Система поддержки принятия решения по выбору технологии изготовления многослойных печатных плат
Анализ методов поддержки принятия решений. Основные понятия систем поддержки принятия решений. Выбор языка программирования для разработки программного обеспечения. Разработка алгоритма и программы, принятия решения по выбору исследуемой технологии.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.08.2016 |
| Размер файла | 1,5 M |
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://www.allbest.ru/
Аннотация
В данной работе решается задача разработки программного обеспечения системы поддержки принятия решений по выбору технологии изготовления многослойных печатных плат.
Произведен анализ методов поддержки принятия решений. Раскрыты основные понятия СППР (Систем поддержки принятия решений). Выбран подходящий для решения поставленной задачи метод, на основе рассмотрения существующих методов. Выбран язык программирования для разработки программного обеспечения СППР.
Разработаны алгоритм и программа , позволяющие принимать решения по выбору технологии изготовления многослойных печатных плат, с учетом предпочтений лица принимающего решения. Разработана программная документация.
Annotation
This work is connected with development of a decision support system for choosing manufacturing technology for multilayer printed circuit boards. To achieve the goal the analysis of decision support theories was provided. Moreover an appropriate method and programming language were chosen due to the theme of this work.
Algorithm and program were developed to make decisions for choosing a pcb production technology. Software documentation was prepared.
Содержание
- Введение
- 1. Обзор технологий изготовления МПП
- 1.1 Химический субтрактивный метод
- 1.2 Комбинированный позитивный метод (полуаддитивный метод)
- 1.3 Метод попарного прессования печатных плат
- 1.4 Метод послойного наращивания
- 1.5 Метод металлизации сквозных отверстий
- 2. Обзор методов поддержки принятия решений
- 2.1 Методы оценки и сравнения многокритериальных альтернатив в условиях определённости исходной информации
- 2.2 Методы, основанные на количественном выражении предпочтений ЛПР на множестве критериев
- 2.3 Методы, основанные на информации о допустимых значениях критериев
- 2.4 Методы, не требующие ранжирования критериев
- 2.5 Методы оценки и сравнения многокритериальных альтернатив в условиях неопределённости исходной информации
- 2.6 Методы принятия групповых решений
- 3. Постановка задачи
- 4. Выбор критериев
- 5. Выбор метода
- 6. Разработка алгоритма программы
- 7. Обзор и выбор языка программирования
- Заключение
- Список литературы
- Приложения
- Введение
- В настоящее время, люди часто пользуются интернетом и вычислительной техникой, для выбора различных вещей и услуг, объектов профессиональной деятельности. К примеру, нам следует выбрать технологию изготовления многослойной печатной платы с учетом заданных условий и ограничений. Для этого необходимо проанализировать существующую информацию об особенностях изготовления печатных плат и технологиях их изготовления, проводим направленный поиск наиболее рациональной технологии. Проводить выбор технологии изготовления печатной платы в условиях многокритериальности сложная для человека задач. На сегодняшний день существует множество программ, которые могут облегчить выбор, но и у них есть свои нюансы, не учитывающие специфику решаемой задачи принятия решения, что может привести к результату, не удовлетворяющему ЛПР (лицо принимающее решение). В следствии этого, становится актуальной задача разработки СППР , которая будет учитывать квалификацию пользователя и особенности решаемой задачи по выбору технологии производства печатных плат в соответствии с заданными критериями и ограничениями.
- язык программирование принятие решение
- 1. Обзор технологий изготовления МПП
- 1.1 Химический субтрактивный метод
- Химический субтрактивный метод используется при производстве однослойных (односторонних) печатных плат, также при производстве внутренних слоев многослойных печатных плат, которые были выполнены методами послойного наращивания и металлизации сквозных отверстий. В этом методе применяются лишь процессы селективной защиты рисунка проводников и стравливания сплава фольгированных диэлектриков с незащищенных мест. В виде начального материала используются изоляционные материалы фольгированные медью. Перенесенные рисунки печатных проводников, которые являются нам в виде пленки, устойчивой к растворам травления, на фольгированную базу. Места, которые не защищены удаляются травлением(химически). Защитная пленка наносится полиграфическими методами: фотолитография (защитная пленка состоит из фоторезиста - материала, реализованного через фотокопию печатного рисунка - фотошаблон), трафаретная печать (используется специальный, химически-стойкий краситель) и др.
- К преимуществам предоставляемого метода производства печатных плат относится низкая себестоимость, возможность полной автоматизации процесса и высокую производительность.
- К недостаткам можно отнести низкий класс точности изготовления печатной платы, вредность производства (в связи с образованием больших объемов отработанных травильных растворов) и присутствующую степень брака.
- 1.2 Комбинированный позитивный метод (полуаддитивный метод)
- Комбинированный позитивный метод применяется при производстве двухслойных печатных плат и для изготовления внутренних слоев МПП, которые были выполнены методом попарного прессования. Для производства плат по данной технологии используются фольгированные диэлектрики. При производстве полуаддитивным способом толщина использующейся фольги существенно меньше нежели при производстве субтрактивным методом. При современном изготовлении МПП с использованием полуаддитивных методов используется фольга разной толщины (5 мкм, 9 мкм, 12 мкм и 18 мкм). Предстоящее создание рисунка проводников происходит, также как и при аддитивных способах, путем гальванического осаждения меди с использованием фотошаблонов.
- К преимуществам данного метода можно отнести надежность печатной платы и хорошую прочность сцепления (адгезия) элементов печатного рисунка и диэлектрического основания платы.
- К недостаткам данного метода относится наличие больших расходов на изготовление.
- 1.3 Метод попарного прессования печатных плат
- Метод попарного прессования многослойных печатных плат используется при осуществлении межслойных соединений путём металлизации отверстий, так же как и в случае двухслойных плат.
- В процессе изготовления печатных плат применяются две заготовки из фольгированного диэлектрика. Фотохимическим способом на одной стороне обеих заготовок выполняются схемы второго и третьего внутренних слоев. Затем для межслойных переходов сверлятся и металлизируются отверстия, делаются переходы со второго слоя на первый и с третьего на четвертый. Во время электрохимической металлизации отверстий переходов, используется фольга будущих внешних слоев для электрического соединения с катодом ванны. В результате заготовки спрессовываются с внутренними слоями платы. Смола, выдавленная при спрессовывании, заполняет переходы, тем самым защищая их медное гальваничесеое покрытие от химического воздействия следующих технологических операций, таких как травление. Заготовка МПП после прессования обрабатывается аналогичным способом, как и двусторонняя печатная плата, -- позитивно комбинированным методом с получением переходных металлизированных отверстий и печатных проводников на внешних слоях. Необходимо подчеркнуть, что наружный слой многослойных печатных плат попарного прессования подвергается металлизации дважды: при осаждении меди в межслойные переходах и при металлизации отверстий, соединяющих внешние слои. Именно по этой причине толщина меди на наружных слоях, учитывая медную фольгу, достигает 130--160 мкм. Таким образом получается резкое снижение разрешающей способности печатного рисунка наружных слоев, так как травление меди неравномерной и значительной толщины не обеспечивает требуемой плотности и качества печатного рисунка. Помимо этого, при защите покровом лаками печатных узлов возникает значительное затруднение в получении плотного защитного покрытия: лак, стекая с высоких проводников, обнажает их острые кромки. С помощью метода попарного прессования возможно изготовить многослойную печатную плату не более чем с четырьмя слоями, а это не позволяет получить должную плотность монтажа. Большим преимуществом данного метода является простота реализации, так как метод основан на простой технологии металлизации переходов как и у двусторонних печатных плат, широко используемая в промышленности. В том числе преимуществом можно считать и высокую скорость изготовления плат и низкую вероятность брака.
- К недостатком метода относится недостаточно качество печатного рисунка и его плотность.
- 1.4 Метод послойного наращивания
- Метод послойного наращивания заключается в чередовании слоев изоляционного материала (препрега) и проводникового слоя. Соединения между проводящими элементами примыкающих печатных слоев делается гальваническим наращиванием меди в отверстиях изоляционного слоя.
- Недостатком данного метода является ограниченное количество слоев, высокая себестоимость, высокая степень брака и низкая производительность.
- 1.5 Метод металлизации сквозных отверстий
- По своей сути метод металлизации сквозных отверстий недостаточно сильно различается от метода попарного прессования, и все же находится ряд существенных отличий в деталях. Поначалу, как и в способе попарного прессования, делаются ядра, которые выполнены на основе проводящих рисуноков будущих внутренних слоев МПП. Но способ производства ядер субтрактивный, межслойные микропереходы (применительно к одному ядру) не изготовляются. В последствии прессования заготовки МПП из ядер производится:
· сверление сквозных отверстий;
· гальваническое осаждение меди;
· изготовление топологии внешних слоев МПП с использованием комбинированного позитивного метода.
Преимуществами данного метода изготовления МПП является возможность абсолютной автоматизации процесса, простота реализации, высочайшая производительность, невысокая чувствительность к браку и себестоимость, многослойность.
2. Обзор методов поддержки принятия решений (ППР)
2.1 Методы оценки и сравнения многокритериальных альтернатив в условиях определённости исходной информации
Попарное сравнение
Лицо, принимающее решение (далее - ЛПР) производит попарное сравнение альтернатив по каждому критерию. Количество альтернатив небольшое, критерии могут быть как качественные, так и количественные.
Лексикографический метод
В основу лексикографического метода легла способность ЛПР ранжировать рассматриваемые критерии по степени их значимости. Для каждого критерия задается минимальное значение. Затем ранжируем критерии по предпочтительности, определяя наиболее значимый. После этого, в отношении его, решаем однокритериальную задачу. Если по результатам остается лишь одна альтернатива, то она является наиболее рациональной, иначе задача будет решаться относительно следующего критерия по степени важности, а так до тех пор, пока не останется всего лишь одна альтернатива. Для лексикографического метода количество возможных альтернатив и критериев может быть произвольным.
Метод лексикографического полуупорядочивания
Отличием от лексикографического метода является возможность использования лишь количественных критериев. В данном методе отсеивание альтернатив производится не таким критичным отбором. Входящие во множество допустимых решений альтернативы, оценки которых могут не сильно отличаться от максимальных.
Для этого метода характерно небольшое количество возможных альтернатив.
Метод перестановок
В данном методе перебираются все возможные перестановки альтернатив по степени их значимости и происходит их сравнение. Для осуществления этого метода, критериям присваиваются веса и составляется матрица принятия решений. Затем конструируются варианты всех перестановок и построения множества критериев (для каждой пары альтернатив), значения которых соответствуют с порядком альтернатив, рассматриваемой перестановки. Далее высчитывается оценка каждой альтернативы.
Количество возможных альтернатив - любое, но желательно использовать этот метод для небольшого количества, критерии - любые.
2.2 Методы, основанные на количественном выражении предпочтений ЛПР на множестве критериев
Метод простых приращений
Суть данного метода заключается в том, что после присваивания ЛПР весов критериев, альтернативы сравниваются по шкале одного критерия. Могут использоваться небольшое количество альтернатив и критерии любого типа.
Метод ELECTRE I
Первый метод класса Электра (ELECTRE I) основан на попарном сравнении альтернатив и позволяет исключить неэффективные решения. Предположим, что есть некоторое количество альтернатив, имеющие оценки по критериям, и некоторое количество критериев, имеющих оценки. Для определения превосходства альтернатив (А1 или А2) составляем два индекса согласия и несогласия. Для каждого критерия рассчитывается вес. Для расчета индекса согласия требуются веса критериев. В представленном методе индекс согласия рассчитывается как отношение суммы весов критериев подмножеств к общей сумме весов.
Метод ELECTRE II
Отличие этого метода от ELECTRE I заключается в том, что составляются два индекса (согласие и несогласие). В этом случае альтернативы сопоставляются относительно двух отношений. При этом образуется множество альтернатив (при этом конечное) первого отношения. Они находятся в сильном и слабом предпочтениях. Вычитается часть менее предпочтительных альтернатив, которые в дальнейшем не рассматривается. Эта процедура повторяется некое количество раз. После этого альтернативам присваиваются ранги.
Аналогичным образом вычисляется порядок второго отношения, который начинается с менее предпочтительных. В итоге получаются два списка. Если они не сильно различаются, то составляются средний порядок суммированием этих списков, который выдается ЛПР в качестве рекомендации решения задачи.
Метод ELECTRE III
Метод ELECTRE III обладает порогом чувствительности, который в свою очередь является псевдокритерием. Как и в предыдущих методах класса ELECTRE ведется расчет двух индексов предпочтительности. Отличие состоит в том, что предпочтение той или иной альтернативы осуществляется с использованием порога чувствительности, который в свою очередь меняется до определенного предела. Число, равное разности индексов предпочтительности, присваивается каждой альтернативе. Далее идет ранжирование списка альтернатив относительно ими полученных чисел.
Предпочтительно, чтобы во всех методах класса ELECTRE критерии были количественными, а количество альтернатив небольшим.
Метод аналитических иерархий
В данном методе следует сначала произвести расчет веса каждого критерия, затем, с учетом полученных весов, рассчитывается цена альтернативы. Чем больше цена, тем альтернатива предпочтительнее.
Чтобы рассчитать веса критериев, их следует попарно сравнить. Образуется обратно-симметричная матрица, из полученных оценок пар критериев.
Оценки имеют следующие значения:
2, 4, 6, 8 - соответственных промежуточные значения, используемые реже.
По окончании расчета оценки альтернатив приходит время проверки согласованности суждений ЛПР. Для проверки требуется индекс согласованности, обладающий информацией о том, насколько нарушена согласованность суждений. В случае, если отклонения превышают установленный предел или слишком велики, то ЛПР следует пересмотреть значения в матрице, перепроверив верность суждений.
Критерии могут быть любыми, количество альтернатив должно быть небольшим.
2.3 Методы, основанные на информации о допустимых значениях критериев
Задание минимально допустимых значений критериев
ЛПР определяет некую планку минимальных значений, используя количественные критерии. Та или иная альтернатива должна быть в поле допустимых значений, в соответствии с этой планкой. Далее производится сравнение двух оценок по одному критерию в соответствии с заданной шкалой. Множество рассматриваемых критериев может быть разделено на удовлетворяющие и неудовлетворяющие условию.
Количество альтернатив может быть любым.
Анализ альтернатив только по критериям, для которых достигаются «наилучшие»
В данном методе задаются минимальные допустимые значения критериев и ЛПР отдает предпочтение альтернативам, которые удовлетворяют его в наибольшей степени.
Количество альтернатив может быть любым, критерии - качественные.
2.4 Методы, не требующие ранжирования критериев
Критерий Харвица
Критерий Харвица является компромиссным решением между методами МАКСИМАКС и МАКСИМИН, иначе говоря, между оптимистичной и пессимистичной оценкой. Критерий Харвица является границей между этими оценками, который присваивает веса этим оценкам.
После умножения результатов на соответствующие веса и просуммируя их, получаем общий результат. Затем выбираем альтернативу с наибольшим значением.
Метод МАКСИМИН
МАКСИМИН является наибольшим «выигрышем», достигнувшим ЛПР в наиболее проигрышных для него ситуациях. В следствии этого он представляет гарантированный выигрыш. Для нахождения МАКСИМИНа следует произвести ряд последовательных решений простых однокритериальных задач.
Критерии должны быть количественными, количество альтернатив - любое.
Метод МАКСИМАКС
В отличие от метода МАКСИМИН, в методе МАКСИМАКС отталкиваются от лучшей альтернативы, нежели от худшей. В свою очередь метод МАКСИМАКС можно назвать противоположностью метода МАКСИМИН. Критерии - количественных, количество альтернатив - любое.
2.5 Методы оценки и сравнения многокритериальных альтернатив в условиях неопределённости исходной информации
Метод формирования и анализа платёжной матрицы
Если стоит вопрос узнать, какой вариант решений является наиболее выигрышным для достижения поставленной цели, то используется метод платежной матрицы. Прежде чем составлять платежную матрицу, стоит определить произведение суммы вероятности величин и их ожидания (потенциальное значение последствий того или иного выбора). Для выбора оптимальной окончательной альтернативы служит платежная матрица рисков. Чтобы осуществить такой выбор стоит применить некое количество правил для принятия решений в условиях неопределенности и риска.
Эти правила включают в себя:
1. Минимумы среднеарифметических затрат (Критерий Лапласа)
2. Нацеленность на худший результат (Критерий Харвица)
3. Минимальные затраты и максимальная нацеленность (Критерий Вальда)
4. Нахождение минимального риска (Критерий Севиджа)
Также существуют и другие критерии, которые представляют из себя слияние и комбинирование двух и более вышеперечисленных критериев. Но не один из них не способен обеспечить однозначного решения проблемы. Только на плечах экспертов лежит выбор подходящего, для конкретной ситуации, критерия.
Критериями являются прибыль (затраты) от решения, альтернативы могут быть любыми.
2.6 Методы принятия групповых решений
Метод Дельфи
Метод Дельфи, который в свою очередь является методом групповых решений, не подразумевает тесный контакт между экспертами, находящимися в группе, а полагает, что они лишь периодически слушают мнения друг друга и высказывают свои точки зрения. Поэтому в этом методе часто используются опросы и анкетирование, а не прямой контакт экспертов. Эксперты, которые заполняют такие анкеты, знают лишь общее согласованное мнение по всем предыдущим вопросам решаемой задачи. Так можно получить наиболее точную оценку.
Критерии не используются, альтернативы не заданы.
Метод ранжирования альтернатив
Данный метод заключается в том, что эксперту предоставляются объекты ранжирования, например альтернативы, полученные в ходе диагностического исследования. Его задача заключается в ранжировании их между собой по степени важности. Наиболее слабые варианты уходят из этой цепи. Оставшиеся варианты снова ранжируются, крайние варианты опять исключаются. Это продолжается, пока не получим определенного варианта.
Критерии не используются, количество альтернатив любое.
Метод парных сравнений
Метод парных сравнений подразумевает поочередное сравнение пары альтернатив. Эксперт должен сравнить пару и выставить свое предпочтение(решение). Затем эти предпочтения ранжируются. В случае, если список решений достаточно велик, то экспертам придется сравнить по три (и более) альтернативы.
Критерии не используются, количество альтернатив любое.
Метод группового принятия решения с помощью кластеризации экспертных оценок альтернатив
В основе данного метода лежит использование кластеризации. В понятие кластеризации входит процесс объединения альтернатив в группы (схожесть по какому-либо признаку, критерию или показателю). Эти группы принято называть кластерами. Перед экспертом стоит выбор методов кластеризации оценок, затем выполняет кластеризацию по всем критериям. Происходит вычисление центров масс образовавшихся кластеров. Центр масс кластера - это понятие введено для возможного учета коэффициентов компетентности экспертов. Вычисляется «масса кластера». Можно за ее величину взять сумму коэффициентов компетентности. Конечная оценка каждой альтернативы рассчитывается по каждому из критериев.
Критерии - любые, количество альтернатив - любое.
3. Постановка задачи
Задачей выпускной квалификационной работы является разработка системы поддержки принятия решений по выбору технологии изготовления многослойных печатных плат. Первый этап работы посвящен определению критериев оценки технологий изготовления многослойных печатных плат. Следующим этапом будет произведен обзор и выбор методов поддержки принятия решений и технологий изготовления МПП (многослойных печатных плат) для нахождения и выбора всех возможных альтернатив и критериев оценки. Необходимо разработать алгоритмическое и программное обеспечение системы поддержки принятия решений по выбору технологии изготовления печатных плат.
4. Выбор критериев
Проведя анализ методов изготовления многослойных печатных плат, можно выделить критерии выбора технологии изготовления МПП с учетом ограничений.
Для удобства выбора следует разделить критерии по нескольким группам:
Критерии оценки характеристик производственного процесса
· возможность полной автоматизации процесса (Кр 1)
· производительность (Кр 2)
· расходы на изготовление (Кр 3)
· вредность производства (Кр 5)
· простота реализации (Кр 10)
Критерии оценки качества изготовления МПП
· степень брака (Кр 6)
· надежность печатной платы (Кр 7)
· хорошая прочность сцепления(адгезия) элементов печатного рисунка и диэлектрического основания платы (Кр 8)
· недостаточная плотность и качество печатного рисунка (Кр 9)
Критерии оценки параметров печатной платы
· класс точности изготовления печатной платы (Кр 4)
· толщина МПП (Кр 11)
· количество слоев (Кр 12)
5. Выбор метода
Количество критериев и альтернатив являются главными характеристиками выбора метода систем поддержки принятия решений. В свою очередь, выбранный метод, должен поддерживать работу как с численными, так и с лингвистическими значениями критериев. Также, выбранный метод, должен полагаться на предпочтения одного ЛПР. Готовая программа будет выводить на экран наиболее подходящую альтернативу, согласно расчетам, по оценкам, которые проставил ЛПР каждому критерию. Для решения поставленной задачи будет использоваться метод аналитических иерархий.
Суть выбранного метода в том, что ЛПР оценивает важность каждого критерия по определенной шкале, далее эти значения заносятся в матрицу. В методе аналитических иерархий в таблице отношения критериев представляются 9 оценками предпочтительности: 9, 7, 5, 3, 1, 1/3, 1/5, 1/7, 1/9.
Затем рассчитываем цену критерия и сумму цен всех критериев.
После этого посчитаем вес.
Такими же формулам высчитываются веса значений критериев.
При нахождении ценности альтернативы складываем произведения веса каждого критерия на вес альтернативы по данному критерию. В результате альтернатива, которая имеет наибольшую ценность будет являться более рациональной.
Расчет весов групп критериев.
|
G1 |
G2 |
G3 |
||
|
G1 |
1 |
3 |
5 |
|
|
G2 |
1/3 |
1 |
1/3 |
|
|
G3 |
1/5 |
3 |
1 |
G1 - Критерии оценки характеристик производственного процесса
G2 - Критерии оценки качества изготовления МПП
G3 - Критерии оценки параметров печатной платы
Расчет цен групп критериев:
С1 = = 2,5
C2 = = 0,48
C3= = 0,84
= C1+C2+C3 = 3,82
Расчет весов групп критериев:
M1=C1/=0,65
M2= C2/=0,13
M3= C3/=0,22
Расчет весов критериев внутри групп.
1. Критерии оценки характеристик производственного процесса
|
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
K5 |
||
|
K1 |
1 |
3 |
1/5 |
5 |
7 |
|
|
K2 |
1/3 |
1 |
3 |
1/5 |
5 |
|
|
K3 |
5 |
1/3 |
1 |
1/7 |
3 |
|
|
K4 |
1/5 |
5 |
7 |
1 |
1/3 |
|
|
K5 |
1/7 |
1/5 |
1/3 |
3 |
1 |
K1 - Возможность полной автоматизации процесса
K2 - Производительность
K3 - Расходы на изготовление
K4 - вредность производства
K5 - простота реализации
Расчет цен критериев:
С1 = = 1,84
C2 = = 1
C3= = 0,93
C4= = 1,18
C5= = 0,49
= C1+C2+C3+C4+C5= 5,44
Расчет весов критериев:
V1=C1/*M2=0,22
V2= C2/*M2=0,12
V3= C3/*M2=0,11
V4= C4/*M2=0,14
V5= C5/*M2=0,06
2. Критерии оценки качества изготовления МПП
|
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
||
|
K1 |
1 |
5 |
1/3 |
3 |
|
|
K2 |
1/5 |
1 |
5 |
7 |
|
|
K3 |
3 |
1/5 |
1 |
1/3 |
|
|
K4 |
1/3 |
1/7 |
3 |
1 |
K1 - Степень брака
K2 - Надежность печатной платы
K3 - Хорошая прочность сцепления элементов печатного рисунка
K4 - Недостаточная плотность и качество печатного рисунка
Расчет цен критериев:
С1 = = 1,5
C2 = = 1,6
C3= = 0,67
C4= = 0,61
= C1+C2+C3+C4 = 4,38
Расчет весов критериев:
V1=C1/*M3=0,04
V2= C2/*M3=0,05
V3= C3/*M3=0,02
V4= C4/*M3=0,03
3. Критерии оценки параметров печатной платы
|
K1 |
K2 |
K3 |
||
|
K1 |
1 |
3 |
5 |
|
|
K2 |
1/3 |
1 |
1/5 |
|
|
K3 |
1/5 |
5 |
1 |
K1 - класс точности изготовления ПП
K2 - Толщина МПП
K3 - Количество слоев
Расчет цен критериев:
1==2,5
C2==0,4
С3==1
=C1+C2+C3=3,9
Расчет весов критериев:
V1=C1/*M1=0,14
V2= C2/*M1=0,02
V3= C3/*M1=0,06
Для выбора лучшей альтернативы выберем метод перестановок, так как этот метод предназначен для небольшого количества альтернатив, может работать как с численными, так и лингвистическими значениями критериев, не требует высокой квалификации ЛПР в методах и процедурах поддержки принятия решений и легко поддается автоматизации. Принцип данного метода заключается в том, что критериям назначаются веса и составляется матрица расчета ценностей альтернатив. Затем попарно сравниваются все альтернативы и вычисляются степени превосходства альтернатив, как разность сумм весов критериев ( в первой сумме складываются веса критериев по которым первая альтернатива превосходит вторую, во второй сумме складываются веса альтернатив по которым вторая альтернатива превосходит первую). Результаты заносятся в матрицу.
Метод перестановок.
|
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
||
|
А1 |
0 |
0,59 |
0,05 |
-0,02 |
-0,38 |
|
|
А2 |
-0,59 |
0 |
0,12 |
0,04 |
-0,15 |
|
|
А3 |
-0,05 |
-0,12 |
0 |
0,25 |
0,04 |
|
|
А4 |
0,02 |
-0,04 |
-0,25 |
0 |
0,13 |
|
|
А5 |
0,38 |
0,15 |
-0,04 |
-0,13 |
0 |
А1 - Химический метод
А2 - Комбинированный позитивный метод
А3 - Метод попарного прессования
А4 - Метод послойного наращивания
А5 - Метод металлизации сквозных отверстий
; ; ; ;
6. Разработка алгоритма программы
1. При запуске программы запускается графический интерфейс, включающий текстовые поля, меню и кнопки.
2. Пользователь задает степень предпочтительности группам, а затем критериям при их попарном сравнении (выбирая степень превосходства одного критерия относительно другого, описанную словесно в интерфейсе программы).
3. После того, пользователь произвел сравнение всех критериев по важности, программа считывает все значения с выбранных пользователем пунктов меню.
4. Результаты сравнения критериев пользователем заменяются на числовые значения по шкале {1/7, 1/5, 1/3, 1, 3, 5, 7}.
5. Далее создается матрица, диагональ которой состоит из единиц, верхняя половина заполняется значениями, полученными в пункте 4, а нижняя - обратными значениями.
6. Для каждой матрицы рассчитаются цены критериев - С (см.выше).
7. Далее производится подсчет весов критериев.
8. Значения весов для критериев перемножаются со значениями весов группы критериев.
9. Для каждого метода производства печатных плат складываются произведения веса каждого критерия оценки метода на ценности альтернативы по данному критерию.
10. Наибольшая полученная сумма (ценность альтернативы) определяет выбор наиболее рационального метода производства печатных плат.
11. Название метода подставляется в текстовое поле в итоговом экране.
7. Обзор и выбор языка программирования
С - стандартизированный процедурный язык программирования. Разработан он был в начале 80-х годов прошлого века и имеет свою актуальность до сего момента. Изначально был разработан для использования в UNIX системах, затем расширил свое пользование на многие другие платформы и стал одним из самых наиболее популярных языков программирования. Некоторое время даже носил звание самого используемого языка для создания системного программного обеспечения. Свою популярность язык С получил благодаря простоте изучения и эффективности, в следствии чего. Его до сих пор используют для обучения программированию. В качестве основы многих других языков программирования был взят синтаксис С. Даже с достаточно большим объемом набора операций, можно считать С довольно лаконичным языком.
C++ -- компилируемый типизированный язык общего назначения. Имеет поддержки таких парадигм программирования, как процедурное, обобщенное и объектно-ориентированное программирование. Имеет раздельную компиляцию, обеспечивает модульность, обработку исключений, абстракцию данных, объявление классов (типов) объектов, виртуальные функции. С++ сочетает в себе свойства низкоуровневых и высокоуровневых языков. Библиотека (стандартная) включает общеупотребительные контейнеры и алгоритмы. Синтаксис был унаследован от С. Но в сравнении с языком С, в С++ наибольшее внимание было уделено поддержке объектно-ориентированному и обобщенному программированию.
C# - объектно-ориентированный язык программирования. Изобретен как язык разработки приложений для платформы Microsoft.NET Framework.
Синтаксис C# близок к Java и C++. Язык владеет статической типизацией, поддерживает полиморфизм и перегрузку операторов (операторов очевидного и неявного приведения типа), атрибуты, события, делегаты, свойства, обобщенные методы и типы, итераторы, исключения, LINQ, комментарии в формате XML.
C# довольно многое позаимствовал от своих предшественников (языки С++, Java, Delphi) делая упор на их практическое применение, смог ликвидировать некие модели, которые показали себя как проблематичные при разработке программных систем, к примеру, C# не поддерживает множественное наследование классов, в отличие от C++.
Perl - высокоуровневый интерпретируемый динамический язык программирования общего назначения, созданный Ларри Уоллом. Главной индивидуальностью данного языка считаются его невероятные возможности для работы с текстом, работа с постоянными выражениями, интегрированная в синтаксис. Это язык программирования общего назначения, изначальное создание которого, носило свое предназначение для манипуляций с текстом, однако сейчас вполне используется для широкого диапазона задач, таких как системное администрирование, сетевое программирование, веб-разработку, игры и тд.
Язык Perl можно охарактеризовать скорее как удобный (легкий в применении, эффективный), нежели как красивый (элегантный). Большими плюсами языка считаются поддержка разных парадигм (объектно-ориентированный, процедурный и функциональный стили программирования), интегрированная поддержка обработки слова, контроль за памятью (отсутствие сборщика мусора, основанного на циклах).
Java - объектно-ориентированный язык программирования, созданный фирмой Sun Microsystems (в последствии приобретенной фирмой Oracle). Традиционно, приложения Java компилируются в особый байт-код, который позволяет им работать в любой виртуальной Java-машине (JVM), не зависимо от архитектуры компьютера. Транслируемые в байт-код программы, исполняемый виртуальной Java-машиной, обрабатывает байтовый код и, как интерпретатор, передает инструкции оборудованию.
Преимуществом аналогичного метода исполнения программ, является абсолютная независимость байт-кода от операционной системы и оборудования, что разрешает выполнять Java-приложения на любом устройстве, в котором присутствует соответственная виртуальная машина. Немаловажная особенность технологии - гибкая система безопасности. Все это происходит благодаря тому, что за контроль исполнения программ отвечает виртуальная машина. Всевозможные операции, превосходящие установленные возможности программы, вызывают незамедлительное прерывание.
Для быстрой разработки RIA-приложений чаще всего используются языки программирования высокого уровня. Некоторые имеют встроенную или легко добавляемую сторонними библиотеками поддержку каркасов для построения интерфейсов. Выбирая, я остановилась на 4 вариантах: Python+Qt4, Java+Swing, C#, C++ + Qt.
1. C++ / Qt. К преимуществам можно отнести достаточно высокий уровень развития библиотеки Qt и ее документации, наличие собственного редактора графических интерфейсов и среды разработки, а также то, что дает использования С++ - высокий уровень абстракции с сохранением высокой скорости. Недостатками являются проблемы С++: сложность, проблемы с безопасностью при неправильном использовании, ручная работа с памятью. Также библиотека Qt пока что не отличается высокой надежностью.
2. Python+PyQt. PyQt является портом Qt для Python, что несет за собой все те же преимущества и недостатки. Касательно использования Python, как основного языка: синтаксис более удобен, много функциональных возможностей, более быстрая скорость разработки по сравнению с С++. Но Python не отличается высокой скоростью работы. Впрочем, для приложения такого уровня скорость работы не будет слишком заметной.
3. C#. Высокий уровень языка, много информации о нем, большое сообщество разработчиков, готовых помочь, встроенный в Visual Studio редактор интерфейсов и мощная среда разработки. Автоматический контроль за памятью и много "защиты от дурака" позволяют допускать меньше ошибок при разработке. Из минусов - привязка ко всему от Microsoft, меньше свободы.
4. Java+ Swing. Все то же самое, что в C#, только вместо Visual Studio достаточно много альтернатив. Из минусов - немного устаревшая в плане архитектуры библиотека для построения графических интерфейсов и плохо слепленный редактор интерфейсов для всех известных сред разработки.
Вывод: 1 вариант не желателен, т.к. можно допустить ошибки, сложные для выявления. Остальные три варианта для приложения такого уровня примерно одинаковые, поэтому выбор производится на основе личных предпочтений, желания и опыта разработчика.
Выбор был сделан в пользу Java.
Заключение
Сталкиваясь с проблемой выбора технологии изготовления МПП человек вынужден оценивать альтернативы по многим, часто противоречивым, критериям. Данная процедура , по результатам психологических исследований , является сложной для человека. Альтернативным подходом является использование методов и систем поддержки принятия решений.
В данной работе был произведен анализ методов поддержки принятия решений и раскрыты их основные понятия. В качестве метода расчета весов критериев выбран метод аналитических иерархий. А для ранжирования альтернатив был выбран метод перестановок, т.к. он является наиболее рациональным методом при наличии небольшого количества альтернатив и поддерживает работу с численными и лингвистическими значениями критериев.
На основе проделанной работы была разработано алгоритмическое и программное обеспечение системы поддержки принятия решений, позволяющая производить выбор технологии изготовления МПП с учетом предпочтений ЛПР. Для разработки программы был выбран язык Java, который является одним из ведущих языков программирования в настоящее время. Разработана программная документация.
Список литературы
1. «PCBDESIGNER.RU» URL: http://pcbdesigner.ru/pcb/sposobi-izgotovleniya-pechatnih-plat/subtraktivnye-metody-izgotovleniya-pechatnyx-plat.html (дата обращения 28.04.2016)
2. «Большая энциклопедия нефти и газа» URL: http://www.ngpedia.ru/id146393p1.html (дата обращения 29.04.2016)
3. «Tech Solid» URL: http://www.techsolid.ru/solievs-118-1.html (дата обращения 2.05.2016)
4. Вишнеков А.В. Теория и методы поддержки принятия решений. М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2016.
5. «Самые востребованные языки программирования в 2015-м» URL: https://dev.by/lenta/main/top-15-samyh-vostrebovannyh-yazykov-programmirovaniya-v-2015-m (дата обращения 23.05.2016)
Приложение 1
Описание программы
Данная программа написана на языке Java с использованием библиотеки построения графических интерфейсов Swing.
Программа состоит из 4 классов и одного объявления перечисляемого типа.
Result.java
Здесь содержится объявление перечисляемого типа “результат”, обозначающий результат работы программы, т.е. метод производства печатной платы
App.java
Основной класс. В нем объявляются поля, которые содержат ссылки на важные элементы пользовательского интерфейса: кнопки, панели, текстовые поля, поля для выбора. Также, в конструкторе класса вызывается метод построения пользовательского интерфейса, о котором будет сказано ниже, затем устанавливаются некоторые стандартные параметры самой программы. В методе main запускается графический интерфейс, а также выставляется стиль отображения, в данном случае он будет совпадать со стилем остальных окон системы, в которой запущена программа.
Consts.java
Здесь описаны константы, используемые в программе, в основном это названия критериев, названия групп и некоторые иные константы
BuildLayoutHelper.java
В этом классе строится пользовательский интерфейс. он состоит из кнопки “О программе” вверху окна, которая при нажатии вызывает модальное окно с данными о программе; ниже располагаются генерируемые необходимыми критериями пролистывающиеся странички с запросами сравнить критерии. Каждая страница состоит из текстовой строки вверху, в которую подставляются названия критериев, рассматриваемых в конкретный момент времени, а также раскрываемого списка для выбора оценки. Ниже располагаются кнопки “В начало” и “Далее”.
Переходы между экранами по кнопке “Далее” строятся автоматически на основе списка критериев. Единственным исключением является последний экран, который добавляется вручную, на котором отображается результат работы программы. Последний экран состоит из двух не редактируемых текстовых полей, в которые подставляются соответствующие значения, в зависимости от результатов работы программы.
SolveHelper.java
Данный класс предназначен для получения результатов работы программы, принимая на вход значения, выставленные пользователем в предшествующих меню. Метод getResult предназначен для получения финального результата: в нем высчитываются матрицы для групп критериев и для каждой группы критериев, затем получаются C коэффициенты и высчитывается конечный результат. Метод getCoeffsByComboList выбирает поочередно критерии из списка критериев и попарно их сравнивает, вызывая метод getCoeffById, который возвращает значение критерия, основывая на выборе пользователя в выпадающем меню. getMatrixByCoeff строит матрицу на основе коэффициентов выше ее основной диагонали, диагональ заполняет единицами, а значения ниже основной диагонали заполняет значениями, обратными значениям выше верхней диагонали. getC возвращает значения C для матрицы, которую получает на вход.
Приложение 2
Руководство оператора
1. Область применения
Программа предназначена для поддержки принятия решений по выбору технологии изготовления многослойных печатных плат.
2. Описание возможностей
Программа позволяет пользователю выбрать наиболее подходящий метод технологии изготовления многослойных печатных плат с помощью процедур сравнения ЛПР альтернатив по критериям и критериев оценки альтернатив по степени важности.
3. Требования к уровню подготовки пользователя
Для работы с программой пользователь должен обладать навыками работы с ПК в операционной среде Windows.
4. Требования для работы с приложением
Для корректного выполнения программы необходимо программное обеспечение:
операционная система Microsoft Windows 98 и выше;
5. Настройка рабочего места пользователя
Для дальнейшей работы с программой необходимо выполнить следующие действия:
1. Убедиться в том, что на компьютере установлена Java не ниже 8 версии, желательно проверить обновления и установить последнюю доступную на данный момент версию.
2. Зайти в директорию, в которой находится исполняемый файл программы и запустить программу командой java -jar Diploma.jar
6. Выполнение программы
ѕ На каждом из первых 23 экранов выставить значение в выпадающем списке соответственно вопросу. Затем нажать кнопку “Далее”.
ѕ При желании начать все сначала необходимо нажать кнопку “В начало”
ѕ При успешном заполнении всех выпадающих меню, в конце Вы получите предпочтительный метод изготовления печатной платы, а также краткое описание преимуществ и недостатков данного метода.
ѕ Закрыть программу или нажать “В начало”, в зависимости от желаемых дальнейших действий.
Приложение 3
Программа и методика испытаний
1. Объект испытаний
Объектом испытания является программа, предназначенная для поддержки принятия решения по выбору технологии изготовления многослойных печатных плат.
2. Цель испытаний
Целью проведения испытаний является последовательная проверка соответствия программного обеспечения требованиям технического задания по составу и работоспособности программного обеспечения.
3. Требования к программе
Требования должны соответствовать требованиям к программе , указанных в техническом задании.
4.Требования к программной документации
Состав программной документации, предъявляемой на испытании:
ѕ Описание программы;
ѕ Руководство оператора;
ѕ Программа и методика испытаний;
ѕ Текст программы.
