WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 12 |

Эти значения определяются как средние на основе высказываний экспертов (S01) и обработки результатов с использованием АРМ проектировщика (S02) в соответствии с методикой проведения экспертизы Qo. В нашем случае Роп = 0,95; с1 = 0,35; с2 = с4 = 0,3; с3 = 0,05;

dk(h1)= с1 + с2 + с4 = 0,95 ; dk(h2)= c1 + c4 = 0,65 ;

dk = dk (h1) p(h1)+ dk (h2) p(h2)= 0,83, P0 = dk Pоп 0,79.

оп оп оп При расчете dk(h1) предполагалось, что имеются предпосылки для достижения значений kэ, kбр, kок, а при расчете оп оп dk(h2) – kэ, kок.

Полученная вероятность P0 = 0,79 (результат R0 ), достаточно высока и работы следует продолжить, риск примерно составляет 21 %.

Д1. Разработка концепции и формирование множества альтернативных вариантов системы управления. В результате обследования печи и существующей системы управления в виде шести систем автоматического регулирования (САР) температуры в секциях разработана структура дерева, формирующего варианты i новой системы управления (рис. 4.3).

Здесь ветвь, образующая подмножество вариантов с символом A, т.е. 1 = AM1ПРПК, 2 = AM1ПРК и т.д., предусматривает разработку устройств энергосберегающего управления динамическими режимами нагрева и остывания печи, а также определения оптимальных режимов, обеспечивающих повышение качества продукции при сохранении существующих САР. Таким образом, варианты ветви A относятся к категории "мягкого" реинжиниринга.

Варианты ветви B предусматривают создание новой системы оптимального управления для режимов нагрева (остывания) и стабилизации температуры. Это варианты "жесткого" реинжиниринга. Таким образом, множество Vсодержит 16 вариантов, различающихся, кроме вида реинжиниринга (А и В), моделями динамики ( M1– модели в форме одного дифференциального уравнения, M 2 – модели в форме дифференциальных уравнений с разрывной правой частью), стратегиями реализации оптимального управления (ПР – программная, Пз – позиционная, т.е. с обратной связью по фазовым координатам) и аппаратными средствами (ПК – используется компьютер, К – контроллер).

В общем случае на каждом уровне иерархии (дерева) может рассматриваться большее число элементов, например, модели M1 различаются порядком дифференциального уравнения и т.д.

Для блока Д1 (рис. 4.2) управлениями являются: R0 и C1 – техническая документация; входами – информация J1 о моделях, стратегиях и аппаратных средствах; основным механизмом M1 – персонал службы автоматизации; выходом O1 – н множество вариантов V1 и значения массивов ККП в форме "тройственных" оценок – нижняя граница (K ), наиболее ~ в вероятное значение (K) и верхняя граница (K ). Эти оценки имеют обобщенный характер для двух групп вариантов VA с мягким реинжинирингом и VB – с жестким и обозначаются соответственно ~ ~ н в н в KA =(KA, KA, KB), KB =(KB, KB, KB).

~ ПР1. Эксперты должны согласиться или скорректировать "тройственные" оценки (ki, ki, ki), {VA U VB} вариантов. В н в случае поступления дополнительной информации во время выполнения 1-го этапа работ могут быть изменены вероятности p(h), h {h1, h2}, значения Kоп(h), а также введены новые ситуации.

Возможные исходы принятия решения на данном этапе:

– группы вариантов VA и VB остаются для последующего рассмотрения, если ~ ~ ~ ~ KA ~ Kоп, KВ ~ Kоп, KA ~ KВ ; (4.5) – остается только множество вариантов VA, если ~ ~ ~ ~ ~ KA ~ Kоп, KB < Kоп(h1), KB < Kоп(h2), K > KB ; (4.6) A – остается только множество вариантов VB, если ~ ~ ~ ~ ~ KB ~ Kоп, K < Kоп(h1), K < Kоп(h2), K < KB ; (4.7) A A A – группа вариантов VA и VB отклоняются для создания новых вариантов, если i {э,бр, нд, ок}:

(4.8) {(kiоп(h1)U kiоп(h2 ))[ki, ki]}{(kiоп(h1)U kiоп(h2 ))[ki, ki]};

н в н в – работы по проекту прекращаются как неперспективные, если (kiоп(h1)kiоп(h2))[kiА;kiА] {(kiоп(h1)U Kiоп(h2))[kiВ ;kiВ]}, н в н в i{э,бр,нд,ок}; (4.9) н в н в где ki (ki) – минимальное (максимальное) значение i -го компонента KA(KA) или KB(KB); знак в (4.9) следует н в понимать в том смысле, что все значения интервала [ki, ki], {VA U VB} "хуже" любого kiоп(h), h {h1 h2}.

н в ~ н в На основе значений (K, K, K), {VA, VB}, Kоп(h), h {h1, h2} и соотношений (4.5) – (4.9) эксперты назначают ~ тройственные оценки рискам (qн, q, qв ) для реализации вариантов VA и VB. Эти риски используются для подсчета общих рисков по формулам:

~ ~ Q1 =[1-(1- Qоп )(1- q )] 100% ; Qоп = 1- Pоп ;

Q1, j =[1-(1- Qоп )(1- q)] 100%, j [н, в], {VA, VB}. (4.10) j ~ А А В В Используя полученные значения Q1A, Q1,н, Q1,в, Q1B, Q1,н, Q1,в, принимается решение по результатам выполненных работ на этапе формирования концепции.

А ~ A A B ~ B B Пусть выполняется условие (4.5) и (qн = 0,02, q = 0,03, qв = 0,05), (qн = 0,04, q = 0,05, qв = 0,07), тогда в соответствии с формулами (4.10) ~ А А Q1A = 1- 0,95 0,97 = 0,0785 (7,85%), Q1,н = 6,9 %, Q1,в = 9,75 %, ~ В В Q1В = 9,75 %, Q1,н = 8,8 %, Q1,в = 11,65 %.

На основе рассмотрения рисков и учитывая, что стоимость работ следующего этапа незначительно зависит от числа рассматриваемых вариантов, лицо, принимающее решение (ЛПР), считает целесообразным продолжить исследования с V1 = VA UVB.

Таким образом, для сеанса экспертизы ПР1 входами являлись – множество вариантов V1 и информация K, KB, A управлением Q1 – методика принятия решений, ресурсами – персонал (S11) и АРМ проектировщика (S12), выходом R1 – решение о множестве вариантов V1.

Д2 – выполнение НИР с целью идентификации модели динамики, выявления связей между входными и выходными переменными, определения оптимальных режимов.

На основе спланированных, проведенных и обработанных экспериментов данных получены два вида модели динамики M1, M. Модель M1 в форме одного дифференциального уравнения 3-го порядка, модель M – многостадийная, 2 отдельные стадии описываются различными дифференциальными уравнениями 2-го порядка. Точность модели M несколько выше. С учетом M1 и М множество V2 представляет собой объединение четырех альтернативных подмножеств:

V2 = VAM1U VAM 2 U VBM1 U VBM 2.

Кроме того, выделены факторы, которые существенно влияют на показатель kбр, вместе с тем не обнаружено факторов, имеющих тесную связь с компонентой kнд. На основе этого пересматриваются значения Kоп(h1), Kоп(h2), компонента kнд из массива ККП исключается. Новые значения Kоп(h), h{h1, h2} равны h1 : p(h1)= 0,6, Kоп(h1)= (5; 8; 2), h2 : p(h2)= 0,4, Kоп(h2)= (6;10; 2,5).

~ Соответственно изменяется состав и значения компонентов массивов Kv, Kv,н, Kv,в, v V2.

Спецификация входов (I2), управлений (C2), механизмов (M ) и выходов (O2) для блока Д2 содержит описание:

– входы – множество вариантов V1 и информация J2 ;

– управление C2 – методика идентификация модели;

– механизмы M21 – оборудование и приборы для проведения экспериментов, M22 – программный модуль идентификации моделей динамики, M23 – персонал;

– выход O21 – модели динамики, O22 – множество вариантов V2.

