CC BY
51
ISSN 0321-2653 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН._ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2018. № 3
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2018. № 3
УДК 004.021 DOI: 10.17213/0321-2653-2018-3-11-19
АЛГОРИТМ И МЕТОДЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОСТИ РЕСУРСОВ НА КРУПНОМ ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ
© 2018 г. В.В. Коваленко1, А.Н. Иванченко2
1АО «Невинномысский Азот», г. Невинномысск, Россия, 2Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия
ALGORITHM AND METHODS OF INFORMATION DECISION SUPPORT SYSTEM IN CONDITIONS OF LIMITED RESOURCES AT A LARGE
INDUSTRIAL ENTERPRISE
V.V. Kovalenko1, A.N. Ivanchenko2
JSC «Nevinnomyssky Azot», Nevinnomyssk, Russia, 2Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia
Коваленко Валерия Владимировна - нач. производственно-диспетчерского бюро АО «Невинномысский Азот», г. Невинномысск, Россия. E-mail: [email protected]
Иванченко Александр Николаевич - канд. техн. наук, профессор, кафедра «Программное обеспечение вычислительной техники», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: [email protected]
Kovalenko Valeriуa Vladimirovna - head of Production-Dispatch bureau, JSC «Nevinnomyssky Azot», Nevinnomyssk, Russia. Email: valeria.v.kovalenko @gmail .com
Ivanchenko Alexander Nikolaevich - Candidate of Technical Sciences, professor, department «Software Computer Engineering», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: [email protected]
Предложен алгоритм и методы информационной поддержки принятия решений в условиях ограниченности ресурсов крупного промышленного предприятия на примере разработки и выбора мероприятий, направленных на улучшение состояния охраны труда, промышленной безопасности и экологии (ОТ, ПБиЭ) в производстве минеральных удобрений. Алгоритм предполагает оценку опасностей специализированными/экспертными организациями с использованием её результатов, а также информации о промышленном объекте в качестве информационной поддержки при принятии решений на всех этапах/ступенях проведения оценки опасностей работниками предприятия. В алгоритме предусмотрено проведение многоступенчатого опроса персонала ключевых структурных уровней цеха и предприятия, с последующим принятием решения менеджментом организации.
Для опроса работников цеха разработана форма анкеты, предусматривающая ранжирование альтернатив (факторов опасности) и внесение соответствующих рекомендаций/предложений. Обработка результатов оценки проводится по двум принятым в организации показателям (факторы опасности и рабочие места) с использованием набора научно обоснованных методов, в том числе метод медианных рангов, оценка согласованности мнений, оценка компетентности экспертов, метод Дельфи.
Ключевые слова: система поддержки принятия решений (СППР); экспертный опрос; групповая оценка; принятие решений; медиана Кемени; компетентность экспертов; согласованность мнений; метод Дельфи.
The algorithm and methods of information decision support system in conditions of limited resources at a large industrial enterprise are proposed in the article. It is suggested by an example of design and selection of measures aimed at improving the state of health, safety and environmental (HSE) protection in the mineral fertilizer production enterprise. The algorithm involves a hazards assessment by specialized/expert organizations with the further use of its results, as well as an information on the industrial facility as information support for decision-making at all stages/steps of a hazards assessment by enterprise employees. The algorithm provides for
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2018. No 3
a multistage survey ofpersonnel at key structural levels of the workshop and the enterprise, with the subsequent organization management decision-making.
For the shop workers survey, a questionnaire form has been developed that provides for the alternatives ranking (hazard factors) and an offering of appropriate recommendations/ proposals. Evaluation results are processed according to two indicators accepted in the organization (hazard factors and workplaces) using a set of science-based approaches, including median rankings method (Kemeni distance), assessing the consistency of opinions, experts' competence, Delphi method.
Keywords: decision support system (DSS); expert survey; group assessment; decision-making; Kemeny ranking; experts' competency; consensus assessment; Delphi method.
