Описание оценочной модели

Для формализации и решения конкретной оценочной задачи необходимо построить оценочную модель. Модель Moможно считать построенной, если сформированы семь ее компонентов:S,V,P, C,E,F, R. МножествоSопределяет те свойства объекта, которые необходимы для оценивания в соответствии с сформированными требованиями. Множество требованийVконкретизирует процесс оценки, задает его цели, и тем самым позволяет сократить размерность решаемой задачи. Множество весовых коэффициентовPпоказывает относительную значимость требований изVи является своего рода относительным масштабом по различным осям при вычислении интегральной характеристики. Вектор критичности требованийC определяет, выполнение каких требований является критичным. Свойства должны формулироваться так, чтобы они имели конкретные значения перечислимого или численного типов. Связь междуVиSзадается в виде соответствияF. Количество пар в этом соответствии определяет размерность пространства оценивания. Множество дуговых коэффициентов Rпозволяет учесть важность свойств, связанных с одним требованием. Для задания точки начала отсчета, а также для введения единой системы измерения по различным осям и соизмеримости откладываемых величин формируется множество эталонных значений свойствE

Организация данных в системе Expek Pro соответствует описанной модели оценивания. При этом каждая решаемая оценочная задача ассоциируется в рамках системы с проектом. Проект состоит из двух основных частей:знаний системы о том, как оценивать объекты, ибазы данных об оцениваемых объектах.

Глава1. Базис Expek Pro, разделы Структура модели, Организация данных в системе.

Формирование перечня свойств

При формировании множества Sвключайте в него, в основном, свойства, определяемые в результате измерительных процедур или путем наблюдения. Также во множествоSмогут быть включены вторичные свойства малой степени общности, т.е. вычисляемые на основании простых процедур, трудоемкость которых должна быть существенно меньше, чем, например, трудоемкость процедур моделирования оцениваемых объектов. При этом нужно учитывать тот факт, что любые вторичные свойства определяются через первичные и существенно зависят от них. Поэтому множествоSжелательно формировать из простейших свойств.

Исходя из того, что свойства могут быть количественными и качественными, а также из необходимости идентифицировать оцениваемый объект, целесообразно рассматривать три типа свойств: регистрационные,перечислимыеичисленные.

ВАЖНО!		В лабораторной работе не рекомендуем количество свойств объектов более 7-8; следует отслеживать и исключать свойства малозначимые (с точки зрения субъекта оценки) и явно зависимые от других свойств
	Глава 1. Базис Expek Pro, раздел Формирование модели.

Формулирование требований

Формулировка требований может как совпадать с формулировкой свойств, так и не совпадать.

• Формирование требований "один в один"

В этом случае требования к объектам формулируются в терминах их свойств, и каждому требованию соответствует одно свойство.

• Формирование требований "один в несколько"

В этом случае требования формулируются более общим образом, и тогда одному требованию соответствуют два и более свойств объекта.

• Декомпозиция требований

Включение в Vтребований высокой степени общности (типа "Чтобы все было хорошо") нецелесообразно, т.к. модель теряет свою конкретность, и задача сводится к построению и исследованию зависимости между свойствами объектов и одним-двумя требованиями высокой степени общности. Поэтому при формировании модели зачастую прибегают к декомпозиции слишком общих требований для повышения конкретности и конструктивности процесса оценивания. К декомпозиции требования также необходимо прибегнуть, если не удается достоверно установить его связи со свойствами объектов.

После того, как сформированы множества SиV,необходимо задать соответствие между ними -F. Понятно, что каждому требованию должно соответствовать хотя бы одно свойство. При этом не обязательно, чтобы всеs_mучаствовали вF.Это означает, что свойства, не связанные с какими-либо требованиями, являются для данного оценивания несущественными и в оценке не участвуют. На шаге формированияFмогут проявиться определенные недостатки сформированных множествVиS. Так, например, если два требования "следят" за одним и тем же свойством, то это ухудшает модель. В этом случаеFне является функцией, и требования оказываются зависимыми друг от друга. Как правило, это говорит об избыточности множестваVи целесообразности его корректировки.

Глава 1. БазисExpekPro, раздел Формирование модели.

Формирование коэффициентов

Важным шагом формирования модели Moявляется формирование множества весовых коэффициентовP. Для учета значимости каждого из требованийv_nему приписывается коэффициентp_n, таким образом, мощность множестваPравна мощности множестваV. Введение весовых коэффициентов дает возможность формализовать определение целей конкретной задачи оценивания и учесть разную важность требований, их относительную значимость. Модель обладает еще одним механизмом учета влияния каждого из свойств на интегральную характеристику, позволяющим сделать оценку более достоверной. Если одному требованию поставлены в соответствие два или более свойств объектов, то эти свойства могут иметь разную важность по отношению друг к другу. Для каждого из этих свойств можно задать свою меру значимости, ответственности по отношению к требованию. Эта цель достигается посредством формирования дуговых коэффициентовr_nm. Коэффициентr_nm приписывается дуге<m-е свойство>-<n-е требование>.