ПР2. Основными задачами принятия решения на данном этапе является сравнительный анализ подмножеств вариантов VAM1, VAM 2, VBM1, VBM 2 и оценка для них значений риска.

~ Используя значения (K, н, K, K, в), V2 и Kоп(h), h {h1, h2} методом Парето-оптимизации эксперты ~ ~ формируют множество V2п = = {VAM 2 UVBM1 UVBM 2} и по аналогии с ПР1 (см. (4.10)) определяются риски Q2, Q2, j, j {н,в}, V2п, которые для этих вариантов получились приемлемыми.

Таким образом, по результатам сеанса экспертизы ПР2 число рассматриваемых на следующих этапах вариантов сокращается с 16 до 12. Спецификация входов, Q2, S2 и R2 для ПР2 содержит – входы – модели динамики М1, М2 и множество вариантов V2п ;

– управление Q2 – методики Парето–оптимизации и расчета рисков;

– ресурсы S2 – персонал группы экспертов и программное обеспечение модуля принятия решений;

– выход R2 – подмножества вариантов VAM 2, VBM1,VBM 2.

Д3. На этапе эскизного проектирования выполняются анализ оптимального управления (ОУ) с целью определения возможных видов функций ОУ и стратегий реализации управления, а также оценки величины эффекта энергосбережения.

Возможные значения эффекта энергосбережения для вариантов V2п = VAM 2 UVBM1 UVBM 2 оцениваются с использованием программных модулей экспертной системы "Энергосберегающее управление динамическими объектами".

Исследования производятся с учетом возможных изменений напряжения сети и различных видов продукции.

Спецификация компонентов I3,C3, M3,O3 для Д3 содержит:

– входы – варианты системы V2п и информация J3 ;

– управление C3 – методика анализа энергосберегающего управления на множестве состояний функционирования;

– механизмы M31 – АРМ проектировщика с экспертной системой, M32 – персонал;

– выход O31 – алгоритмы управления, использующие программную стратегию (ПР), и алгоритмы с позиционной стратегией (Пз).

ПР3. Для принятия решения при завершении эскизного проекта заполнялась матрица эффективностей по основному компоненту, т.е. проценту экономии энергозатрат kэ. В табл. 4.1. занесены средние значения kэ для трех состояний функционирования: H1 – выпускается одна номенклатура продукции при стабильном напряжении сети; H2 – одна номенклатура продукции и возможны колебания (отключения) сети; H3 – выпускается продукция разных видов, что требует изменения заданий на температурный режим. Учитывая, что следующий этап технического проектирования требует значительных трудозатрат, необходимо существенно сократить число вариантов системы.

Данные табл. 4.1. обрабатываются разными методами – равной вероятности (критерий qрв ), Гурвица (qг ), Шанявского (qш) и Максимина (qмм). Рассчитанные значения критериев (при весовом коэффициенте с = 0,5 для qг и qш ) приведены в правой части табл. 4.1.

В соответствии с используемыми критериями наиболее предпочтительными следует считать варианты {VВМ 2, Пp UVBM 2, Пз}. Таким образом, число вариантов сокращается до четырех (см. рис. 4.3).

Спецификация входов, Q3, S3, R3 для ПР3 содержит:

– входы – алгоритмы управления для вариантов V3 = V2п ;

– управление Q3 – методика принятия решений в условиях неопределенности;

Таблица 4.Состояния функционирования ВАРИАНТЫ qрв qг qш qмм H1 H2 HVАМ2, ПР VАМ2, Пз U 5 7 6 6 5,5 V V ВМ1, ПР U ВМ1, Пз 8 12 9 9,5 8 V V 11 10 10 10 9,5 ВМ2, ПР U ВМ2, Пз – ресурсы S3 совпадают с S2 ;

– выход R3 – подмножество вариантов V3 = VBM 2,Пp UVBM 2,Пз.

