Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Методическое руководство




Процедура відбору факторів експертним методом зводиться до наступного: широкому колу фахівців, що працюють в області дослідження, пропонують розташувати фактори в порядку убування ступеня їхнього впливу на вихідні характеристики об'єкта, проаранжувати фактори. Кожен експерт може включати додаткові фактори, якщо список, на його думку, неповний. Результати опитування представляють у вигляді матриці і діаграми рангів. Матрицю рангів використовують для обчислення коефіцієнта конкордації, що характеризує ступінь узгодженості думок експертів. Коефіцієнт конкордації розраховують за формулою

Експертна оцінка систем

 

Мета роботи: придбати практичні навички щодо експертної оцінки систем.

 

Теоретична частина

 

До точності фіксування значень факторів не пред'являють особливих вимог. Важливо тільки, щоб вона була відома. Але, чим вище точність, тим швидше будуть отримані результати з заданою вірогідністю. Слід вказати на дві найважливіші вимоги, що пред'являють до сукупності факторів. Це вимога відсутності кореляції між будь-якими двома факторами і вимога сумісності факторів. Вимога некорельованості не означає, що між факторами не має бути ніякого зв'язку. Досить, щоб цей зв'язок не був лінійним. Несумісність факторів виникає тоді, коли деякі комбінації їхніх значень не можуть бути здійснені. Може, наприклад, виявитись, що деяка концентрація речовин приводить при їхньому зміщенні до вибуху.

Таким чином, фактори мають бути визначені операційно, для них вказують область визначення, точність вимірювання і підтримки. Крім того вони мають бути некорельованими і сумісними.

Якщо виникає необхідність вивчити в статичній формі динамічні особливості об'єкта дослідження, використовують складні фактори – критерії подоби.

При складанні списку факторів слід врахувати всі можливі фактори, як би велике не було їхнє число. Краще включити кілька зайвих несуттєвих факторів, ніж пропустити один суттєвий. Подальший відбір факторів здійснюють експертним методом або за результатами попереднього пошукового експерименту.

 

W = (6.1)

 

де W – коефіцієнт конкордації; S – сума квадратів відхилень суми рангів по кожному фактору від середньої суми; m – число експертів; n – число факторів, які оцінюють.

Часто експерти не можуть вказати порядок проходження для двох чи декількох факторів, що стоять поруч. У такому разі їм приписують той самий номер, а при обчисленнях вводять так звані дробові ранги. Нехай, наприклад, експерт не може віддати перевагу другому і третьому факторам. Тоді кожному з них надають ранг 2,5. Коефіцієнт конкордації обчислюють за формулою

 

(6.2)

 

де - j -те число однакових рангів у i -тому ранжуванні.

Коефіцієнт конкордації змінюється від 0 до 1.

На діаграмі рангів фактори розміщають в послідовності, що погоджується із сумою рангів, отриманих фактором (рис. 6.1).

Фактори Фактори

х1 х2 х3 х6 х5 х4 х1 х2 х3 х6 х5 х4

0 0

 

5 5

 

10 10

 

15 15

20 20

 

Рисунок. 6.1 – Діаграми рангів

 

На осі ординат діаграми виносять суму рангів, на осі абсцис – фактори. На перше місце ставлять фактор, що отримав найменшу суму рангів, на останнє – фактор з найбільшою сумою.

З вигляду діаграми рангів приймають рішення про відсівання факторів. Якщо суми рангів факторів на діаграмі розподілені рівномірно, тоді усі фактори мають бути включені в модель і подальший фізичний експеримент. Якщо розподіл нерівномірний, тоді виникає питання: чи є падіння ступеня впливу ефектом швидким або повільним, плавним? При швидкому експонентному падінні ступеня впливу відсівають фактори за точкою перегину експоненти. При плавному лінійному падінні ступеня впливу відсівають фактори, сума рангів яких різко відхиляється від вирівнюючої лінії. При великому числі факторів, що залишилися, їхнє подальше відсівання здійснюють експериментально (методом випадкового балансу, дисперсійного аналізу, факторного аналізу та ін.).

Базою для розробки моделей фізичних процесів є закони фізики і хімії. Трактування основних законів фізики і хімії повинні виходити з єдиного підходу, у ролі якого служить системний аналіз.

Основною операцією аналізу є поділ цілого на частини. Задача розпадається на підзадачи, система – на підсистеми, цілі – на підцілі. При необхідності цей процес повторюється, що приводить до ієрархічних деревоподібних структур.

На початковому етапі поділ досліджуваного об'єкта на частини виконує експерт. Як основу для розподілу експерт використовує деяку модель. Операція поділу (декомпозиції) представляється як зіставлення об'єкта аналізу з моделлю і виділення в ньому того, що відповідає елементам узятої моделі. Використану експертом модель називають моделлю-основою[6].