Введение
Сложность задач, возникающих в управленческой деятельности на крупных промышленных предприятиях, обусловливает необходимость информационной поддержки при их решении. Большой объём производственных данных, значительное количество участников и уровней управления в условиях ограниченности ресурсов приводят к снижению производительности, обоснованности и правильности действий лиц, принимающих решения [1]. При этом для большинства крупных отечественных промышленных предприятий характерны проблемы низкой степени формализации информации, отсутствие современных технологий её сбора, хранения и обработки. В этих условиях особенно актуальными являются научно-практические исследования, направленные на разработку и практическое использование систем информационной поддержки принятия решений (СППР).
Для проведения исследования проблем разработки алгоритмов и методов принятия решений выбрано одно из наиболее важных и одновременно уязвимых направлений на промышленных предприятиях в стране - обеспечение безопасности населения, имущества, окружающей среды. Работа выполнена на базе одного из крупнейших российских предприятий по производству минеральных удобрений АО «Невинно-мысский Азот» с численностью собственного персонала более 3000 человек. Предприятие является опасным производственным объектом в соответствии с Федеральным законом №116-ФЗ.
По результатам изучения существующего порядка работы с информацией в области охраны труда, промышленной безопасности и экологии (ОТ, ПБиЭ) на исследуемом объекте выявлен ряд проблем, для решения которых предложена модель системы информационной поддержки принятия решений [2]. Актуальность исследования, описание модели, а также обоснование выбора объекта для её апробации приведены в предыдущих публикациях авторов [3].
СППР реализована на примере оценки опасностей в области ОТ, ПБиЭ и предусматривает разработку и выбор мероприятий, направленных на улучшение состояния ОТ, ПБиЭ, с использованием рационального набора объективных критериев, оценки специализированными организациями (внешняя оценка) и многоступенчатого опроса рабочих по каждому рабочему месту (внутренняя/экспертная оценка). Настоящая работа посвящена описанию соответствующего алгоритма и методов сбора, обработки данных и поддержки принятия решений.
1. Алгоритм сбора, обработки
и поддержки принятия решений
Для реализации предложенной модели СППР разработан алгоритм в соответствии с требованиями к алгоритмам по ГОСТ 19.701-90 [4], блок-схема которого приведена на рис. 1 и для удобства восприятия разделена на блоки, соответствующие принятым в структурно-функциональной модели [3].
Системообразующим компонентом является база данных одного из основных технологических цехов предприятия, которая должна быть внесена в систему до проведения сбора и обработки результатов оценки. Исходные данные о цехе используются в качестве информационной поддержки при принятии решений, а также при приоритезации в масштабах предприятия мероприятий, предложенных в результате оценки опасностей подразделения.
База данных цеха содержит:
- показатели опасности цеха: класс опасности промышленной безопасности опасных производственных объектов, категория помещения / категория наружной установки, классификация взрывоопасных и пожароопасных зон;
- количество несчастных случаев с распределением по факторам опасности;
- базу данных оборудования, структурированную по географическому (технологическому) и функциональному признакам в соответствии с Регламентом цеха.
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2018. No 3
^Перечень рабочих мест цеха, количество смен количество экспертов 2-го уровня
Блок Ъ\ Внешняя оценка опасностей цеха
исходных
Блок Ъ2 Внутренняя оценка опасностей цеха
Блок Ъ21
Экспертный опрос рабочих по каждому рабочему месту
Блок Ъц Внесение результатов опроса рабочих в СППР
Блок Ъгз Обработка результатов опроса
Блок Ъ24
Экспертный опрос начальников смены
Блок Ъ25 Обработка результатов опроса
Блок Ъ26
Экспертный опрос ЛООР, выбор мероприятий
Блок Ъ27 Согласование
мероприятий
для реализации
[Реестр опасности рабочих мест Реестр опасности факторов опасности
Проведение опрос экспертов 1-уровня с помощью Л иегов оценки
кзтегори и рэ опасности н пр.
