Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экспертные методы управления технологичностью промышленных изделий. Монография
.pdf
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
Изделие ГВ1
1
0,9
0,8
0,7
Экспертиза I
Экспертиза II
0,867
0,6
0,5
0,4
0,367
0,3
Уровень разногласий, Y
0,2
0,151
0,1
0,064
0
Ф01 Ф02 Ф03 Ф04 Ф05 Ф06 Ф07 Ф08 Ф09 Ф10 Ф11 Ф12 Ф13 Ф14 Ф15 Ф16 Ф17 Ф18 Ф19 Ф20
-0,1
0,524
0,064
0,049
0,004
0
0,002
0,542
0,016
0,001
0,041
0,019
0,028
0,004
0,028
0,183
0
0,004
0,333
0,066
0,03
0,008
0,064
0,027
0,381
0,105
0,006
0,193
0,048
0,2
0,111
0,017
0,01
0
0,006
0
0
Обозначение факторов технологичности
Рис. 3.9. Графики распределения пофакторных разногласий экспертов по
результатам двух экспертиз для изделий ГВ1
тельной степени определяется отношением к ним экспертов. При отсутствии должной заинтересованности с их стороны получение достаточно
точных оценок технологичности затруднено. Кроме того, необходимо
указать на некоторые проблемы психологического характера, возникающие в ходе экспертиз. Это, например, необходимость указания фамилии и других данных экспертами. Для высококвалифицированных
специалистов ввод этих данных в компьютерную базу, как правило, не
представлял трудностей, тогда как специалистов средней и низкой квалификации требовалось убеждать в необходимости проведения экспертиз и указания личных данных. Сам процесс ранжирования факторов
технологичности на персональном компьютере занимал не более 20 минут (для 20-ти факторов), однако некоторые эксперты не имели навыков
работы с компьютером, вследствие чего для их обучения и ознакомления с системой пришлось затратить около 2…3 часов.
161
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
Изделие ГВ2
1
0,9
0,8
0,6
Экспертиза I
Экспертиза II
0,909
0,006
0,016
0,01
0,349
0,018
0,086
0
0,003
0,018
0,015
0,4
0,3
0,083
0
0,317
0,002
0,015
0,052
0
0,333
Уровень разногласий, Y
0,2
0
0,006
Ф01 Ф02 Ф03 Ф04 Ф05 Ф06 Ф07 Ф08 Ф09 Ф10 Ф11 Ф12 Ф13 Ф14 Ф15 Ф16 Ф17 Ф18 Ф19 Ф20
-0,2
0,143
0,005
0,229
0,008
0,001
0
0,002
0,219
0,143
0,036
0,075
0
0,1
0,008
Обозначение факторов технологичности
0,013
0
0,008
0,28
Рис. 3.10. Графики распределения пофакторных разногласий экспертов по
результатам двух экспертиз для изделий ГВ2
Один из важных эффектов, полученных в ходе внедрения данного
метода, – положительное психологическое воздействие на специалистов
изготовителя и разработчика. Дело в том, что обычно согласование технологичности конструкции и сама приёмка конструкторской документации изготовителем у разработчика происходит обычно на недостаточном творческом уровне из-за отсутствия конкретной ответственности
того или иного специалиста, участвующего в этой работе, за приёмку к
освоению нетехнологичного изделия. Требования же предлагаемого метода обязывают каждого эксперта не только пройти тест на компетентность его как специалиста, но и изучить глубоко и творчески весь комплект КД, макеты изделия, условия производства у изготовителя и т.д. с
тем, чтобы с большей объективностью провести ранжирование факторов. При этом от экспертов требуется ввести свою фамилию, т.е. чувствовать личную ответственность за результаты. Представители разработчика, зная такую постановку вопроса в оценке технологичности конструкций изделий, стали чаще пользоваться технической документацией и
162
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
Изделие ГК1
1
Экспертиза I
Экспертиза II
0,8
0,905
0,055
0,151
0,6
0,03
0,405
0,003
0,1
0,127
0,083
0,006
0,002
0
0,006
0,089
0,007
0,006
0,048
0
0,058
0,6
0,429
0,4
0,2
Уровень разногласий, Y
0
Ф01 Ф02 Ф03 Ф04 Ф05 Ф06 Ф07 Ф08 Ф09 Ф10 Ф11 Ф12 Ф13 Ф14 Ф15 Ф16 Ф17 Ф18 Ф19 Ф20
-0,2
0,003
0
0,333
0
0,083
0,016
0,067
0,044
0,08
0,423
0,036
0,106
0,317
0,117
0,083
0,038
0,009
0
Обозначение факторов технологичности
Рис. 3.11. Графики распределения пофакторных разногласий экспертов
по результатам двух экспертиз для изделий ГК1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,68
0,837
Экспертиза I
0,632
Экспертиза II
0,005
0,256
0,495
0,279
0,1
0,411
0,047
0,5
0,4
0,3
0,2
Коэффициент технологичности
0,1
0,058
0
ГИ1 ГИ2 ГВ1 ГВ2 ГК1
Условное обозначение изделия
Рис. 3.12. Динамика роста уровня технологичности исследуемых изделий по
результатам экспертиз I и II
163
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
информационными источниками изготовителя, больше внимания стали
уделять вопросам унификации составных частей изделия, учёту развивающегося технологического уровня изготовителя.
