Научная статья на тему 'Методика прийняття оптимального технічного рішення в умовах багатокритеріальної задачі'

Методика прийняття оптимального технічного рішення в умовах багатокритеріальної задачі Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
65
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
індекс рандомізації / локальні критерії із надійності / локальні критерії із технологічності / глобальні критерії із значущості / рейтинг із технологічності / функціональна складність / index of randomization / local criteria from reliability / local criteria from technologicalness / global criteria from meaningfulness / rating from technologicalness / functional complication

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — К. І. Янгурський, І. В. Атаманова, В. М. Фаст

Вирішено задачу прийняття оптимального рішення на стадії розроблення конструкторської документації технічної пропозиції з використанням методу аналізу ієрархій Т. Сааті.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A method of acceptance of optimum technical decision is in the conditions of multicriterion task

In the article the task of acceptance of optimum decision decides on the stage of development of designer document of technical suggestion with the use of method of analysis of hierarchies of T. Saati.

Текст научной работы на тему «Методика прийняття оптимального технічного рішення в умовах багатокритеріальної задачі»

3. ¡лляшенко С.М. Менеджмент та маркетинг шновацш : монографiя / С.М. 1лляшенко.

- Суми : ВТД "Ушверситетська книга", 2004. - 616 с.

4. Фатхудинов Р. А. Разработка управленческого решения : учебник [для студ. ВУЗов].

- Изд. 2-ое, [перераб. и доп.]. - М. : ЗАО "Бизнес-школа "Интел-Синтез", 1998. - 272 с.

Малиновськый Ю.В., Сенив Л.А., Холява И.П. Информационное обеспечение стратегического планирования инновационной деятельности

Предложены этапы формирования информационного обеспечения стратегического планирования инновационной деятельности, что даст возможность руководителям машиностроительных предприятий более точно классифицировать информацию в процессе планирования, формировать алгоритмы слежения отклонений фактических значений показателей от ожидаемых, а также алгоритмов подбора более оптимальных вариантов устранения этих отклонений. Их доведение до уровня программных продуктов, как показывает практика, существенно упрощает процесс управления автоматизированными системами, облегчает процесс разработки и реализации регулировочных решений, помогает снизить затраты времени и денег.

Malinovskyy Yu.V., Seniv L.A., Kholyava I.P. The information support for a strategic planning of innovative activity

The article presents the stages of the information support development of strategic planning of innovative activity. This will help the chiefs of machine-building enterprises to classify the information in the planning process more accurately; to create the algorithms for tracing deviations of virtual data from expected and algorithms for choosing the most appropriate options to deal with the deviations. The practice shows that bringing them to the level of programming products simplifies the process of managing automatic systems, facilitates the process of development and implementation of regulating decisions and contributes to reducing waste of time and money._

УДК 519.8 Доц. К.1. Янгурський, канд. техн. наук; доц. 1.В. Атаманова,

канд. техн. наук; доц. В.М. Фаст, канд. техн. наук -

НУ "Львiвська nолiтехнiка"

МЕТОДИКА ПРИЙНЯТТЯ ОПТИМАЛЬНОГО ТЕХН1ЧНОГО Р1ШЕННЯ В УМОВАХ БАГАТОКРИТЕРIАЛЬНОÏ ЗАДАЧ1

Виршено задачу прийняття оптимального ршення на стадп розроблення конструкторсько'' документацп техшчно'' пропозицп з використанням методу аналiзу ieрархiй Т. Саат!

Ключов1 слова: шдекс рандомiзацп, локальш критерп Ï3 надшносп, локальш критерп Ï3 технолопчносп, глобальш критерп Ï3 значущосп, рейтинг Ï3 технолопчносп, функцюнальна складшсть.

У процес проектування нових вироб1в виникае задача вибору найкра-щого техшчного ршення з деяко'' кшькосп можливих вар1ант1в за наявност багатьох критерив оцшки якост цих вар1ант1в. Класичш математичш методи дослщження операцш в цих випадках не можуть бути застосоваш з причин вщсутност математичних моделей об'ект1в, що дослщжуються.

Для розв'язку багатокритер1альних задач вибору найкращого ршення в таких умовах пропонуеться застосувати метод анашзу 1ерарх1й (МА1) - ма-тематичний шструмент системного анашзу складних проблем прийняття рь шень [1]. МА1 дае змогу структурувати проблему у вигляд1 1ерархш, пор1вня-ти i виконати кшьюсну оцшку альтернативних вар1ант1в ршення.