рудова мня
Ранжирование факторов опасности Предложения по трем наиболее опасным факторам опасности
Проверка и внесение результатов ранжирования альтернатив экспертов 1-го уровня в СППР
Определение группового мнения экспертов 1-го уровня
Определение согласованности мнений экспертов 1-го уровня
Результаты ранжирования факторов опасности
Результаты ранжирования факторов опасности
Уведомление эксперта 2-го уровня о недостаточной согласованности
Уведомление эксперта 2-го уровня о достаточной согласованности
Ранжирование факторов опасности и рабочих мест Формирование предложений по трём наиболее опасным факторам опасности и трём наиболее опасным рабочим местам
Оценка компетентности экспертов 2-го уровня
Ж
Определение группового мнения экспертов 2-го уровня
т
Определение согласованности мнений экспертов 2-го уровня
Результаты ранжирования факторов опасности Результаты ранжирования рабочих мест
Три наиболее опасных фактора опасности; Три наиболее опасных рабочих места; Мероприятия, направленные на улучшение состояния ОТ, ПБиЭ
^ конец ^
Рис. 1. Блок-схема алгоритма сбора, обработки данных и поддержки принятия решений / Fig. 1. Flowchart of data collection, data processing and decision-making support
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2018. No 3
Блок Ъь Внешняя оценка опасностей цеха.
Для получения информации об опасностях в цехе с использованием базы знаний широкого профиля проводится соответствующая (внешняя) оценка специализированными организациями. Предполагается проведение периодической оценки раз в пять лет или после проведения существенных реконструкций/модернизаций цеха. Результаты оценки вносятся в систему и, наряду с исходными данными о цехе, используются в качестве исходной информационной поддержки при принятии решений.
Блок Ъг. Внутренняя оценка опасностей цеха. Данный блок предполагает проведение внутренней оценки опасностей путём многоступенчатого опроса работников предприятия с применением информационной поддержки принятия решений на каждом этапе/ступени (рис. 1, этапы 621-627). Поэтапное описание порядка проведения опроса изложено в работе [3]. Ниже рассмотрены методы сбора и обработки результатов оценки в соответствии с предложенным алгоритмом.
2. Методы сбора и обработки данных
Оценка опасностей цеха проводится по двум принятым на предприятии показателям: факторы опасности и рабочие места.
На предприятии утверждён Перечень факторов опасности по четырём направлениям: охрана труда, промышленная безопасность, экология и пожарная безопасность, с соответствующим распределением каждого направления по факторам опасности (всего 18 факторов опасности).
Количество и наименование рабочих мест зависит от организационной структуры подразделения. В исследуемом цехе 2 штатные единицы начальника смены и 30 штатных единиц рабочих. При полной укомплектованности отделений четырех смен в оценке участвуют 120 рабочих и 8 начальников смен. Перечень рабочих мест и факторов опасности приведены в предыдущих публикациях авторов [3].
Для сбора и обработки обозначенного выше количества информации, связанной с обеспечением поддержки принятия решений, используется ряд математических научно обоснованных методов. Последовательность и порядок взаимодействия используемых методов схематически представлены на рис. 2.
2.1. Опрос экспертов 1-го уровня (рабочие смен) В рамках исследования для опроса рабочих цеха (эксперты 1 -го уровня) разработана форма анкеты на бумажном носителе - Лист оценки опасностей.
В первой части анкеты (рис. 3, а) используется метод нестрогого ранжирования альтернатив, в соответствии с которым эксперту в процессе обхода оборудования по рабочему месту необходимо упорядочить альтернативы с точки зрения их опасности, с соответствующим присвоением ранга каждой альтернативе из предложенных вариантов градации. Экспертам необходимо указать три наиболее опасных / критичных фактора, четыре фактора средней опасности и остальным факторам присвоить низкий уровень опасности.
Рис. 2. Методы сбора и обработки данных / Fig. 2. Data collection and processing methods
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2018. No 3
Факторы опасности расположены в порядке убывания их опасности по результатам внешней оценки специализированными организациями, являясь таким образом первичной информационной поддержкой для экспертов 1 -го уровня при проведении оценки. В правой части Листа представлены описания/пояснения факторов опасности для помощи экспертам в оценке.
