Методи та засоби багатокритеріального оцінювання програм та проектів в сфері космічних досліджень

Аналіз методів багатокритеріального оцінювання систем з точки зору теорії прийняття рішень. Методи формалізації задач з метою вибору адекватного математичного апарату. Критерії аналітичного оцінювання космічних програм за різними напрямами досліджень.

Рубрика Менеджмент и трудовые отношения
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 19.07.2015
Размер файла 183,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Методи та засоби багатокритеріального оцінювання програм та проектів в сфері космічних досліджень

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

космічний аналітичний програма дослідження

Актуальність теми. Ефективне управління космічною діяльністю є необхідною умовою її сталого функціонування та розвитку. Не існує універсальних рецептів ефективного управління, однак існують підходи, що дозволяють підвищити якість рішень, що приймаються. При розв'язанні задач, що виникають при здійсненні космічних досліджень, актуальним є використання системного підходу, сучасних методів моделювання та кількісного аналізу складних систем, можливостей сучасних інформаційних і комп'ютерних технологій. Зокрема, все більшого поширення набуває застосування методів систематичної оцінки ефективності, планування розвитку та управління складними соціально-економічними об'єктами.

Космічна діяльність як об'єкт дослідження є складним науково-технічним та соціально-економічним процесом. Тому задачі, що підлягають розв'язанню, є, як правило, багатокритеріальними, моделі об'єктів такого класу або відсутні, або є слабоструктурованими, важко піддаються формалізації, при цьому загальних правил побудови математичних моделей практично не існує. Основою підходу у даному випадку є глибоке розуміння специфіки функціонування досліджуваної системи, вибір адекватного математичного апарату, досвід та інтуїція дослідника.

Значний внесок у розв'язання задач багатокритеріального оцінювання альтернатив складних рішень і стратегій управління у різних сферах практичної діяльності зробили відомі зарубіжні та українські вчені Р. Кіні, Х. Райфа, Т. Сааті, О. Ларичев, В. Подіновський, М. Згуровський, Н. Панкратова, А. Воронін, В. Тоценко та інші. Основні результати у напрямку застосування системного аналізу для оцінювання об'єктів космічної галузі описано у вітчизняних роботах О. Федоровського, Л. Самойленко, А. Алпатова, О. Федякіна, В. Гусиніна та ін. Незважаючи на існуючі напрацювання в цій предметній області, проблема створення науково-обґрунтованого інструментарію та відповідних комп'ютерних технологій оцінювання наукових космічних програм і проектів ще достатньо не опрацьована, що визначає актуальність досліджень, проведених у дисертаційній роботі. Перспективним є комплексування існуючих методів досліджень та розробка на їх основі нових методів, методик і комп'ютерних технологій для оцінки наукових космічних проектів і програм, для моделювання сценаріїв розвитку космічної галузі, аналізу ефективності виконаних і запланованих робіт.

Дану роботу присвячено розробці методів і засобів реалізації багатокритеріального оцінювання - науково-методичного, алгоритмічного і програмного забезпечення для інформаційно-аналітичної підтримки управлінських рішень щодо розвитку космічних досліджень - оцінки результатів виконаних робіт, обґрунтованого стратегічного і тактичного планування, що дозволить здійснювати вибір найбільш ефективних напрямів і проектів, оптимізувати розподіл ресурсів для їх виконання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Результати дисертаційних досліджень використовувалися при виконанні науково-дослідної роботи “Науково-методичний супровід Програми” (номер держреєстрації 0103U003922), що проводилась у Інституті космічних досліджень НАНУ-НКАУ відповідно до Загальнодержавної (національної) космічної програми України на 2003-2007 роки, а також у рамках теми Національної академії наук України “Моделювання, оцінювання та підтримка прийняття рішень в інтересах здійснення перспективних космічних програм” (номер держреєстрації 0108U000289).

Мета та задачі дослідження.

Метою досліджень є розроблення методів багатокритеріального оцінювання наукових космічних програм і проектів та створення на цій основі методик, алгоритмів та комп'ютерних програм для підтримки та реалізації двох функцій управління - стратегічного планування космічних досліджень та оцінки ефективності виконаних проектів.

Досягнення поставленої мети вимагало розв'язання наступних завдань:

– проведення аналізу предметної області - космічної діяльності в сфері наукових досліджень, як складного багатовимірного науково-технічного та соціально-економічного об'єкта, розроблення на цій основі вимог до методів і засобів реалізації оцінювання космічних програм, проектів, сценаріїв;

– проведення аналізу сучасних методів, підходів та науково-методичного апарату, що використовуються для оцінювання складних слабоформалізованих об'єктів і процесів;

– формування системи критеріїв для аналітичної оцінки наукових космічних програм і проектів на основі визначення їх основних властивостей;

– створення математичного підґрунтя для формалізації процедури оцінювання, розроблення методів оцінювання ефективності наукових космічних програм та проектів;

– розроблення методик, алгоритмів та створення інформаційних комп'ютерних програм багатокритеріального оцінювання ефективності космічних проектів та програм;

– проведення апробації розроблених методів та засобів реалізації, виконання оцінювання проектів і напрямів Національної космічної програми, можливих сценаріїв розвитку в сфері космічних досліджень.

Об'єкт дослідження: процес оцінювання наукових космічних проектів та програм, напрямів космічних досліджень, сценаріїв розвитку космічної діяльності тощо.

Предмет дослідження: методична база та засоби оцінювання наукових космічних програм і проектів.

