременно производить пересчет государственных цен по развернутой номенклатуре изделий; осуществлять расчеты, связанные с оперативным управлением народным хозяйством, его отраслями, производственными объединениями и предприятиями, своевременно выдавая сведения о всех отклонениях от плана заинтересованным органам и предложения по их устранению, выполнять банковские и финансовые расчеты по программам системы Госбанка и Министерства финансов СССР; обрабатывать всю учетно-статистическую информацию по программам ЦСУ СССР; выполнять научно-технические и проектные расчеты.
Структура единой государственной сети должна органически сочетать территориальный и отраслевой принципы, быть инвариантной по отношению к возможным изменениям структуры органов планирования и управления.
Наиболее целесообразной, на наш взгляд, представляется трехступенчатая структура этой сети. Низовая ступень должна быть образована из кустовых вычислительных центров, пунктов сбора и первичной обработки информации, а также ВЦ предприятий и некоторых исследовательских организаций. Основные вычислительные мощности сосредоточиваются в нескольких десятках крупных опорных центров с мощностью каждого центра порядка 1 —1,5 млн. операций в секунду. Эти центры должны быть расположены в местах наибольшей концентрации потоков экономической информации и обслуживать, прилегающую к ним территорию. Кроме того, они должны функционировать в режиме единой вычислительной системы, что крайне важно для организации оптимального народнохозяйственного планирования. Третьей ступенью единой государственной сети вычислительных центров должен стать головной центр, осуществляющий оперативное руководство всей сетью и непосредственно обслуживающий высшие правительственные органы.
Оборудование вычислительных центров единой государственной сети должно быть максимально унифицировано и отвечать весьма жестким требованиям по надежности. Сеть должна оставаться работоспособной даже при выходе из строя отдельных ее элементов. В системе связи необходимо предусмотреть дублирующие и обходные каналы. Оборудование головного и опорных ВЦ должно включать мощные электронные вычислительные машины, ряд средних и малых ЭВМ, соответствующие вспомогательные технические средства. Низовые
-----------------------------------------------------------------------
1 Краткое содержание доклада изложено в статье Н. Е. Кобринского, В. Ф. Пугачева, Л. С. Иппа и Ю. А. Олейника «Некоторые вопросы структуры и организации единой государственной сети вычислительных центров» («Бюллетень Государственного комитета по координации научно-исследовательских работ СССР» № 1, 1964 г.).
90
АКАД. В. ГЛУШКОВ, АКАД. Н. ФЕДОРЕНКО
ВЦ должны комплектоваться средними и малыми ЭВМ. Вычислительные центры единой сети целесообразно создавать по типовым проектам. Одновременно с утверждением проекта каждого опорного ВЦ должен утверждаться перспективный план развития низовой сети вычислительных центров в данной зоне.
Создание сети опорных центров целесообразно провести в три очереди. Опорные центры первой очереди (8—10 центров) могут быть созданы на базе существующих ВЦ, имеющих необходимый опыт и кадры. Введение первой очереди опорных ВЦ позволит окончательно отработать методологию оптимального планирования народного хозяйства и даст значительный экономический эффект. На эти средства могут создаваться опорные ВЦ следующих двух очередей. Низовая сеть ВЦ должна строиться на принципе самоокупаемости в течение 2—3 лет. Таким образом, для организации единой государственной сети вычислительных центров нужны сравнительно небольшие первичные капиталовложения.
Обмен информацией в единой сети предполагается осуществлять через единую систему связи страны. Сбор информации в зоне каждого опорного центра может вестись с помощью телефонных и телеграфных каналов. Для обмена информацией между опорными центрами целесообразно использовать телевизионные каналы связи, главным образом в ночное время. Это обеспечит оперативный сбор и передачу всей экономической информации, необходимой для оперативного управления и оптимального планирования.
Указанные принципы организации единой государственной сети вычислительных центров положены в основу работы комиссии Междуведомственного научного совета по разработке предэскизного проекта и технического задания на проектирование единой сети. На этом этапе потребовалась разработка конкретных моделей планирования и управления, которые позволили бы определить технические параметры сети.
Расчеты показали, что основным видом загрузки сети опорных вычислительных центров будут расчеты по оптимальному планированию народного хозяйства (текущему и перспективному), что составит около 80% их общей загрузки. Это естественно, так как решение экстремальных задач связанно с перебором большого числа вариантов, в то время как решение задач оперативного управления и учета встречает основные трудности на стадии ввода информации и ее сортировки.
На рассмотрение вынесены пока два варианта общей модели оптимального народнохозяйственного планирования—модель Института кибернетики АН УССР и модель Центрального экономико-математического института АН СССР. Это не исключает и разработку других моделей, так как сейчас речь идет не о выборе окончательного варианта схемы функционирования, единой сети вычислительных центров, а лишь об оценке ее технических характеристик.
Интересно отметить, что как модель Института кибернетики АН УССР, так и модель ЦЭМИ АН СССР исходят из ряда общих для них принципов. В обеих моделях принято, что целью планирования и управления народным хозяйством является максимальное удовлетворение общественных потребностей (расширение производства, личные потребности населения, оборона, культура, наука и пр.) на всех этапах развития экономики страны. Соотношение тенденции к удовлетворению потребностей в данный момент и тенденции к удовлетворению потребностей в перспективе, так же как и установление объема средств, идущих на внеэкономические нужды, должно определяться на основе решений компетентных органов, которым будут выдаваться различные варианты развития экономики страны.
Оптимальное народнохозяйственное планирование должно быть непрерывным (скользящим) и органически увязывать текущее планирование с перспективным. Текущее планирование должно охватывать ряд ближайших лет при номенклатуре порядка миллиона наименований. На основе укрупненной информации, возникающей в процессе текущего планирования, должно одновременно осуществляться перспективное планирование на период в 10—20 и более лет.