Разработанный метод внедрён на производственных предприятиях
отрасли и прошел успешную апробацию при проектировании и освоении новых изделий, что обеспечило повышение общего уровня технологичности этих изделий, сократило в среднем на три месяца сроки освоения за счёт проведения значительной части работ по отработке технологичности изделий до передачи КД изготовителю, уменьшило число
проводимых по различным причинам (чаще всего, из-за нетехнологичности принимаемых конструкторско-технологических решений) изменений в изделиях на этапах освоения и серийного производства в 2,2
раза. Для изменений, которые удалось спрогнозировать, были созданы
оптимальные условия планомерной технологической подготовки. Количество замечаний, предъявляемых изготовителем к разработчику при
приёмке конструкторской документации, сократилось на 28 %. Предлагаемый метод носит универсальный характер и, при соответствующей
адаптации, может быть использован для целей повышения уровня технологичности конструкций различных классов промышленных изделий.
3.5. ФОРМИРОВАНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ
ЭКСПЕРТНОЙ ИНФОРМАЦИИ
3.5.1. Модель формирования системы показателей
количественной оценки технологичности на основе
экспертной информации
Правильный
выбор основных и дополнительных показателей техно-
логичности является одним из принципиальных вопросов создания системы управления технологичностью изделий. Решение его направлено
на достижение оптимальных материальных, энергетических, трудовых и
финансовых затрат на базе комплексного технико-экономического анализа на различных этапах создания изделий.
Количественный метод оценки технологичности изделий требует
наличия системы показателей, методов их расчёта и рекомендуемой области применения. Однако анализ нормативно-технических документов
164
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
и публикаций авторов, специализирующихся на решении вопросов
оценки и обеспечения технологичности, показывает, что до сих пор нет
чётко регламентированного порядка выбора основных и дополнительных показателей технологичности изделий и этапов их использования
[18, 77, 88, 96, 101].
Для решения задачи выбора оптимального по информативности и
количеству набора показателей технологичности необходимо сформировать исходное множество альтернатив с последующим решением задачи выбора из этого множества возможных альтернатив с проверкой их
на допустимость [50, 51, 55]. При отсутствии априорной информации о
свойствах альтернатив в качестве исходного используют универсальное
множество всех возможных альтернатив Ω
. При этом задача выбора ус-
у
ложняясь до предела, может оказаться неразрешимой. Вследствие этого,
используя свойства решаемой задачи выбора показателей технологичности, в Ω
выделим некоторую область возможных альтернатив Ωв, при-
у
чём будем считать, что
С Ω=Ω
1 уопв
)(
,
где С
− функция выбора, устанавливающая принадлежность альтерна-
оп1
тив к множеству возможных. Альтернативы, принадлежащие множеству
ΩΩ \
, никогда не могут быть решениями этой задачи.
ву
Так как в частной задаче альтернативы (показатели) являются объектами, наделёнными структурой, известны дополнительные их свойства, применимость в конкретных ситуациях и ряд ограничений, выработанных практикой. Исходя из этого из Ω
выделим множество допусти-
в
мых альтернатив Ω, которые примем за исходное множество. При этом
решается задача
в
, где ОП1 – принцип оптимальности, выра-
〉Ω〈1,ОП
жающий условие допустимости альтернатив. Таким образом, в общем
случае процесс формирования исходного множества альтернатив включает в себя два этапа: порождение возможных альтернатив и проверка
их на допустимость.
