Диссертация (Методология унифицированной разработки систем поддержки принятия решений для многокритериальных высокоразмерных задач ракетно-космической отрасли), страница 2

206  Глава 5. Создание СППР «Космос» на основе методологии унифицированной разработкиСППР ................................................................................................................................................... 207  45.1. Постановка и решение задачи планирования .......................................................................

209  5.2. Реализация методологии унифицированной разработки в СППР «Космос» .................... 215  5.2.1 Регистрация в системе ...................................................................................................... 215  5.2.2. Редактирование альтернатив ........................................................................................... 216  5.2.3.

Редактирование критериев .............................................................................................. 220  5.2.4. Редактирование ресурсов ................................................................................................ 225  5.2.5. Выбор методов.................................................................................................................. 226  5.2.6. Редактирование системы ценностей .............................................................................. 227  5.2.7.

Запуск процедуры ранжирования и мониторинг результатов ..................................... 228  5.2.8. Редактирование списка планов ....................................................................................... 229  5.2.9. Запуск процедуры планирования и мониторинг результатов...................................... 231  5.3. Оценка эффекта от применения методологии ...................................................................... 232  5.4. Выводы по пятой главе ...........................................................................................................

233  Заключение ......................................................................................................................................... 235  Список литературы ............................................................................................................................ 236  Приложения ........................................................................................................................................ 250  Приложение 1. Трассировка гибридного метода ........................................................................ 250  Приложение 2. Трассировка процедуры дискретизации шкалы ............................................... 282  Приложение 3.

Внедрение результатов диссертационной работы............................................ 289  5ВведениеАктуальность работыВ настоящее время в наиболее наукоемкой отрасли производства - ракетно-космическойотрасли (РКО) существует ряд актуальных задач, требующих применения систем поддержкипринятия решений (СППР) [88, 100-107, 112, 125-130, 151, 154, 158, 162]. Более того, новыезадачи такого рода возникают постоянно. Задачи, решаемые в РКО с помощью СППР,характеризуются рядом особенностей:• во-первых,разнородностьюобъектовдлякоторыхставятсяэтизадачииразноплановостью возникающих при этом алгоритмов их решения. Это и процесспроектирования с выбором лучших вариантов разрабатываемой системы; и процесспланирования программ выполнения комплекса работ с выбором наиболееперспективных из них; и очередность их выполнения; и применение сложныхорганизационно-техническихсистемсзадачамиоценкиэффективностифункционирования составных частей и принятием решений по повышению этойэффективности; и задачи оперативного управления сложными техническимиобъектами с выбором рациональных вариантов решений ;• во-вторых, разнородностью математического аппарата, применяемого при решениипоставленных задач.

Это математические модели: оптимального планирования,управления сложными динамическими объектами, многокритериальной оценкиэффективности технических и организационных решений;• в-третьих, особенностью коллектива людей во главе с лицом, принимающимрешения (ЛПР), обладающим определенным опытом, учет которого необходим всоздаваемой СППР.Перечисленные выше особенности приводят, в конечном итоге, к необходимостисоздания специализированной СППР, ориентированной на решение данной задачи.Несмотря на разнообразие рассматриваемых в работе задач ракетно-космическойотрасли, в целом они имеют следующие общие черты:• наличие ряда альтернативных вариантов возможных решений, из которыхнеобходимо произвести выбор;• векторныйхарактеркритерияоценкиэффективностирешенийсвысокойразмерностью этого вектора (в некоторых задачах – десятки, а иногда и сотникомпонентов);• разнородность шкал отдельных компонентов векторного критерия, часть из которых6имеет количественный, а часть - лексический (качественный) характер;• реализация решений является, как правило, ресурсоемкой (в том числе, то такомуважному ресурсу, как время) и принятие неэффективных решений связано сбольшими потерями;• создание самой специализированной СППР в свою очередь требует значительныхресурсов и привлечения высококвалифицированных разработчиков.Существует развитая теория принятия решений с многочисленными методами иметодиками, обладающими спектром достоинств и недостатков в определенных условияхприменения.

Есть достаточно много работ, связанных с методами многокритериальной оценкиальтернатив. Это работы О.И. Ларичева, А.Б. Петровского, В.Д. Ногина, В.В. Подиновского,А.В. Лотова, Б.Г. Литвака, Р.Б. Статникова, В.В. Бомаса, В.Н. Козлова, Т. Саати, Р. Кини, Х.Райфа и других авторов в России и за рубежом [21-33, 67, 69, 76-85, 113-118]. Компьютернаяподдержка решений на базе субъективного подхода активно развивается в ИПУ РАН Э.А.Трахтенгерцем и его учениками [151-152].Попытки создания полностью универсальной СППР оказались неэффективными.Разработанные и реализованные СППР, во-первых, не опираются на весь спектр имеющихсяметодов и методик, во-вторых, не позволяют учесть опыт коллектива, осуществляющегорешение задачи.Не является продуктивным и создание специализированной СППР для каждойвозникающей задачи, так сказать «с нуля». Это, как уже говорилось, с одной стороны, требуетзначительных затрат ресурсов и времени, привлечения квалифицированного коллективаразработчиков.

С другой стороны, создание СППР должно опережать процесс решения самойзадачи, для которой она разрабатывается, иначе ее использование может оказаться какминимум неэффективным, а то и вовсе бесполезным.Решение данной проблемы может лежать в плоскости создания методологииунифицированнойразработкиспециализированнойСППРиподдерживающихееинструментальных средств. Такая методология должна:• основываться на всем спектре имеющихся методов теории принятия решений;• позволить учесть опыт конкретного коллектива экспертов и ЛПР, ответственных зарешение конкретной задачи;• базироваться на развитых инструментальных средствах поддержки процесса созданияСППР.Такимобразом,актуальнойнаучно-техническойпроблемойявляетсясозданиеметодологии унифицированной разработки систем поддержки многокритериальных решенийи поддерживающих ее инструментальных средств, позволяющих объединить в создаваемых7СППР комплекс существующих методов, эффективно (быстро и с меньшими затратамиресурсов) настраивать их на решение разнообразных конкретных высокоразмерныхмногокритериальных задач ракетно-космической отрасли.Объектом исследования являются системы поддержки многокритериальных решений,позволяющие учитывать предпочтения пользователя и работающие с векторным критериемвысокой размерности.Предмет исследования – это процесс разработки систем поддержки многокритериальныхрешений в высокоразмерных задачах оценки, ранжирования, выбора и оптимизации для нуждракетно-космической отрасти.Цели и задачи работы.

Целью диссертации является создание методологииунифицированной разработки систем поддержки принятия многокритериальных решений ввысокоразмерных задачах ракетно-космической отрасли и инструментальных средствподдержки этой методологии.Для достижения выбранной цели необходимо решить следующие задачи 1. Проанализировать и обобщить имеющийся опыт по созданию универсальных, а такжеспециализированных СППР для нужд ракетно-космической отрасли, в том числе:1.1.Выполнитьмониторингиерархическихструктурприцелевомразвитииглобальной навигационной системы, в частности, многокритериальную оценку иранжирование навигационных приемников. (В рамках данной задачи, в ходевыполнения диссертационной работы создана СППР ГЛОНАСС).1.2.Провести контроль сил и средств космических войск с учетом их иерархическойструктурыисформироватьпредложенияпоуправляющимвоздействиям,улучшающим значения целевых показателей войсковых подразделений. (В ходевыполнениядиссертационнойработысоздана«Автоматизированнаясистемаконтроля и управления (АСКУ)».

Для реализации данной задачи применялась так жеСППР DSS/UTES).1.3.Провести мониторинг муниципальных образований (В процессе подготовкидиссертационной работы создана «Автоматизированная система мониторингамуниципальных образований (АСМ МО)», а так же дорабатывалась СППРDSS/UTES).2. На основе опыта и анализа решения задач, указанных выше, необходимо было:2.1.Разработать новый гибридный метод построения функции предпочтений (ФП),позволяющий выявлять систему ценностей ЛПР с учетом зависимостей попредпочтенияммеждукомпонентамивекторногокритерияипривысокой8размерностивекторногокритерия.Втомчисле,иметодминимизацииинформационных потерь при дискретизации шкал критериев.2.2.Создать методологию унифицированной разработки специализированных СППРи инструментальные средства ее поддержки, в том числе:2.2.1.

Создать принципы проектирования СППР, позволяющие работать с векторнымкритерием высокой размерности, объединяющие различные методы теории принятиярешений.2.2.2. Разработать унифицированную концептуальную модель реляционной базыданных СППР, инвариантную по отношению к предметной области, позволяющуюпроводить настройку на конкретную задачу без изменения структуры базы данных.2.2.3. Разработать каркасный подход к трехуровневой архитектуре программногообеспечения СППР, позволяющий проводить быструю и эффективную адаптациюоболочки СППР к решаемой задаче с учетом предпочтений ЛПР, а также проводитьбыстрое внедрение СППР с интеграцией в информационную среду предприятийракетно-космической отрасли.2.2.4.