Методи дослідження: системний аналіз, факторний аналіз, теорія багатокритеріального оцінювання, теорія вибору та прийняття рішень, експертні методи, комп'ютерне моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у наступному:

– розвинено підходи до інформаційного моделювання при оцінюванні космічних програм і проектів з використанням принципу побудови моделей складних об'єктів у вигляді ієрархії;

– вперше розроблено та реалізовано системи критеріїв для оцінювання наукових космічних програм і проектів за різними напрямами космічних досліджень;

– розроблено метод багатокритеріального експертного оцінювання наукових космічних проектів з одержанням інтегральних оцінок за нелінійною схемою компромісів, який відрізняється від загальновідомих тим, що “сигналізує” при наближенні оцінок за локальними критеріями до гранично допустимих значень і дозволяє оцінювати об'єкти з обмеженнями на оцінки за частковими критеріями;

– вперше формалізовано підхід до стратегічного планування космічних досліджень у вигляді аналітичного ієрархічного процесу;

– розроблено метод багатокритеріального оцінювання багаторівневих ієрархічних структур для оцінювання наукових космічних програм з одержанням інтегральної кількісної оцінки методом вкладених скалярних згорток;

– розвинено метод скалярної згортки критеріїв у частині нормалізації часткових критеріїв, що дає можливість не лише порівнювати об'єкти між собою, а і оцінювати єдиний (унікальний) варіант.

Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному:

– створено інформаційну комп'ютерну програму оцінювання наукових космічних проектів, яка реалізує багатокритеріальний експертний метод;

– створено інформаційну комп'ютерну програму оцінювання складних об'єктів (космічних програм, сценаріїв), що моделюються у вигляді багаторівневої ієрархічної структури;

– розроблено системи критеріїв для оцінювання наукових космічних програм і проектів за низкою напрямів космічних досліджень.

Простота використання запропонованих систем дозволяє застосовувати їх в конкретній практичній діяльності осіб, що приймають рішення (ОПР), для інформаційно-аналітичної підтримки управлінських рішень з вибору перспективних напрямів розвитку космічних досліджень. Методику оцінювання наукових космічних проектів було передано Національному космічному агентству України та використано при оцінюванні результатів виконання наукових проектів і напрямів 2-ої Загальнодержавної (Національної) космічної програми України.

Розроблені методики можуть використовуватися також для оцінювання сценаріїв-альтернатив при розробленні стратегії розвитку космічної діяльності в Україні на довгострокову перспективу як підґрунтя для стратегічного планування в сфері космічних досліджень.

Особистий внесок. Всі основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, авторові належать наступні результати. У роботах [1, 2] автору належить участь у формуванні критеріїв для оцінювання якості наукових космічних проектів, розробка програмної реалізації методики багатокритеріального оцінювання наукових космічних проектів. У роботах [3,4] - участь у постановці задачі багатокритеріального оцінювання сценаріїв при плануванні космічної діяльності, участь у розробці методики багатокритеріального оцінювання сценаріїв при обмеженнях по часткових критеріях, проведення чисельних розрахунків та інтерпретація результатів. У роботі [5] - формалізація задачі багатокритеріального оцінювання ієрархічних систем, створення алгоритму та програмної реалізації, проведення чисельних розрахунків та інтерпретація результатів. У роботі [7] - розробка з використанням агрегативно-декомпозиційного підходу системної інформаційної моделі отримання та використання даних дистанційного зондування Землі. У роботі [8] - демонстрація застосування технології багатокритеріального оцінювання ієрархічних систем для оцінки можливих сценаріїв розвитку космічної галузі, моделювання ієрархічної системи для оцінки варіантів-альтернатив, проведення чисельних розрахунків та інтерпретація результатів.

Апробація результатів дисертації. Результати та основні положення роботи доповідалися та обговорювалися на: міжнародних конференціях “Dynamical system modelling and stability investigation” (м. Київ, 2005, 2007, 2009), міжнародній науково-технічній конференції “Системний аналіз та інформаційні технології” (м. Київ, 2005), VІІ міжнародній науково-технічній конференції “АВІА-2006” (м. Київ), міжнародних конференціях з автоматичного управління “Автоматика-2006” (Вінниця, 2006) і “Автоматика-2008” (Одеса, 2008).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 робіт, з яких 8 - статті у журналах і збірнику наукових праць, що входять до переліку фахових видань, затверджених ВАК України (одна з них без співавторів) та 8 - публікації у матеріалах конференцій (у тому числі, міжнародних).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатку. Вона містить 141 сторінку, із них 111 сторінок основного тексту, 27 рисунків, 7 таблиць, список використаних джерел з 121 найменування на 13 сторінках та 1 додаток на 2 сторінках.

основнИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, наведено стислий огляд наукових результатів у відповідній галузі, показано зв'язок роботи з науковими темами, у роботі над якими брала участь автор, сформульовано мету та завдання дисертаційної роботи, визначено об'єкт і предмет дослідження, наукову новизну та практичне значення отриманих результатів і особистий внесок здобувача, наведено відомості про апробацію та публікацію результатів досліджень.

У першому розділі проаналізовано різні багатокритеріальні методи оцінювання складних об'єктів та особливості їх використання при прийнятті рішень в різних предметних областях, зокрема, у світових космічних дослідженнях і вітчизняній космічній діяльності. Встановлено, що створення інформаційних програмно-моделюючих систем підтримки прийняття рішень при оцінюванні космічних програм і проектів є важливою задачею, їх застосування буде сприяти підвищенню ефективності оцінювання, забезпечить науково-обґрунтований вибір перспективних напрямів космічних досліджень.

