Модель организации сложной экспертизы для управления проекгами сложных технических комплексов

При проектировании сложных технических комплексов, таких, например, как информационно-управляющие системы (ИУС), корпоративные информационные системы (КИС) и др., возникают проблемы выбора их конфигурации и комплектации с учетом конкретных условий применения, определения очередности проектирования их компонентов. При разработке и реализации проекта возникают проблемы сравнительного анализа вариантов проекта, корректировки выбранного в процессе его реализации.

Эти проблемы связаны с необходимостью оценки эффективности вариантов реализации ИУС, КИС и других сложных технических комплексов. При этом желательно предусмотреть возможность оценки не только на этапе разработки технического задания, но и в процессе технического проектирования.

Прежде всего, при заключении договора на проектирование и при разработке технического задания необходимо предоставить возможность заказчику и разработчику оценивать варианты проекта, как с точки зрения его технических характеристик, так и экономической эффективности, т.е. возможности реализации с наименьшими затратами. При этом часть характеристик СТК можно оценить количественно, но ряд критериев не поддается количественной оценке, т.е. требует качественной экспертной оценки. Кроме того, количественные критерии оценки, как правило, разнородны, и возникает проблема сопоставимости критериев или получения обобщенной оценки.

В результате возникает необходимость создания системы организации сложной экспертизы проектов технических комплексов, основанной на использования методов структуризации, позволяющих расчленить большую начальную неопределенность на более обозримые части, и информационного подхода, который позволяет получать оценки степени влияния проекта или его компонент на реализацию требований заказчика и приводить разнородные критерии (количественные и качественные) к единым информационным единицам, что помогает их сопоставлять или получать обобщенные оценки для сравни тельного анализа.

На рис. 6.2 приведен пример, иллюстрирующий организацию оценки вариантов ИУС с учетом требований заказчика (верхняя часть рисунка) и возможностей научно-производственного объединения, разрабатывающего ИУС; показаны возможные варианты их реализации из компонент, на разработке которых специализировалось НПО (нижняя часть рисунка), и направления влияния различных конфшураций ИУС на выполнение требований заказчика.

Модель разработана в 1996 г. аспиранткой С. В. Широковой.

Рис. 6.2

Для оценки можно использовать такие приведенные в верхней части рис. 6.2 количественные критерии: погрешность средств измерений (ИП), вес блока (ВБ), габариты (ГБ), трудоемкость разработки (Тр), стоимость (Сг) и т.п. По важными являются качественные характеристики, которые могут быть оценены количественно лишь частично (в том числе путем стендовых испытаний), такие как надежность в изменяющихся условиях (НУ), стабильность характеристик при перегрузках (СП) и т.п. Немаловажные критерии для производителя при выборе заказа - возможность реализации (ВР) на данный момент, конструктивная однородность компонент изделий (КОИ) и др.

При оценке но качественным критериям определяется степень р,' влияния /-го варианта проекта или вхождения /-й компоненты СТК (или их совокупности) на реализацию ИУС, которые в соответствии с информационным подходом для удобства дальнейшей обработки преобразуются согласно (4.1) в оценку потенциала соответствующего варианта проекта или соответствующей компоненты СТК: Hri = -<7, log(l - р?), где р/ - степень влияния /-го варианта ИУС на достижение целей (требований) заказчика; q, - вероятность выбора этого варианта.

В суммарную оценку результатов ?//„ включаются как оценки варианта ИУС, полученные путем оценки степени влияния на реализацию качественных критериев, гак и их технические характеристики, приведенные к информационным посредством вычисления относительных оценок pxi.

Для оценки затрат могут наряду со стоимостными использоваться натуральные единицы измерения (например, трудоемкость разработки той или иной компоненты СТК, требуемые материальные затраты и др.), которые затем переводятся в относительные /?., и сопоставимые с оценками результатов .

Таким образом, эффективность каждого варианта проекта СТК может быть выражена следующим образом: Э„, = Т.Н,/У,НГ

.Для более полной оценки результатов и затрат можно учесть количество вариантов разрабатываемых СТК, число опросов экспертов, число модификаций технических и программных средств СТК, объединенных в оцениваемую группу средств и др., что отражается в оценках введением J„ и обобщенная оценка результатов от внедрения /-й группы средств Сп - ? ./, Hri, а оценка затрат на их внедрение С-, - Тогда эффективность каждой группы программных и технических средств в структуре СТК: Э, = Сп:,.

Оценки //„ могут уточня ться с учетом оценок степени влияния к-го отдельного средства, входящего в состав группы компонент СТК. Пример алгоритма для определения эффективности с применением рассматриваемого подхода приведен на рис. 6.3.

