CC BY
18
4. Кушнир Д.Д., Сенюк А.А., Иванова И.Г. Пути повышения эффективности конкурентной и промышленной политики // Экономический вестник Южного федерального округа. - 2010. - № 10. - С. 93-97.
5. Иванова И.Г., Загорулько М.В., Писарев В.С. Особенности российской модели корпоративного управления // В сборнике: Экономию-право -вые проблемы устойчивого развития отраслей и предприятий. Сборник научных трудов по материалам II международной научно-практической конференции. - 2016. - С. 50-55.
ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАШИН И АГРЕГАТОВ
© Игнатьев В.М.1
Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации,
г. Новочеркасск
В статье описывается построение системы показателей для выбора машин и агрегатов. Рассматриваются построение критериев выбора машин и упорядочение показателей по степени их влияния на эту систему. Упорядочение показателей и выбор машины проводится с помощью метода главных компонент, с использованием методов корреляционного и регрессионного анализов. Отобранные показатели позволяют проводить сравнение машин и определять из них наиболее значимые. На основе отобранных показателей строятся эффективные модели выбора.
Ключевые слова показатели машин, метод главных компонент, регрессия, ковариация, выбор, упорядочение, модели, значимость, остатки.
Любая машина или агрегат характеризуется рядом показателей, на которые оказывают влияние назначение, производительность, стоимости приобретения или аренды, экономические эксплуатационные параметры, надежность, ремонтопригодность, эргономичность и прочие факторы различной природы. Общую систему показателей можно разбить на следующие группы [1]:
- показатели назначения;
- показатели надежности;
- экономические показатели;
- эстетические показатели;
- системные показатели;
- показатели технологичности;
1 Ведущий научный сотрудник отдела Прогнозирования развития мелиоративной отрасли, кандидат технических наук, доцент.
- эргономические показатели;
- показатели стандартизации;
- патентно-правовые показатели;
- критические показатели.
Но не все группы показателей представляют интерес для лица, проводящего выбор машины [2]. Некоторые показатели не важны при рассмотрении системы и поэтому их можно упустить. Некоторые показатели мало варьируемы или неизменны, поэтому они не представляют интереса при выборе машины. Управление качеством основное внимание уделяет количественным показателям, которые имеют наибольшее значение вариации [1]. Под вариацией понимают такие статистические показатели, как дисперсию и среднеквадратичное отклонение.
К основным показателям оценки эффективности дождевальных машин относятся: мощность (М), кВт-час; расход энергии полива (Я), кВт-час/га; энергоемкость (Э), кВт-час/м3; площадь обслуживания (5), га; обслуживающий персонал (Р), чел.; интенсивность дождя (I), мм/мин.; стоимость машинно-смены (Ст), руб.; расход (0, л/с; надежность (Ы); стоимость (Ц), руб.; коэффициент земельного использования (2), %; металлоемкость (Мг). Эта система показателей определяется стандартом ГОСТ 22851-77.
Технико-экономические показатели основных типов отечественных дождевальных машин приведены в табл. 1 [3].
Таблица 1
Технико-экономические показатели дождевальных машин
Тип машины Показатели
М Я Э 5 Р I Ст Р N Ц 2 Мг
Кубань-М 130 65,7 0,17 180 4 0,2 142 220 0,9 1497 95 230
КИ-80 41 37 0,17 80 3 0,3 460 48 0,88 116 97 188
ДДН-70 33 42 0,24 70 1 0,45 70 65 0,94 111 95 107
ДДА-100МА 47 33 0,13 100 1 0,25 124 130 0,94 202 96 83
Днепр 53 36.7 0,17 120 0,25 0,28 151 130 0,7 347 97 112
Фрегат 64 56.4 0,24 111 0,33 0,24 125 100 0,89 397 91 166
Кубань-ЛК 65 65 0,17 140 2 0,2 112 200 0,91 965 90 220
Волжанка 26 34 0,16 70 0,5 0,2 102 64 0,96 35 98 85
Шлейф ДНШ-25/900 15 53 0,19 50 0,4 1,0 106 25 0,94 15,1 99 462
Для выбора дождевальной машины система из 12 показателей преобразуется с помощью нормализации показателей. В результате преобразований получим матрицу Ма1г, размерностью 9*12. Элементы матрицыМагг - числа, принадлежащие отрезку [0,1], приведены на рис. 1.