Метод анашзу 1ерархш виконуеться в такiй посл1довност1:

• побудова як1сно1 модел1 проблеми у вигляд1 iepapxiï, яка складаеться з мети, альтернативних варiантiв досягнення мети та критерiïв для ощнки якостi альтернатив;

• визначення прiоритетiв усix елемент!в iерарxiï з використанням методу пар-них порiвнянь;

• синтез глобальних прiоритетiв альтернатив шляхом лiнiйноï згортки прюри-тепв елеменпв на iерарxiï;

• прийняття рiшення на основi отриманих результаив.

Перший крок МА1 - побудова 1ерарх1чно1" структури, яка об'еднуе мету вибору критерп, альтернативи та шш1 фактори, що впливають на виб1р рь шення. Вершиною 1ерархи е головна мета; елементи нижнього р1вня е мно-жиною вар1ант1в досягнення мети (альтернатив); елементи пром1жних р1вшв вщповщають критер1ям або факторам, як зв'язують мету з альтернативою.

Шсля побудови 1ерархи визначаються прюритети вЫх елемент1в структури, яю характеризують вагомють елеменпв на кожному р1вш 1ерархп i е нормал1зованими безрозм1рними величинами 1з значеннями вщ нуля до одинищ. Сума прюршелв елемент1в одного р1вня дор1внюе одинищ. Для об-числення вектор1в прюритет1в елеменпв певного р1вня використовуеться метод парних пор1внянь за шкалою вщносно1" важливость

За парного пор1вняння вщносна важливють елемент1в, зазвичай, виз-начаеться суб'ективними методами. Для тдвищення об'ективност м1ркувань можна запропонувати метод експертних оцшок з перев1ркою узгодженост думок експерт1в м1ж собою за допомогою коефщ1ента конкордаци

W =-—-, (1)

n2(m3 - m) '

де: S - сума квадрат1в в1дхилень вс1х оцшок ранлв кожного елемента експертизи вщ середнього значення; n - число експерт1в; m - число елеменпв експертизи.

Результати парних пор1внянь заносять в обернено симетричну квад-ратну матрицю, рядки i стовпщ яко1' утворюють альтернативи пор1внюваних м1ж собою елеменпв. При цьому

aij = —; аа = 1, (2)

aji

де i, j - шдекси порядкових номер1в рядка i стовпщ вщповщно.

Вектор прюритет1в визначаеться обчисленням власних вектор1в матриц з нормал1защею результат до одинищ.

Матриця пор1внянь вважаеться узгодженою, якщо aij-ajk = aik для будь-яких i, j, к. Проте щеально1" узгодженост вдаеться досягти не завжди, тому будемо вважати узгодженими ршення, для яких виконуеться умова транзи-тивност (В>А; А>С — В>С) i як незначно вщхиляються вщ aij-ajk = aik.

Пepeмнoжyeмo cyмy кoжнoгo cтoвпця мaтpицí пopíвнянь Si = ^ aij,

i=1

J=const та величину кoжнoï кoмпoнeнти нopмaлíзoвaнoгo вeктopa ^^pmera Xj

(3)

Z J = Si ' XJ

í дoдaeмo oтpимaнí чиcлa

^max = ^ Z J .

J=1

(4)

У витадку íдeaльнoï yзгoджeнocтí мaтpицí Àmax = m. 1ндете узгодже ^cri знaxoдимo зa виpaзoм

^max — m

а

m -1

(5)

Отpимaнe знaчeння а пopíвнюeмo íз cepeднíм знaчeнням шдегоу pa^ дoмíзaцíï y для витдгавим чинoм гeнepoвaнoï мшжини мaтpиць riei' ж poз-

а

мípнocтí, щo i мaтpиця пopíвнянь ß = —. Для шдегоу y пoбyдoвaнo тaбл. 1.

Y

Табл. 1.1ндекс раидомпаци

m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 16

Y 0 0 0,58 0,9 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 1,51 1,56 1,60

Ha величину ^ефоденга yзгoджeнocтí ß нaклaдaютьcя yмoви

< 0,1 - хорошe узгоджeння ß = \ < 0,2 - зaдовiльнe узгоджeння > 0,2 - погаж узгоджeння

Якшр ß > 0,2, то пepeглянyти cиcтeмy мípкyвaнь i знoвy

oцíнити ïï узгоджешеть.

У po6o^ мeтoд aнaлíзy iepapxrn зacтocoвaнo для вибopy oптимaльнoгo тexнíчнoгo píшeння нa cтaдíï poзpoблeння кoнcтpyктopcькoï дoкyмeнтaцíï тexнíчнoï пpoпoзицíï paдíoeлeктpoннoгo зacoбy, кoли були cфopмyльoвaнí тa зaпpoпoнoвaнí дo poзглядy чoтиpи мoжливиx вapíaнти (А, В, С, D) кoнcтpyк-тopcькиx prnem. Bapiaffrn poзpíзнялиcь мíж coбoю як пoбyдoвoю cтpyктyp-нж тa фyнкцíoнaльниx eлeктpичниx cxeм, тaк i кoмпoнyвaнням paдíoeлeк-тpoнниx мoдyлíв в yнíфíкoвaниx кoнcтpyктивax píзниx тишв тa типopoзмípíв.

З бaгaтьox вимoг тexнíчнoгo зaвдaння нa пpoeктyвaння як нaйвaжливí-шí ^mepri бyлo вибpaнo тадшшеть, тexнoлoгíчнícть тa фyнкцíoнaльнy cклaднícть. Дoдaткoвим мoтивoм вибopy caмe цж ^ш^пв бyлa мoжливícть ïx кíлькícнoï oцíнки нa тaкíй paннíй cтaдíï пpoeктyвaння. Свoeю чepгoю, тадшшеть, як кoмплeкcний ^rneprn, фopмyeтьcя бeзвíдмoвнícтю, дoвгoвíчнíc-тю i peмoнтoздaтнícтю, a тexнoлoгíчнícть дифepeнцíювaлacь нa кoнcтpyк-цшну, виpoбничy тa eкcплyaтaцíйнy. IepapxTO ^^epii^ якocтí вapíaнтíв тex-шч^го píшeння зoбpaжeнo нa pиcyнкy.

ул V • •■■ • • • • •

Рис. ieрархlя критерив якостг варшнтт техшчного ршення

Обробкою результата експертних ощнок визначена вiдносна важли-вють як локальних критерив нижнього рiвня, так i глобальних критерив верхнього рiвня iерархп, а методом парних порiвнянь встановленi локальнi прiоритети елеменпв iерархп (табл. 2-4).

Надшшсть Безвщмовшсть Довгов1чшсть Ремонтоздатшсть

Безвщмовшсть 1 5 3

Довгов1чшсть 0,2 1 0,2

Ремонтоздатшсть 0,333333333 5 1

Сума 1,533333333 11 4,2

Нормал1защя

Надшшсть Безвщмовшсть Довгов1ч-шсть Ремонтоздат-нiсть Середне М1ра узгодженосп

Безвщмовшсть 0,652173913 0,45454545 0,714285714 0,607 3,237726098

Довгов1чшсть 0,130434783 0,09090909 0,047619048 0,08965 3,030790763

Ремонтоздатшсть 0,217391304 0,45454545 0,238095238 0,30334 3,144777663

шдекс узгодженосп 0,068882421

шдекс рандом1заци 0,58

коефщент узгодженосп 0,118762794

Табл. 3. Приоритет локальних критерив 1з технолог1чност1

Техшчнють Конструкцiйна Виробнича Експлуатацiйна

Конструкцшна 1 0,2 3

Виробнича 5 1 6

Експлуатацiйна 0,333333333 0,1666667 1

Сума 6,333333333 1,3666667 10

Но эмалiзащя

Техшчнють Конструкцшна Виробнича Експлуатацшна Середне Мiра узгодженосп

Конструкцiйна 0,157894737 0,1463415 0,3 0,201412 3,06539197

Виробнича 0,789473684 0,7317073 0,6 0,70706 3,20098039

Експлуатацiйна 0,052631579 0,1219512 0,1 0,091528 3,02103787

iндекс узгодженосп 0,0479017

вдекс рандомiзацil 0,58

коефiцiент узгодженостi 0,08258915

Табл. 4. ÍÍpiopumem глобальних крumepiïe iз зиачущосmi

Знaчyщicть Haдiйнicть Функ. cклaд. Тexнoлoг.

Haдiйнicть 1,00 4,0 3,00

Функ. cклaд. 0,25 1,0 0,33

Тexнoлoг. 0,333333333 3,03030303 1,00

Cyмa 1,583333333 8,03030303 4,33

Ho pмaлiзaцiя

Знaчyшicть Haдiйнicть Функ. cклaд. Тexнoлoг. Cepeднe Mipa yзгoджeнocтi

Haдiйнicть 0,631578947 0,49811321 0,692840647 0,6075109 3,134961358

Функ. cклaд. 0,157894737 0,12452830 0,076212471 0,1195452 3,023914637

Тexнoлoг. 0,210526316 0,37735849 0,230946882 0,2729439 3,069149533

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

шдете yзгoджeнocтi 0,038004255

iндeкc paндoмiзaцiï 0,58

кoeфiцieнт yзгoджeнocтi 0,065524577

^етупним кpoкoм бyлo здышеш пopiвняння вapiaнтiв А, В, С, D зa лoкaльними кpитepiями i з вpaxyвaнням ïx пpиopiтeтy визтачет звaжeнi peйтинги пo нaдiйнocтi тa тexнoлoгiчнocтi (тaбл. 5, 6), a тaкoж пopiвняння вa-piaнтiв ш фyнкцioнaльнiй cклaднocтi (тaбл. V).

