Автореферат (1172897), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Программы, на правах автономных подсистем,взаимодействуют в единой информационной системе поддержки принятия решений.При разработке информационной системы использовался язык программирования высокого уровня PHP, который позволяет удаленно взаимодействовать с приложением неограниченному количеству пользователей. Язык PHPразработан для создания web-приложений, поэтому содержит в себе функции,необходимые для работы на веб-сервере.Интерфейс информационной СППР представлен на рисунке 6.13Рисунок 5 – Алгоритм ранжирования вариантов распределения ресурсов14F- критерии, цели;X - варианты распределения.Рисунок 6 – Интерфейс специального программного обеспечениясистемы поддержки принятия решений15Разработанная алгоритмическая структура информационной СППР приуправлении ресурсами для обеспечения пожарной безопасности на объектахзащиты позволяет в едином комплексе реализовать процедуры ранжированиявариантов распределения ресурсов относительно предпочтений центра управления.

При этом обеспечивается решение проблемы конкуренции агентов за ресурсы в агентной модели с использованием формализации опыта принятых ранее решений и/или процедур учета экспертного мнения. Учет экспертного мнения осуществляется путем парных сравнений агентов или вариантов по важности, принимая во внимание минимизацию параметров их применения на основериск-ориентированных моделей обеспечения пожарной безопасности.Применение разработанной модели и алгоритма поддержки принятия решений при распределении ресурсов рассмотрено для обеспечения пожарнойбезопасности «АО ИВХИМПРОМ».

Поставлена задача распределения ресурсовна проектирование системы противодымной защиты и проектирование системыпожаротушения, которой соответствует модель, состоящая из трех агентов:1 – цех окиси цинка; 2 – склад аварийно химически опасных веществ; 3 – участок плавления ядовитых и агрессивных веществ (склад №1), и 8-ми вариантовраспределения ресурсов.Определены доли уменьшения затрат на проектирование системы противодымной защиты цеха окиси цинка и увеличения затрат на проектированиесистемы пожаротушения склада аварийно химически опасных веществ.На предприятии в предыдущем году для обеспечения пожарной безопасности было израсходовано R1 количества ресурса, и его распределили междупроектированием системы противодымной защиты цеха окиси цинка 0,3R1 ипроектированием системы пожаротушения склада аварийно химически опасных веществ 0,7R1.

В текущем году бюджет увеличился в 1,7 раза, но развитиесистемы безопасности предусматривает необходимость проектирования системы противодымной защиты участка плавления ядовитых и агрессивных веществ (склад №1) стоимостью R1. Исходя из специфики реализации мероприятий системы безопасности объекта, всего может быть назначено R2=1,7R1, приэтом ресурсы на проектирование СПДЗ цеха окиси цинка не могут бытьуменьшены, то есть 0,3R1.

1,7R1-0,3R1=1,4R1 необходимо распределить междупроектированием системы пожаротушения склада аварийно химически опасных веществ (АХОВ) и проектированием СПДЗ участка плавления ядовитых иагрессивных веществ (склад №1).Этап 1. Распределение компонент-целей по группам важности.Определяем коэффициенты важности между складом АХОВ и участкомплавления ядовитых и агрессивных веществ (склад №1). Пусть в группу А входит компонент-цель, связанная с расходами на склад АХОВ с номером 1, тоесть f1, тогда а=1. Оставшаяся компонент-цель f2, определяющая затраты на цехокиси цинка, будет отнесена к группе В, то есть b=1. Новую СПДЗ участкаплавления ядовитых и агрессивных веществ (склад №1) отнесем к группе А, тоесть f3 принадлежит А и (а=2).16Этап 2.

Расчет показателей относительной важности.1 Исходные доли ресурсов определяем0,7 R1 0,7 ,R1аналогично2  0,3 .Преобразуя формулу (5), определяем значение показателя относительнойважности в 2018 году, и он составит значение:12  1  a  b  0,7 .Так как затраты на СПДЗ цеха окиси цинка должны составить 0,3R1, т.е.30%, то в настоящем году будет использовано 0,176R2.