Вихідні дані

 

Ранжирувані оцінки спеціалістами наслідків адаптації табл. 6.1.

 

Етапи виконання завдання

1. Провести оцінку думок експертів.

2. Розрахувати значення рангового коефіцієнту узгодження (коефіцієнту конкордації).

3. Побудувати гістограму розподілення думок спеціалістів.

4. Виявити середнє значення бальної оцінки.

5. Виявити некомпетентних спеціалістів.

6.Зробити висновки по роботі.

 

Методичні вказівки до виконання роботи

Оцінити можливі наслідки від адаптації виробничої структури (системи) під ринкові умови. Можливі наслідки адаптації такі:

1. Зменшиться об’єм попиту.

2. Зменшиться об’єм збуту.

3. Потрібне буде технічне переозброєння.

4. Виникне необхідність у перепідготовці спеціалістів.

5. Виникне необхідність у створенні резервних фондів для умов спаду попиту.

6. Потрібне кооперування з іншими підприємствами для монополізації виробництва.

Думки спеціалістів зводяться у таблицю 6.1.

 

Таблиця 6.1 - Ранжирувані оцінки спеціалістами наслідків адаптації

Прізвище та ініціали спеціаліста Фактори і присвоєні бали
n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 n 6
1. 2. ... m            
Сума            

 

При заповненні таблиці 1 значимість фактору оцінюється рангом

1, 2,..., 6. Більш значимий фактор одержує вищу оцінку. В якості спеціалістів виступають студенти групи. Прізвище та оцінки автора роботи в табл. 6.1 записуються в першу строчку.

Розрахунок коефіцієнту конкордації W проводиться по формулі (6.1).

Сума квадратів відхилень суми рангів по кожному фактору від середньої суми знаходиться як:

 

, (6.3)

 

де х - присвоєний ранг (бал).

Гістограма будується по m факторах по накопичених значеннях.

Середнє значення розраховується по залежності:

. (6.3)

 

Компетентність спеціаліста оцінюється шляхом співставлення значень рангів факторів по гістограмі з фактичною оцінкою спеціаліста

 

, (6.4)

 

де a - кількість співпадань; b - кількість неспівпадань оцінок.

У висновках відобразити свою компетентність та визначити місце методу в оцінці систем, їх стану та ін.

Питання до перевірки знань:

1. Які види систем можна оцінити за допомогою рангового коефіцієнту узгодження;

2. Що розуміється під ранговим коефіцієнтом узгодження;

3. Хто виступає в якості спеціалістів;

4. Як оцінити компетентність спеціалістів.


Практичне заняття №7

Формальна та змістовна моделі систем

 

Мета роботи: придбати практичні навички щодо побудови формальної та змістовної моделі систем.

Теоретична частина

У більшості випадків системного аналізу немає можливості використовувати реальні об'єкти в якості об'єктів дослідження. Причина цього - необхідність руйнування об'єкта. У таких випадках об'єктом є модель.

Критерієм вибору об'єкта замінника (моделі) є мета аналізу. Найчастіше матеріальні моделі використовуються для аналізу складу і структури системи; ідеальні - для дослідження реакцій зміни виходу від входу системи.

Оцінним показником вибору моделі є подібність емерджентних властивостей об'єкта і моделі. Подібність визначається точністю, яка вимірюється абсолютної або відносної помилкою.

Для того, щоб отримати можливий діапазон залежностей реакції між входом і виходом над реальними об'єктами може проводитися експеримент.

Експеримент - фіксування значень параметрів об'єкта в різних режимах його функціонування.

Експерименти бувають:

Активні - це ті, які змушують цілеспрямовано змінюватися в залежності від стану об'єкта.

Пасивні - це ті, які займаються фіксацією реальних станів у природних умовах.

Формальна модель не має фізичного (речового) висловлювання. Нагадаємо, що при всьому різноманітті моделей формальних типів моделей небагато, це моделі "чорної скриньки", складу, структури, конструкції (структурної схеми) - кожна в статичному або динамічному варіанті. Це дозволяє організувати потрібний перебір типів моделей, повний чи скорочений, в залежності від необхідності.

Однак підставою для декомпозиції може служити тільки конкретна, змістовна модель розглянутої системи. Вибір формальної моделі лише підказує, якого типу повинна бути модель-підставу; формальну модель слід наповнити змістом, щоб вона стала підставою для декомпозиції. Повнота декомпозиції забезпечується повнотою моделі-основи, а це означає, що слід подбати про повноту формальної моделі. Приклад. Формальний перелік типів ресурсів складається з енергії, матерії, часу, інформації (для соціальних систем додаються кадри і фінанси). При аналізі ресурсного забезпечення будь-якої конкретної системи цей перелік не дає пропустити щось важливе.

