CC BY
13
5. Великанов Н.Л., Наумов В.А. Анализ судовой гидравлической системы сбора и перекачки нефтесодер-жащих вод // Морские интеллектуальные технологии. - 2022. - № 4, Т.3. - С. 110-115.
6. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Примак Л.В. Обобщенные характеристики канализационных насосов высокой производительности // Механизация строительства. - 2017. - Т. 78, № 10. - С. 32-36.
7. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Корягин С.И. Характеристики параллельно соединенных канализационных насосов высокой производительности // Технико-технологические проблемы сервиса. - 2019. -№ 4(50). - С. 13-16.
8. Моделирование режимов эксплуатации насосных станций, оборудованных центробежными насосами с
разными характеристиками / Н.Н. Елин, В.Е. Мизо-нов, А.В. Цыплов, М.В. Исаев // Вестник ИГЭУ. -2014. - Вып. 4. - С. 41-45.
9. РЦПКБ «Стапель». Самоходное сухогрузное судно RDB-63-01 [Электронный ресурс]. URL: https://www.stapel.ru/projects/sukhogruznye-suda/samokhodnoe-sukhogruznoe-sudno-rdb-63-
01/?sphrase_id=2585 (дата обращения: 02.02.2023).
10. HI-Sea Co. CLZ marine vertical self-priming centrifugal pump [Electronic resource]. URL: http://www.hiseamarine.com/clz-marine-vertical-self-priming-centrifugal-pump-448.html (accessed: 02.02.2023).
УДК: 656
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ОРГАНИЗАЦИИ И ПЛАНИРОВАНИЯ ВЫБОРА СПЕЦТЕХНИКИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ЗАЯВОК НА ОСНОВЕ МЕТОДА
СААТИ
Л.А. Симонова1, И.И. Вафин2, А.Г. Вильданов3
Набережночелнинский институт (филиал) КФУ, Россия, Республика Татарстан, Набережные Челны, проспект Мира, 13А
Статья посвящена вопросам оптимизации и планирования выбора спецтехники при формировании заявок за счет использования метода иерархий. Подчеркивается, что метод иерархий Саати может лечь в основу эффективного выбора спецтехники при планировании заявки с учетом обширного числа факторов.
Ключевые слова: системный подход, планирование спецтехники, метод Саати, управление транспортом, метод иерархий.
SOLVING THE PROBLEMS OF ORGANIZING AND PLANNING THE SELECTION OF SPECIAL EQUIPMENT WHEN FORMING APPLICATIONS ON THE BASIS OF THE SAATI
METHOD
L.A. Simonova, I.I. Vafin, A.G. Vildanov
Naberezhnye Chelny Institute (branch) of KFU, Russia, Republic of Tatarstan, Naberezhnye Chelny, Prospect Mira, 13a
The article is devoted to the issues of optimizing and planning the choice of special equipment in the formation of applications through the use of the hierarchy method. It is emphasized that the method of Saaty hierarchies can form the basis for an effective choice of special equipment when planning an application, taking into account a vast number of factors.
Keywords: system approach, special equipment planning, Saaty method, transport management, hierarchy
method.
На современном этапе вопросы обеспечения эффективности бизнес-процессов транспортной компании приобретают особую акту-
альность и значимость, обусловленную необходимостью повышения качества функционирования субъекта предпринимательства в кризисных условиях
1 Симонова Лариса Анатольевна - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры «Автоматизация и информационные технологии», тел:. +7 (855) 239-71-37, е-mail: LASimonova@kpfu.ru;
2Вафин Инсаф Ильнарович - аспирант кафедры «Автоматизация и информационные технологии», тел. +7(919) 686-68-16, e-mail:vafinsaf1@gmail.com;
3Вильданов Адель Газинурович - аспирант кафедры «Автоматизация и информационные технологии», тел. +7(919) 686-68-16, e-mail:vafmsaf1@gmail.com;
В транспортной компании нередки случаи неверного планирования выбора спецтехники, связанные с формированием и оформлением заявки на основе информации, поступающей из внешних каналов. Подобные проявления неэффективности приводят к дополнительным временным и финансовым потерям, при систематическом проявлении, в более глобальных масштабах, способны нарушать процессы хозяйствования, привести к несостоятельности. Достижение должного уровня эффективности бизнес-процессов при эксплуатации спецтехники требует учета достаточно обширного комплекса мер, предшествующих непосредственному запуску транспорта для реализации поставленных задач (оказания услуг) [1].