Во второй части анкеты (рис. 3, б) предлагается открытый вопрос, в котором необходимо описать рекомендации/предложения, направленные на улучшение состояния ОТ, ПБиЭ по указанным ими трем наиболее опасным факторам опасности, с указанием расположения объекта/оборудования из базы данных цеха.
2.2. Обработка результатов опроса экспертов 1-го уровня
Результаты анкетирования проверяются непосредственным руководителем рабочих смены - начальником соответствующей смены (эксперт 2-го уровня) и, при заполнении анкет в соответствии с установленными требованиям, вносятся им в СППР. Системой производится обработка результатов путём определения группового мнения и согласованности мнений экспертов 1-го уровня.
2.2.1. Расчёт групповой оценки
Поскольку при экспертном опросе используется ранжировка, т.е. отношение линейного порядка, то для поиска согласованного решения экспертов 1 -го уровня применён метод построения обобщённой ранжировки, наилучшим образом согласующейся с результатами индивидуальных оценок, основанный на расчёте меры близости на отношениях линейного порядка -метод медианных рангов (медианы Кемени).
Медиана Кемени является одним из наиболее эффективных методов получения агрегированного мнения экспертов и обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами (удовлетворяет принципу Кондорсе, условиям 2-5 Эрроу, не приводит к парадоксу Кондорсе, учитывает все мнения и пр.) [5 - 7]. Метод достаточно устойчив к незначительному изменению состава экспертов, что является особенно важным в условиях текучести кадров действующего предприятия. Существует более ста алгоритмов вычисления медианы Кемени, выбор зависит от количества альтернатив, что напрямую влияет на производительность, время и трудоёмкость расчёта. Далее описан принятый в работе эвристический алгоритм [5, 8, 9].
Лист оценки рисков (опасностей) /
Подраздег Ра6очееи<
№ Парапетр.фактор для оценки (вид опасности) Уровень критичности/приоритета (опасности/риска) выявленных Поисненига'рэс!
1 (высокий) I г (средний} I 3 (низкий) 3 фактора 4 фактора 12 фгкторов \
1 1 Охрана труаа ]
~~ Пример заполнения V
Работы на в ысоте огра?щения плои/
1.2 Перемещение переходные ппо/ лотки, канализа/
1.3. Химические вещества пропуски, проли!
1.4 Эпекг ро безо па сность защитное заземл оголенные прово\
1.5. Термические воздействия изоляция трубопр)
ИГ Затопление стоки в приямки /
1.7. Транспорт дорожные знаюУ ночью и вечерг
1.8. Условия труда температура и| движущихся, ВЦ
I 2 Экология
21. Стоки в канализацию пропуски, просып
22. Выбросы в атмосферу не ге рмети ч но сть1
23. Отходы место хранения/
3 Промышленная безопасность
3.1. Технологическое оборудование свищи, коррозЛ очередных техн\ пружинные предо, соединениях: опо,1
3.2 Эл ею ро об оруд о в а ние заземление, обру направление в у жидкостей на 1[ наименование\
3.3. ПАЗиС наличие и цепс\ поврездения кэб.
3.4. Здания и сооружения строительные и о) трубопроводы, от/
3.5. Подъемные сооружения искр оо бразов ан/ съемные грузо/
3.6. Транспорт тормозная сис[ дефекты колес!
4 Пожарная безопасность огнетушители, г\ поиеротушенияд лестничные плои освещения, скруэ лестницам и по/
Предложения по ОТ, ПБиЭ:
Рекомендэции.'псхелэния, напрввлс ы с пере-иен наиболее
4 охрены труда, промышленной безе паск о ел
Порядковый номер наиболее опасного фактора, для снижения злияния которого указан-предп ожение'
Со гласовано {предложен ия перенесены в электронный Журнал): Начал ьн ж смены:
{МО 4ашп9) (Дата
Принял (данные Листа оценки учтены при приведении п ро-цед/ ры оценки риеэтв цеха):
(И о Od 'л- XV я:
а б
Рис. 3. Форма листа оценки экспертов 1-го уровня (анкета): а - первая часть анкеты; б -/ Fig. 3. The form of 1st level experts evaluation list (questionnaire): а - first part of questionnaire; б -
вторая часть анкеты second part of questionnaire
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE.
2018. No 3
Результат ранжировки каждого эксперта может быть представлен в виде упорядоченных альтернатив - от наиболее опасного к наименее опасному фактору
Pv =
\а" у
где Pv - отношение линейного порядка (ранжирование) на множестве альтернатив A = {ai,...,an}, ai.an - оценки, присвоенные экспертом соответствующей альтернативе (фактору опасности), n = 18 - количество факторов опасности, ve{ 1, ... m}, m - количество экспертов.
В качестве примера в табл. 1 приведены результаты оценки факторов опасности на рабочем месте аппаратчика гранулирования цеха (выборочно, учитывая громоздкость таблицы).
Таблица 1 / Table 1 Результаты оценки альтернатив аппаратчиком гранулирования / Alternatives evaluation results by the granulation operator
№ альтернативы Наименование альтернативы Оценка опасности
ai Работы на высоте 1 (высокий)
ai Перемещение 2 (средний)
аз Химические вещества 1 (высокий)
ai8 Пожарная безопасность 3 (низкий)
После проведения оценки результат ранжировки Ру каждого эксперта представляется в
виде матрицы
p (v)
парных сравнений, элемен-
ты которой определяются следующим образом:
p (v) =
1, если а > aj ; О, если at ~ а • ; -1, если а < aj,
где г и ] - номера сравниваемых альтернатив; аг > а] - означает, что альтернатива аг важнее/опаснее альтернативы а]; аг ~ а] - означает, что альтернативы аг и а] равно важны/одинаково опасны; аг < а] - означает, что альтернатива а] важнее/опаснее альтернативы аг.
В табл. 2 приведена матрица парных сравнений, соответствующая результатам оценки альтернатив, указанных в табл. 1.
Таблица 2 / Table 2 Матрица парных сравнений оценки альтернатив аппаратчиком гранулирования / Pairwise comparisons matrix of the alternatives evaluation by the granulation operator
№ ai ai a3 ai8
ai 0 i 0 i
ai - i 0 - i i
аз 0 i 0 i
ai8 - i - i - i 0
Аналогичным образом формируются матрицы парных сравнений для оценок всех экспертов, участвующих в опросе, после чего для определения мер близости используется матрица потерь Я = \гЛ, каждый элемент которой опреде-
ляется как
Гу =2 dy (P, Pv ) ;
v=1
dy ( P, Pv ) =
0, если p(v) = 1;
1, если
и
» -
= 0;
2, если p () = -1,
y
(v )
где Р - произвольная ранжировка, которой соот-
ветствует матрица
c ру=1; dij - мера близо-
сти между альтернативами аг и а].
Таким образом, обобщенная ранжировка, наилучшим образом согласующаяся с ранжировками экспертов, - медиана Кемени М*:
т
М (/},..., Рт)=а^шш2(Р, ).
V=1
Далее производится построчное суммирование значений элементов матрицы потерь, и альтернатива с минимальным значением суммы строки становится первой в искомой ранжировке. После вычёркивания из матрицы строки и столбца данной альтернативы действие повторяется к раз до тех пор, пока все альтернативы не будут упорядочены. Полученная ранжировка проверяется на соответствие соотношения
г¥к+х - \+хк , к = п - 1 п - 2, - 1 и после перестановок (при необходимости) получается результирующая ранжировка, являющаяся медианой для множества ранжировок экспертов 1-го уровня.
Матрицы парных сравнений для оценок всех экспертов 1 -го уровня, участвующих в опросе (30 человек), и матрица потерь не приводятся из-за громоздкости данных.
