3.4. Методы расчета надежности комплекса средств автоматизации управления службой скорой медицинской помощи
Согласно требованиям, предъявленным к КСАУ ССМП в разделе 3.1, рассматриваемая система, помимо доступности информации, удобства работы пользователя, высокой производительности, должна обеспечивать также надежную работу.
Данное требование к системе является одним из важных условий при разработке и проектировании КСАУ ССМП, поскольку отказ составляющих ее звеньев может привести к большим потерям средств, сил и времени, а также способствовать повышению летальности больных, обслуживаемых СМП. Как показал анализ, специализируемые методики расчета и обеспечения надежности функционирования КСАУ ССМП, отсутствуют в существующей литературе [69] – [71]. В данной работе будет рассматриваться надежность аппаратной части КСАУ ССМП, и не будет рассматриваться надежность программного комплекса КСАУ ССМП, общие методики оценки которой приведены в работе [77].Построим модель надежности работы КСАУ ССМП [71], используя известные результаты теории надежности информационных систем [72, 73].
Для этих целей, основываясь на структуре КСАУ (см. рис. 3.2), представим систему в виде расчетной схемы, изображенной на рис.3.11.
Рис. 3.11.
Определим надежность работы каждого элемента схемы, учитывая состав отдельных АРМ, приведенных на рис.3.3.
АРМ диспетчера вызовов (см. рис.3.3а) включает в себя три элемента, два из которых с точки зрения надежности, работают последовательно (ЭВМ и телефон), а один (КЗТП) – параллельно. Вероятность безотказной работы АРМ диспетчера вызовов в интервале времени 
будет равна [72, 73]:
 , | (3.3) |
где 
– вероятность безотказной работы ЭВМ, 
– вероятность безотказной работы телефона, 
– вероятность безотказной работы комплекса записи телефонных переговоров.
Тогда, предполагая однородность всех АРМ диспетчеров приема вызовов, вероятность безотказной работы 
таких параллельно работающих АРМ с учетом (3.3) будет равна:
| (3.4) |
.Аналогично, вероятность безотказной работы 
параллельно работающих АРМ фельдшеров-эвакуаторов (см. рис. 3.3) вычисляется как:
| (3.5) |
,где 
– вероятность безотказной работы рации, 
– вероятность безотказной работы комплекса записи переговоров по рации.
Вероятность безотказной работы 
параллельно работающих АРМ диспетчеров подстанции (см. рис. 3.3) будет равна:
 . | (3.6) |
Вероятность безотказной работы 
параллельно работающих АРМ врачей бригады (см. рис.3.3) представляется формулой вида:
| (3.7) |
,где 
– вероятность безотказной работы переносной ЭВМ, 
– вероятность безотказной работы блока связи GPRS, 
– вероятность безотказной работы GPS-приемника.
Соответственно вероятность безотказной работы 
параллельно работающих АРМ администрации ССМП записывается как:
 , | (3.8) |
где 
– вероятность безотказной работы принтера.
Тогда, следуя схеме, представленной на рис. 3.11, вероятность безотказной работы КСАУ ССМП с учетом выражений (3.4) – (3.8), может быть определена по формуле:
 , | (3.9) |
где 
– вероятность безотказной работы сервера КСАУ ССМП, 
– вероятность безотказной работы маршрутизатора КСАУ ССМП.
Отметим, что, следуя работам [69, 73], все функции надежности элементов КСАУ, входящие в формулу (3.4) могут быть вычислены по формулам:
 , | (3.10) |
где 
– интенсивность отказов 
-го аппаратно-программного средства (элемента) КСАУ ССМП.
Структура КСАУ ССМП со временем может изменяться, например, увеличится или уменьшится количество АРМ пользователей или в состав комплекса будет введено новое оборудование. Например, рабочее место диспетчера подстанции может быть оборудовано системой видеонаблюдения за стоянкой автомобилей СМП. Поэтому рассмотрим подход к оценке надежности развивающегося КСАУ ССМП, который ранее в литературе не рассматривался.
При развитии системы возможны два случая, когда новый элемент входит в нее с точки зрения теории надежности [74] последовательно или параллельно (см. рис.3.12).
 | а) |  | б) |
Рис. 3.12.
Тогда, исходя из определения функции надежности системы при последовательном и параллельном соединении [74], математическая модель для определения изменения функции надежности развивающейся системы, примет вид:
 | (3.11) |
где 
– функция надежности нового элемента в момент времени 
.
Найдем решение рекуррентного уравнения (3.11) с помощью метода индукции.
Рассмотрим случай, представленный на рис.3.12а. Пусть 
– значение функции надежности КСАУ ССМП в момент времени 
. Тогда, если в момент времени 
в состав комплекса будет включен новый элемент с функцией надежности 
, то вероятность безотказной работы КСАУ в этот момент времени будет равна 
.
Будем считать, что в некоторый момент времени в состав КСАУ ССМП включается новый элемент с функцией надежности .
 |
Рассмотрим случай, представленный на рис.3.12б. Пусть – функция надежности КСАУ ССМП в момент времени 
. Тогда, если в момент времени к КСАУ ССМП будет присоединен элемент с надежностью , то функция надежности комплекса будет равна:
 . |
Если в момент времени 
в состав КСАУ ССМП будет включен элемент с вероятностью безотказной работы 
, то функция надежности комплекса будет равна:
 |
Пусть в некоторый момент времени к КСАУ ССМП присоединяется новый элемент с функцией надежности . Тогда вероятность безотказной работы КСАУ ССМП можно определить из формулы:
 |
Таким образом, общее решение рекуррентного уравнения (3.11) имеет вид:
а) при последовательном включении нового элемента в состав КСАУ в момент времени :
 ; | (3.12) |
б) при параллельном включении нового элемента в состав КСАУ в момент времени :
 | (3.13) |
Полученные выше выражения (3.9), (3.12), (3.13) могут быть использованы при расчете надежности КСАУ ССМП в процессе его разработки, развития и текущей эксплуатации.