Автоматизированные Системы Обработки Информации (стр. 2 из 13)

Решение о совершенствовании или замене принимается с учетом следующих положений. Если направление совершенствования обеспечивает существенное увеличение жизненного цикла системы и затраты несравнимо малы по отношению к стоимости разработки системы, то решение о совершенствовании оправдано. В противном случае следует рассматривать вопрос о ее замене новой.

Для решения проблемы создается система.

Основными компонентами системного анализа являются:

1. Цель системного анализа.

2. Цель, которую должна достигнуть система в процессе: функционирования.

3. Альтернативы или варианты построения или совершенствования системы, посредством которых возможно решение проблемы.

4. Ресурсы, необходимые для анализа и совершенствования существующей системы или создания новой.

5. Критерии или показатели, позволяющие сравнивать различные альтернативы и выбирать наиболее предпочтительные.

7. Модель, которая связывает воедино цель, альтернативы, ресурсы и критерии.

Методика проведения системного анализа

1. Описание системы:

а) определение цели системного анализа;

б) определение целей, назначения и функций системы(внешних и внутренних);

в) определение роли и места в системе более высокого уровня;

г) функциональное описание (вход, выход, процесс, обратная связь, ограничения);

д) структурное описание (вскрытие взаимосвязей, стратификация и декомпозиция системы);

е) информационное описание;

ж) описание жизненного цикла системы(создание, функционирование и в том числе совершенствование, разрушение);

2. Выявление и описание проблемы:

а) определение состава показателей эффективности и методик их вычисления;

б) Выбор функционала для оценки эффективности системы и задание требований к ней(определение необходимого (желаемого) положения дел);

б) определение фактического положения дел(вычисление эффективности существующей системы с использованием выбранного функционала);

в) установление несоответствия между необходимым(желаемым) и фактическим состоянием дел и его оценка;

г) история возникновения несоответствия и анализ причин ее возникновения (симптомы и тенденции);

д) формулировка проблемы;

е) выявление связей проблемы с другими проблемами;

ж) прогнозирование развития проблемы ;

з) оценка последствий проблемы и вывод о ее актуальности.

3. Выбор и реализация направления решения проблемы:

а) структуризация проблемы (выделение подпроблем);

б) определение узких мест в системе;

в) исследование альтернативы “совершенствование системы - создание новой системы”;

г) определение направлений решения проблемы(выбор альтернатив);

д) оценка реализуемости направлений решения проблемы;

е) сравнение альтернатив и выбор эффективного направления;

ж) согласование и утверждение выбранного направления решения проблемы;

з) выделение этапов решения проблемы;

и) реализация выбранного направления;

к) проверка его эффективности.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Рассмотри основные понятия теории эффективности.

Операция - этап функционирования системы, ограниченный выполнением определенной цели.

Операция реализуется определенной системой с управлением. К началу операции эта система должна располагать определенными ресурсами (люди, оружие, техника и т.д.). Операции могут быть простыми и сложными. Сложная операция - это совокупность взаимосвязанных по целям, средствам и времени простых операций.

Множество характеристик, которые описывают систему, реализующую операцию и внешнюю среду, подразделяются на управляемые и неуправляемые.

Неуправляемые характеристики (Y) - это характеристики, которые управляющий объект не может менять, но которые должны учитываться при выборе решения( противник, ТТД технических средств и т.д.). В общем виде они задаются множеством:

Y={y₁ ,y₂ , . . . , y_n}.

Управляемые характеристики (Х) - это характеристики, которые могут меняться управляющим объектом (количество постов, база пеленгования и т.д.)

X={x₁ , x₂ , . . . , x_m }.

Множество значений управляемых характеристик составляют решение.

Принятие решения есть задание значений управляемых характеристик с учетом известных или предполагаемых значений неуправляемых характеристик в соответствии с целью управления.

В реальных операциях используемые ресурсы почти всегда ограничены. Они ограничивают область решений.

Одной операции может соответствовать несколько решений, выполнение которых приведет к различной степени достижения цели операции. Поэтому говорят об эффективности решения.

Эффективность решения - это степень его соответствия цели операции.

