Задача анализа эффективности проектируемых элементов.

Среди задач анализа выделяют общую и частные, основную и дополнительные, которые представляются в виде дерева целей (задач). Вершиной такого дерева является общая цель исследования, формулировка которой является определяющим моментом, который характеризует специфику соответствующего анализа. При этом сама цель сама является результатом исследований, проводимых на высоком иерархическом уровне. Эти исследования связаны с рассмотрением 5 аспектов: технического, экономического, целевого, социального и политического. С другой стороны, цель связана с изучением этапов жизненного цикла системы, так как особенности цикла зависят от общей цели исследований. цели можно разделить на 4 подцели, а основные задачи исследования свести в таблицу. подцели включают в себя:

1. Определить конкретные параметры {π} каждого проектируемого элемента исходя из оценки эффективности системы. При этом стоимости и сроки определены.

2. Для выбранных параметров {π} каждого элемента определить стоимость системы по составляющим для этапов разработки, изготовления и эксплуатации.

3. Аналогично 2, но определяется в отношении сроков выполнения.

4. Определить степень реализуемости показателей W, C и Т.

Схема целей и возможные задачи при анализе эффективности проектируемых элементов

Цель – определение наилучшего варианта
W=Wmax				С=Сзад				Т=Тзад
1.1	1.2	1.3	1.4	2.1	2.2	2.3	3.1		3.2	3.3	4.1		4.2	4.3

1. – выбор варианта из предложенного множества

2. – определение вклада от изменения параметра

3. – задание правил применения

4. – влияние параметров элемента на эффективность W

1. .1 определение стоимости разработки проекта

2.2 – минимизация стоимости изготовления

2.3 – минимизация стоимости эксплуатации

3.1 – определение срока разработки проекта

3.2 - минимизация сроков изготовления

3.3 – максимизация сроков эксплуатации

4.1 – определение научного задела

4.2 – определение материально-технических ресов

4.3 – определение кадровых ресов

Задача	1.1	1.2	1.3	1.4	2.1	2.2	2.3	3.1	3.2	3.3	4.1	4.2	4.3
Этап цикла	1	2	4,5	1	1,2	2,3	4,5	1,2	2,3	2,4,5	1,2	2,3	1-5
Тип задачи	прямая	итерация	исх-е данные	обратная	fix	min	min	fix	min	max	fix	fix	fix

Задача 1 подцели, которая является определяющей для анализа эффективности, определяют взаимосвязь, проявляющуюся в использовании результатов их решения на различных этапах жизненного цикла. Задача выбора варианта из числа проработанных, рассматриваемая в дальнейшем как основная, фактически задаёт исходные данные для 3 этапа. Вклад в эффективность от изменения параметров определяют итерации на этапе 2. Правила применения, сформированные исходя из эффективности, влияют на этапы 4 и 5, а оценки по вкладу разрабатываемого образца переходят в задачу более высокого уровня – этапа 1 в виде обратной связи. Задачи, образующие 2 и 3 подцели, близки по своей структуре. 2 подцель характеризуется следующими задачами:

1. Обеспечение заданного уровня затрат на разработку проекта, учитывая, что этот проект определит весь дальнейший период жизненного цикла системы (кооперация с разработчиком, проведение исследований и экспериментов, итерационность процесса поиска на различных уровнях).

2. Минимизация затрат на изготовление за счёт оптимального распределения работ, планирования производства, рациональных технологий.

3. Минимизация стоимости эксплуатации за счёт: реализации рациональных правил эксплуатации, создание запаса инструментов, запчастей, автоматизация проца управления эксплуатацией

3 подцель разделяется на задачи:

3.1 обеспечение заданного срока разработки проекта (необходимы специалисты, планирование проца разработок)

3.2 минимизация сроков изготовления (рациональные технологии, организация производства)

3.3 максимизация сроков эксплуатации (реализация передовых идей, обратной связи по состоянию элементов, автоматизация проца обслуживания и поиска неисправностей)

Степень реализуемости W, C и Т определяет подцель 4. С 1 стороны, важность этих показателей – фиксация их в качестве определяющих параметров технического задания, а с другой стороны – долгосрочный прогноз количества значений показателей в условиях высокой степени неопределённости будущих условий реализации техники. Здесь в общем случае, задают некоторый интервал возможных значений с фиксацией меры её реализуемости. Определение этой меры связано с анализом научно-технического задела и привлекаемыми материально-техническими и кадровыми ресурсами. Оценка степени реализуемости показателей относится к трудно формализуемым процам, который в основном связан с использованием с методом экспертных оценок.

21.09.11

Рассмотрим традиционную постановку основной (1-ой) задачи исследования эффективности на этапе проектирования. Здесь на основе модели операции устанавливается зависимость показателя эффективности системы W=W[{ }, {β},{u}] . тогда задача выбора рационального варианта формируется следующим образом: определить наилучшее решение { }* из условия W->max при { }_µ и ограничениях Ф({π})≤Фо^{τ}µ

Здесь { } _µ - µ-тый вариант решения заданный тактическими параметрами, являющимися функцией проектных параметров пи: _µ = _µ({π}_µ)

Ограничения Ф({π})≤Ф0 определяет область допустимых значений проектных параметров. Эффективность на этом этапе помимо тактических параметров определяется как функция условий 1 и 2 группы? Которые однозначно не определены. Поэтому при постановке такой задачи обычно указывается выбор рационального варианта, обладающего приемлемой эффективностью в диапазоне этих условий. 2 задача определяется итерационностью проца, при которой с каждой новой итерацией эффективность возрастает. Здесь рассматриваются 2 основных момента: прирост эфективности и возможность её реализации. Приращения эффективности определяют через частные производные:

Здесь – приращение итого тактического параметра системы. Анализ реализуемости этого приращения с 1 стороны связан с учётом кооперации соразработчиков, определяющих взаимосвязи ЛПР, а с другой стороны контролем непрерывности частных производных в определённых областях значений параметров.

3 задачей рассматривается задача выбора рациональных алгоритмов эксплуатации и применения элементов в составе системы. Эти задачи связаны с тем, что в современных условиях для ряда систем некоторые параметры выходят на недопустимые физически реализуемые границы. Кроме того значительно возрастает сложность систем, а следовательно и уровни автоматизации процов контроля и управления при эксплуатации. В этих условиях основной путь повышения эффективности состоит не в улучшении характеристик элементов, а в организации рациональных схем их поведения, как со внешней средой, так и между собой. Здесь так же, как и для 1 задачи, важнейшим аспектом является наличие инфы об условиях β и u.

4 задачей является оценка влияния параметров элемента на эффективность системы более высокого уровня иерархии. С учётом перечисленного, типовая схема решения основной задачи исследования эффективности принимает вид:

Л ПР (р)

1 . исходные данные {α}={π,τ}, {α}={α}[{β},{u}]

2 построение мат модели W=W[{τ},{β}{u}]

3 анализ взаимосвязи W={τ},{β}

4 выбор рационального варианта W->max

Л ПР(з)

Первые и последние блоки ЛПР (р) и (з) разработчика и заказчика накладывают ограничения на представление результатов расчёта и их предварительного анализа. Поскольку каждая ЛПР имеет индивидуальную особенность при использовании этих результатов. таким образом, эта обратная связь выдвигает требования обеспечения наглядности и доступности рекомендация как для ЛПР (р), так и для (з).