Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Системы поддержки принятия решений в конструкторско-технологической подготовке машиностроительного производства. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
81
В САПР предусмотрена как работа с собственной библиотекой, так и использование библиотек других специалистов с разграничением прав доступа. Для работы с наиболее часто применяемыми объектами справочника УТС можно воспользоваться функционалом работы с избранными объектами, который позволяет сократить время поиска объекта в справочнике за счет его наличия на специально предусмотренной вкладке.
Остается актуальной и работа с аналогами. Разрабатывать технологические процессы в САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ можно на основе как одного, так и нескольких ТП-аналогов. В случае, когда аналоговых ТП больше одного, проектирование сводится к копированию с помощью специального приложения «Дерево технологий» операций из аналоговых ТП в разрабатываемый техпроцесс и последующему редактированию ТП (рис. 6.5).
Рис. 6.5. Работа с аналогами (выбор ТП и копирование данных с помощью
специального приложения)
Что касается типовых и групповых технологических процессов, то система ВЕРТИКАЛЬ отвечает требованиям как удобства работы и понятного интерфейса, так и полноты данных по каждой ДСЕ (детали или сборочной единице). Ведь помимо привычного комплекта документов необходимо получить сквозной технологический процесс по каждой ДСЕ с учетом операций единичных и типовых ТП для планирования производства и учета. Понятия типового и группового технологического процесса в САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ объединены в одно — типовой/групповой ТП (ТТП/ГТП), а функционал по работе с ТТП/ГТП оптимизирован для работы с электронными документами и обеспечивает выполнение требований ЕСТД (ГОСТ 3.1121-84 и др.). При работе сТТП/ГТП технолог разрабатывает общие данные, являющиеся основой для карты техпроцесса, а затем, затратив минимум времени, уточняет данные по каждой ДСЕ для формирования ведомостей и учета особенностей.
82
Системы трудового и материального нормирования, расчетные приложения, фильтры, функционал по работе с графикой и другие особенности системы также помогают сократить время на разработку. А встроенный формирователь карт позволяет получить всю необходимую документацию по технологическому процессу в автоматическом режиме с учетом требований ЕСТД и ГОСТ.
6.3. Использование СППР - Прототип
Принятые сокращения:
ПР - принятие решений.
СП - "СППР-прототип" (наименование системы)
СППР - система поддержки принятия решений.
ЛПР - лицо, принимающее решение.
БД - база данных
6.3.1. Назначение системы и основные положения
Система "СППР-прототип" (СП) предназначена для компьютерной поддержки современной технологии принятия решений (ПР). Схема принятия решений, поддерживаемая системой, предполагает использование многокритериальных экспертных суждений и выработку коллективных мнений (т.е. каждый проект решения оценивается несколькими аналитиками и/или экспертами). Возможна оценка каждого решения одним лицом, однако в этом случае не будут задействованы возможности системы по оценке согласованности мнений, построению компромиссных суждений и защите от преднамеренного искажения суждений (защита от манипулирования).
В соответствие с современным подходом, принятие решения трактуется как выбор лучшего варианта решения из нескольких подготовленных. При этом каждый вариант оценивается по нескольким критериям и (желательно) несколькими аналитиками и/или экспертами. Такая технология позволяет снизить вероятность принятия ошибочного решения путем целенаправленного расширения и структурирования информации, необходимой лицу, принимающему решение (ЛПР), для выполнения своей задачи. При выборе варианта решения ЛПР предлагается использовать рассчитываемые системой рейтинги объектов. В системе СП рейтинг - целое число, являющееся неким эквивалентом интегральной оценки качества объекта (проекта решения). Лучшему объекту соответствует более высокий рейтинг.