Решение, удовлетворяющее заданным ограничениям, называется допустимым.

Решение, которое предпочтительнее других, называется оптимальным.

Исход операции - это ситуация, сложившаяся на момент завершения операции. Для оценки степени соответствия исхода операции относительно поставленной цели, т.е. эффективности решения, используется показатель исхода операции.

Показатель исхода операции - это функционал, связывающий цель операции и параметры операции(управляемые и неуправляемые). В общем виде:

R = f(X,Y).

Исход операции может оцениваться несколькими показателями. В этом случае стоит проблема выбора критерия эффективности решения.

Выбор критерия эффективности - наиболее ответственная, центральная задача теории принятия решений и теории исследования операций.

В качестве критерия эффективности может выступать свертка показателей исхода операции или непосредственно показатели исхода операции, т.е. функционал вида:

W = F( r ) или W = f(X,Y).

При выборе показателей исхода операции руководствуются следующими требованиями:

-соответствие цели операции;

-ясный физический смысл;

-наличие функциональных связей с существенными параметрами операции;

-вычислимость.

Таким образом для формирования критерия эффективности необходимо:

1. Определить цель операции.

2. Определить перечень управляемых и неуправляемых параметров.

3. Выбрать множество ПИО и методику их расчета.

4. Сформулировать критерий эффективности.

В зависимости от характера связей между решением и исходом операции все операции делятся на: детерминированные, вероятностные и неопределенные.

В детерминированных операциях каждому решению соответствует вполне определенный исход операции.

В вероятностных операциях каждому решению соответствует множество исходов операции и известна закономерность распределения вероятностей исходов.

В неопределенных операциях каждому решению соответствует множество исходов операции неизвестными законами распределения вероятностей. Чаще всего неизвестность определяется условиями проведения операции.

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ

В процессе формирования решения результаты расчета ПИО представляются в виде матрицы решений вида:

Решения	П о к а з а т е л и и с х о д а о п е р а ц и и
r1	r2	. . .	rn
x1	u11	u12	. . .	u1n
x2	u21	u22	. . .	u2n
. . .	. . .	. . .	. . .	. . .
xm	um1	um2	. . .	umn

Показатели имеют как правило различную физическую природу и поэтому различную размерность, которая устраняется путем нормирования. В результате нормирования значения показателей приобретают безразмерный вид.

Порядок нормирования:

а) вариант максимизации показателя:

u_ij– u_ijmin

u_ij^/ =

u_{ij max} – u_{ij min} i=1,...,m

в) вариант минимизации показателя:

u_ijmax- u_ij

u_ij^/ =

u_{ij max} - u_{ij min} i=1,...,m,

Нормированная матрица решений является основой для принятия решений.

Приведем несколько вариантов выбора решений.

1. Выбирают наиболее важный показательr_j, а на другие накладывают ограничения.

Выбирают решение максимизирующее (минимизирующее) u_j.

Этот способ приемлем, если дисперсия ПИО по важности велика и есть возможность отдать предпочтение одному из них.

2. Аддитивная свертка.

n

W(X_i) = Σk_ju_iji=1,...,m, к_j - коэффициент важности j-го

j=1 показателя.

W_o = maxW(X_i)

i = 1,...,m

3. Мультипликативная свертка.

n

W(X_i) = П u_ij, если показатели имеют одинаковую важность;

j = 1

W_o = max W(X_i), i = 1,...,m

n

W(X_i) = П u_ij^kj, если показатели имеют различную важность;

j = 1

Пример. r₁r₂r₃r₄

x₁ 2 -1 2 5

x₂ 3 4 0 2

x₃ 4 1 5 3

k_j 3 4 2 1

_1. max r_j - r_1.

Ограничения: r ≥ 3 & r ≤ 2 & r ≥ 2.

Решение: W_o = 3 для х₂.

2. W(X ₁) = 6 +(-4) + 4 + 5 = 11

W(X ₂ ) = 9 + 16 + 0 + 2 = 27

W(X ₃) = 12 + 4 + 10 + 3 = 29 = W_o.

3. W(X ₁) = 8 * 1 * 4 * 5 = 160