Сбор экономической информации для планирования целесообразно производить по территориальному принципу, само планирование— как по территориальному, так и по отраслевому принципу. Сбор и передача, всей плановой информации должны быть полностью автоматизированы.
Однако модели Института кибернетики АН УССР и ЦЭМИ АН СССР имеют и некоторые различия. В первой модели в основу проведения расчетов положена увязка взаимных требований и соответствующих исходных данных отраслей, подотраслей, экономических районов, предприятий и научно-исследовательских и проектных институтов в виде последовательного итеративного процесса уравновешивания этих требований, имеющего целью обеспечить заданные показатели вектора общественного потребления за кратчайшее время.
Перспективное планирование осуществляется по принципу оптимизации по быстродействию управляемой динамической системы при заданном начальном положении и заданном векторе общественного потребления. В качестве интервала времени при переходе системы из одного состояния в другое принимается один год. Модель отражает в укрупненных показателях общественное потребление, объем производства каждой подотрасли в укрупненной номенклатуре по важнейшим видам продукции, состояние капитального строительства в каждой подотрасли, наличие кадров и уровень их подготовки, состояние каждой подотраслевой науки.
Расчеты по текущему планированию осуществляются в два этапа. Первый этап — уточнение и спецификация объемов производства, общественного потребления, капитального строительства, подготовки кадров и развития научных исследований на срок 2—3 года в соответствии с опорными данными перспективного плана на этот период. В расчетах используются отраслевые и подотраслевые нормативы и показатели. Второй этап — расчет сбалансированного плана в специфициованной номенклатуре на ближайший год (возможен и меньший срок), расчет включает распределение заказов между предприятиями, производящими тот или иной конкретный вид продукции.
Первый этап расчетов по текущему планированию производится как решение двух-трехэтапной балансовой задачи с известными нормами прямых затрат, в специфицированной номенклатуре, с заданным вектором общественного потребления, известными ограничениями по производственным мощностям и заданным уровнем капитального строительства. Эту задачу можно решать путем последовательной балансировки в специфицированной номенклатуре взаимных требований подотрасли. Второй этап расчетов по текущему планированию — уточнение расчетов первого этапа с распределением в специфицированной номенклатуре заказов по предприятиям. Задача решается как серия отраслевых и подотраслевых распределительных задач в опорных вычислительных центрах совместно с вычислительными центрами крупных предприятий и кустовыми вычислительными центрами, обслуживающими группу предприятий. Данные по распределительным задачам передаются в главный вычислительный центр для последовательной корректировки взаимных требований подотраслей. Вместе с тем производится решение системы линейных уравнений порядка нескольких миллионов путем эффективного использования специальной (отраслевой) структу-
92
АКАД. В. ГЛУШКОВ, АКАД. Н. ФЕДОРЕНКО
ры системы и последующей разверстки платов отраслей по предприятиям при помощи решения соответствующих распределительных задач линейного программирования.
В модели ЦЭМИ АН СССР предлагается предварительно производить оптимизацию и апроксимацию отраслей, последующее решение укрупненной задачи с квадратичным критерием и разверстку плана 1 путем дополнительной оптимизации отраслей в уточненной структуре производства. Апроксимация может вестись в нескольких вариантах. Для ее качественного осуществления предусмотрена тесная связь опорных центров с отраслевыми органами планирования и управления, отраслевыми институтами и проектными организациями.
После сжатия информации в отраслевом разрезе данные о взаимосвязях отраслей собираются в главном вычислительном центре. Здесь формируется и решается укрупненная народнохозяйственная задача с квадратичным критерием оптимальности и определяется объем производства всех отраслевых продуктов.
Решение укрупненной народнохозяйственной задачи производится в нескольких вариантах. В процессе решения осуществляется обмен информацией между главным вычислительным центром и центральными плановыми органами страны. Результаты решения передаются в опорные вычислительные центры, где выполняется коррекция ранее рассчитанных планов. Под скорректированные планы производится расчет взаимных заявок отраслей в первичной номенклатуре и сбор всех заявок на продукцию каждой отрасли в соответствующем опорном центре2.
Анализ обеих моделей показывает, что, несмотря на их различие, количество единиц информации, необходимой для обработки, и число операций на ЭВМ при решении задач планирования будут примерно одинаковыми. Для функционирования единой сети необходимо создание 30—50 опорных центров мощностью 1—2 млн. операций в секунду, специализированных по отраслям и могущих вместе с тем работать в режиме одного вычислительного комплекса. Для этого необходимо, чтобы опорные центры были закольцованы достаточно мощными линиями связи. Таким образом, при рассмотрении моделей Института кибернетики АН УССР и ЦЭМИ АН СССР еще раз подтверждается, что принципы организации и структуры единой государственной сети вычислительных центров, принятые Междуведомственным научным советом, являются правильными и соответствуют задачам оптимального планирования народного хозяйства.
Было бы весьма целесообразно организовать на страницах журнала «Вопросы экономики» обсуждение возможных вариантов моделей функционирования единой системы оптимального планирования и управления, привлечь внимание экономистов к этой важнейшей народнохозяйственной проблеме.
Широкое внедрение вычислительной техники в народное хозяйство и ее наиболее рациональное использование имеют огромное значение для дальнейшего развития нашей экономики. Мы уверены, что большой размах работ и энтузиазм, который наблюдается в этой области, будут способствовать дальнейшему совершенствованию социалистического планирования.
--------------------------------------------------------------
2 Более подробно эта модель рассматривается в публикуемой ниже статье В. Пугачева.