Повнота формальної моделі повинна бути предметом особливої уваги. Тому, одна з важливих задач інформаційного забезпечення системного аналізу і полягає в накопиченні наборів повних формальних моделей (у штучному інтелекті такі моделі носять назву фреймів). Існує кілька прийомів, які допомагають домогтися повноти у формальних моді лях і підвищити повноту змістовних моделей.

Конфлікт при аналізі систем.

Конфлікт - розбіжність точок зору різних учасників на рішення якоїсь проблеми. Як і математики в теорії систем, конфліктом вважається можливість досягнення однакового результату різними методами.

Повнота - ступінь розміру проблеми.

Простота - зручність використання, компактність.

Між повнотою і простотою аналізу та синтезу системи існує конфлікт.

Принцип простоти вимагає скорочувати розміри дерева системи. Ми вже знанням, що розміри "вшир" моделі, служить підставою декомпозиції. Тому принцип простоти змушені здійснювати дає брати як можна більш компактні моделі - підстави з певною кількістю елементів. Навпаки, принцип повноти змушує брати як можна більш розвинені, подробиці моделі. Компроміс досягається за допомогою поняття істотності: в модель - підстава включаються тільки компоненти, суттєві по відношенню до мети аналізу. Як бачимо, це поняття неформальне, тому вирішення питання про те, що ж є для даної моделі істотним, а що - ні, покладається на експерта.

 

Простота 1 – істотність, об'єктивність;

 
 
 
 
2 - елементарність;

3 - здатність деталізації;

4 - Ітеративність


Повнота

Рисунок 7.1 – Принцип повноти і простоти системи

 

Принцип простоти декомпозиції прагне представити результат в простому вигляді, що не вимагає подальшого розкладання, тобто результату простого, зрозумілого, реалізуємого, свідомо здійсненного; будемо називати його елементарним. Для деяких завдань (наприклад, математичних, технічних і т.п.) поняття елементарності може бути конкретизовано до формального ознаки, в інших задачах аналізу воно неминуче залишається неформальним і перевірка фрагментів декомпозиції елементарність доручається експертам. Неелементарному фрагмент підлягає подальшій декомпозиції на інший.

Щоб зберегти повноту і можливість розширення змістовної моделі, можна рекомендувати здійснювати логічне замикання переліку її елементів компонентів "все інше". Ця компонента, як правило, виявиться "що мовчить", оскільки до неї віднесено все, що здається несуттєвим, але її присутність буде постійно нагадувати експерту, що, можливо, він не врахував що щось важливе.

З проблемою ступеня деталізації моделі-підстави пов'язане і питання зручності - поняття важко формалізуються, але цілком відчутний.

Ітеративність алгоритму декомпозиції надає йому варіабельність, можливість користуватися моделями різної детальності на різних гілках, поглиблювати деталізацію скільки завгодно (якщо це буде потрібно).

Найбільш часто декомпозиція проводиться шляхом побудови дерева цілей і дерева функцій. Основною проблемою при цьому є дотримання двох суперечливих принципів:

1) повноти - проблема повинна бути розглянута максимально всебічно й докладно;

2) простоти - все дерево повинно бути максимально компактним «вшир» і «вглиб».

Компроміс досягається за допомогою чотирьох основних понять:

1) суттєвості - в модель включаються тільки компоненти, істотні по відношенню до цілей аналізу;

2) елементарності - доведення декомпозиції до простого, зрозумілого, реалізованого результату;

3) поступової деталізації моделі;

4) інтегративності - можливість введення нових елементів у підстави і продовження декомпозиції по них на різних гілках дерева.

Глибина декомпозиції обмежується. Якщо при декомпозиції з'ясовується, що модель починає описувати внутрішній алгоритм функціонування елемент замість закону його функціонування у вигляді «чорного ящика», то в цьому випадку відбулася зміна рівня абстракції. Це означає вихід за межі мети дослідження системи і, отже, викликає припинення декомпозиції [6].

Вихідні дані

 

Вихідними аналітичними моделями прийняти системи згідно з варіантом табл. 7.1.

 

Перед виконанням роботи слід повторити відповідний теоретичний матеріал, підготувати варіант класифікації системи, заданої згідно з варіантом (див. табл.7.1). Вибір варіанту списку наборів систем проводиться згідно з шифром двох останніх цифр залікової книжки.

Таблиця 7.1 - Варіант списку наборів систем

Остання цифра номера залікової книжки Передостання цифра номера залікової книжки
                   
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     

Вибір варіанту проводиться згідно з шифром двох останніх цифр залікової книжки

Список наборів систем (Визначається згідно з варіантом з табл. 7.1):

0. Комп'ютер, кішка, армія.

1. Радіоприймач, дельфін, електростанція.