Предполагается, что организация процесса ПР выполняется некоторой группой людей, которая в данном тексте будет условно
83
называться "аналитической группой". Будем считать, что этот орган выполняет следующие действия:
- формирование списка критериев оценки вариантов предложений,
- определение сравнительной важности критериев, с точки зрения
ЛПР и аналитиков,
- разработку формы и содержания вариантов решений,
- сбор оформленных вариантов,
- подбор аналитиков, экспертов и организацию учета их
компетентности,
- распределение вариантов по аналитикам и экспертам,
- сбор и обработку суждений,
- оформление результатов.
Подробная технология каждого из перечисленных этапов есть предмет деятельности консультантов по системам поддержки принятия решений и ее описание выходит за рамки рассматриваемой системы. Однако, надо четко представлять, что качество результатов обработки данных системой СП зависит не только от реализованных в ней методов обработки, но и от качества подготовленной для нее информации, т.е. от качества выполнения всех перечисленных этапов проведения работы. За рамками системы остаются такие моменты как обоснование полноты набора критериев, контроль некоторых типов неумышленных ошибок, достоверность оценок компетентности аналитиков (экспертов), и т.д.
Система является открытой в том смысле, что не требует заранее заданного набора критериев . Отбор лучших предложений ведется по существу на конкурсной основе и конкурс предполагает, что из всех рассматриваемых проектов решений будут отобраны наиболее предпочтительные с точки зрения выявленных суждений по заданным критериям и с учетом как сравнительной важности критериев, так и компетентности лиц, суждения которых рассматривались.
Часто приходится сталкиваться с мнением, что при проведении конкурсов следует максимально использовать объективные оценки и только в крайнем случае - субъективные. Это - распространенное заблуждение. На самом деле объективные оценки сами по себе во многих случаях ничего не дают для принятия решения. Соответствующий пример рассмотрен ниже.
Вот почему система СП полностью основана на субъективных оценках в том смысле, что информация любого вида интерпретируется аналитиком с учетом конкретной ситуации. Это обусловлено еще и тем, что объективные числовые данные могут иметь разную трактовку и в контексте различных конкурсов и даже в рамках одного конкурса для разных вариантов предложений. Например, значение критерия "срок окупаемости" равное 15 месяцам для некоторого инвестиционного
84
проекта может получить оценку "отлично", а для другого - "плохо". Разумеется, основываясь на мнениях аналитиков и экспертов, следует, во-первых, учитывать различия в их компетентности и, во-вторых, возможность как случайных ошибок, так и преднамеренных искажений ими своих суждений (так называемого "манипулирования"). Для учета этих факторо в системе предусмотрены специальные механизмы. Кроме этого, система учитывает и согласованность мнений аналитиков и экспертов по каждому варианту предложения.
Для суждений по любому критерию в системе принята привычная многим пятибалльная шкала. Примерная трактовка оценок может быть традиционной:
5 - отлично,
4 - хорошо,
3 - удовлетворительно,
2 - плохо,
1 - очень плохо.
Допустима и любая другая трактовка, подходящая по смыслу
тому или иному критерию. Здесь необходимо сделать оговорку о том, что все примеры в данном тексте носят только иллюстративный характер не предполагают точного определения используемых в них терминов. Например, мы здесь н будем стремиться к уточнению расплывчатого понятия "социальная напряженность в коллективе" для пояснения шкалы для возможного критерия "Социальная значимость решения":
5 - значительное улучшение социальной среды,
4 - небольшое улучшение социальной среды,
3 - сохранение социальной среды,
2 - небольшое ухудшение социальной среды,
1 - значительное ухудшение социальной среды.
Однако аналитическая группа и лица, высказывающие суждения, разумеется, должны заране договориться о единой для них трактовке всех терминов. Допустимо задействовать не все 5 градаций шкалы, а произвольную их часть. Например, для критерия "наличие подзаконного акта" можно использовать два любых значения шкалы, например:
2 - есть,
1 - нет.