Актуальность темы исследования диктуется тем, что планирование транспорта является краеугольным камнем в структуре деятельности транспортной компании. Вместе с тем, выбор транспорта осуществляется с упором на входящую информацию, отражающуюся в заявке -повышение эффективности данного процесса закладывается в основу функционирования всей транспортной компании. За выбором спецтехники лежит возможность оказания услуг при сокращенных мощностях - в случае, если один транспорт задействован в другой задаче, компании необходимо обусловить выбор спецтехники, с учетом системного подхода, основывающегося на обширном перечне исчерпывающих критериев [6]. Мы предполагаем, что метод иерархий Саати может лечь в основу эффективного выбора спецтехники при планировании заявки с учетом обширного числа факторов и в конечном счете позволит значительно улучшить показатели транспортной деятельности.
Цель исследования - описать возможности решения задач организации и планирования выбора спецтехники в транспортной компании за счет использования метода Саати на стадии формирования заявки.
Процесс формирования заявки требует выбора одного из наиболее предпочтительных вариантов спецтехники среди множества имеющихся - для решения подобных задач транспортной компании приходится учитывать ряд факторов, определяющих процесс эксплуатации спецтехники. Формирование заявки - это процедура, в ходе которой задействуется как человек, так и техника. В процессе подобного человеко-машинного взаимодействия высокие возможности реализации приобретают планировочные механизмы [3]. Последние выстраиваются в виде специализированной системы или назначаемого ответственного лица, подающих заявку для планирования спецтехники под конкретную
(заданную) задачу. Сама задача формируется на основании потоков входящей информации -либо за счет ввода системы, либо человека-оператора, ответственного за её воспроизводство и реализацию.
Однако в деятельности транспортных компаний нередки случаи ошибочного (неправильного) выбора спецтехники, что ведет к нарушению качества результатов деятельности, а порой делает невозможным выполнение постанавливаемой по заявке задачи. В связи с этим необходимо учитывать образующие производительность обязательные факторы, без которых реализация бизнес-процессов приобретает хаотичный и малоэффективный характер.
Ранее описанный метод иерархии Саати достаточно обширно используется в практике многих транспортных и других компаний, при реализации планировочных, моделирующих, управленческих и прочих задач. Так, в исследовании Е.Ю. Рассадниковой достаточно обширно описываются возможности выбора транспортного режима при использовании метода Саати -автор прямо указывает, что подобный подход позволяет сократить временные и финансовые затраты, а как итог и повлиять на эффективность всего транспортного процесса [5].
В.И. Шинкаренко и Т.Н. Васецкая в своем исследовании поставили задачу смоделировать процессы ранжирования альтернатив за счет метода анализа иерархии - по итогам исследования удалось выявить, что при использовании данного инструментария значительно совершенствуется процесс ранжирования. Авторы приходят к выводу, что подобный подход позволяет не только осуществлять выбор, но и планировать задачи, распределять ресурсы и получать соответствующие позитивные эффекты, зависящие от конкретной задачи и её специфических особенностей [7].
По мнению В.П. Корнеенко, в условиях многокритериального выбора важно не просто учитывать все предлагаемые к анализу критерии, но и расставлять приоритеты между ними, задавая соответствующие по значимости весовые значения. В связи с этим автор предлагает строить экспертные матрицы, которые бы позволили удовлетворить поставленную задачу; в качестве наиболее эффективного (рекомендованного к применению) В.П. Корнеенко рассматривает именно метод аналитических иерархий Т. Саати [2].
Мы также считаем, что для выбора спецтехники на заявку выполнения работы перспективным становится метод анализа иерархии с применением технологии ранжирования и ме-
тода экспертных оценок. Для выполнения поставленных целей необходимо будет учесть затраты, распределенные по уровню, с учетом входа исходных данных и расчета затрат. Суммирование итоговых затрат будет производиться по итогам прохождения всех элементом технологии, с подсчетом всех затратных статей.
