WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

ДЕНИСОВ АНДРЕЙ ВИТАЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ЭКСПЕРТНОГО ОЦЕНИВАНИЯ СЛАБО ФОРМАЛИЗУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА

Специальность: 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

г. Ростов-на-Дону

2009 г.

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения» (РГУПС)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Лябах Николай Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Ковалев Сергей Михайлович

кандидат технических наук, доцент

Тарасов Валерий Борисович

Ведущая организация

Таганрогский технологический институт Южного федерального университета (ТТИ ЮФУ), г. Таганрог

Защита состоится «29» декабря 2009г. в 13 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 218.010.03 при Ростовском государственном университете путей сообщения по адресу: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « » ноября 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 218.010.03,

доктор технических наук, профессор Бутакова М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. ОАО «РЖД» решает комплекс сложных задач обеспечения народного хозяйства страны транспортными услугами в условиях изменяющейся рыночной экономики. Конкурентоспособность и эффективность российских железных дорог напрямую зависит от внедрения новых технологий на всех уровнях функционирования отрасли.

В основу Стратегической программы развития ОАО «РЖД» положена идеология инновационного менеджмента, т.е. управления процессом от возникновения идеи до ее успешного воплощения в создании нового продукта или услуги. Во главу угла поставлены экономические критерии деятельности корпорации с необходимыми, сравнимыми с мировым уровнем, ограничениями по безопасности и качеству предоставления транспортных услуг. Движущей силой реструктуризации железных дорог России должны стать новые идеи, как в управлении, так и в совершенствуемых транспортных технологиях.

В целях создания единого информационного поля решено развивать автоматизацию и информатизацию отрасли на основе единой автоматизированной системы управления транспортным комплексом Российской Федерации (АСУ ТК). Данная система должна объединить в себе управление различными аспектами функционирования Российских железных дорог, начиная от перевозочного процесса и заканчивая формированием стратегических планов развития ОАО «РЖД».

Для успешного и эффективного функционирования АСУ ТК необходимо наличие функциональных подсистем, обеспечивающих возможность формировать управленческие решения в рамках инновационного процесса и учитывающих его специфику, которая заключается в наличии большого числа неопределенностей всех уровней. Влияние этих неопределенностей приводит к необходимости ограничить использование оптимизационных методов управления и перейти к адаптивным подходам, способным оперативно подстраиваться под изменения во внешней среде. Привлечение экспертов для анализа, оценки и управления слабо формализуемыми объектами, обладающими высокой степенью неопределенности, является одним из наиболее распространенных методов. В частности, на основе экспертных заключений формируются списки приоритетных для отрасли направлений развития технологий и техники, формируются планы научно-технического развития (НТР), отбираются договора для финансирования в области НИОКР, формируется прогноз состояния и развития отрасли и ее частей на среднесрочную и долгосрочную перспективу. Однако в данной области отсутствуют четкие и универсальные механизмы проведения экспертиз, учитывающие выше перечисленные особенности. Важность качественного анализа и отбора научно-технических приоритетов для отрасли определяет необходимость разработки принципов, методов и алгоритмов систем управления экспертным оцениванием слабо формализуемых объектов, функционирующих в условиях изменчивой среды.

Степень разработанности проблемы. Методам управления объектами на основе принципов самоорганизации и адаптации посвящены работы таких отечественных и зарубежных ученых как Р. Беллман, С. Бир, К. Гловер, А.Н. Гуда, А.Г. Ивахненко, М.Б. Игнатьев, Р. Калман, А.А. Колесников, Н.Н. Лябах, Дж. Саридис, Г. Хакен, В.В. Цыганов, У.Р. Эшби и многих других.

Вопросами разработки принципов и методов организации управления сложными социально-экономическими системами, которой является и ОАО «РЖД», занимались такие отечественные ученые, как В.П. Авдеев, А.А. Ашимов, Г.И. Белявский, В.Н. Бурков, Г.М. Гришанов, В.Г. Засканов и другие авторы.

Проблемы использования экспертных оценок в задачах управления рассматривались в работах таких авторов, как Г.Г. Азгальдов, С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич, Л.Г. Евланов, В.А. Кутузов, Э.П. Райхман, А.А. Френкель, Д.С. Шмерлинг.

Вопросы разработки математического, информационного, алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления освещены в работах М.А. Бутаковой, А.А. Воронова, В.Н. Иванченко, Л.В. Канторовича, М.А. Королева, Т.Н. Соколова.

Различные фундаментальные и прикладные аспекты интеллектуальных систем управления нашли отражение в работах таких ученых как Н. Винер, В.М. Глушков, Д.И. Дубровский, С.М. Ковалев, А.А. Ляпунов, М. Минский, Д.А. Поспелов, Ф. Розенблатт, В.Б. Тарасов, А.Н. Шабельников и др.

Цели и задачи исследования. Цель исследования заключается в разработке принципов, методов и алгоритмов эффективного отбора слабо формализуемых однородных объектов (научно-технических программ, технологий, договоров на НИОКР, планов НТР и т.п.) в условиях неопределенности (конъюнктура рынка, технологические особенности производства новых (инновационных) товаров, состояние дел в научно-технической сфере). На основе этих принципов, методов и алгоритмов должна быть построена автоматизированная система управления, способная подстраиваться под изменения во внешней среде, а также нивелировать возможные внутренние негативные факторы. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

  1. Провести анализ методов решения задачи отбора слабо формализованных объектов по заданным критериям. Выделить возможные источники неопределенности и проанализировать способы их устранения.
  2. Разработать структуру и алгоритм работы системы отбора объектов, построить ее математическую модель.
  3. Проанализировать методы формирования набора исследуемых объектов. Выбрать наиболее эффективный из них. Разработать параметрическое обеспечение системы.
  4. Выполнить проектирование и разработку автоматизированной системы управления на основе сформированного математического, алгоритмического, параметрического и информационного обеспечения.
  5. Внедрить разработанные предложения и методики в решение задач формирования плана НТР и планирования НИОКР железнодорожной отрасли.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является процесс определения наиболее эффективных по тем или иным критериям альтернатив в условиях неопределенности. Предметом исследования являются принципы, методы и алгоритмы осуществления отбора слабо формализованных объектов. Исследование выполнялось в рамках следующих пунктов паспорта специальности:

п. 8. Формализованные методы анализа, синтеза, исследования и оптимизация модульных структур систем сбора и обработки данных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др.

п. 10. Методы синтеза специального математического обеспечения, пакетов прикладных программ и типовых модулей функциональных и обеспечивающих подсистему АСУТП, АСУП, АСТПП и др.

п. 16. Теоретические основы, методы и алгоритмы построения экспертных и диалоговых подсистем, включенных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др.

Теоретико-методологической основой исследования послужили работы отечественных и зарубежных авторов в области адаптивных и самоорганизующихся систем, современные концепции управления активными системами, способы получения и обработки экспертных оценок, работы в области теории нечетких множеств, генетических алгоритмов, теории расписаний. При разработке автоматизированной системы управления применялись современные методологии проектирования и средства разработки программного обеспечения.

Концепция диссертационного исследования исходит из того, что в современных условиях при переходе отрасли в целом на инновационные рельсы на всех уровнях управления компанией придется столкнуться с необходимостью эффективного выбора среди имеющихся альтернатив (планы НТР, договора на НИОКР и т.п.) в условиях неопределенности. В связи с этим необходим теоретико-прикладной аппарат, способный формализовать процедуры отбора и адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды, а также требованиям управленческого персонала. Суть предлагаемого подхода состоит в привлечении для анализа имеющихся альтернатив экспертов, продуктивность работы которых определяется апостериорной оценкой, базирующейся на эффективности выбранных решений, а также на применении аппарата нечеткой логики и эволюционных вычислений для сбора и обработки суждений экспертов.

Положения диссертации, выносимые на защиту.

  1. В условиях инновационной экономики функционирование ОАО «РЖД» будет сопряжено с наличием большого числа неопределенностей. Автоматизированные системы управления всех уровней должны учитывать данный факт и иметь необходимый аппарат для адаптации к изменяющимся условиям, выбора наиболее эффективного варианта работы при наличии слабой формализованности имеющихся альтернатив. Для обеспечения эффективного научно-технического развития отрасли таким аппаратом следует обеспечить базовую АСУ в этой области, а именно Автоматизированную систему управления научно-техническим развитием (АСУ НТР) ОАО «РЖД».
  2. Для осуществления эффективного выбора альтернатив в условиях неопределенности должны быть использованы методы экспертных оценок. Однако, возможная ангажированность экспертов, недостаточная их квалификация или явления конформизма могут негативно сказаться на объективности их оценок. Похожие проблемы возникают и с агентами (сотрудники, подразделения, организации), формирующими список оцениваемых объектов. Для противодействия влиянию данных факторов необходимо ввести оценку квалификации или репутации экспертов и агентов в виде рекурсивной функции от предсказанной и реальной эффективности отобранных альтернатив.
  3. Система экспертного оценивания слабо формализованных объектов должна состоять из следующих подсистем: подсистема экспертных оценок, подсистема формирования результатов экспертизы, подсистема формирования оценок экспертов и агентов. Подсистема экспертных оценок решает следующие задачи: формирование и ранжирование критериев оценки, выполнение экспертной оценки объектов. Подсистема формирования результатов экспертизы в процессе своей работы использует экспертные оценки, параметры, описывающие предпочтения и возможности организаторов экспертизы, а также данные о самих объектах. Подсистема формирования оценок экспертов и агентов предназначена для анализа результата работы экспертов, а также учета добросовестности агентов при подготовке списка параметров оцениваемых объектов.
  4. Для формирования набора эффективных объектов необходимо использовать генетические алгоритмы, так как их применение в большинстве случаев позволит минимизировать затраты времени и аппаратных ресурсов по сравнению с другими методами оптимизации. В зависимости от параметров задачи может быть определен наиболее эффективный метод ее решения, а также наиболее эффективные генетические операторы и параметры генетического алгоритма.
  5. На основе проведенных исследований построена эффективно функционирующая «Автоматизированная система управления процессом формирования портфеля инновационных проектов». Наиболее оптимальной и универсальной архитектурой такой АСУ является трехзвенная, в основе которой лежит web-портал.

Научная новизна. Научную новизну диссертационного исследования составляют следующие результаты:

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»