Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экспертные методы управления технологичностью промышленных изделий. Монография
.pdf
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
0 ,)(
αβα
ϕ
x
x
0 ,)(
αβα
ϕ
x
x
α
αϕϕϕ
ϕ
β
ϕ
xx)
(
частными случаями операции сложения и, следовательно, также являются корректными в шкале отношений.
Шкала интервалов считается более сильной шкалой по сравнению
с предыдущими, что связано с установлением расстояний между классами эквивалентности. Эти расстояния могут измеряться в произвольных, но одинаковых по всей длине выбранной шкалы единицах, т.е. равным расстояниям между объектами на такой шкале соответствуют равные интервалы. Здесь численные значения числовой системы определяются с точностью до линейных преобразований
>+=
. В
шкале интервалов отношения оценок объектов не сохраняются, однако
сохраняется отношение разностей численных оценок. Пусть объектам а
а
, а3, а4 в некоторой числовой системе U соответствуют числа f(a1), f(a2),
2
), f(a4), а в другой числовой системе, в которую также гомоморфно
f(a
3
отображается эмпирическая система, соответствуют числа φ[f(a
φ[f(a
)], φ[f(a3)], φ[f(a4)], где
2
>+=
− линейное преобразо-
1
1
)],
,
вание. Тогда
−
−
))(())((
afaf
21
=
))(())((
afaf
43
−
−
)()(
afaf
21
=
)()(
afaf
αα
43
−
−
)()(
afaf
21
.
)()(
afaf
43
Если при переходе от одной числовой системы к другой, соответствующей той же эмпирической системе, меняется лишь начало отсчёта,
такие шкалы называются шкалами разностей. В такой шкале допустимыми являются только преобразования сдвига численных оценок
+=
.
1.6.2. Проблема адекватности преобразования экспертной
информации о технологичности
Анализ
рассмотренных выше шкал показывает, что чем сильнее
шкала, тем больше информации об изучаемом объекте дают измерения.
Выбор шкалы должен соответствовать совокупности отношений, которым подчинена измеряемая величина, и это в полной мере относится
также к измеряемому показателю технологичности изделий. Применение более слабых шкал может привести к потере важных данных, а использование более сильных вводит в заблуждение относительно истинных характеристик исследуемого объекта.
71
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
0 ,)(
αβα
ϕ
x
x
0 ,)(
ααϕ
x
x
β
ϕ
x
x
)
(
x
x
)
(
ϕ
Полезно привести сравнительную оценку классов измерительных
шкал для более обоснованного их выбора при экспертных оценках технологичности промышленных изделий. Такая оценка на основании анализа [13, 69, 81] приведена в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Характеристика основных типов измерительных шкал
Измерения Шкала Допустимые преобразова-
ния, операции над данны-
ми
Качественные
Количественные
Номинальная
Порядка
Интервалов
Отношений
Разностей
Абсолютная
φ(x) − взаимнооднозначные. Вычисление
символа Кронекера δ
φ(x) − монотонные. Вычисление δ
ление δ
тервалов (разностей между
наблюдениями).
арифметические операции.
средней, медианы, математического ожидания.
=
средней, медианы, математического ожидания,
дисперсии
и рангов ri.
ij
>+=
, рангов ri и ин-
ij
. Все
>=
. Нахождение
+=
. Нахождение
ij
. Вычис-
Вторичная обработка
Вычисление относительных частот и операций над
ними.
Вычисление относительных частот и выборочных
квантилей, операций над
ними.
Арифметические действия
над интервалами.
Любая подходящая обработка.
Любая подходящая обработка.
Любая подходящая обработка.
Номинальная шкала в силу своего нечислового характера не может
быть использована для экспертных оценок технологичности. Но её можно применять там, где требуется классифицировать объекты по какомулибо признаку, например, факторы технологичности отнести к одному
из трех классов: функционально-конструкторские, технологические, организационно-технические, использовать для цифрового кодирования
показателей технологичности с последующим присвоением им весовых
коэффициентов.
72
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
Из всех перечисленных здесь типов шкал наиболее приемлемым для
использования в экспертном прогнозировании и оценке технологичности изделий следует признать ранговую шкалу. Она задаёт отношения
порядка, и критерии здесь более информативны по сравнению с другими
слабыми» шкалами. Для ранговых шкал допустимыми являются пре-
«
образования, заданные строго возрастающими функциями, так как они
сохраняют отношение порядка. Это позволяет манипулировать понятиями «хуже − лучше». Балльные оценки технологичности позволяют
сопоставлять объекты по этому свойству между собой, ранжировать их
по интенсивности проявления технологичности, выбирать из их числа
наиболее технологичный объект и т.п.
Однако часто использование этой шкалы сдерживает неправомочность арифметических действий над ранговыми оценками, из-за отсутствия равенства интервалов между рангами, назначенными экспертами.
Как считают некоторые авторы [67, 79], при использовании шкал порядка в качестве адекватных средних можно брать медиану, нижний и
верхний квартили, минимум и максимум, но не среднее арифметическое,
среднее геометрическое и т.д. Другие авторы доказывают практическими примерами, что поскольку каждому из объектов могут быть присвоены различные ранги, то в результатах, полученных при усреднении оценок группы экспертов, в большинстве случаев будет учитываться неравенство интервалов [84, 104].
Сильные» шкалы (отношений, интервальные) также используются
«
довольно часто для назначения экспертами количественных характеристик значимости альтернатив. Хотя оценивание, проведённое с применением этих шкал (особенно шкалы отношений), и признается более
точным и достоверным, процедуры упорядочения сложны для экспертов, держат их память в постоянном напряжении. В задачах управления
технологичностью изделий, когда иной раз необходимо оценивать качественно разнородные факторы, непосредственное назначение коэффициентов весомости может поставить эксперта в затруднительное положение. Определить, какое свойство создаваемой конструкции менее или
более важно, не вызывает затруднений у специалистов, но указать, во
сколько раз проявляется превосходство одного свойства над другим –
задача почти невыполнимая.
С точки зрения трудоёмкости оценки шкалы интервальные и отношений могут рассматриваться как равнозначные. Но если проводить их
сравнение, шкала отношений выглядит предпочтительной из-за высокой
73
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
точности получаемых с её помощью оценок. Недостаток интервальной
шкалы и в том, что для отыскания результирующих оценок недопустимо
использование средних взвешенных величин.
В практике экспертной оценки имеет большое значение размах оценочной шкалы, т.е. количество её градаций. Используются 3, 5, 7, 9, 10,
30, 40, 100-
балльные и более шкалы. При этом относительная ошибка
экспертной оценки убывает с уменьшением размаха шкалы. Чрезмерное
увеличение размаха шкалы может не только не повысить точность экспертных оценок, а даже размыть «порог ощущения» эксперта и резко
увеличить относительную ошибку оценки. Шкала 0…10 с градациями
через 0,5 балла (20-ти балльная шкала), шкала 0…1 с градациями через
0,1 (10-
ти балльная шкала), девятибалльная шкала с градациями через 2
балла, семибалльная шкала – вот примеры наиболее оптимальных по
размаху шкал для экспертной оценки при управлении технологичностью
изделий.
Очень важны также принципы выбора совокупности качественных
категорий в тесной связи с числовыми градациями оценочной шкалы.
Согласно [84] при таком выборе необходимо учитывать три основных
требования: общеупотребительный смысл, привычность для эксперта;
однозначность термина, не допускающая неодинаковое толкование его
разными экспертами; достаточное число градаций, обеспечивающее
приемлемую точность экспертной оценки. При соблюдении этих требований, например, для 10-балльной шкалы можно рекомендовать следующую квантификацию качественных понятий: очень плохо − 0…1;
плохо – 1…2; удовлетворительно – 2…5; хорошо – 5…9; отлично –
9…10.
Таким образом, для экспертной оценки и прогнозирования технологичности изделий ранговая шкала должна стать основной, применения
шкал наименований и интервалов следует избегать, а шкала отношений
может использоваться при наличии специального обоснования.
1.7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Комплексный характер проблемы обеспечения технологичности и
повышения эффективности эксплуатации промышленных изделий предопределяет необходимость, структуру и содержание системы управления технологичностью. Управление технологичностью промышленных
74
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
изделий целесообразно осуществлять на основе комплексного использования методов, обеспечивающих формирование целей и критериев
оценки результатов, оперативное управление на основе предвидения изменений и принятия гибких решений. Среди них заметное место занимают экспертные методы, позволяющие формализовать качественную
информацию о технологичности.
В первой главе сформулированы следующие выводы:
Показано, что новые условия хозяйствования делают обеспечение
1.
технологичности изделий одним из главных способов повысить рентабельность разработки и изготовления новых конкурентоспособных изделий за счёт преемственности конструкций, модульного проектирования и агрегатирования, экономии всех видов ресурсов. Системность в
подходе к проблемам обеспечения технологичности конструкций,
встраивание системы по отработке новых изделий в единый бизнес-план
предприятия, его экономические структуры и службы, увязка с их целями становятся насущными задачами в нынешних условиях.
Система управления технологичностью изделий представляет со-
2.
бой совокупность управляющих органов, объектов управления и управляющих воздействий, которые направлены на достижение оптимальных
затрат всех видов ресурсов при производстве, эксплуатации и ремонте
изделия для заданных показателей качества, объёма выпуска и условий
выполнения работ. СУТ направлена на решение таких взаимосвязанных
вопросов, как планирование программ обеспечения технологичности
конструкций изделий, учёт достигнутого уровня технологичности с помощью системы показателей, контроль технологичности конструкции
путём количественной и качественной оценок изделия и проведения технологического контроля конструкторской документации, регулирование
хода выполнения мероприятий по обеспечению технологичности изделия.