С позиции компании сущность проблемы, образующей актуальность выбора спецтехники при планировании и формирова-
нии заявки, заключается в реализации систематической процедуры [4]. Подобная систематическая процедура через призму метода Саати предполагает проведение декомпозиции и формирование дерева целей. Для отражения иерархического взаимодействия модели присваиваются относительные веса, основанные на суждении экспертов (экспертная оценка). Общая модель ранжирования по комплексным критериям проиллюстрирована на рис. 1:
Рисунок 1 - Модель ранжирования по комплексным критериям
Обращаясь к рис. 1, заметим, что первым этапом метода анализа иерархий является выполнение задач построения функциональной модели процесса: цель - критерии - перечень альтернатив. Устанавливаются приоритеты критериев и оценки по критериям каждой альтернативы. Элементы проблемы сравниваются попарно по отношению к их воздействию (весу) к общей характеристике.
Последовательность построения формализованной модели принятия решений предполагает выделение набора критериев для принятия решений и формирование шкалы предпочтений в числовом виде. Последнюю задачу осуществляет эксперт относительно пары критериев матрицей парных сравнений.
В методологии важен учет опыта, для формирования и обновления весовых коэффициентов и критериев для выбора. Согласно анализу выделены такие критерии, как вектор [К1...К5]: скорость выполнения работы, метод выполнения работы, стоимость, запас функциональной характеристики (длина вылета, грузоподъемность), надежность (репутация компа-
нии, авторитетный водитель). Наглядно критерии сгруппированы в таблице 1. В таблице 2 нами сформирована матрица парных сравнений.
Таблица 1 - Функциональные критерии
Обозначение Критерий
К1 Скорость выполнения работы
К2 Метод выполнения работы
КЗ Стоимость
К4 Запас функциональной характеристики (длина вылета, грузоподъемность)
К5 Надежность (репутация компании, авторитетный водитель)
Таблица 2 - Матрица парных сравнений
Критерий К1 Кп
К1 К1К11 К1п
Кп Кп1 Кпп
Обращаясь к таблице 2, заметим, что для матрицы вычисляется главный собственный вектор, после нормализации становящийся вектором приоритетов.
Согласованность результата тем более, чем ближе Атах к п-числу объектов матрицы. Индекс согласованности рассчитывается по формуле:
ИС = (Атах - п) / (п - 1), где п - число сравниваемых элементов (размер матрицы).
Отношение согласованности вычисляется по формуле:
ОС = ИС / СС
Случайным индексом (СИ) является индекс согласованности ИС, который сгенерирован случайно от 1 до 9 обратно симметричной матрицы с соответственно обратными величинами.
В случае согласованности парных сравнений матрицы для плана применяются веса критериев.
В процессе работы может быть проведена корректировка коэффициентов по выделенным критериям, после чего выполняется повторный опрос экспертов. Шкала относительной важности представлена в таблице 3.
Обращаясь к таблице 3, подчеркнем, что критерии устанавливаются экспертами. Несмотря на простоту манипуляции она является особенно важной, так как требует применения знаний, экспертного опыта. На этом этапе чаще всего разворачиваются дебаты между экспертами, приводятся аргументы, доводы, находятся компромиссы между решениями.
Деятельность экспертов осуществляется в соответствии с процедурой принятия решения, в качестве экспертов выступают авторитетные
лица, как правило работающие в рассматриваемой области не менее пяти лет.
Таблица 3 - Шкала относительной важности
Интенсивность от-носитель-ной важности Определение
1 Равная важность
3 Умеренная важность одного относительно другого
5 Существенное превосходство
7 Значительное превосходство
9 Очень сильное превосходство
2,4,6,8 Промежуточное значение между соседними суждениями
В последующем, когда иерархия выстроена и установлены приоритеты критериев, матрицы парных сравнений дают возможность оценить все альтернативы согласно выделенным критериям. При выполнении сравнительной работы оценивается важность критерия, а при сравнении альтернатив рассматривают то, какая из представленных альтернатив более предпочтительна по отношению к конкретному критерию. К каждому решению прилагаются весомые аргументы. Сравнение проводится с использованием шкалы от 1 до 9. Результаты фиксируются в матрице. Задача состоит в выборе одной из альтернатив, которая будет наиболее актуальной для выполнения работ, согласно утвержденным критериям. Оценки матрицы попарных сравнений для критериев сгруппированы в таблице 4.