Значение получено поформуле:1 0,3R10,3R1 1  0,176 .R21,7 R1Определим значение суммы показателей важности в текущем году, исходя из условия, полученного с использованием формулы (6):a  12  32 2  2   2  1  0,176   1,69 .abУчитывая, что в 2018 году 1  0,7 , то показатель важности для новой системы составит 32  1,69  0,7  0,94 .Таким образом, в результате реализации данного этапа получены два показателя относительной важности 12  0,7 и 32  0,94 .Этап 3. Определение долей ресурсов.Определяем коэффициенты важности: в группе А находится компонентцель номер 1 и 3, тогда получаем:0,7 121  0,35 ;2  1 ab0,943  32  0,47 .ab 2  1Для компонент-цели с номером 2 из группы В получим:a  12  32  2   0,7  0,94 2  0,18 .2 1abТаким образом, предпочтение центра управления на основе формализованного опыта принятия решений будет состоять в следующем утверждении:оптимальным распределением ресурса в задаче будет склад АХОВ – 0,35; цехокиси цинка – 0,18; участок плавления ядовитых и агрессивных веществ (склад№1) – 0,47.

В соответствии с содержательной постановкой задачи исследованиявведем матрицу распределения ресурсов для восьми вариантов в таблице 2.Таблица 2 – Матрица распределения ресурсовV1V2V30,10,90,2f10,50,20,9f20,90,10,4f3V40,40,10,6V50,50,40,3V60,30,50,1V70,10,10,9V80,30,20,2517F (V )  1 f1(V )  2 f2 (V )  3 f3 (V ) ,где V – множество вариантов распределения ресурсов; ωi – предпочтения центра управления, полученные путем формализации опыта решений на основепоказателей относительной важности θ.

Результаты оценки вариантов с использованием функции F(V) представлены в таблице 3.Таблица 3 – Результаты ранжирования вариантовV1V2V3V40,4320,4270,5650,295F(V)2316RV50,4174V60,3585V70,2447V80,2448Вывод: в соответствии с предпочтениями центра управления выбраннымвариантом распределения ресурсов является вариант V3.Для более объективной оценки вариантов при распределении ресурсовиспользуются следующие алгоритмы:Алгоритм 1. На основе опыта принятых ранее решений рассмотренныйподробно для данной задачи именуемый «Опыт». Для алгоритма «Опыт» коэффициенты относительной важности θ12 = 0,70 и θ32 = 0,94, тогда предпочтенияцентра управления составляют: ω2=0,18; ω1=0,35; ω3=0,47.Алгоритм 2.

Результаты решения задачи распределения ресурсов на основе экспертного мнения, формализованного путем анализа двух вариантов V7≈ V8 по предпочтению, далее именуемый «Варианты». Для метода «Варианты»коэффициенты относительной важности θ12 = 0,76 и θ32 = 0,86, тогда предпочтения центра управления составляют: ω2=0,19 ω1=0,38 ω3=0,44.Алгоритм 3. Результаты решения задачи распределения ресурсов на основе экспертного мнения с использованием матрицы парных сравнений и высказываний что агент 1 немного важнее агента 2 и агент 1 важнее агента 3, далее метод будем именовать «Агенты».

Для метода «Агенты» коэффициенты относительной важности θ12 = 0,73 и θ32 = 0,88, тогда предпочтения центра управления составляют: ω2=0,19 ω1=0,37 ω3=0,44.Результаты применения алгоритмов управления ресурсами пожарной безопасности АО «ИВХИМПРОМ» представлены в таблице 4.Таблица 4 – Результаты распределения ресурсов АО «ИВХИМПРОМ»Агент 1Агент 1Доли ресурсов в моделиАлгоритмыииуправленияАгент 1Агент 2Агент 3Агент 2Агент 3ресурсами(ω1), %(ω2), %(ω3), %(θ12)(θ13)Опыт0,700,94183547Варианты0,760,86193843Агенты0,730,88193744Сравнение результатов решения задачи планирования распределения ресурсов для обеспечения пожарной безопасности произведено с использованиемкритерия Пирсона (χ2) и вероятности ошибочного ранжирования (ρ).