Проведённое информационное моделирование процессов управ-
3.
ления технологичностью изделий при разработке технического задания
и структурной схемы изделия, разработке принципиальных схем на
уровне отдельных блоков, разработке конструкций изделия, технологической подготовке, серийном производстве и эксплуатации изделия показало, что большая часть процессов формирования, оценки и отработки
изделий на технологичность связана с переработкой качественной информации о конструктивных формах и способах изготовления элементов изделий. При этом результаты анализа выражаются в виде неких эв-
75
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
ристических рекомендаций специалистов, выработанных под воздействием их опыта, знаний, интуиции. Для повышения эффективности СУТ
было бы целесообразным сконцентрировать этот опыт, придать ему количественную форму и использовать для целей достоверного прогнозирования и оценки технологичности проектно-производственных объектов.
4.
Исследованы методы получения качественных и количественных
экспертных оценок. Предложено использовать для решения задач оценки и прогнозирования технологичности изделий экспертные методы непосредственного ранжирования и парного сравнения качественных факторов технологичности. Недостатки методов большей частью обусловлены уровнем организации и проведения экспертиз, отбором экспертов
и легко устранимы в ходе практической реализации метода. Достоверность и точность результатов при этом удастся существенно повысить за
счёт привлечения к экспертизе двух групп независимых экспертов – конструкторов и технологов, а также выбором методов статистической обработки.
5.
Проведена сравнительная оценка классов измерительных шкал и
осуществлён обоснованный выбор шкал при экспертных оценках технологичности промышленных изделий. При этом ранговая шкала должна
стать основной, применения шкал наименований и интервалов следует
избегать, а шкала отношений может использоваться при наличии специального обоснования.
Ранговая шкала задает отношения порядка и критерии здесь более
информативны по сравнению с другими «слабыми» шкалами. Это позволяет манипулировать понятиями «хуже − лучше». Балльные оценки
технологичности позволяют сопоставлять объекты по этому свойству
между собой, ранжировать их по интенсивности проявления технологичности, выбирать из их числа наиболее технологичный.
Шкала отношений может использоваться для назначения экспертами количественных характеристик значимости альтернатив. Хотя оценивание, проведённое с применением этой шкалы, и признается более
точным и достоверным, процедуры упорядочения сложны для экспертов, держат их память в постоянном напряжении.
76
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
Глава 2. ПОДБОР ЭКСПЕРТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ
ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬЮ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ
2.1. ВВЕДЕНИЕ
В результате экспертной оценки должно быть вынесено объективное суждение об уровне технологичности некоторого промышленного
изделия. Количество и качество исходной информации, используемой
для получения обобщённого мнения, зависит от количества и качества
источников информации – экспертов. При определении количественного
состава экспертной группы выдвигается требование достаточности числа экспертов для того, чтобы они в совокупности могли учесть существенные свойства задачи и предложить точное решение. Под качеством
эксперта понимают совокупность свойств эксперта, учитывающих его
компетентность в рассматриваемой предметной области. Определение
качества эксперта позволяет повысить достоверность получаемых прогнозных оценок за счёт учёта веса эксперта, выражающего степень его
компетентности.
В настоящей главе рассматриваются три взаимосвязанные проблемы. В § 2.2 излагаются соображения по формированию и структуре
группы специалистов, занимающихся организацией экспертизы по
управлению технологичностью изделий. В их задачу входит подготовка
экспертизы, подбор и методическая помощь экспертам, обработка, анализ и обобщение результатов. Методы определения количественного состава экспертов освещаются в § 2.3. Предлагается формировать количественный состав экспертной группы в зависимости от надёжности и погрешности её оценок.
В § 2.4 предлагается уточнённый применительно к задаче экспертной оценки технологичности изделий перечень свойств эксперта, составляющих понятие «качества эксперта», даётся общая характеристика
методов оценки качества эксперта с анализом их достоинств и недостатков. В § 2.5 разработана модель комплексной оценки качества эксперта
на основе усовершенствованных методов самооценки, взаимооценки и
тестовой оценки, позволяющая повысить объективность и достовер-
77
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
ность результатов экспертных оценок. Учёт корректности информации,
полученной от эксперта, позволяет объективизировать оценку его качества при наличии конъюнктурных интересов.
2.2. ФОРМИРОВАНИЕ ГРУППЫ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
ЭКСПЕРТИЗ
Организационные
вопросы и вопросы статистического анализа по-
лученных экспертных оценок решает создаваемая на предварительном
этапе рабочая группа. Состав рабочей группы должен соответствовать
сложности решаемой задачи, трудоёмкости предстоящих работ и формироваться из числа высококвалифицированных специалистов предприятия.
