Abstraktion der Betriebsregeln

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Die meisten der in der Praxis eingesetzten Regeln und einige neue Regelmöglichkeiten finden sich in den vorgenannten 11 Regeltypen wieder. Untersucht man diese auf Gemeinsamkeiten und abstrahiert sie, so lässt sich daraus ein mathematischer Formalismus zur allgemeinen Beschreibung von Betriebsregeln ableiten, der im Wesentlichen aus den nachfolgenden sechs Grundsätzen besteht:

1. Abgaben können in Form von mathematischen Funktionen beschrieben werden

Q = f(...)

2. Eine Abgabe wird in Abhängigkeit zum Speicherinhalt definiert

QAbgabe = f(aktueller Speicherinhalt)

Diese funktionalen Beziehungen werden im weiteren Verlauf Abgabenfunktionen genannt.

3. Eine Abgabe kann durch Systemzustände über eine Skalierung beeinflusst werden

QAbgabe = f(Systemzustand)

Über die reine Abhängigkeit vom Speicherinhalt hinaus kann eine Abgabe auch durch sonstige Systemzustände beeinflusst sein. Diese Einflüsse werden im weiteren Verlauf Systemzustandsfunktionen genannt. Die Systemzustände müssen nicht notwendigerweise am Speicher selbst auftreten. Die mathematische Beschreibung der Beeinflussung erfolgt durch Skalierung der Abgabenfunktion über einen Skalierungsfaktor. Dieser ergibt sich aus der Systemzustand/Skalierungsfaktor Beziehung.

Die Systemzustände können drei verschiedene Ausprägungen besitzen:

3a Zustandgröße als aktueller Wert

Skalierungsfaktor = f(aktueller Systemzustand)

3b Zustandgröße als Bilanz

Skalierungsfaktor = f(Bilanz eines Systemzustandes)

3c Zustandgröße als Prognose

Skalierungsfaktor = f(Bilanz einer Prognose über einen Systemzustand)

4. Systemzustände können zu Zustandsgruppen zusammengefasst werden

Skalierungsfaktor = f(Zustandsgruppe)

Abbildung 23: Beschreibung der Abhängigkeit zwischen Abgabe und Systemzustand

Verschachtelte Abhängigkeiten zwischen einer Abgabe und mehreren Zustandsgrößen können durch die Überlagerung der Zustandsgrößen beschrieben werden. Dazu müssen die entsprechenden Zustandsgrößen gemäß einer bestimmten Vorschrift zu einer Zustandsgruppe zusammengefasst werden. Für eine Vorschrift eignen sich Summation, Multiplikation, Division, <, <=, > oder >= in Form von WENN/DANN Bedingungen.

Sind sämtliche in der Zustandsgruppe enthaltenen Systemzustände erfasst und gemäß der Vorschrift ausgewertet, ergibt sich wiederum ein Skalierungsfaktor, mit dem die Abgabenfunktion beeinflusst wird (gemäß Abbildung 23).

5. Mehrere Abgaben eines Speichers können Abhängigkeiten untereinander aufweisen

QAbgabe = f(Qi) mit i = 1...n (n = Anzahl der Abgaben aus dem Speicher)

Sind mehrere Abgaben aus einem Speicher zu tätigen, so ist es oft der Fall, dass diese nicht unabhängig voneinander sind. Es können Abhängigkeiten zur gegenseitigen Beeinflussung bestehen. Zum einen kann dies bereits implizit durch die Position der Stützstellen einer Abgabenfunktion gegeben sein, z.B. wird Abgabe A bereits bei einem höheren Speicherinhalt reduziert als Abgabe B. Eine Abhängigkeit könnte aber auch über eine Reduzierung der Abgabe A zugunsten einer Abgabe B auftreten. In diese Kategorie fallen explizit definierte Wechselwirkungen wie sie bei Regel Nr. 10 aufgeführt sind. Die Definition solcher Wechselwirkungen entspricht der Festlegung von Prioritäten. Diese Formen der Abhängigkeiten werden im weiteren Verlauf Interne Abhängigkeiten genannt.

6. Alle vorgenannten Abhängigkeiten (Gesetzmäßigkeiten) können zeitlich variabel sein

QAbgabe = f(Zeit)

Alle vorgenannten Gesetzmäßigkeiten können u.U. nur für einen begrenzten Zeitraum Gültigkeit besitzen. Nach Durchlaufen des Zeitraumes werden sie von neuen funktionalen Beziehungen abgelöst. Ist dies der Fall, muss geklärt sein, ob und gegebenenfalls wie zwischen den Beziehungen zu interpolieren ist. Als Beispiel dafür ist jeder Lamellenplan zu nennen.