Произведено попарное сравнение алгоритмов управления. Результаты показывают, что18в паре методов «Опыт» – «Варианты» критерий Пирсона χ2= 2,81·10-3 ошибкаранжирования составляет ν =1,41·10-3 в паре «Опыт» – «Агенты» χ2= 2,02·10-3 иν =1,01·10-3; в паре «Варианты» – «Агенты» χ2= 0,23·10-3 и ν =0,11·10-3.Анализ полученных данных показывает, что вероятность ошибочногоранжирования вариантов распределения ресурсов пренебрежимо мала. Однакоданные показывают, что для сочетания двух экспертных процедур «Варианты»– «Агенты» ошибка на порядок меньше. Наличие ошибки в результатах ранжирования определяет необходимость разработки процедуры оценки эффективности применения системы поддержки принятия решений в практических задачахс различным количеством вариантов и агентов на основе вероятностного подхода.В четвёртой главе «Оценка эффективности информационной системыподдержки принятия решений при управлении ресурсами пожарной безопасности» предложена процедура оценки эффективности информационнойсистемы поддержки принятия решений при управлении ресурсами пожарнойбезопасности на объектах защиты.

Для оценки эффективности СППР в задачахпланирования распределения ресурсов для обеспечения пожарной безопасностивыбран вероятностный подход. Разработана теоретическая модель исследования, заключающаяся в возможном одновременном изменении количества агентов и вариантов в анализируемой системе. По результатам опытнотеоретического исследования разработана экспоненциальная модель показателяэффективности СППР: Var  ,Sab  A  exp  B (10)где А и B – коэффициенты модели при фиксированном количестве агентов и заданной вероятности; Var – количество вариантов в агентной модели.В рамках опытно-теоретического анализа с применением регрессионныхмоделей получены коэффициенты моделей А и В, значения которых представлены в таблице 5.Таблица 5 – Параметры моделиКоличество агентов3Вероятность4АP=0,5010ВВероятность5АP=0,9010ВВероятность6АP=0,9910В451059695596968669687876867778677776977767510767585Для решения задачи нормализации показателя эффективности Sab применен критерий Колмогорова.

Эффективность применения СППР в задачах планирования распределения ресурсов определена следующим образом: 2Э  100 1  exp  2 Sab   .100  (11)19Разработана процедура оценки эффективности применения информационной системы при планировании распределения ресурсов пожарной безопасности на объекте защиты АО «ИВХИМПРОМ». В качестве исходных данныхиспользуются фиксированные значения количества вариантов распределенияресурсов Var и количества агентов-отделов, конкурирующих за ресурсы. Результаты оценки эффективности применения СППР при планировании распределения ресурсов пожарной безопасности на предприятии АО «ИВХИМПРОМ» представлены на рисунке 7.Рисунок 7 – Результаты оценки эффективности применения СППРРезультаты расчёта необходимого количества вариантов в агентной модели распределения ресурсов при Этр = 10; 30; 50% и P=0,9 представлены на рисунке 8.Рисунок 8 – Динамика эффективностив зависимости от количества агентов-вариантов в МАС20Разработанный критерий и процедура оценки эффективности информационной системы поддержки принятия решений при управлении ресурсамипожарной безопасности на объектах защиты позволили сделать вывод, что эффективность их практического применения составляет 13 % при доверительнойвероятности Р=0,9 и 18 % при Р=0,99, допустимый уровень эффективностиприменения информационных систем 10%.

Таким образом, предложенные вдиссертации модели и алгоритмы управления целесообразны к практическомуприменению в задачах планирования распределения ресурсов.В приложении приведены листинг кода разработанных программ дляЭВМ, свидетельства о государственной регистрации, акты внедрения результатов диссертационной работы.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполненных исследований получены следующие основныенаучные и практические результаты:1. Анализ пожаров на предприятиях химической промышленности показал, что крупные пожары на подобных объектах наносят значительный материальный и экологический ущерб, являются сложными с точки зрения тактикитушения и требуют для локализации и ликвидации сосредоточения пожарныхподразделений нескольких пожарно-спасательных гарнизонов, что определяетсущественные затраты на борьбу с ними. Проведен анализ существующихагентных систем поддержки управления, применяемых для решения задачобеспечения пожарной безопасности.

Характеристики

Список файлов диссертации