Таблица 4 - Оценки матрицы попарных сравнений для критериев
Критерии Скорость вы- Метод вы- Стоимость Запас функциональ- Параметры
полнения работы полнения работы оборудования ной характеристики надежности
Скорость выполне- 1 3 3 4 3
ния работы
Метод выполнения 1/3 1 1 3 1
работы
Стоимость оборудо- 1/3 1 1 3 4
вания
Запас функциональ- 1/4 1/3 1/3 1 2
ной характеристики
Параметры надеж- 1/3 1 1/4 1/2 1
ности
При этом матрица парных сравнений критерию, например, скорости выполнения ра-альтернатив строится по отношению к одному бот. Подобная система построения матрицы
парных сравнений отражена в таблице 5.
Таблица 5 - Матрица парных сравнений трех альтернатив по отношению к одному критерию
Обращаясь к таблице 5, подчеркнем, что приемлимым считается результат при величине ОС менее или равным 10%. В редких случаях возможны допуски, однако при больших значениях требуется перепроверка суждений. Рас-счетное значение вектора приоритета каждого из критериев и технологические приоритеты для произведения ранжирования описаны в таблице 6.
Скорость выполнения работ А1 А2 АЗ
А1 1 8 4
А2 1/8 2 1/4
АЗ 1/4 4 3
Таблица 6 - Формирование матрицы по технологическим критериям
Альтернативы Критерии Глобальные технологические приоритеты
Скорость выполнения работы Способ выполнения работы Стоимость Запас функциональной характеристики Надежность
Числовое значение для вектора приоритета
п1
п2
Весовой коэффициент является параметром важности анализируемого критерия. При выборе спецтехники и утверждения критериев экспертами необходимо провести анализ ключевых факторов, обеспечивающих устойчивость позиции представленных альтернатив. Подтвердить правильность суждений можно с помощью весовых коэффициентов.
Основная цель: проведение сравнения между всеми альтернативами по каждому из критериев. Для этой цели используют метод взвешенной суммы, на основании которого критерий полезности по каждой альтернативе будет определяться как сумма произведения весов критерия и оценки этого же критерия, где сумма всех весовых коэффициентов равна единице.
Метод определения весовых коэффициентов для выяснения важных критериев при выборе спецтехники включает следующие этапы:
1. Определение ключевых функциональных критериев для правильного оформления заявки по спецтехнике. Формируют данные характеристики члены экспертной комиссии. Чаще всего утверждается не более 10 параметров.
2. Оценка по каждому из критериев проводится отдельно.
Провести расчет оценки можно по любой шкале, но для простоты расчетов чаще выбирается положительная оценка и используется десятибалльная шкала. В нашем случае при расчете была определена относительная влажность 1 -равноценный для всех видов оборудования и 9 -чрезмерная степень превосходства по отношению одного критерия ко всем остальным.
3. Определяем весовой коэффициент по каждому критерию, учитываем степень важности для корректного выбора спецтехники. Сумма весовых коэффициентов обязательно равна 1.
4. Формируем ранг оценки по критериям для каждого вида оборудования. Выполняем оценку изолировано, вычисляем произведение оценки критерия по конкретному оборудованию на его вес.
5. Рассчитываем сумму оценочных показателей по каждому виду оборудования. Определяем показатель силы альтернативы. Чем выше это сравнение с другими видами альтернатив, тем более устойчива ее позиция.
6. Составляем итоговое заключение о степени конкретного преимущества альтернатив или их уязвимости согласно полученным вычислениям.
Определим возможные варианты веса критериев (таблица 7).