Матрице эффективностей (табл. 4.1) соответствует следующая матрица упущенных возможностей для определения критерия Сэвиджа (табл. 4.2) Таблица 4.Состояния функционирования ri max Варианты qc H1 H2 HVАМ2, ПР VАМ2, Пз U 3 6 5 6 V V ВМ1, ПР U ВМ1, Пз 2 3 0 3 2,0 0 2 2 V V ВМ2, ПР U ВМ2, Пз В соответствии с используемыми критериями наиболее предпочтительными следует считать варианты {VАМ2, ПР U VАМ2, Пз}.

Д4. В результате выполнения этапа технического проектирования должен быть разработан вариант системы управления, пригодной для окончательной реализации. Используя возможности экспертной системы и SCADA-системы Трейс–Моуд, разрабатывается полное алгоритмическое и программное обеспечение для вариантов СОУ 13 - 16 (рис. 4.4). Варианты 13, 15, использующие компьютер, обладают большими функциональными возможностями, чем варианты 14, 16 (на контроллерах). Вместе с тем, последние варианты дешевле, для них меньше срок окупаемости. Варианты 15, 16 имеют несколько выше точность соблюдения технологического регламента.

Спецификация компонентов Д4 :

– выход – варианты V3 и информация J4 ;

– управление C4 – методики проектирования алгоритмического и программного обеспечения;

– механизмы M – АPM проектировщика с экспертной системой и SСADA-системой; M – персонал;

41 – выход O4 – документация на варианты 13,14,15,16.

Система управления Сц= 0,Сэ= 0,36 Ск= 0,Энергосбережение Качество Цена 0,22 0,21 0,29 0,28 0,27 0,21 0,28 0,24 0,19 0,31 0,19 0,13 13 15 15 14 16 14 16 14 Рис. 4.4. Структура иерархии ПР4. Задачей сеанса экспертизы является выбор из четырех вариантов одного для практического внедрения. Для принятия решения использован метод иерархического анализа, в качестве критериев учитываются энергосбережение (kэ), снижение доли брака (kбр) и затраты (kок ). Структура иерархии и результаты промежуточных расчетов для этого случая приведены на рис. 4.4. Расчет рейтингов вариантов показывает: R(13)= 0,228, R(14)= 0,24, R(15)= 0,2566, R(16)= 0,2754.

Таким образом, в качестве оптимального варианта выбирается вариант 16, в котором используются модель М2, позиционная стратегия (Пз) и техническое средство – контроллер.

Спецификация компонентов ПР4: выход – документация на варианты 13,14,15,16 ; управление Q4 – методика принятия решений в условиях определенности; ресурсы S4 – совпадает с S2 ; выход R4 – документация на вариант 16.

Таким образом, рассмотренный пример показывает, что использование принципа динамической вариантности расширяет возможности управления высокотехнологичными проектами за счет перераспределения состава альтернатив на стадиях жизненного цикла, более полного использования поступающей информации и эволюции методов принятия решений по мере уменьшения неопределенности при проектировании.

4.3. МЕТОДЫ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 4.3.1. Принятие решений с использованием байесовского подхода и экспертных оценок Применение современных пакетов, систем и технологий, например, ERP, e-CRM, SCM, XML1 и других, не снимает полностью неопределенность для лица, принимающего окончательное решение, от которого может зависеть успех фирмы или проекта. Для снижения вероятности ошибок при оперативном решении ответственных задач предлагается итерационный алгоритм, представляющий собой комбинацию метода экспертных оценок и байесовского подхода [1, 2].

Пусть требуется из множества V = {1, 2,..., n} вариантов решений, показатели эффективности которых примерно одинаковы, выбрать наиболее целесообразный для реализации.

Обработка результатов работы "узкой" группы экспертов показала, что их мнения не могут быть признаны согласованными (коэффициент конкордации низок) и среди рассматриваемых вариантов нет выделяющегося "лидера".

Идея алгоритма заключается в последовательном привлечении дополнительных экспертов и подсчета для каждого проекта V средней апостериорной вероятности того, что этот проект является оптимальным. Работа продолжается до тех пор, пока средняя апостериорная вероятность одного из проектов a множества V не будет существенно выше, чем для альтернативных проектов. При соблюдении некоторых условий на возможные исходы последующих экспертиз данный проект a считается оптимальным.

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 12 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.