Поэтому элементы матрицы рассматриваются как вероятности, и выбор машины представляет собой игру двух лиц с нулевой суммой, критерием которой является сумма, произведение, максимум, эвклидово расстояние до идеального объекта. Критерий Вальда, Гурвица, Сэвиджа, описанные в [4],
минимизируется, а по значению критерия ранжируются и выбираются машины. Иногда для комплексного сравнения машин и процесса выбора дождевальной машины описывается условная идеальная (фиктивная) машина [5, с. 66-78].
Для построения системы показателей машин предлагается использовать эффективный метод снижения параметров системы без потери достоверности описания - метод главных компонент [6, 7].
1,00 0,50 0,76 1,00 0,06 0,20 0,49 1,00 0,93 0,01 0,96 0,36
0 2 5 0 3 0 3 0 8 0 0 1
0,31 0,89 0,76 0,44 0,08 0,30 0,15 0,21 0,91 0,13 0,98 0,44
5 2 5 4 3 0 2 8 7 0 0 1
0,25 0,78 0,54 0,38 0,25 0,45 1,00 0,29 0,97 0,13 0,96 0,77
4 6 2 9 0 0 0 5 9 6 0 6
0,36 1,00 1,00 0,55 0,25 0,25 0,56 0,59 0,97 0,07 0,97 1,00
2 0 0 6 0 0 5 1 9 5 0 0
0,40 0,89 0,76 0,66 1,00 0,28 0,46 0,59 0,72 0,04 0,98 0,74
8 9 5 7 0 0 4 1 9 4 0 1
0,49 0,58 0,54 0,61 0,75 0,24 0,56 0,45 0,92 0,03 0,91 0,50
2 5 2 7 8 0 0 5 7 8 9 0
0,50 0,50 0,76 0,77 0,12 0,20 0,62 0,90 0,94 0,01 0,90 0,37
0 8 5 8 5 0 5 9 8 6 9 7
0,20 0,97 0,81 0,38 0,50 0,20 0,68 0,29 1,00 0,43 0,99 0,97
0 1 3 9 0 0 6 1 0 1 0 6
0,11 0,62 0,68 0,27 0,62 1,00 0,66 0,11 0,97 1,00 1,00 0,18
5 3 4 8 5 0 0 4 9 0 0 0
Рис. 1. Элементы матрицы Ма1г
Каждая машина, описанная в табл. 1, достоверно описывается латентным показателем, который представлен главной компонентой, которая построена на базе одного собственного вектора.
Построение главной компоненты. Вначале рассчитывается ковариационная матрица К на основе Ма&. Затем отыскиваются собственные числа ковариационной матрицы К. Для наибольшего собственного числа, равного 0,286, отыскивается собственный вектор Ь, значения которого являются коэффициентами главной компоненты. Главная компонента, характеризующая каждую машину, имеет вид:
12 _ _
А = X Ь ■ ~Ма1Г'= 1,9, (1)
j=l
где I/ - /-е значение собственного вектора Ь;
Ма1Ту - значение матрицы Ма1т;
МаГ - средние значения по столбцам матрицы Ма&.
Рассчитанные значения собственного вектора и средние значения показателей из табл. 1 для вычисления по формуле (1) приведены в табл. 2.
Таблица 2
Значения собственного вектора и средние значения показателей
Показатель Значение Показатель Значение Показатель Значение Показатель Значение
li -0,402 17 0,105 Matr 0,405 Matr 0,578
12 0,114 18 -0,492 Matr2 0,752 Matr 0,456
13 -0,056 19 0,028 Matrb 0,728 Matr 0,933
14 -0,37 110 0,485 Matr4 0,569 Matrl0 0,209
15 0,26 111 0,033 Matr5 0,406 Matrn 0,963
16 0,358 112 0,0027 Matr6 0,347 Matr 2 0,595
Используя значения из таблиц 1 и 2, рассчитываем значения главной компоненты для каждой машины, которая представляет собой следующую последовательность (-0,925; 0,049; 0,248; -0,15; -0,035; 0,074; -0,564; 0,365; 1,084).
Согласно построенной системе показателей, дождевальные машины по уменьшения значений главной компоненты располагаются в следующем порядке: Шлейф ДНШ-25/900, Волжанка, ДДН-70,КИ-80, ДДА-100МА, Днепр, Фрегат, Кубань-ЛК и Кубань-М. Приоритетное влияние каждого показателя над другими не определено, поэтому можно говорить о выборе в условиях неопределенности. Приоритеты показателей машин и агрегатов можно задать с помощью методов экспертных оценок.