у
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE.
2018. No 3
2.2.2. Оценка согласованности мнений
Для измерения согласованности оценок экспертов используется дисперсионный коэффициент конкордации с соответствующей оценкой значимости по критерию хи-квадрат. Предварительно ранжировка стандартизируется в соответствии с процедурой стандартизированного ранга. Порядок стандартизации ранжировки и вычисления коэффициента конкордации не приведены ввиду тривиальности их выполнения [9, 10].
Учитывая, что коэффициент конкордации представляет собой отношение оценки дисперсии к максимальному значению этой оценки, его величина изменяется от 0 до 1. При коэффициенте конкордации, равном единице, необходимо осторожно пользоваться результатами оценки из-за высокой вероятности сговора между опрошенными экспертами. Считается, что при Ж более 0,5 выводы можно считать согласованными [11]. В случае, если значение коэффициента кон-кордации низко, для решения задачи снижения разбросанности оценок используется широко известный метод Дельфи [9], при котором эксперт 2-го уровня сообщает результаты обработки экспертам 1 -го уровня и, если оценка рабочего сильно отклоняется от среднего значения, то ему предлагается аргументировать своё мнение и/или внести изменения в оценки. Одним из главных условий метода является анонимность ответов для рабочих, что особенно актуально в производственных условиях.
2.3. Опрос экспертов 2-го уровня
Результаты обработки опроса экспертов 1-го уровня представляются начальнику соответствующей смены (далее эксперт 2-го уровня) в качестве информационной поддержки принятия решения, наряду с внешней оценкой специализированными организациями.
В условиях ограниченности временных ресурсов, эксперты 2-го уровня проводят частичное упорядочивание альтернатив, при котором производится выбор только трёх наиболее опасных рабочих мест и трёх наиболее серьёзных фактора опасности. Остальные альтернативы не ранжируются, что, с одной стороны, упрощает процесс оценки для экспертов, но представляет определённые трудности для аналитика при обработке оценок. По выбранным альтернативам эксперт 2-го уровня предлагает соответствующие рекомендации / предложения, направленные на улучшение состояния ОТ, ПБиЭ.
2.4. Обработка результатов опроса экспертов 2-го уровня
2.4.1. Оценка компетентности
Потребность в оценке и учёте компетентности экспертов возникает на этапе оценки опасностей экспертами 2-го уровня, которые в силу занимаемых должностей должны обладать достаточным опытом и квалификацией. Тем не менее на суждение экспертов могут влиять как объективные (наличие опыта, знаний), так и субъективные факторы (отношение к экспертизе, конформизм, коллективизм и пр.). В СППР применён метод оценки компетентности экспертов 2-го уровня лицом, ответственным за оценку рисков в цехе (далее - эксперт 3-го уровня) в баллах Вг в диапазоне от 1 до 5, где 1 - очень низкая компетентность, 5 - очень высокая компетентность. Весовой коэффициент qv компетентности у-го эксперта используется при расчёте групповой оценки [9].
2.4.2. Расчёт групповой оценки
Для определения группового мнения экспертов 2-го уровня, учитывая наличие несравни-ваемых альтернатив, а также необходимость учёта их компетентности, алгоритм отыскания медианы Кемени для отношений частичного порядка необходимо модифицировать [8, 12]. Элементы рассматриваемых отношений
Pv =
p (v }
определяются следующим образом:
p (v) =
1, если а1 > а у; О, если а1 ~ а; -1, если а1 < ау, 6, если а1 и ау несравнимы,
где 6 - элемент, отображающий информацию о несравнимости альтернатив.
Далее определяется матрица потерь
Я = У по формуле
m
rj =Ё Vvdij (P Pv ) > v=1
где qv - весовой коэффициент компетентности у-го эксперта.
Мера близости ранжировок экспертов определяется следующим образом:
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2018. No 3
dy (P, Pv ) =
0, если py ' = 1;
V
1, если p(v) = 0; 2, если p
i]
w, если pv = 9
(v) _ 1 у
,(v) _ ,
У
(v) = i.