У другому розділі досліджено проблему оцінювання програм та проектів у сфері космічних досліджень з точки зору теорії прийняття рішень, сформульовано постановки задач, запропоновано принципи їх розв'язання.

Оскільки об'єкти, що розглядаються, внаслідок своєї багатоаспектності описуються великим числом показників різної природи і проблема оцінювання є багатокритеріальною, запропоновано використовувати дві групи критеріїв оцінювання: загальні критерії, що характерні для космічної діяльності взагалі (фінансово-економічні, науково-технічні, соціальні, зовнішньополітичні), та спеціальні критерії для оцінки космічних досліджень, зокрема, напрямів “Вивчення Землі з космосу” та “Дослідження і використання космічного простору”. Серед критеріїв оцінки космічних досліджень запропоновано виділити наступні:

– міра актуальності і новизни досліджень;

– ступінь сприяння створенню нових методів, теорій;

– ступінь широти наукових досліджень;

– ступінь сприяння ініціюванню розробок унікального науково-технічного устаткування;

– ступінь сприяння ініціюванню проривних наукових ідей;

– міра прикладної актуальності досліджень;

– ступінь впливу на національний науковий і технічний потенціал;

– рівень затребуваності та використання результатів;

– міра сприяння відкриттю нових фізичних ефектів і закономірностей, що сприяють створенню нових технологій, матеріалів, зразків техніки;

– ступінь внеску результатів досліджень у пошук відповідей на фундаментальні питання щодо походження і розвитку Всесвіту.

Серед критеріїв оцінки напряму “Вивчення Землі з космосу” можна виділити наступні:

– рівень якості даних спостереження Землі, що необхідні для розв'язання тематичних завдань;

– ступінь оперативності надходження даних ДЗЗ замовнику;

– рівень масштабів використання результатів ДЗЗ у різних областях (агропромисловість, метеорологія, водогосподарство, геологорозвідка, будівництво, транспорт, держуправління, оборонні завдання);

– міра сприяння одержанню нових знань шляхом досліджень Землі засобами ДЗЗ;

– рівень сервісу споживачів даних ДЗЗ;

– рівень попиту на результати ДЗЗ;

– ступінь міжнародного співробітництва в області ДЗЗ шляхом обміну інформацією;

– ступінь впливу результатів дослідження на функціонування та розвиток галузей економіки;

– рівень експортного потенціалу отриманих результатів ДЗЗ;

– рівень конкурентноздатності космічних засобів ДЗЗ у технічному та інформаційному аспектах;

– ступінь впливу результатів ДЗЗ на вирішення проблем глобальної та регіональної безпеки (екологічної, економічної та ін.).

Наведено основні положення багатокритеріального оцінювання складних об'єктів, які було покладено в основу оцінювання космічних програм і проектів. Розглядається множина альтернатив , для якої виділено групу критеріїв , що характеризують властивості об'єкта. Для цієї множини може бути сформована матриця значень на підставі вимірювання оцінок за критеріями , де - оцінка -ої альтернативи по -му критерію.

У рамках математичної процедури багатокритеріального оцінювання космічних програм і проектів необхідно пройти такі етапи:

– сформулювати метод згортки часткових критеріїв в узагальнений критерій;

– встановити шкали оцінювання та метод нормалізації;

– встановити системи пріоритетів (ваги критеріїв);

- сформувати правило прийняття рішень, тобто вибору альтернатив (розв'язувальне правило).

Проблема багатокритеріального оцінювання на множині розв'язків пов'язана із залученням додаткової інформації, зокрема, експертної.

Наведено постановку багатокритеріальної задачі при розгляді деякої вибраної множини рішень. Розглядається множина можливих рішень (альтернатив) , що складається з векторів _мірного евклідового простору. Рішення приймається при зовнішніх впливах, що описуються вектором , заданим на множині можливих факторів . Визначається множина рішень, що вибираються до розгляду, . Нею може бути будь-яка підмножина множини можливих рішень, .

Якість рішення оцінюється за сукупністю суперечливих часткових критеріїв визначених на множині можливих рішень . Вказані критерії утворюють векторний критерій

, (1)

який приймає значення у просторі -мірних векторів . Будь-яке значення векторного критерію при певному є векторною оцінкою можливого рішення . Всі можливі векторні оцінки утворюють множину можливих оцінок (можливих векторів ефективності) , серед множини якої розглядається множина оцінок, що вибираються до розгляду

(2)

Вектор часткових критеріїв обмежений допустимою областю: . Ситуація, що складається у результаті прийняття багатокритеріального рішення в заданих умовах , характеризується декартовим добутком .

Ставиться задача: визначити таке рішення , яке при заданих умовах та обмеженнях дає найкраще значення вектора ефективності .

Пропонується застосовувати для розв'язання задачі метод багатокритеріального оцінювання, що реалізує нелінійну схему компромісів та підхід до агрегації часткових критеріїв векторного критерію.

Перший етап цього методу полягає у визначенні розмірності та якісного складу вектора критеріїв оцінювання, а також одержанні кількісних оцінок за частковими критеріями. При одержанні кількісних оцінок за критеріями керуються фундаментальною шкалою (табл. 1), яка у термінах теорії нечітких множин є функцією приналежності і за допомогою якої здійснюється перехід від лінгвістичних змінних (“задовільна якість”, “висока якість” та інших) до кількісних оцінок. Експерти приписують кожному з часткових критеріїв відповідну точку на шкалі оцінювання.