5. Состав и порядок испытаний
|
1. Контроль входной и выходной информации. |
|
|
2. Определение надежности программного обеспечения. |
|
|
3. Проверка режимов функционирования. |
6. Методы испытаний
Пользователь оценивает важность первого критерия относительно второго согласно представленному списку оценок.
И так далее, до окончания запросов. По окончанию ввода всей необходимой информации, на экран выводится информация о наиболее рациональном решении поставленной задачи.
Приложение 4
Текст программы
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка алгоритмического и программного обеспечения для решения задачи поддержки принятия решений о выпуске новой продукции. Математическое обеспечение задачи поддержки принятия решений о выпуске новой продукции, основные входные и выходные данные.
дипломная работа [943,0 K], добавлен 08.03.2011Рассмотрение понятия и истории возникновения систем поддержки принятия решения. Приспособленность информационных систем к задачам повседневной управленческой деятельности. Понятие термина "интеллектуальный анализ данных". Методика извлечения знаний.
реферат [79,8 K], добавлен 14.04.2015Методы решения проблем, возникающих на стадиях и этапах процесса принятия решений, их реализация в информационных системах поддержки принятия решений (СППР). Назначение СППР, история их эволюции и характеристика. Основные типы СППР, области их применения.
реферат [389,3 K], добавлен 22.11.2016Классификация систем поддержки принятия решений. Сравнительный анализ методик для оценки рисков розничного кредитования. Структура системы поддержки принятия решений, формирование начальной базы знаний. Проектирование базы данных информационной системы.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 10.07.2017Классификация задач системы поддержки принятия решений, их типы и принципы реализации при помощи программы "Выбор". Обзор современных систем автоматизированного проектирования "Компас", "AutoCad", "SolidWorks", оценка преимуществ и недостатков программ.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.07.2014Концепция систем поддержки принятия решений. Диапазон применения Analytica 2.0. Программное обеспечение количественного моделирования. Графический интерфейс для разработки модели. Основные способы моделирования. Диаграмма влияния и дерево решений.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 08.09.2011Разработка экспертной системы по выбору языка программирования, отвечающего критериям разработчика: представление базы знаний; выбор и обоснование механизма вывода решения. Программа формирования основного меню, реализация механизма выработки решения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 15.08.2012Теоретические аспекты функционирования Business intelligence - систем в сфере логистики. Анализ условий для разработки системы поддержки принятия решений. Характеристика процесса создания программного продукта, применение аналитической платформы QlikView.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 09.09.2017Обслуживание двух встречных потоков информации. Структура информационных систем. Разработка структуры базы данных. Режимы работы с базами данных. Четыре основных компонента системы поддержки принятия решений. Выбор системы управления баз данных.
курсовая работа [772,0 K], добавлен 21.04.2016Разработка и внедрение программного модуля поддержки принятия управленческих решений для информационной системы медицинского предприятия ООО "Центр эндохирургических технологий". Эффективность применения модуля, полученные с его помощью результаты.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 11.04.2013Анализ существующих решений системы поддержки принятия решений для корпоративной сети. Многоагентная система. Разработка концептуальной модели. Структура базы знаний. Разработка модели многоагентной системы на базе сетей Петри. Методика тестирования.
дипломная работа [5,1 M], добавлен 19.01.2017Типы административных информационных систем: системы генерации отчетов, системы поддержки принятия решений, системы поддержки принятия стратегических решений. Сортировка и фильтрация списков в Microsoft Excel. Работа с базами данных в Microsoft Access.
контрольная работа [6,0 M], добавлен 19.11.2009Изучение назначения и основных задач, которые решает Project Expert - система поддержки принятия решений (СППР), предназначенная для менеджеров, проектирующих финансовую модель нового или действующего предприятия. Программные приложения, этапы работы.
реферат [30,7 K], добавлен 19.05.2010Система поддержки принятия решений "Мыслитель" и метод, заложенный в её основу. Порядок работы в программе: новая задача, составление списка альтернатив, списка критериев их оценки, сравнение критериев по степени важности, попарное сравнение альтернатив.
отчет по практике [719,2 K], добавлен 08.03.2016Изучение характеристик магазина "Мир дверей" и видов его деятельности. Выявление условий труда и функций продавца-консультанта, подлежащих автоматизации. Описание системы поддержки принятия решения подбора товаров на платформе "1С: Предприятие 8.3".
дипломная работа [3,9 M], добавлен 30.05.2015Исследование технологического процесса по производству газобетона. Модель "как будет" процесса диагностирования состояния технологического процесса производства газобетона с учетом системы поддержки принятия решений. Прототипирование интерфейса СППР.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 17.06.2017Анализ аналогичных разработок в области построения "систем помощи выбора". Суть многокритериального подхода. Технология разработки интерфейса пользователя. Планирование разработки программы с использованием различных методов. Построение сетевого графика.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 26.01.2013Человеко-машинные комплексы, специально предназначенные для принятия решений. Процесс принятия решений и его этапы. Методы поиска новых вариантов решений: дерево решений, морфологические таблицы, конференции идей. Принцип математической оценки тенденций.
курсовая работа [272,1 K], добавлен 30.07.2009Основные модели представления знаний. Системы поддержки принятия решений. Диаграмма UseCase. Разработка базы данных на основе трех моделей: продукционные правила, семантическая сеть, фреймовая модель. Программная реализация системы принятия решений.
курсовая работа [715,1 K], добавлен 14.05.2014Описание предметной области автоматизации. Программа обследования и план-график выполнения работ на предпроектной стадии. Метод группового принятия решения с помощью кластеризации экспертных оценок альтернатив. Построение диаграммы потоков данных DFD.
дипломная работа [375,8 K], добавлен 07.12.2014