Эффективность модели повышается с помощью вектора коэффициентов критичности - С. В том случае, если хотя бы одно критичное требование для некоторого объекта не выполняется, то такой объект оценивается, как полностью не соответствующий цели оценивания (независимо от выполнения других требований). Требование не выполняется, если хотя бы одно свойство, за которым оно "следит", имеет у оцениваемого объекта нулевую меру выраженности. Интегральная характеристика носит аддитивный характер, и отсутствие некоторых свойств у объекта может компенсироваться высокой выраженностью других свойств. Для ряда задач это несправедливо, и векторC предназначен для учета критичности требований. Он позволяет придать интегральной характеристике некоторого объекта значение 0, если этот объект не удовлетворяет хотя бы одному критичному требованию (независимо от того, насколько он удовлетворяет остальным требованиям).

Глава 1. БазисExpekProраздел Формирование модели.

Формирование эталонов

Последним и очень существенным шагом построения оценочной модели Mоявляется формирование множества эталонов свойств -E. Эталон свойства описывает, как влияет изменение данного свойства на интегральную характеристику объекта в целом.

Каждому значению свойства приписывается своя мера выраженности. Мера выраженности значения свойства показывает степень “хорошести” данного значения свойства в рамках решения данной задачи оценивания. Значения меры выраженности w_i для всех возможных значений свойства образуют функцию меры выраженности значений данного свойства F_w. Эталон свойства задается в виде функции меры выраженности значений данного свойства:

w_i = F_w(s_mi),

где s_mi-i-е значениеs_m-го свойства.

На основании функции меры выраженности разнородные свойства переводятся в единую систему измерения. В этой системе измерений все свойства выражаются в процентах от максимума меры выраженности свойства. В лабораторных работах 1 и 2 эталоны формируются вручную в соответствии с мнением эксперта: Эксперт указывает системе, как выглядят эталоны для каждого из свойств. При решении задачи классификации эксперт должен указать эталоны для каждого свойства во всех различаемых классах. Эталон некоторого свойства может быть определен субъективно. При этом Вы (выступая, в данном случае, как эксперт) можете исходить из некоторых установленных нормативов, общепринятых соглашений или просто волевых решений.

ВАЖНО!

Обратите внимание на то, что после достижения численным свойством максимального значения меры выраженности и дальнейшем изменении значения свойства возможно уменьшение меры выраженности (когда слишком хорошо становится плохо). Тогда функция меры выраженности в графическом представлении будет иметь вид трапеции.

Решение задач

Для решения Вашей задачи в Expek Pro Вы должны выполнить следующие действия:

• настройку системы на конкретную задачу:

• создание проекта. Проект будет создан, и возможна дальнейшая работа с ним, если Вы корректно выполнили формирование перечня свойств оцениваемых (классифицируемых) объектов и формирование перечня различаемых классов (для задачи классификации).

  Глава 1. Базис Expek Pro, раздел Организация данных в системе, Глава 3. Общий порядок работы в системе Expek Pro, раздел Основные действия пользователей, Глава 4. Организация работы с проектами, раздел Создание проекта

• формирование требований

Глава 1. Базис Expek Pro, раздел Формирование требований, Глава 3. Общий порядок работы в системе Expek Pro, раздел Основные действия пользователей , Глава 7. Формирование шаблона требований к объектам

• обучение системы решению конкретной задачи

  Глава 1. Базис Expek Pro, раздел Формирование эталонов, Глава 3.Общий порядок работы в системе Expek Pro, раздел Основные действия пользователей, Глава 8. Обучение проекта

• введение баз данных

• Глава 3. Общий порядок работы в системе Expek Pro, раздел Основные действия пользователей

  оценку (или классификацию) сложных объектов посредством вычисления их интегральной характеристики

Глава 3. Общий порядок работы в системе Expek Pro, раздел Основные действия пользователей

• анализ вычисленной оценки (или принятого решения)

		Глава 3. Общий порядок работы в системе Expek Pro, раздел Основные действия пользователей, Глава 10. Оценка объектов в системе Expek, раздел Анализ вклада свойств в интегральную характеристику, Глава11. Особенности решения задачи классификации в системе Expek, раздел Особенности анализа вклада свойств в интегральную характеристику
ВАЖНО!			При переносе созданного проекта на другую машину открывать его следует по тому же пути, по которому он был создан, иначе проект будет испорчен. Описывая множество численных свойств в качестве минимальных и максимальных границ, следует указывать диапазоны, включающие все возможные значения свойств, а не только те, что имеются в списке оцениваемых объектов. Формулу для расчета следует выбирать по такому правилу: большинство свойств численные – формула "корень", перечислимые - "скаляр".

Задание

Решить задачу квалиметрии – оценка качества объектов сиспользованием универсальной экспертной системыExpekPro.