У
(v)
V
(V )
где ^ - мера, характеризующая отношение рЦ ',
может быть принята как частота выбора одной из альтернатив, степень сходства между альтернативами. В данной работе w принята равной 0,5.
Дальнейший алгоритм отыскания медианы Кемени аналогичен описанному в разделе 2.2.1. Оценка согласованности мнений экспертов 2-го уровня проводится аналогично описанной в разделе 2.2.2, с использованием при необходимости метода Дельфи для повышения степени согласованности мнений.
Аналогичным образом обрабатываются результаты опроса экспертов по рабочим местам. Таким образом, результатом расчёта групповой оценки экспертов 2-го уровня являются три наиболее опасных фактора опасности и три наиболее опасных рабочих места.
2.5. Опрос эксперта 3-го уровня
Экспертом 3-го уровня (лицом, ответственным за оценку рисков в цехе) назначается инженерно-технический работник, из числа наиболее квалифицированных и опытных работников цеха.
С учётом внешней оценки, а также группового мнения экспертов 1-го и 2-го уровня, эксперт 3-го уровня выбирает по степени опасности три наиболее опасных рабочих места, три наиболее опасных фактора опасности в цехе, используя строгую ранжировку, и формирует мероприятия по цеху, направленные на улучшение состояния ОТ, ПБиЭ, по выбранным факторам опасности и рабочим местам.
Результаты анкетирования работников представляются в виде Итогового листа оценки опасностей и, после электронного согласования начальником цеха, автоматически направляются на согласование ЛПР (начальник Управления ОТиПБ предприятия). После согласования мероприятия регистрируются в электронной системе для их планирования и выполнения в установленном на предприятии порядке.
3. Заключение
Предложен алгоритм и методы информационной поддержки принятия решений, позво-
ляющий провести многоступенчатый экспертный опрос работников всех структурных уровней предприятия с учётом технической информации о цехе, внешней оценки специализированными организациями, а также внутренней оценки предыдущего этапа/ступени.
Для поиска группового мнения экспертов 1-го и 2-го уровня (рабочие цеха, начальники смен цеха) применён метод медианных рангов, что позволяет получить обобщённые ранжировки, наилучшим образом согласующиеся с результатами индивидуальных оценок экспертов. Для обработки мнений экспертов 2-го уровня метод модифицирован с учётом оценки компетентности экспертов.
Измерение согласованности оценок экспертов проводится с использованием дисперсионного коэффициента конкордации, с предварительным проведением стандартизации ранжировки. В случае, если значение коэффициента конкордации низко, для решения задачи снижения разбросанности оценок используется метод Дельфи.
Описание программной реализации, апробации предложенной модели, алгоритма и методов, а также оценка эффективности внедрения системы являются предметом следующих публикаций.
Литература
1. An Investigation and Analysis of Information Overload in Manager's Work. // Scientific Research. 2011. № 3. С. 49 - 52.
2. Иванченко А.Н., Коваленко В.В. Система информационной поддержки принятия решений при управлении рисками по ОТ, ПБиЭ на предприятии по производству минеральных удобрений // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2017. № 3. С. 112 - 120.
3. Коваленко В.В., Иванченко А.Н. Модель системы информационной поддержки принятия решений в условиях ограниченности ресурсов на крупном промышленном предприятии // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2018. № 2. С. 33 - 39.
4. ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85). Схемы алгоритмов, программ, данных и систем.
5. Betzler N., Fellows M., etc. Fixed-parameter algorithms for Kemeny rankings // Journal of Mathematical Economics. 2009. № 410. P. 4554 - 4570.
6. D'Ambrosio A., Mazzeo G., etc. Accurate algorithms for identifying the median ranking when dealing with weak and partial ranking under Kemeny axiomatic approach // European Journal of Operation Research. 2016. № 249/2. P. 667 - 676.