Таблиця 1. Шкали оцінювання

Категорія якості

Фундаментальна шкала

Обернена нормована фундаментальна шкала

Неприйнятна

0?-?3

1,0?-?0,7

Низька

3?-?5

0,7?-?0,5

Задовільна

5?-?6

0,5?-?0,4

Добра

6?-?8

0,4?-?0,2

Висока

8?-?10

0,2?-?0,0

Масив отриманих від експертів даних є сукупністю чисел . Це - оцінка, дана -м експертом по критерію за фундаментальною шкалою, , - кількість експертів.

Другий етап методу багатокритеріального оцінювання стосується визначення ступеня компетентності експертів у результаті ітераційної процедури та отримання оцінок кожного -го критерію усереднених по числу експертів:

(3)

де - масив вихідних даних експертних оцінок, - масив коефіцієнтів компетентності експертів на -й ітерації, - задана мала величина.

Третій етап методу багатокритеріального оцінювання полягає у виявленні інформації про відносну важливість кожного -го критерію () для ефективності рішення, - визначенні вагових коефіцієнтів

(4)

де - оцінка у балах важливості -го критерію, дана -м експертом ().

На четвертому етапі методу багатокритеріального оцінювання здійснюється перехід від векторної оцінки альтернатив до скалярної з метою порівняльного оцінювання варіантів за сукупністю критеріїв. Шукане рішення представляється у вигляді

(5)

де векторна оцінка будь-якого з можливих рішень з урахуванням нелінійної схеми компромісів задається формулою

- нормовані оцінки по мінімізованим частковим критеріям, які обчислюються за формулою

(6)

- гранично погана аналітична оцінка для даної альтернативи.

Зазначимо, що застосована нелінійна схема компромісів при згортці часткових критеріїв “сигналізує” у випадку, коли оцінка по якомусь з критеріїв близька до неприйнятного значення (до обмеження), на відміну від лінійної згортки, коли низька оцінка по одному з критеріїв може бути компенсована високою оцінкою по іншому.

Інформативність оцінок альтернативи може бути підвищено за рахунок об'єднання часткових критеріїв у групи і формування агрегованих критеріїв за принципом вкладених скалярних згорток. Тоді оцінки по агрегованих критеріях визначаються за співвідношенням

(7)

де - кількість груп критеріїв, - оцінки за агрегованими критеріями, - нормована оцінка за -м частковим критерієм в -й групі, - кількість вихідних часткових критеріїв у -й групі.

Узагальнена оцінка за агрегованими критеріями обчислюється за формулою

(8)

якщо агреговані оцінки нормовані за формулою ( та - неприйнятно погані оцінки відповідно агрегованого критерію в кожній групі та ).

Запропонований автором метод дозволяє отримати багатокритеріальну оцінку як по нелінійній схемі компромісів, так і за принципом вкладених скалярних згорток векторного критерію. В останньому випадку альтернативи аналізуються за агрегованими оцінками (по групах критеріїв), що дозволяє для ряду застосувань зробити аналіз більш контрастним і інформативним. Метод дозволяє також оцінювати єдину (унікальну) альтернативу.

Для оцінювання системи, яку не можна подати у вигляді вектора критеріїв, а доцільно моделювати у вигляді ієрархічної структури, було сформульовано наступну постановку задачі.

Нехай поведінку ієрархічної системи визначено параметрами:

- множина елементарних підсистем ієрархії;

- допустимі множини незалежних змінних підсистем і всієї системи в цілому;

- оцінки за скалярними критеріями елементарних підсистем і векторний критерій нижнього рівня ієрархії.

Додаткові умови, що визначають ієрархічну структуру:

- множина ієрархічних рівнів;

- розподіл підсистем по рівнях,

- вектори пріоритету.

Ставиться задача: знайти аналітичну оцінку і якісну оцінку ієрархічної структури, що моделює об'єкт, який аналізується.

Пропонується застосовувати для розв'язання задачі метод багатокритеріального оцінювання ієрархічних структур, оснований на принципі вкладених скалярних згорток - скалярні згортки підсистем (критеріїв) нижчого рівня служать компонентами підсистем вищого рівня. Оцінка ієрархічної системи в цілому виражається скалярною згорткою, отриманою на самому верхньому рівні ієрархії. При цьому всі скалярні згортки знизу доверху здійснюються на основі концепції нелінійної схеми компромісів.

У загальному випадку ієрархічну структуру, що підлягає оцінюванню, можна представити у вигляді ієрархії, де - кількість ієрархічних рівнів, () - кількість підсистем _го рівня ієрархії (), - кількість критеріїв для оцінювання -го об'єкта (альтернативи) нижнього рівня ().

Для розрахунку аналітичних оцінок, а також для одержання якісних оцінок по рівнях ієрархії, що моделює оцінюваний об'єкт, використовуються експертні оцінки.

При оцінюванні об'єктів нижнього рівня ієрархії експертів просять оцінити відносний вплив кожного з часткових критеріїв і приписати кожному з критеріїв чисельне значення по фундаментальній шкалі (табл. 1). При цьому узагальнені оцінки об'єктів нижнього рівня за критеріями отримуються у результаті ітераційної процедури:

, (9)

( - оцінка -го об'єкта нижнього рівня за критерієм , дана -м експертом, , - кількість експертів нижнього рівня ієрархії; - коефіцієнт компетентності -го експерта на -ій ітерації).

Коефіцієнт компетентності обчислюється з використанням методів математичної статистики за формулою

(10)

де в якості першого наближення доцільно прийняти оцінку максимальної правдоподібності

Оцінки (9) отримуємо за прямою фундаментальною шкалою для максимізованих критеріїв. Метод, що розглядається, створено для нормованих мінімізованих критеріїв, оцінки яких визначаються за формулою

,(11)

якій зіставляється обернена нормована фундаментальна шкала (див. табл. 1).

Присутні в ієрархічній структурі складові (підсистеми) мають різну значимість, а значить і різний вплив на відповідний рівень ієрархії та кінцевий результат. Експертів просять оцінити за 10-бальною шкалою ступінь значимості (частковий коефіцієнт впливу) кожної підсистеми нижнього рівня для підсистеми вищого рівня. Отже, для обчислення нормованого коефіцієнта пріоритету підсистеми _го рівня для підсистеми _го рівня вихідними є оцінки ступеня значимості підсистем , дані -м експертом:

(12)

- кількість експертів -го рівня ієрархії, ; - кількість підсистем -го рівня ієрархії, що впливають на -у підсистему -го рівня ієрархії ().

При цьому оцінка -ої підсистеми на -му рівні ієрархії обчислюється за співвідношенням

(13)

Нормована оцінка всієї ієрархічної структури виражається формулою

.(14)

У розробленому методі нормовані скалярні згортки вимірюються за оберненою нормованою фундаментальною шкалою (див. табл. 1). Відповідно до неї найбільш ефективним є варіант, для якого оцінка (14) мінімальна.

Запропонований метод є систематичною процедурою для ієрархічного представлення елементів, що визначають суть складного об'єкту. Метод полягає у декомпозиції проблеми, що розглядається, на все більш прості складові і дозволяє розраховувати кількісні та одержувати якісні оцінки нормованих скалярних згорток елементів по всіх рівнях ієрархії, включаючи верхній.

Третій розділ присвячено використанню запропонованого підходу для створення методик, алгоритмів та комп'ютерних програм оцінювання наукових космічних програм і проектів. Базисом для цього є система критеріїв і математичний апарат, описані у попередньому розділі дисертаційної роботи.

До розроблюваних методик оцінювання наукових космічних проектів і програм, було сформульовано наступні вимоги:

– наукова обґрунтованість підходу, що використовується;

– можливість врахування якісних та кількісних характеристик об'єктів, що мають різну природу та бази вимірювання;

– можливість отримання порівняльних інтегральних оцінок альтернатив, їх ранжування та вибору найкращої, з реалізацією випадку оцінювання, при необхідності, одного (унікального) варіанту;

– конструктивність, достатня простота математичного апарату, що використовується;

– універсальність (оцінювання, по можливості, широкого спектру об'єктів різного характеру).

Для одержання на основі системного аналізу багатосторонньої характеристики наукових космічних проектів створено методику багатокритеріального оцінювання ефективності проектів. Оцінювання проекту починається з формування організаторів експертизи, у чиї обов'язки входить:

– вибір фахівців-експертів;

– формування попереднього переліку критеріїв ефективності;

– складання опитувальних листів (форм-анкет);

– проведення опитування експертів;

– аналіз і обробка інформації, отриманої від експертів з використанням розробленого математичного апарату;

– одержання і візуалізація оцінок проекту по окремих (частковим) критеріях, групах критеріїв (агреговані оцінки) і повної сукупності критеріїв (узагальнена аналітична оцінка).

Експертна інформація для оцінки часткових критеріїв ефективності космічних проектів формується шляхом анкетних опитувань по оціночних шкалах. Масив даних використовується для розрахунку аналітичних оцінок якості проекту, а також для побудови графічного образа ефективності проекту (“профілю проекту”). Обробка даних здійснюється за допомогою розробленого методу багатокритеріального оцінювання. Схему алгоритму, що реалізує метод, подано на рис. 1. Комп'ютерну реалізацію алгоритму виконано в середовищі Delphi.

Размещено на http://allbest.ru

Рис. 1. Схема алгоритму розв'язання задачі багатокритеріального оцінювання проектів

Для структуризації та аналізу складних, важкоформалізованих, слабоструктурованих проблем, якими є такі об'єкти як загальнодержавні космічні програми, напрями програм, сценарії розвитку космічної діяльності тощо, створено методику багатокритеріального оцінювання ієрархічних структур, що моделюють складні об'єкти. Вона передбачає побудову з використанням агрегативно-декомпозиційного підходу моделі досліджуваного об'єкта на основі виявлення впливів різних факторів та зв'язків між ними у вигляді ієрархічної структури та застосування методу багатокритеріального оцінювання ієрархічних структур, запропонованого у розділі 2, для визначення та вибору найбільш ефективних рішень.

На рис. 2 подано схему алгоритму, що реалізує розроблений метод оцінювання складних об'єктів.

Виконано комп'ютерну реалізацію методу в середовищі Delphi. Розроблена комп'ютерна програма дає можливість представляти результати у вигляді графіків і діаграм, дозволяє оцінити результати цілеспрямованої зміни тих або інших факторів та ступінь їхнього впливу, візуалізувати вплив різних факторів на різних рівнях ієрархії, створює основу для оптимізації характеристик об'єкту.

Переваги запропонованих методик полягають у наступному:

– порівняно простий математичний апарат, що формалізує задачу;

– можливість отримання агрегованих оцінок по групах критеріїв (за рахунок використання механізму вкладених скалярних згорток), що робить аналіз об'єкту різнобічним та більш контрастним;

– можливість використання для оцінювання об'єктів з обмеженнями на оцінки за локальними критеріями;

– можливість порівняльної оцінки низки об'єктів та оцінювання єдиного варіанту;

– наочне представлення результатів оцінювання у вигляді графічної інформації в комп'ютерній програмі;

– можливість повернення до попередніх ітерацій з метою аналізу та коректування параметрів для даного етапу розрахунків.

