Тема 8. Методы оптимизации систем сервиса

Критерии эффективности систем сервиса. Методы оптимизации систем сервиса. Метод экспертных оценок. Прогнозирование. Теория планирования эксперимента. Основы теории деревьев. Решение задач функционирования систем сервиса с использованием теории деревьев.

Критерии эффективности систем сервиса

Критерий эффективности – правило, с помощью которого, используя показатель эффективности, принимают решение о варианте системы.

Существуют критерии пригодности и оптимальности.

Критерий пригодности – правило, заключающееся в выборе варианта системы (т.е. принятии решения U*), если показатель эффективности, характеризующий ее функционирование (f), не хуже требуемого (заданного) значения f_тр:

f ≥ f_тр (если система тем лучше, чем больше f)

или

f ≤ f_тр (если система тем лучше, чем меньше f).

Критерий оптимальности – правило, заключающееся в выборе варианта системы (т.е. принятии решение U^*), которому соответствует экстремальное значение показателя f:

где u_i − i-й вариант решения;

U − множество рассматриваемых вариантов решений.

Знак max соответствует случаю полезности увеличения f, min − в противном случае.

Рассмотрим показатели эффективности функционирования систем сервиса.

В соответствии с целями функционирования этих систем можно рассматривать следующие показатели эффективности.

1. Показатель полноты оказываемых услуг

,

где n_y, − оказываемое и полное требуемое количество услуг.

2. Показатели качества оказываемых услуг:

где П_тр.i − требуемое значение параметра услуги i-го вида;

− отклонение значения параметра услуг i-го вида от требуемого значения.

3. Показатели своевременности оказания услуг.

− отклонение времени оказания услуги i-го вида от заданного времени;

; если t_i то f⁽¹⁾_св.i = 0;

− вероятность того, что отклонение времени оказания услуг i-го вида от заданного времени не превысит допустимой величины .

4. Показатели надежности оказания услуг:

− вероятность многократного безотказного оказания услуги

i-го вида в течение рассматриваемого времени t;

− математическое ожидание (среднее количество) случаев безотказного оказания услуг i-го вида в течение рассматриваемого времени t;

− вероятность безотказного функционирования системы сервиса в течение рассматриваемого времени t по оказанию множества услуг .

Методы оптимизации систем сервиса

Итак, алгоритм оптимизации по  упрощенному системному подходу  прост:

• Декомпозиция  системы и получение многоуровневой иерархической лестницы.

• Исследование системы на этапе анализа (определить границы исследуемой системы, определить все надсистемы, определить основные черты и направления развития всех надсистем и  роль исследуемой системы в каждой надсистеме,  выявить состав системы, уточнить структуру системы, определить функции компонентов системы. выявить причины, объединяющие отдельные части в систему, в целостность, определить все возможные связи системы с внешней средой, рассмотреть систему в динамике, в развитии ) .

• Определение лимитирующего уровня системы. Это самая трудная творческая часть системного анализа, которая, собственно, и является нашим основным ноу – хау. Отмечу только, что мы используем имеющиеся кинетические данные о процессе, протекающем в технической системе, иногда  приходится при  ограниченности данных получать некоторые  дополнительные  данные о кинетике  по оригинальным упрощенным методикам (чаще всего нам не нужны точные значения, а лишь тенденции их изменения).

• Определение амплитудно – частотных характеристик  собственных колебаний системы на  лимитирующем уровне. Наложение внешних возмущений с близкими параметрами колебаний вызывают резонансные явления в объекте оптимизации на лимитирующем уровне. Это явление мы назвали принципом соответствия (о нем немного ниже).

• Подбор в созданных нами  базах данных  режимно- технологических (РТ) и аппаратурно – конструктивных (АК) методов оптимизации,   близких по амплитудно – частотным характеристикам к характеристикам колебаний объекта на лимитирующем уровне.

• Проверка  значимости и результативности принятых решений на физической модели  или непосредственно на системе. Цель проведения этого  этапа заключается в проверке   выполнения поставленной задачи.

Методы оптимизации параметров технических систем (поиска экстремума целевой функции) можно разделить на следующие классы:

а) в зависимости от наличия ограничений на поиск экстремума различают методы безусловной и условной оптимизации;

б) в зависимости от количества управляемых параметров – методы одномерного и многомерного поиска;

в) в зависимости от порядка используемых производных целевой функции при выборе направления движения к экстремуму – методы нулевого, первого и второго порядков.