Такой прием здесь допустим. Действительно, если условно
рассматривать шкалу как некую "линейку", с помощью которой мы измеряем проекты решений, то с целью сравнения проектов между собой (а именно это и есть цель конкурса) достаточно только чтобы одна и та же "линейка" прикладывалась ко всем проектам. Важно только, чтобы большему баллу соответствовала лучшая оценка.
85
Выбор именно пятибалльной шкалы обусловлен не только ее
привычностью, но и еще одним не менее важным обстоятельством. Психологами установлено, что человек в большинстве случаев может надежно различать максимум от 5 до 9 градаций. Число 5, таким образом, являясь нижней границей этого диапазона, дает наибольшую гарантию точности суждения.
Особый по значимости вопрос - сравнительная важность критериев. Среди непрофессионалов наиболее распространен простейший способ чета важности - использование числовых весов критериев. Опасности манипулирования числами здесь трудно избежать, поскольку в большинстве случаев нет надежной процедуры назначения весов. Произвольное же их назначение приводит по существу к произвольному результату конкурса.
По этой причине в системе использован более надежный способ учета сравнительной важности, основанный на качественном сравнении значимости критериев. При этом возможны два пути. Первый (лучший) путь предполагает, что аналитическая группа может выработать согласованное мнение ЛПР (и/или аналитиков) по этому вопросу и выразить его путем ранжирования критериев по важности. Наиболее важным критериям присваивается ранг 1, менее важным - ранг 2, и т.д. Количество рангов в системе - не ограничено. Второй путь следует использовать в том случае, когда согласованного мнения ЛПР относительно сравнительной важности критериев достичь не удается. В этом случае каждый из ЛПР (и, возможно, аналитиков) дает свою ранжировку критериев. В системе СП реализован аппарат построения компромиссной (обобщенной) ранжировки на основе множества индивидуальных ранжировок. Принципиальная значимость такой возможности системы заключается в том, что она позволяет выбрать наиболее обоснованное решение даже при невозможности достичь единства взглядов ЛПР на сравнительную важность критериев. При отсутствии подобного аппарата задача становилась бы неразрешимой. Вопрос о том, насколько критерии ранга i могут превосходить по важности критерии ранга i+1 подробно рассматривается ниже.
6.3.2. Требования к оборудованию
Система разработана в виде набора таблиц и операций над ними. Работает в среде электронной таблицы Microsoft Excel для персональных ЭВМ. Требуемая оперативная память - не менее 8 Mбайт. Требуемое место на жестком диске - не менее 5 Мбайт.
86
К1
К2
Р1 5 1
Р2 4 5
W1 =
1 2 3 4 5
P1 (сумма) =
6
11
16
21
26
P2 (сумма) =
9
13
17
21
25
6.3.3. Соглашения, принятые в системе
Вариант решения называется в системе "объектом" выбора. Компетентное лицо, суждения которого по критериям вводятся в систему называется "экспертом". Фактически роль такого эксперта могут играть также аналитики, ЛПР и вообще - любые лица, компетентные выносить суждения. Остальные соглашения касаются определения относительной важности критериев.
Прежде всего рассматривается вопрос о том, насколько критерии ранга i могут превосходить по важности критерии ранга i+1.
Напомним, что в системе использован способ учета сравнительной важности критериев, основанный на качественном сравнении их значимости.
Чтобы пояснить, как система использует ранги, необходимо сначала рассмотреть некоторые частные случаи традиционного использования весов критериев. Рассмотрим пару проектов решений (P1,P2) и их оценки по двум критериям (K1,K2). Пусть К1 важнее К2 и вес К2 равен единице (W2=1). Рассмотрим ситуацию, когда по более важному критерию проект Р1 минимально превосходит проект Р2, а по менее важному критерию проект Р1 максимально уступает проекту Р2. Это следующая матрица оценок.