Табл. S. Cepedue зважeиe peümumie iз иадiйиосmi

Пoкaзники вaгa А B C D

Бeзвiдмoвнicть 0,60700 0,2633 0,5580 0,1219 0,05689

Дoвгoвiчнicть 0,08965 0,2322 0,0823 0,1511 0,53450

Peмoнтoздaтнicть 0,30334 0,1839 0,2984 0,1292 0,38840

Звaжeнi cepeднi peйтинги 0,236424056 0,4366009 0,126730943 0,200267

Табл. б. Cepedue зважeue peümumie iз meхuологiчuосmi

Пoкaзники вaгa А B C D

Кoнcтpyкцiйнa 0,2014 0,2455 0,2301 0,4483 0,0761

Виpoбничa 0,7071 0,1685 0,0892 0,4224 0,3198

Екcплyaтaцiйнa 0,0915 0,2645 0,2749 0,1279 0,3326

Звaжeнi cepeднi peйтинги 0,1927918 0,1345688 0,40066951 0,27189

Табл. 7. Поpiвuяuuя ваpiаumiв iз фуuкцiоuальuоïскладuосmi

Вapiaнти A B C D

A 1,0 0,5 1,0 2

B 2,0 1,0 0,5 1

C 1,0 2,0 1,0 3

D 0,5 1,0 0,333333 1

Cyмa 4,5 4,5 2,833333 7

íopмaлiзaцiя

Вapiaнти A B C D Cepeднe Mipa yзгoджeнocтi

A 0,222222 0,111111 0,352941 0,285714 0,242997 4,219020173

B 0,444444 0,222222 0,176471 0,142857 0,246499 4,308238636

C 0,222222 0,444444 0,352941 0,428571 0,362045 4,263056093

D 0,111111 0,222222 0,117647 0,142857 0,148459 4,291666667

шдете yзгoджeнocтi 0,090165131

шдете paндoмiзaцiï 0,9

шефщент yзгoджeнocтi 0,100183479

З наведених таблиць можна ощнити, який з варiантiв, за яким iз критерий мае перевагу над шшими. Так, з точки зору надшносп iстотно кращим е варiант В, а з погляду технолопчносп та функщонально! складностi перевагу мае варiант С.

Табл. 8. Середне зважене рейтинг1в

Критерп Вага A B C D

Надшшсть 0,3678 0,2364 0,4366 0,1267 0,2002

Функ. склад. 0,2996 0,2430 0,2464 0,3620 0,1485

Технолог. 0,3326 0,1928 0,1346 0,4007 0,2719

Середне зважене рейтинпв 0,223876 0,27917088 0,2883283 0,2085581

Завершальною операщею е визначення середнiх зважених рейтингiв з врахуванням прюритета глобальних критерпв (табл. 8), яке показало, що найкращим треба вважати варiант С з найбшьшим значенням середнього рейтингу. Саме цей варiант був прийнятий за основу для подальшого проек-тування радюелектронного засобу.

Таким чином, впровадження методу аналiзу iерархiй дасть змогу вирь шувати задачу вибору найкращого технiчного рiшення з деяко! кшькосп можливих варiантiв за наявностi багатьох критерпв оцiнки якостi цих варiан-тiв у процесi проектування нових виробiв.

Л1тература

1. Саати Т.Л. Принятие решений : метод анализа иерархий / Т.Л. Саати. - М. : Изд-во "Радио и связь", 1989. - 316 с.

Янгурский К.И., Атаманова И.В., Фаст В.М. Методика принятия оптимального технического решения в условиях многокритериальной задачи

Решена задача принятия оптимального решения на стадии разработки конструкторской документации технического предложения с использованием метода анализа иерархий Т. Саати.

Ключевые слова: индекс рандомизации, локальные критерии по надежности, локальные критерии по технологичности, глобальные критерии по значимости, рейтинг по технологичности, функциональная сложность.

Yangurskiy K.I., Atamanova I.V., Fast V.M. A method of acceptance of optimum technical decision is in the conditions of multicriterion task

In the article the task of acceptance of optimum decision decides on the stage of development of designer document of technical suggestion with the use of method of analysis of hierarchies of T. Saati.

Keywords: index of randomization, local criteria from reliability, local criteria from technologicalness, global criteria from meaningfulness, rating from technologicalness, functional complication.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.