Рассмотрим модель формирования исходного множества альтернатив для иерархических структур со слабо детерминированными уровнями (дерево показателей). Пусть альтернативы разбиты на части, иерар-
11
− элементы нижнего
1
хически связанные между собой. Пусть
,...,lSS
1
уровня в иерархической структуре альтернатив дерева показателей; эле-
165
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
~
11
−− k
,...,
SS
r
(k - 1)-го уров-
i
l
r
мент
ня
S
k
k-го уровня связан с элементами
r
),1 ;,2(
lrdk ==
. Искомое множество альтернатив
k
k
r
i
1
)(вΩΦ=Ω
; мно-
жество допустимых оценок для экспертов
Ω=Ω
э
; L – эксперты изоли-
рованы; Q – обратная связь, экспертам предоставляется множество
вероятности P
(заранее задаваемая величина вероятности того, что j-я
j
альтернатива принадлежит множеству Ω).
Тогда формирование исходного множества альтернатив реализуем с
помощью следующей последовательности шагов:
1.
Найти исходное множество альтернатив
,...,lSS
1
11
, для чего получим от каждого из c экспертов множество Xi,
1
,...,lΩΩ
1
11
для элементов
1
которое, по его мнению, следует включить в Ω.
Построить множество
2.
3.
Найти матрицу
~
c
∪
=
i
1
~
(
i
)
nX
=Ω=Ω
.
Ω
и
cinjrR
,1 ; ,1 ),( ===
ij
⎧
r
=
⎨
ij
⎩
;
X
, тпринадлежи ваальтернати я-j если ,1
i
случае. противном в , 0
112
S Ω××Ω=Ω
1
Принять, что
4.
5.
Найти множество
2
)(
S
Ω=Ω
вв
Повторить шаги 4, 5 для всех элементов второго уровня.
6.
Повторить шаги 4 – 6 при соответствующем изменении номеров
7.
,
1
в
2
1
2
2
)(
SΩ=Ω
.
1
1
1
1
2
)(
SΩ
, используя шаги 1 – 3, в которых
1
....)(
1
ii
l
1
уровней и элементов.
Рассмотрим общую схему организации экспертизы. Из-за сложно-
сти оцениваемых систем показателей технологичности, неполноты информации по ним для решения задачи оценивания привлекаются эксперты, обладающие знаниями и опытом работы в специальной области (в
частном случае – эксперты со знаниями и опытом в области обеспечения
166
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
технологичности промышленных изделий). В процессе организации
экспертизы целесообразно придерживаться следующей схемы, представленной на рис. 3.13.
Консультант (представитель рабочей группы) находит множество
1.
допустимых оценок Ω, в котором содержится и искомая оценка.
Консультант определяет множество допустимых оценок Ω
2.
, из
э
которого осуществляют выбор эксперты. Это обусловлено тем, что для
построения Ω необходимо иметь общее представление о свойствах всей
системы, которое не всегда есть у эксперта, как специалиста в какойлибо конкретной области, поэтому эксперт решает не исходную задачу
выбора
ОП,
ээ
〉Ω〈
. Например, при парном сравнении всех объектов, эксперт
〉Ω〈 ОП,
, а несколько отличную от неё задачу выбора
Формирование множе-
ства допустимых аль-
тернатив Ω
Формирование множе-
ства допустимых аль-
тернатив для экспертов
Ω
э
Ω
э Ωэ Ωэ
Эксперт 1 Эксперт c
Взаимодействие L
Ω
э
. . .
V1(Ωэ) Vc(Ωэ)
Отображение
c
Ω→Ω
э
Q – обратная связь
Оценка
1 эcэ
VVa ΩΩ=
))(),...,((
Рис. 3.13. Схема организации экспертизы по формированию системы
показателей технологичности
167
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
решает задачу оценивания с другим множеством допустимых оценок,
состоящим только из перестановок двух чисел.
Каждый эксперт решает задачу выбора наилучшей оценки по-
3.
своему с результатом
=Ω∈Ω=
ээii
),1( )( ciVa
. При этом эксперты
могут взаимодействовать между собой в отличие от этапа выбора исходного множества показателей технологичности.
Консультант проводит обработку полученной от экспертов ин-
4.
формации по заранее разработанному алгоритму, выводит результирующую оценку из Ω, которая и является решением исходной задачи
оценивания.
Если решение не устраивает консультанта, он предоставляет экс-
5.
пертам дополнительную информацию путем организации обратной связи и последующей повторной экспертизы для обеспечения сходимости
процесса оценивания.