Р1 будет превосходить проект Р2 по взвешенной строчной сумме ? Выпишем строчные суммы для разных значений W1 (при W2=1):
при значении W1=5. Можно легко показать, что и в общем случае (при двух критериях и принятых в системе ограничениях) превосходство веса критерия К1 на 4 единицы достаточно, чтобы превосходство проекта Р1 над проектом Р2 зависело только от значения оценок по этому критерию. Назовем такое превосходство "абсолютным". Здесь важно отметить, что тем самым критерий К2 вовсе не исключается из
Зададимся вопросом: при каком значении веса критерия К1 проект
Из таблицы видно, что проект Р1 начинает превосходить проект Р2
87
рассмотрения, поскольку оценки по критерию К2 начинают играть роль тогда, когда оценки по К1 равны.
В системе принята следующая шкала превосходства (степень превосходства) Ранга i над Рангом i+1):
1 - низкая
2 - средняя
3 - высокая
4 - абсолютная
Введение понятия "степень превосходства" для рангов позволяет более точно учесть представление аналитической группы или ЛПР о сравнительной важности критериев. Для пояснения этого момента возьмем в качестве аналогии спортивные соревнования. Здесь аналог рангов - места победителей. Для принятия решения, например, о включении спортсмена в сборную, часто бывает недостаточно только того факта, что он занял второе место. Если он занял его с небольшим отрывом от первого места, то скорее всего в сборную его включат. Если же отрыв достаточно велик, то вопрос о включении может быть решен отрицательно. Таким образом, принятие решения может существенно зависеть от степени превосходства первого места над вторым. Вот почему в системе СП введена специальная таблица "Ранги" ("Rangs") для введения степеней превосходства. Эта и другие таблицы системы описываются ниже
6.3.4. Описание таблиц
Ниже описаны основные таблицы системы. Кроме основных, система содержит некоторые технологические таблицы, описание которых в данном руководстве не приводится.
Menu
Эта таблица содержит набор кнопок, реализующих меню. Ниже дано описание каждой кнопки.
Ввод данных
Кнопка переключает управление на таблицу "Estim" (от Estimation
- оценивание), предназначенную для ввода суждений. Описание таблицы дано ниже.
Проверка данных
Нажатие этой кнопки инициирует следующие действия.
Проверку экспертных оценок таблицы "Estim" на допустимость и возможное дублирование. Проверяется соответствие номеров объектов и экспертов. Проверяется принадлежность оценок множеству
{1,2,3,4,5}.
88
Расчет процента согласованности экспертных оценок относительно каждого объекта. Полная согласованность соответствует величине 100%.
Поясним смысл проверки согласованности. Пусть некий объект (проект решения) по фиксированному критерию оценивался 5-ю экспертами и получил следующие оценки:
1-й эксперт - 1,
2-й эксперт - 1,
3-й эксперт - 3,
4-й эксперт - 5,
5-й эксперт - 5.
Возникла ситуация, когда первые два эксперта оценили проект как наихудший (по данному критерию), последние два - как наилучший, а 3­й эксперт дал среднюю оценку. Поскольку оценивался один и тот же проект, то такая несогласованность может быть вызвана, например, одной (несколькими) из следующих причин:
- представленных материалов о проекте недостаточно для
качественной экспертизы,
- эксперты пользовались различными материалами,
- некоторые эксперты имеют слишком низкую квалификацию и не
способны верно оценить проект.
Очевидно, в рассматриваемой ситуации обработка экспертных оценок о данном проекте лишена смысла. Необходимо разобраться в причинах несогласованности и, если возможно, устранить ее. Если же избавиться от несогласованности не удается, то проект решения (объект конкурса) может быть снят с рассмотрения по причине открывшейся недостаточности или сомнительности имеющейся по нему информации.
Таким образом, в каждом конкретном случае аналитическая группа должна решить, какой минимальный процент согласованности здесь допустим.
Нажатие этой кнопки запускает алгоритм автоматического расчета весов критериев. При этом используется информация о рангах критериев и о степени превосходства рангов (см. ниже).