Обмеження методик: неможливість їх застосування у випадках, коли якісні показники не можуть бути виміряні за шкалами, тобто, якщо для оцінювання не можливо залучити кількісні (або звідні до них) критерії, що допускають операції у нормалізованому критеріальному просторі.

У четвертому розділі проведено порівняльний аналіз розробленого методу багатокритеріального оцінювання ієрархічних структур і розглянутих у розд. 2.2 відомих методів оцінювання складних об'єктів: методу аналізу ієрархій (МАІ), Делфі та “мозкового штурму”. Аналіз показує, що досліджувані методи мають такі загальні риси:

– врахування багатокритеріальності об'єкту;

– перетворення отриманих даних у форму, що дозволяє дати оцінку альтернативам;

– використання експертного підходу;

– співставлення декількох альтернатив на основі отриманих оцінок;

– можливість коректування задачі оцінювання;

– застосування для обґрунтованої підтримки прийняття управлінських рішень.

Рис. 2. Схема алгоритму розв'язання задачі багатокритеріального оцінювання ієрархічних систем

Відмінні порівняльні характеристики розглянутих методів оцінювання наведено у табл. 2. Проведений порівняльний аналіз показав, що до переваг розробленого методу оцінювання складних об'єктів можна віднести: можливість комплексування оцінок груп експертів, можливість врахування компетентності експертів по кожному з критеріїв, можливість оцінки єдиного (унікального) варіанту розв'язку.

Далі у даному розділі розглянуто одне з практичних завдань стратегічного планування космічної діяльності - оцінювання можливих сценаріїв розвитку космічної діяльності з метою вибору найбільш раціонального серед альтернативних варіантів. Для розв'язання задачі оцінювання можливих сценаріїв продемонстровано застосування двох методів: розробленого в дисертаційній роботі методу багатокритеріального оцінювання ієрархічних структур та МАІ. Порівняння результатів показало якісне співпадіння результатів оцінювання, що підтверджує достовірність розробленого методу.

Таблиця 2. Аналіз методів багатокритеріального оцінювання складних об'єктів

Особливості методу

Назва методу

метод багатокритеріальної оцінки ієрархічних структур

МАІ

Делфі

“Мозковий штурм”

Методологічні відмінності:

Вимірювання критеріїв за шкалою оцінювання

+

+

+

-

Декомпозиція задачі

+

+

-

+

Врахування пріоритетності критеріїв

+

+

-

-

Оцінювання єдиного варіанту

+

-

-

+

Інші відмінності:

Труднощі з обробкою експертної інформації

-

-

+

-

Комплексування різних думок груп експертів

+

-

-

-

Урахування компетентності експертів по кожному критерію

+

-

-

-

Примітки: “+” - у метода наявна дана особливість; “-” - у метода відсутня дана особливість.

Проведено апробацію та використання розроблених методик і комп'ютерних програм для оцінювання низки космічних проектів: “Клітина”, “Технологія”, “Космоматеріал”, “Спектр-УФ”, “Інтерферометр”, “Коронас_Ф”, “Інтербол”, “Іоносфера-Варіант”, “Іоносфера-2”, “Попередження” і розділу “Наукові космічні дослідження” в цілому 2-ої Загальнодержавної (Національної) космічної програми України. Для аналізу проектів були розроблені системи критеріїв та підготовлені опитувальні анкети, для виконання процедури оцінювання залучалися експерти (співробітники космічної галузі та спеціалісти профільних інститутів Національної академії наук України), компетентні у відповідній предметній області. Розрахунок кількісних і якісних оцінок проектів та їх візуалізація проводились з використанням розроблених комп'ютерних технологій, результати було передано НКАУ.

ВИСНОВКИ

Дисертаційну роботу присвячено розробленню методів та засобів багатокритеріального оцінювання в сфері космічних досліджень з метою їх застосування для підтримки та реалізації двох функцій управління - оцінювання ефективності виконаних робіт та стратегічного планування космічних досліджень.

1. Аналіз предметної області - космічних досліджень, як складної багатомірної багатозв'язної системи, слабоформалізованого багаторівневого об'єкту, показав необхідність врахування великої кількості факторів впливу, відсутність формалізованих моделей, багатокритеріальність розв'язуваних задач, нечіткість вибору критеріальної бази оцінювання. На основі аналізу сучасних методів багатокритеріального оцінювання об'єктів у процесах прийняття рішень обрано адекватний математичний апарат з урахуванням специфіки досліджуваної предметної області.

2. Розроблено системи критеріїв для оцінювання наукових космічних програм та проектів за різними напрямами космічних досліджень, які дозволяють здійснювати комплексну оцінку ефективності досліджуваних об'єктів.

3. Розроблено метод та на його основі методика, алгоритм та комп'ютерна програма оцінювання наукових космічних проектів, що реалізують багатокритеріальний експертний підхід з візуалізацією результатів; показано, що одержання аналітичної інтегральної оцінки за допомогою нелінійної схеми компромісів виявляє випадок наближення оцінок за локальними критеріями до обмежень (на відміну від використання лінійної згортки).

4. Розроблено метод та на його основі методику, алгоритм та комп'ютерну програму для багатокритеріального оцінювання багаторівневих ієрархічних структур, що моделюють складні об'єкти, з одержанням кількісної інтегральної оцінки за допомогою апарату вкладених скалярних згорток оцінок по елементах ієрархії. Запропонований підхід забезпечує детальний аналіз проблеми, дозволяє розраховувати як підсумковий рейтинг варіантів, так і оцінку значимості кожного фактору у складі ієрархії, що створює основу для оптимізації характеристик досліджуваного об'єкту. Розроблений метод дозволяє здійснювати не тільки порівняльний аналіз конкуруючих альтернатив, а й оцінювати єдиний варіант.

