Особенности задач исследования эффективности
Прикладные задачи исследования эффективности операций в технике связаны с изучением основных закономерностей процессов применения сложных технических систем в различных операциях, а именно, закономерностей и условий приспособленности систем к достижению целей операций, в которых эти системы используются. Прагматика этих задач заключается в выработке научно-обоснованного суждения о качестве, условиях и способах применения технических систем по назначению с целью последующего принятия организационно-технических решений, связанных с созданием и применением техники.
Наибольший практический интерес исследование эффективности операций в технике представляет до проведения операции, что требует использования метода математического моделирования, как основного средства исследования эффективности. Вскрытые в ходе экспериментирования с моделью операции ее свойства н закономерности обобщаются и переносятся» на реальный объект. Формально процесс • исследования можно представить следующим образом:
где {X, /?} — множество элементов X системы 50 и связей -Я между ними; Т — множество моментов времени (например, жизненный цикл системы); {X, Я) X Т — процесс функционирования технической системы; (Х (й), . ЯГ(к)) X Г - гомоморфное отображение процесса {X, X Т, т. е. модель операции; 6(Л) — информация об операции на к-ц. шаге исследования, 0^ (к) — новая информация, полученная по результатам моделирования-, в2 (Л) — новые знания об операции, полученные на основе информации 0^ (к).
Множество элементов X включает в себя как характеристики Хтс качества самой технической системы (точность, надежность, быстродействие, число элементов и др.) и связи между ними, так и характеристики Хд условий Л проведения операции и связей ЯА между ними и самой технической системой. Другими словами,
Именно эти аспекты обусловливают особенности, присущие задачам исследования эффективности, и превращают задачу исследования эффективности в процесс, который может быть декомпозирован как по «горизонтали» (например, применение веера моделей ш]), таки по «вертикали» (например, по уровням сложности технической системы, ее узлов я агрегатов). Декомпозиция общей задачи исследования эффективности определяет также и особенности частных исследования эффективности и качества на каждом уровне иерархии. «Вертикальная» декомпозиция проводится в зависимости от целей исследования и уровня агрегирования исходной и получаемой информации. Она—включает концептуальный, операционный я детальный уровни. «Горизонтальная» декомпозиция, как правило, предполагает решение следующих четырех проблем: постановку задачи, выбор показателя и критерия эффективности! получение оценок эффективности по результатам моделирования (математического, физического, интуитивного) и интерпретацию результатов- (анализ) с выработкой суждений об эффективности с целью принятия дальнейших решений.
В связи с этим можно условно выделить два взаимосвязанных этапа исследования эффективности на каждом уровне «вертикальной» декомпозиции: получение результатов и анализ результатов. Решение каждой из четырех проблем «горизонтальной» декомпозиции состоит в содержательном раскрытии элементов проблемной ситуации с последующей их формализацией и решением задачи выбора. Формально любая задача исследования эффективности описывается логическим высказыванием типа.
(Дано; Требуется найти (установить)).
Если в левой части логического высказывания стоят характеристики качества технической системы, условий ее функционирования, способов применения и характеристики требуемого результата КТр, а в правой части — либо показатель эффективности, либо качественное суждение об эффективности типа «эффективно», «наиболее эффективно», «неэффективно» и т. д., то такая задача называется прямой задачей оценивания (получения значений показателя эффективности), либо задачей оценки эффективности (вынесения суждения об эффективности).
Если в левой части логического высказывания стоит либо требуемое значение показателя 1Гтр, либо правило, устанавливающее предпочтения на значениях показателя (например, «большие значения предпочтительнее меньших») и некоторое подмножество множества X характеристик качества, условий или способов применения системы, а в правой части — дополнение этого подмножества характеристик, то такая задача называется обратной задачей оценки эффективности.
Решение каждой из четырех проблем «горизонтальной» декомпозиции обеспечивается решением комплекса взаимосвязанных частных задач, причем эта взаимосвязь обусловливается единством непротиворечивой информации 0, используемой при исследовании эффективности.
При решении проблемы, связанной с постановкой задачи, такими частными задачами являются: задача структуризации исходной информации б(0);
задача анализа неопределенностей Л (условий проведения операции);
задача формирования исходного множества стратегий II.
Проблема выбора показателя и критерия эффективности, а также проблема получения оценок эффективности являются взаимосвязанными и раскрываются в ходе решения следующих частных задач: задачи моделирования результатов V операции;
задачи моделирования цели операции (выбор ЧР и К).