Составим модель парных сравнений показателей и анализа экспертной информации. Имеем следующую постановку задачи. Пусть множе-
{}
ство допустимых оценок
),(ijaA =
где
1 ,0 =Ω
, Ωэ – множество всех матриц
{}
iijiijij
==≠=+∈
) ,1( 0 ),( 1 , 1 ,0 niajiaaa
; (3.22)
эксперты изолированы; Q – обратная связь отсутствует.
L –
Тогда отображение φ определяется следующим образом. При парном сравнении функция выбора эксперта
⎧
()
V
=Ω
⎨
⎩
Каждый из экспертов проводит
2
V
сравнений, т.е. сравнивает каж-
n
b лучшеa объект если ,1
(3.23)
случае противном в ,0
дый объект с каждым. Результаты опроса экспертов представляются в
виде некоторой матрицы бинарного отношения (отношения предпочтения эксперта), где по строкам и столбцам расположены сравниваемые
объекты (показатели технологичности). Размер матрицы n x n. На пересечении строк и столбцов экспертом проставляются числа предпочтений
в соответствии с (3.22) и (3.23). По каждому i-му объекту (показате-
p
ij
лю) определяется общее число предпочтений у данного k-го эксперта
как
168
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
n
k
=
i
∑
i
k
ps
i
, (3.24)
=
1
k
где
p
– число предпочтений i-го показателя перед другими показате-
i
лями, выставленное k-м экспертом; i – порядковый номер показателя
),...,1( ni =
.
Определяется среднее число предпочтений i-го показателя по всем
экспертам как отношение суммарного числа предпочтений к числу экспертов
c
k
s
S
∑
k
i
==1
c
i
, (3.25)
где k – порядковый номер эксперта (
Объекты упорядочиваются в соответствии с величинами
µ
и
S
получает ранг 1 и т.д.
i
λ
r
- ранги объектов
i
с минимальным
Пусть
r
i
ck ,...,1=
).
S
. Объект
i
{}
∈
i
,...,1 , nia
соответственно в
µ-м и λ-м ранжированиях. Для реализации одного из главных целей экспертизы – получения согласованного мнения членов экспертной комиссии, оцениваются согласованность ранжирований двух альтернатив (коэффициент ранговой корреляции Спирмэна) и согласованность ранжирований всех экспертов группы (коэффициент конкордации W). Коэффициент ранговой корреляции Спирмэна [68] используется для оценки
согласованности ранжирований каждого эксперта с ранжированием
средних чисел предпочтений показателей. Для случая отсутствия связанных рангов
ρ
n
∑
i
=31
−=
1
k
k
2
rr
−
)(6
ii
nn
−
,
169
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
k
где
r
− ранг среднего числа предпочтений i-го показателя;
i
r
i
− ранг,
присвоённый i-му показателю k-м экспертом; n − количество сравниваемых объектов (показателей технологичности).
При наличии в ранжированиях связанных рангов
ρ
n
∑
i
=
=
k
1
[][]
k
23
)()(61
ii
33
UTrrnn
−−−−−
, (3.26)
UnnTnn
2)(61 2)(61
−−−−
n
1
где
2
i
i
га в ранжировании
);1(
r
u
;
i
n
1
∑∑
2
i
==
11
− число повторений i-го ранга в ранжирова-
i
−=−=
uuUttT
)1(
iii
t
;
− число повторений i-го ран-
i
нии
.
i
k
r
k
Если ранжирования
ложны, то ρ
= −1. ρk = 0 соответствует случаю, когда ранжирования не-
k
r
i
и
r
совпадают, то ρ
i
= 1, если противопо-
k
зависимы.
Используя критерий Диксона
ρρ
−
−
ρρ
min
, (3.27)
minmax
D
=
k
k
где
ρ
max, ρmin
− соответственно максимальное и минимальное значения
коэффициента корреляции Спирмэна в группе экспертов, исключаются
ранжирования экспертов со статистически противоречивыми оценками
проверка на превышение допустимого порогового значения D
(
пор
).
Определяется суммарное число предпочтений i-го показателя у
прошедших проверку по критерию Диксона экспертов с1 по формуле
(3.24)
и среднее число предпочтений по формуле (3.25). По результатам
построчного суммирования чисел предпочтений составляются ранжирования показателей технологичности оставшихся экспертов. Показателю
с наибольшим числом предпочтений присваивается ранг r = 1. Остальные показатели получают свои ранги в соответствии с числом предпочтений.
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]