5. Отримані результати були апробовані при оцінюванні ефективності виконання проектів 2-ої Загальнодержавної (Національної) космічної програми України та низки напрямів наукових космічних досліджень. Результати оцінювання та розроблені методики було передано НКАУ для їх подальшого використання при плануванні космічної діяльності та оцінюванні виконаних робіт.

6. Продемонстровано застосування методики багатокритеріального оцінювання багаторівневих ієрархічних структур для оцінювання можливих сценаріїв розвитку космічної галузі у рамках розроблення Стратегії космічної діяльності в Україні на період до 2030 р.

Результати виконаної роботи можуть бути використані при створенні інтелектуальних систем науково-обґрунтованої підтримки прийняття управлінських рішень щодо розвитку космічної галузі.

список опублікованих праць за темою дисертації

космічний дослідження оцінювання

1. Воронин А. Н. Методика многокритериальной оценки эффективности научных космических проектов / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос, Л. В. Подгородецкая // Проблемы управления и информатики. -- 2004. -- № 5. -- С. 46--56.

2. Воронин А. Н. Комплексная методика многокритериальной оценки эффективности научных космических проектов / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос, Л. В. Подгородецкая // Проблеми інформатизації та управління. -- К. : НАУ, 2004. -- Вип. 10. -- С. 92--99.

3. Самойленко Л. И. Разработка методологии оценки сценариев в задачах планирования космической деятельности. Часть 1 / Л. И. Самойленко, Л. М. Яковлева, Т. В. Ильенко, Л. В. Подгородецкая, Л. Н. Колос // Проблемы управления и информатики. -- 2005. -- № 5. -- С. 145--156.

4. Самойленко Л. И. Разработка методологии оценки сценариев в задачах планирования космической деятельности. Часть 2 / Л. И. Самойленко, Л. М. Яковлева, Т. В. Ильенко, Л. В. Подгородецкая, Л. Н. Колос // Проблемы управления и информатики. -- 2005. -- № 6. -- С. 127--134.

5. Воронин А. Н. Алгоритм и программная реализация многокритериальной оценки иерархических систем / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // Автоматизація виробничих процесів. -- 2006. -- № 2 (23). -- C. 101--108.

6. Колос Л. Н. Компьютерная система поддержки многокритериальных решений в иерархических системах / Л. Н. Колос // Проблемы управления и информатики. -- 2008. -- № 4. -- С. 92--99.

7. Самойленко Л. И. Системная информационная модель получения и использования космической информации ДЗЗ / Л. И. Самойленко, С. А. Баулин, Т. В. Ильенко, М. А. Кирносова, Л. Н. Колос, Л. В. Подгородецкая // Проблемы управления и информатики. -- 2008. -- № 6. -- С. 89--98.

8. Колос Л. Н. Технология многокритериальной оценки иерархических структур для оценивания сценариев развития космической отрасли Украины / Л. Н. Колос, А. Н. Воронин // Проблемы управления и информатики. -- 2009. -- № 6. -- С. 104--113.

9. Воронин А. Н. Системный анализ многокритериальных иерархических структур / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // Системний аналіз та інформаційні технології : VII Міжнар. наук.-техн. конф., 28 черв. -- 2 лип. 2005 р. : матеріали. -- К. : НТУУ “КПІ”, 2005. -- С. 19.

10. Воронин А. Н. Алгоритм и программная реализация многокритериальной оценки эффективности космических проектов / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // АВІА-2006 : VII Міжнар. наук.-техн. конф., 25--27 верес. 2006 р. : матеріали. -- К. : НАУ, 2006. -- С. 113--116.

11. Воронин А. Н. Векторная оценка и оптимизация иерархических структур / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // Dynamical system modelling and stability investigation : междунар. конф., 23--25 мая 2005 г. : тезисы докл. -- К. : КНУ им. Т. Шевченка, 2005. -- С. 37.

12. Воронин А. Н. Алгоритм и программа многокритериальной оценки иерархических структур / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // Автоматика-2006 : ХІІІ міжнар. конф. з автоматичного управління, 25--28 верес. 2006 р. : тези доп. -- Вінниця : Універсум, 2006. -- С. 313.

13. Воронин А. Н. Разработка программы многокритериальной оценки иерархических структур / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // Dynamical system modelling and stability investigation : междунар. конф., 22--25 мая 2007 г. : тезисы докл. -- К. : КНУ им. Т. Шевченка, 2007. -- С. 366.

14. Воронин А. Н. Построение СППР для оценки объектов космической деятельности / А. Н. Воронин, Л. Н. Колос // Автоматика-2008 : ХV міжнар. конф. з автоматичного управління, 23--26 верес. 2008 р. : тези доп. -- Одесса : ОНМА, 2008. -- С. 111--114.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Місце оцінювання в системі управління персоналом, його критерії. Аналіз показників, методів і процедури оцінки персоналу в ІП "ГФК Юкрейн". Пропозиції щодо підвищення ефективності організації оцінювання працівників за профілями основних компетенцій.

    магистерская работа [4,4 M], добавлен 02.07.2010

  • Сутність та функціональна наповненість управлінського рішення. Життєвий цикл цільових комплексних програм. Теоретичні основи аналізу беззбиткового виробництва. Аналіз невизначеності і ризику. Основні моделі та методи аналізу інвестицій в основні засоби.