7. Ali A., Meila M. Experiments with Kemeny ranking: What works when? // Mathematical Social Sciences. 2012. № 64/1. P. 28 - 40.
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2018. No 3
8. Литвак Б.Г. Экспертная информация: методы получения и анализа: монография; 2-е изд., стер. М-во образования и науки РФ, М.: Исслед. центр проблем качества подгот. специалистов, 2009. 223 с.
9. Системы поддержки принятия решений: учебник и практикум для бакалавриата и магистратуры / под ред. В.Г. Халина, Г.В. Черновой. М.: Юрайт, 2017. 494 с.
10. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики: учебник; 5-е изд., перераб. и доп. М: Финансы и статистика, 2004. 656 с.
11. Акимов В.А. [и др.]. Надежность технических систем и техногенный риск. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2002. 368 с.
12. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Главная редакция физ.-мат. литературы, 1974. 256 с.
References
1. An Investigation and Analysis of Information Overload in Manager's Work, Scientific Research, 2011, no. 3, pp. 49-52. (In Russ.)
2. Ivanchenko A.N., Kovalenko V.V. Sistema informatsionnoi podderzhki prinyatiya reshenii pri upravlenii riskami po OT, PBiE na predpriyatii po proizvodstvu mineral'nykh udobrenii [Information support system for decision-making in risk management for HSE, PBiE at the enterprise for the production of mineral fertilizers]. Izv. Vuzov. Sev.-Kavk. region. Techn.nauki, 2017, no. 3, pp. 112 - 120. (In Russ.)
3. Kovalenko V.V., Ivanchenko A.N. Model' sistemy informatsionnoi podderzhki prinyatiya reshenii v usloviyakh ogranichennosti resursov na krupnom promyshlennom predpriyatii [Model of the information support system for decision-making in conditions of limited resources at a large industrial enterprise ]. Izv. Vuzov. Sev.-Kavk. region. Techn.nauki, 2018, no.2, pp. 33 - 39. (In Russ).
4. GOST 19.701-90 (ISO 5807-85). Skhemy algoritmov, programm, dannykh i system [State Standart 19.701-90 (ISO 5807-85). Schemes of algorithms, programs, data and systems].
5. Betzler N., Fellows M., etc. Fixed-parameter algorithms for Kemeny rankings. Journal of Mathematical Economics, 2009, no. 410, pp. 4554 - 4570.
6. D'Ambrosio A., Mazzeo G., etc. Accurate algorithms for identifying the median ranking when dealing with weak and partial ranking under Kemeny axiomatic approach. European Journal of Operation Research, 2016, no. 249/2, pp. 667 - 676.
7. Ali A., Meila M. Experiments with Kemeny ranking: What works when? Mathematical Social Sciences, 2012, no. 64/1, pp. 28-40.
8. Litvak B.G. Ekspertnaya informatsiya: metody polucheniya i analiza [Expert information: methods of obtaining and analysis]. Moscow: Issled. tsentr problem kachestva podgot. spetsialistov, 2009, 223 p.
9. Khalin V.G., Chernova G.V. Sistemy podderzhki prinyatiya reshenii: uchebnik i praktikum dlya bakalavriata i magistratury [Decision support systems: a textbook and a workshop for undergraduate and graduate students]. Moscow: Publ. Yurait, 2017, 494 p.
10. Eliseeva I.I., Yuzbashev M.M. Obshchaya teoriya statistiki: Uchebnik [General Theory of Statistics: A Textbook]. Moscow: Finansy i statistika, 2004, 656 p.
11. Akimov V.A. et al. Nadezhnost' tekhnicheskikh sistem i tekhnogennyi risk [Reliability of technical systems and technogenic risk]. Moscow: ZAO FID «Delovoi ekspress», 2002, 368 p.
12. Mirkin B.G. Problema gruppovogo vybora [The problem of group selection]. Moscow: Publ. "Nauka", Glavnaya redaktsiya fiz.-mat. literatury, 1974, 256 p.
Поступила в редакцию /Received 26 июня 2018 г. / June 26, 2018