Для упорядочения показателей по степени влияния на всю систему, характеризующую машину, используется следующий алгоритм. Рассчитывается корреляционная матрица Kor на основе Matr. Затем строится матрица собственных векторов Lv. Значения коэффициентов собственных векторов, которые располагаются по столбцам, приведены на рис. 2.
0,085 -0,32 0,448 0,112 0,37 0,352 -0,43 0,19 0,133 -0,04 -0,08 -0,41
0,513 0,032 -0,03 0,589 -0,13 -0,1 -0,12 -0,1 -0,02 0,018 0,54 0,212
0,099 -0,32 0,045 -0,31 -114 -125 0,484 0,344 0,465 0,127 0,418 0,054
-0,03 -0,12 -0,8 0,23 0,021 0,074 0,079 0,025 0,071 -0,09 -0,03 -0,44
0,227 0,142 -0,03 -0,15 -0,19 0,465 0,31 -0,29 -0,37 -0,55 0,038 0,158
-0,17 0,128 -0,09 0,153 -0,67 -0,39 -0,02 0,235 0,179 -0,1 -0,34 0,333
0,29 -0,27 0,003 -0,12 0,14 -0,26 -0,14 0,518 -0,52 0,37 -0,17 0,124
0,028 0,673 0,283 0,203 0,167 -0,19 0,147 0,397 0,043 0,04 0,002 -0,42
0,19 0,302 -0,17 -0,04 -0,23 0,515 0,13 -0,04 0,12 0,674 -0,16 0,115
-0,21 -0,22 0,132 0,51 0,419 0,28 0,168 0,3 0,25 -0,02 -0,23 0,372
0,041 0,275 -0,01 -0,35 0,21 0,1 -0,6 0,285 0,355 -0,13 0,196 0,316
-0,69 0,042 0,011 0,081 -0,17 0,142 -0,08 0,176 -0,34 0,216 0,515 0,063
Рис. 2. Значения коэффициентов собственных векторов матрицы Lv
Коэффициенты матрицы собственных векторов Ьу рассматриваются по абсолютной величине. Отыскивая наибольшие значения в матрице Ьу, значение строки этого элемента дает номер показателя с наибольшим влияние
на систему. Строка матрицы исключается из последующего рассмотрения. Алгоритм отыскания наибольшего по абсолютному значению элемента матрицы Ьу повторяется до полного исключения всех строк. Построенная последовательность влияния показателей на систему имеет следующий вид: S,
мг, N б, I, г, я, Ст, р, э, ц, м.
В статье [8] также проводится выбор техники для хозяйства с помощью эвристического алгоритма. Метод главных компонент использовался нами для выбора дреноукладчика [7, с. 50-59]. Рассматривались следующие показатели машины: наружный диаметр, м; угол подъема витка, градус; частота вращения, обороты/мин.; производительность погонная, м/ч.; производительность по объему, м3/ч.; себестоимость засыпки, руб./м.
Процесс оценки влияния различных типов показателей на систему любой природы описан в статье [9]. С помощью описанной методики можно построить систему показателей для сравнения различных технологий и для сравнения экономических систем.
Список литературы:
1. Аристов О.В. Управление качеством. - М.: ИНФРА-М, 2006. -240 с.
2. Черноморов Г. А. Теория принятия решения. - Новочеркасск: ЮРГТУ 2002. - 310 с.
3. Ольгаренко В.И., Ольгаренко И.В., Ольгаренко Г.В., Игнатьев В.М. Обоснование эффективности применения дождевальных машин [Электронный ресурс] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 06(100). -С. 956-973. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/06/pdf/16.pdf.
4. Волосухин В.А., Игнатьев В.М., Русин И.А. Оптимизация решений в водохозяйственном строительстве: монография. - Ростов н/Д: Издательство СКНЦВШ, 2003. - 136 с.
5. Щедрин В.Н. Орошение сегодня: проблемы и перспективы: монография. - М.: Мелиоводинформ, 2004. - 255 с.
6. Игнатьев В.М. Уменьшение числа показателей системы // Мелиорация антропогенных ландшафтов: сборник трудов. - Новочеркасск: НГМА.
1998. - С. 98-104.
7. Волосухин В.А., Воропаев В.И., Игнатьев В.М. Оценка эффективности в мелиорации. - Ставрополь, 2001. - 160 с.
8. Ольгаренко Г.В., Булгаков В.И. Техническое обеспечение орошаемого земледелия в малых формах хозяйствования // Техника и оборудование для села. - 2015. - № 8. - С. 28-31.
9. Игнатьев В.М. Методика принятия решений. - Новочеркасск: НГМА,
1999. - 26 с.