Таблица 7 - Обозначение веса критериев
Функциональные критерии Вес
Скорость выполнения работ 0.3
Метод выполнения работ 0.2
Стоимость оборудования 0.15
Запас функциональной характе- 0.15
ристики
Параметры надежности 0.2
Произведем расчет оценки по каждой альтернативе (таблица 8). Общая оценка по всем функциональным критериям для альтернатив отражена в таблице 9.
Таблица 8 - Расчет оценки альтернатив по критериям
Критерии Вес Альтернатива 1 Альтернатива 2 Альтернатива 3
Оценка Ранг Оценка Ранг Оценка Ранг
Скорость выполнения работ 0.3 1 0.3 3 0.9 6 1.8
Метод выполнения работ 0.2 1 0.2 1 0.2 1 0.2
Стоимость оборудования 0.15 3 0.45 7 1.05 9 1.35
Запас функциональной характеристики 0.15 2 0.3 5 0.75 3 0.45
Параметры надежности 0.2 2 0.4 7 1.4 5 1
Таблица 9 - Пример выбора альтернатив
Наименование Общая оценка
Альтернатива 1 1,65
Альтернатива 2 4,3
Альтернатива 3 4,8
Согласно полученным данным, можно сделать выводы, что лидирует в выборе альтернатива под номером 3, поскольку она имеет наивысший результат среди общих оценок. Второй вариант альтернативы можно рассматривать, учитывая имеющиеся недостатки и упущения его выбора. Первый вариант не актуален для решения поставленных задач.
Таким образом, по итогам проведенного исследования можем подчеркнуть, что действительно, на основе метода Саати удается составить решение задач организации и планирования выбора спецтехники при формировании заявок, за счет их распределения согласно актуальным приоритетам. В случае изменения ситуации и корректировки требований, возможно изменение как факторов, так и их значимости, что в свою очередь может изменить выбираемые позиции среди возможных. Результаты исследования значительно оптимизируют выбор альтернатив спецтехники при формировании заявок - в дальнейшем актуальность приобретают вопросы анализа качественных и количественных эффектов, полученных в результате подобной оптимизации. Подобный подход в конечном счете позволит значительно улучшить показатели транспортного процесса и определит перспективы экономического роста. Предложенные метод учета критериев и веса факторов делают более объективными процессы подбора транспорта на заявку. Так, системным выбором возможно достигать целей автоматизации при определении спецтехники.
Практические перспективы использования результатов исследования указывают на возможность применения данного метода как инструмента интеллектуальной надстройки для автоматизации процесса по выбору спецтехники при планировании транспортного парка.
Литература
1. Вафин И.И., Симонова Л.А. Анализ существующего программного обеспечения для управления заявками в транспортных системах применительно к спецтехники // Всероссийская Научно-Практическая Конференция «XIV Камские чтения»: сборник докладов. Набережные Челны: Издательско-полиграфиче-ский центр Набережночелнинского института К(П)ФУ. 2022. С. 62-64
2. Корнеенко В.П. Метод аппроксимационной матрицы формирования весов объектов в многокритериальных задачах выбора // Вестник кибернетики. 2021. №1 (41). С. 52-62.
3. Максимей И. В., Сукач Е. И., Галушко В. Н., Ги-руц П. В. Применение имитационных моделей для принятия решений в системах управления на транспорте // ММС. 2010. №1. С. 185-192.
4. Марупов М.М., Юсуфхонов З.Ю. Выбор оптимальных моделей прогноза при планировании и управлении транспортом // Universum: технические науки. 2022. №12-3 (105). С. 46-50.
5. Рассадникова Е. Ю. Модифицированный метод иерархии Саати для задачи выбора транспортного режима // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2014. №5 (66). С. 146-152.
6. Чеченова Л. М. Системный подход к рассмотрению перспективных направлений развития транспортных систем // Бюллетень результатов научных исследований. 2020. № 3. С. 109-121. DOI: 10.20295/2223-9987-2020-3-109-121
7. Шинкаренко В.И., Васецкая Т.Н. Моделирование процесса ранжирования альтернатив методом анализа иерархий средствами конструкционно-продукционных структур // Математические машины и системы. 2016. №1. С. 39-47.