2. Велосипед, собака, ферма.

3. Локомотив, кріль, факультет.

4. Телевізор, олень, транспортна мережа.

5. Мотоцикл, людина, республіка.

6. Моторолер, мавпа, держава.

7. Трактор, риба, адміністративна область.

8. Стіл, рослина, сім'я.

9. Моторний човен, птах, соціальна група

10. Літак, рослина, цех.

11. Автомобіль, кіт, підприємство.

12. Стрілець, горобець, посередницька фірма.

13. Кухня, змія, футбольна команда.

14. Квартира, миша, неформальне об'єднання.

15. Дім, орел, парламент.

16. Плейєр, корова, клас.

17. Завод, акула, мітинг.

18. Залізнича станція, водій, ПТУ.

19. Мурашнік, їдальня, вагон.

20. Річка, магнітофон, пасіка.

21. Сховище, комбайн, бджолиний вулик.

22. Казарма, корабель, горобець.

23. Олімпіада, церква, комп’ютер.

24. Холодильник, перукарня, готель.

25. Світлофор, рушниця, табун.

26. Годинник, кафедра, ястреб.

27. Прокуратура, ястреб, дім.

28. Відеокамера, ансамбль, зоопарк.

29. Відділ кадрів, карп, вугільна шахта.

30. Спортивні секції, крокодил, конвеєр.

31. Інтернет, пансіонат, плановий відділ.

32. Острів, пудель, церква.

33. Жирафа, гуртожиток, телевізор.

34. Вокзал, автобус, лисиця.

35. Причеп, лікарня, партія.

 

Етапи виконання завдання

 

1. Побудувати моделі “чорної скрині”.

2. Скласти моделі складу систем.

3. Розробити моделі структури систем.

4. Дати формальні моделі схем систем.

5. Створити змістовні моделі систем.

6. Визначити стани досліджуваної системи.

7. Окреслити максимальні допустимі рівні повноти та простоти.

8. Продемонструвати залежність повноти від цілі системи.

9. Зробити висновки по роботі.

 

Методичні вказівки до виконання роботи

 

Процедуру формування моделей провести по усіх системах варіанту.

на першому етапі дати схематичне зображення моделей “чорної скрині”, складу та структури систем, не називаючи складових частин, зв’язків, входів та виходів систем. Але схеми повинні відтворювати дійсні складові та зв’язки в системах.

Наповнення змістом систем можливо виконати в схематичному виді, а також представити табл. 7.2.

 

Таблиця 7.2. Змістовні моделі систем

Назва системи Вхідні параметри Вихідні властивості Складові елементи систем Складові підсистеми Характер зв’язку
           

 

Схеми систем повинні бути конгломератом формальних систем нижчого порядку.

Зробити добірку можливих станів дослідження системи, які співвідношення входів та виходів системи (стани) можуть стати предметом дослідження.

Максимальну допустимі рівнів повноти продемонструвати на прикладі дерева аналізу. Виявити межі появи складності систем і їх типів.

Демонстрацію залежності повноти від цілі зробити в табличній формі, табл. 7.3.

 

Таблиця 7.3 - Зв’язки цілі та повноти системи

Назва цілі Елементарна ознака Тип складності
     

 

В висновках відмітити важливість досягнення компромісів. Продемонструвати наслідки ігнорування компромісного підходу.

Питання до перевірки знань:

 

1. Що розуміється під чорною скринькою?

2. Що таке структура системи?

3. Як характеризується змістовні моделі?

4. Що таке формалізація?

5. Що собою представляє вибір?

6. Назвіть шкали корисності для оцінки наслідків прийняття вирішення.?

7. Що таке повнота система?

8. Що розуміють під складністю системи?

 


ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ:

 

1. Системологія на транспорті. Підручник у 5 кн. / Під заг. ред. Дмитриченка М.Ф.– Кн. І: Основи теорії систем і управління / Е.В. Гаврилов, М.Ф. Дмитриченко, В.К. Доля, О.Т. Лановий, І.Е. Линник, В.П. Поліщук.- К.: Знання України, 2005 р.- 344 с.

2. Березовский Б.А., Барышников Ю.М., Борзенко В.И., Кемпнер Л.М. Многокритериальная оптимизация: Математические аспекты.- М.: Наука, 1989.- 128 с.

3. Гаврилов Э.В., Ярещенко Н.В., Мусиенко И.В. Долгосрочное прогнозирование на автомобильном транспорте.- В сб. Вестник ХГАДТУ, вып. 12-13.- Харьков: Изд. ХГАДТУ, 2000, с.23 – 30.

4. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. – М.: Наука, 1985. – 340 с.

5. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. – М.: Наука, 1970. – 432 с.

ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-04-29; Просмотров: 728; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.117 сек.