    учебное пособие [2,1 M], добавлен 12.09.2013

  • Методологічні основи формування ефективної системи оцінювання персоналу на підприємствах в Україні, яка побудована на принципах корпоративної соціальної відповідальності. Цілі, принципи та підходи до проведення оцінювання персоналу методом "360 градусів".

    статья [23,8 K], добавлен 19.09.2017

  • Характеристика діяльності підприємства. Аналіз кадрового потенціалу підприємства. Визначення проблеми оцінювання персоналу на ПАТ "Оболонь" та шляхи її вирішення. Економічна доцільність запропонованих заходів. Роль керівника в організації колективу.

    курсовая работа [166,8 K], добавлен 20.04.2013

  • Визначення оцінки людських ресурсів, її основні цілі, функції та сфери діяльності. Психологічний компонент та порядок проведення оцінювання кадрів. Система управління персоналом і характеристика її підсистем. Методи планування потреб працівників.

    контрольная работа [50,8 K], добавлен 03.08.2010

  • Сутність, класифікація і характерні риси управлінських рішень. Фактори, що визначають їх якість і ефективність. Стадії, структура, методи та моделі прийняття рішень. Застосування наукового підходу в процесі прийняття управлінських рішень на підприємстві.

    курсовая работа [169,1 K], добавлен 01.07.2008

  • Використання методів менеджменту в організації. Розробка механізмів прийняття управлінських рішень. Проектування комунікацій на підприємстві. Формування механізмів управління групами працівників в організації. Оцінювання ефективності систем менеджменту.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 01.06.2019

  • Принципи оцінювання і показники ефективності інноваційної діяльності. Підвищення конкурентоспроможності підприємств. Показники економічної ефективності інноваційних проектів. Ступінь вирішення властивих регіону соціально-економічних і екологічних проблем.

    реферат [346,8 K], добавлен 20.01.2011

  • Сучасні методи прийняття рішень, їх адаптація до управлінського процесу в організаціях. Дослідження операцій - наука про обґрунтування і прийняття рішення. Методи керування в системі економічних рішень в Україні, процес прийняття державних рішень.

    контрольная работа [27,4 K], добавлен 16.01.2012

  • Перебудова систем управління підприємством. Природа рішень у менеджменті. Технологія розробки рішень. Науковий підхід до розробки i прийняття управлінських рішень. Методи розробки і обґрунтування, оцінка і прийняття рішень. Організація виконання рішень.

    курсовая работа [64,7 K], добавлен 23.10.2008

  • Етапи та особливості прийняття управлінських рішень, їх класифікація та різновиди. Характеристика аналітичної схеми прийняття рішення. Системний аналіз та типи проблем у теорії прийняття рішень. Сутність та призначення теорії масового обслуговування.

    реферат [32,1 K], добавлен 16.11.2009

  • Поняття "прийняття рішення": місце цього процесу в системі управління. Етапи інтуїтивної та раціональної технологій прийняття рішень. Критерії оцінки якості інформації та істотні чинники впливу на рішення. Умови для використання різних стилів рішень.

    методичка [1,3 M], добавлен 07.08.2008

  • Менеджмент як наукова система управління. Організація, її внутрішнє середовище і зовнішнє оточення. Розвиток теорії і практики менеджменту. Задачі менеджменту. Процес і методи прийняття рішення. Методи прийняття та оптимізації управлінських рішень.

    учебное пособие [874,1 K], добавлен 02.01.2009

  • Визначення понять "управлінське рішення" і "методи прогнозування". Прогнозування як предмет досліджень у різних галузях науки. Принципи і методи дослідження прогнозування в прийнятті управлінських рішень. Сутність, різновиди та функції прогнозування.

    курсовая работа [74,9 K], добавлен 10.05.2009

  • Роль управління в житті сучасного суспільства і аналіз основних методів досліджень психологічного клімату організації. Фактори, які впливають на ефективність прийняття керівником управлінських рішень та співвідношення понять соціальної позиції та ролі.

    реферат [143,2 K], добавлен 21.10.2010

  • Процес прийняття управлінських рішень як процес постійного пошуку та адаптації методів до умов функціонування організації і специфіки прогнозованих цілей. Його загальнометодологічна основа, характеристика основних підходів. Розв'язання практичних завдань.

    контрольная работа [239,4 K], добавлен 16.10.2009

  • Суть і основні функції управлінського рішення. Їх класифікація, технологія розробки та особливості прийняття. Чинники, що впливають на процес прийняття рішень. Основні підходи і вимоги до їх прийняття. Методи і способи прийняття управлінських рішень.

    лекция [272,9 K], добавлен 22.04.2010

  • Створення нейромережової моделі оцінки відносної ефективності прийняття управлінських рішень на підприємстві. Напрямки перетворення організаційної структури підприємства. Аналіз методів прийняття та реалізації рішень на машинобудівному підприємстві.

    курсовая работа [94,2 K], добавлен 25.07.2009

  • Обґрунтування методичної основи підготовки проектів управлінських рішень. Характеристика евристичних методів: бенчмаркінг, метод абсолютних, відносних, середніх величин, ланцюгові підстановки, багатопланові аналітичні методи, причинно-наслідкові діаграми.

    реферат [33,3 K], добавлен 21.01.2010

  • Методи оцінки ефективності інвестиційного проекту. Використання імітаційних моделей в процесі розробки та аналізу ефективності. Методи аналізу інвестиційних проектів з врахуванням ризику,а також моделі прийняття рішень в аналізі реальних інвестицій.

    реферат [77,1 K], добавлен 08.04.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.