Построение обобщенных рангов критериев
Нажатие кнопки инициирует алгоритм построения обобщенной ранжировки критериев на основе индивидуальных экспертных ранжировок. Как было указано в 1-м разделе, этот механизм следует использовать в том случае, когда согласованного мнения ЛПР относительно сравнительной важности критериев достичь не удается. В этом случае каждый из ЛПР (и, возможно, экспертов) дает свою ранжировку критериев.
89
1 2 3 4
1
Object-1
2 Object-2
3
Object-3
4 Object-4
5 Object-5
6
Object-6
После построения обобщенной ранжировки система записывает её в таблицу критериев, выполняет упорядочение критериев по возрастанию их рангов и пересчитывает веса критериев. Напомним, что принципиальная значимость такой возможности системы заключается в том, что она позволяет выбрать наиболее обоснованное решение даже при невозможности достичь единства взглядов ЛПР на сравнительную важность критериев. Если же единое мнение существует, то оно непосредственно вносится в таблицу критериев и необходимость в описанной процедуре ( и нажатии данной кнопки) отсутствует.
Расчет комромиссной оценки
Нажатие этой кнопки запускает алгоритм вычисления компромиссной оценки объектов по их экспертным оценкам. Значение полученных оценок заносится в столбец "Компромиссная оценка" таблицы "Gist". При этом, если количество экспертов, давших оценки конкретному объекту по конкретному критерию, больше 2, то работает метод защиты от манипулирования (см. 1-й раздел).
Расчет рейтинга
При нажатии этой кнопки происходит расчет рейтингов объектов. Результаты записываются в таблицу "Result". В системе СП рейтинг ­целое число, являющееся неким эквивалентом интегральной оценки качества объекта (проекта решения). Лучшему объекту соответсвует более высокий рейтинг. Полученные рейтинги записываются во 2-й столбец таблицы "Result" в порядке убывания.
Расчет расстояний между экспертными ранжировками
Кнопка инициирует процедуру расчета расстояний между экспертными ранжировками критериев по важности (таблица "MatrRang"). Эта процедура нужна для подготовки данных, на основании которых может быть выполнена классификации экспертов по степени близости их мнений.
Расчет межкластерных расстояний
Нажатие кнопки инициирует процедуру расчета межкластерных расстояний для системы кластеров, заданной в таблице "Clast". Диагональная матрица расстояний заносится в таблицу "ClastDist".
Object
90
7
Object-7
8 Object-8
9 Object-9
1
0
Object-10
1
1
Max
1
2
Min
1 2 3 4
1
К6 1 5
2 К1 2 3
3 К3 3 2
4 К4 4 1
5
К7 4 1
6 К5 4 1
7 К2 4 1
8
В первом столбце этой таблицы записывается шифр объекта. Шифр - произвольное слово (несколько слов), однозначно идентифицирующее объект (проект решения). Другие столбцы могут содержать произвольную информацию.
Номер строки используется системой СП как номер объекта.
Следует постоянно помнить, что эти номера используются в таблице "Estim" (см. далее) для ввода оценок. (Отметим, что в таблице "Result" используется шифр объекта, а не его номер). Следовательно, изменение номера строки объекта в данной таблице должно повлечъ за собой соответствующие коррекции номеров в таблице "Estim".
В эту таблицу вводятся также два искусственных технологических объекта: объект "Max" и объект "Min". Первому из них даются наивысшие оценки по всем критериям, второму - наинизшие. Таким образом, объект "Max" автоматически получит наивысший рейтинг, а объект "Min" - наинизший. Удобство использования этих объектов объясняется тем обстоятельством, что оценки экспертов (баллы) в системе не нормируются при обработке и, следовательно, величина рейтинга зависит от количества критериев и экспертов. В этих условиях важно знать, каков диапазон значений рейтинга для конкретной экспертизы.
Krit
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]