Задача рабочей группы состоит в подготовке экспертизы, помощи в
организации и проведении экспертных оценок, обработке и анализе информации, выявлении группового мнения экспертов, доведении результатов оценки и прогнозирования технологичности изделий до соответствующих конструкторских и технологических служб разработчика и изготовителя.
В состав рабочей группы, на наш взгляд, целесообразно включить
следующих специалистов [58]:
руководитель группы. Он должен осуществлять методическое ру-
-
ководство работой экспертной и рабочей группы на протяжении всех
этапов. Руководитель должен досконально разбираться в методологии
оценки технологичности конструкций изделий, особенно в экспертных
методах оценки и прогнозирования, знать оцениваемое изделие, тенденции изменения показателей технологичности, технико-экономические
параметры аналогов. Он создает рабочую группу, составляет программу
работ, участвует в опросе экспертов, анализирует результаты этапов и
окончательные результаты экспертиз, формулирует выводы и рекомендации. Руководитель должен обладать и такими качествами, как системность мышления, всесторонний охват проблемы, общительность, коммуникабельность;
-
консультант по изделию (семейству изделий). Он выбирается из
числа высококвалифицированных конструкторов или технологов предприятия, где проводится экспертиза. Его должны интересовать конечные
результаты управления технологичностью и отработкой изделия. Кон-
78
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
сультант должен знать изделие, подвергаемое экспертизе, изучить всю
техническую документацию на него. Его основная задача заключается в
анализе полученной от экспертов информации, правильной её трактовке,
организации обратной связи в случае необходимости уточнения экспертами своих оценок, внесения изменений в программы дальнейших туров
экспертиз;
-
программист, который отвечает за отладку, настройку разработанного комплекса прикладных программ по реализации опроса экспертов
и обработки их оценок. Программист анализирует полученную информацию на надёжность, полноту, точность, стремится уменьшить трудоёмкость обработки, создать более дружественный пользовательский интерфейс. Кроме того, он следит за накапливаемой в архивных файлах
информацией, редактирует её, устраняет избыточность в случае необходимости;
технические работники, подготовленные руководителем группы
-
для проведения опроса экспертов с помощью персональных компьютеров. Они должны объяснить экспертам порядок автоматизированного
опроса, предоставить материалы по изделию, включая конструкторскую
документацию, макеты, образцы и др. Важное требование к техническим
работникам − не высказывать суждений об ответах экспертов, чтобы не
навязывать им своего мнения. Количество технических работников может быть определено из расчёта один работник на 12 экспертов, учитывая использование для проведения опроса вычислительной техники.
Основная задача рабочей группы – подбор количественного и качественного состава экспертов, проведение опроса и анализ результатов
оценок с целью дальнейшего их использования для отработки изделий
на технологичность.
2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА
ЭКСПЕРТНОЙ ГРУППЫ
Одной
из важных составляющих организации экспертизы является
правильный выбор количественного состава экспертной группы. Количество специалистов, участвующих в экспертизе изделия, должно быть
минимальным для уменьшения трудоёмкости процедур опроса и обработки информации, но достаточным для того, чтобы получить прогнозные оценки, точность и надёжность которых была бы выше некоторого
79
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
n
δ
заданного наперёд доверительного уровня. При слишком большом количестве экспертов их мнения становятся несогласованными (в основном за счёт экспертов низкой квалификации), возникают трудности в организации экспертизы.
Анализ рекомендаций и доводов из научной литературы по экспертным оценкам позволяет говорить о произволе при определении числа экспертов. Для получения научно обоснованной методики определения количества экспертов используем рекомендации, содержащиеся в
теории вероятностей [29].
Из формулы предельной ошибки для случая повторной выборки
=∆ , (2.1)
где t − табулированное значение плотности функции распределения
нормированной случайной величины для некоторой надёжности оценки
α; δ − среднее квадратическое отклонение в выборке; n − объём выборки,
определим число экспертов
t
22
δ
t
n
=
. (2.2)
2
∆
Применительно к задаче оценки или прогнозирования технологичности изделия δ означает среднее квадратическое отклонение прогнозной величины технологичности, t соответствует принятому уровню доверительной вероятности (чаще всего t = 2 при доверительной вероятности 99,7 %), ∆ − абсолютная величина предельной ошибки (погрешности) результата.
Но легко догадаться, что величина δ
2
, характеризующая дисперсию
оценки (прогноза), зачастую бывает неизвестна, особенно когда экспертная группа формируется заново, её опрос не проводился ранее, и нет
возможности определить величину δ
2
по предыдущим экспертизам.
Здесь следует использовать приближённые способы оценки дисперсии
результата.
Проведение «пробного» опроса, на базе которого определяется
1.
величина дисперсии оценки технологичности
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]