Рис. 6.3

В принципе можно применять при оценке влияния СТК или его компонентов на реализацию целей метод решающих матриц или оценки относительной важности, рекомендуемые в методике ПАТТЕРН. Однако рассмотренный алгоритм вычисления //, на основе оценок р, обеспечивает предлагаемому подходу некоторые преимущества по сравнению с методом решающих матриц и процедурами методики ПАТТЕРН: можно учесть не только р/, но и с/,; упрощается получение обобщенных оценок влияния СТК или их компонентов на реализацию подцелей, так как //„ измеряемые в битах, можно просто суммировать (а при обработке вероятностных оценок в других методах приходится применять более сложные процедуры).

Кроме того, при управлении разработкой и реализацией проектов, которые могут предусматривать внедрение значительного числа однородных компонент (например, станков с ЧПУ, их программных средств) с помощью рассматриваемого подхода можно проводить оценки с учетом процесса внедрения СТК, рассматривая их разработку и внедрение как нововведений.

Для этого используется два способа измерения //, - через вероятность Pi (4.1) и посредством характеристик воспринимаемой информации: а) в статике в какой-то момент проектирования СТК в соответствии с (4.3) Я, = .///;„ где./ = Л/АЛ,-; б) с учетом процесса внедрения 11ВВ и сто динамики в соответствии с (4.3, а) Я, =.//«, + т, dJ/dt + L, d2J/dt2.

Применительно к данному приложению при вычислении У = Л/ЛЛ,; А, может интерпретироваться как значения критериев, приведенных в верхней части рис. 6.15. Например, для количественных критериев - погрешность средств измерений (ИП), вес блока (ВБ), габариты (ГБ), трудоемкость разработки (Тр), стоимость (Ст) и др.; дтя качественных - характеристики, которые могут быть оценены количественно лишь частично, в том числе путем стендовых испытаний, такие как надежность в изменяющихся условиях (НУ), стабильность характеристик при перегрузках (СП) и др., возможность реализации (ВР) на данный момент, конструктивная однородность компонент изделий (КОИ) и т.д.

Значения критериев (в том числе и некоторых количественных) могут изменяться в процессе первого этапа выбора конфигурации изделия, комплектаций и т.п., появления новой информации в процессе стендовых испытаний и т.д.

Эти изменения отражаются с помощью параметров информационной модели: /?, - объем влияния /'-го критерия на оценку потенциала Я, при выбранном Л/1, (т.е. вклад данного критерия в реализацию требований заказчика); п, вычисляется следующим образом: на основе экспертной оценки степени влияния р, /-го критерия на реализацию требований заказчика определяется Я, и при известном У, можно вычислить п, = У///,; dJ/dt - скорость измерения значения критерия в процессе корректировки /-го варианта проекта; г; - минимальное время изменения критерия (с учетом выбранного АЛ,); d2Jj/dr - ускорение, приращение скорости изменения критерия; Г, - ригидность системы, сопротивляемость изменениям; характеризует стабильность значения критерия, что в ряде случаев является важной характеристикой изделия.

Использование двух способов определения Н, позволяет, оценив прогнозную р^' на конец предварительного этапа отработки варианта проекта СТК, вычислить Hik и п, = J/H,, а затем ио изменению значений критериев определить У„ в различные моменты времени и вычислить значения //,, = У„/«, на текущий момент ио всем учитываемым критериям, которые затем можно суммировать, получать обобщенные оценки, вычислять относительную значимость вариантов проекта СТК.

В дополнение к рассмотренным оценкам для ранжирования учитываемых критериев можно применить модели, учитывающие взаимное влияние проектов СТК в процессе реализации. Тогда методика их оценки в процессе разработки и реализации будет включать несколько моделей организации сложных экспертиз, разработанных на основе информационных оценок.

Отметим, что в вероятностной оценке отражается только контролируемый эффект, который можно учесть с помощью критериев и которым можно управлять. При этом, если удается ориентировочно оценить ожидаемую эффективность от внедрения НВВ в стоимостных единицах (что неизбежно делается при выделении средств для их экспериментального внедрения), то оценки И,, помогают распределять средства на отдельные компоненты СТК, принимать решения о перераспределении средств в процессе внедрения СТК с учетом его хода и, соответственно, - о корректировке проекта СТК в целом.

Рассмотренный подход к оценке проектов СТК в процессе их разработки и реализации является основой создания автоматизированного рабочего места для управления проектированием сложных технических комплексов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >