Диссертация (1172898), страница 14

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

Текст из файла (страница 14)

Поэтому разработанная агентная модель и алгоритм на практике могутбыть применены лишь в виде компьютерной информационной системы поддержкипринятия решений для управления ресурсами пожарной безопасности.2.5. Выводы по второй главеВо второй главе диссертации в терминах многоагентного моделированиясложных систем управления проведена формализация конфликтных ситуаций, возникающих в процессе принятия управленческих решений по распределению ресурсов для обеспечения пожарной безопасности химических предприятий.84В результате проведенного исследования получены основные выводы:1. Разработана теоретическая агентная модель задачи планирования распределения ресурсов на основе информации о предпочтениях центра управления, получаемой с использованием анализа опыта принятых ранее решений и/или на основе мнения экспертов о важности агентов в системе. Модель основана на теориисравнения объектов с образом и предназначена для решения широкого класса задачпланирования распределения ресурсов для обеспечения пожарной безопасности.2.

Предложены процедуры, позволяющие осуществлять парные сравнениявариантов на основе предпочтений центра управления для их ранжирования в задаче распределения ресурсов агентной модели.3. Разработан алгоритм решения задачи планирования распределения ресурсов на основе моделирования предпочтений центра управления с использованиемподходов, основанных на опыте принятых ранее решений и/или на основе мненияэкспертов.

В отличие от известных, алгоритм основан на теории сравнения объектов с образом и предназначен для решения широкого класса задач распределенияресурсов для обеспечения пожарной безопасности. Рассмотрен пример примененияалгоритма при решении задачи распределения ресурса между тремя агентами с учетом опыта принятых ранее решений.4. Доказано преимущество разработанного алгоритма в части аппроксимациипредпочтений центра управления в сравнении с известным алгоритмом анализа вариантов в задачах планирования распределения ресурсов для целей обеспеченияпожарной безопасности химических предприятий. Для доказательства данногоутверждения в диссертации использован количественный критерий эффективностисложных информационных систем – энтропия Шеннона.Исследование алгоритма оптимального распределения ресурсов в агентноймодели и его сравнение с существующим алгоритмом на основе энтропии Шеннонапоказало, что улучшение качества аппроксимация предпочтений ЛПР привело ксущественному увеличению размерности решаемой задачи распределения ресурсов, что является побудительным мотивом для алгоритмизации и программной реализации разработанной агентной модели.85ГЛАВА 3.

РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГООЕСПЕЧЕНИЯ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ3.1. Определение требований к системе планированияраспределения ресурсов для целей пожарной безопасностина предприятиях химической промышленностиКонфликтные ситуации, возникающие при распределении ресурсов на предприятиях химической промышленности, определяют необходимость систематизировать цели и задачи системы управления пожарной безопасностью данных объектов.На основе разработанной модели предложена программная реализация алгоритмов, позволяющих осуществлять ранжирование вариантов распределения ресурсов в агентной системе, а также алгоритмов для реализации методов теоретикомножественного анализа вариантов на основе понятия оптимальности управленияв агентной системе.

На рисунке 3.1 представлена функциональная схема разрабатываемой СППР.В предлагаемой функциональной схеме можно выделить следующие блоки:1. Блок ввода данных (ввод данных исследуемого объекта);2. Блок парного сравнения вариантов. В данном блоке производится парноесравнение вариантов распределения ресурсов для реализации мероприятий и выводятся результаты сравнения;3. Блок определения коэффициентов важности для агентов. По результатампарных сравнений производится распределение альтернатив по группам. Определяются коэффициенты важности для данных групп;4. Блок ранжирования вариантов относительно мнения экспертов. В системепараллельно с предыдущими действиями производится ранжирование вариантовотносительно мнения эксперта.

Вычисляются количественные оценки альтернатив.86В блоке вычисления векторных оценок альтернатив используются полученные коэффициенты важности;5. Блок взвешивания критериев распределения ресурсов по важности. Здесьпроизводится взвешивание критериев по важности, производится расчёт коэффициентов, характеризующих отношение «избытков» и «недостатков»;6.

Блок формирования массива коэффициентов важности критериев. На основании проведенных расчетов формируется массив коэффициентов важности;7. Блок предоставления результатов ранжирования. Полученные результатыотображаются на диаграмме. Варианты распределения от более предпочтительныхк менее предпочтительным.Доступ через webЛПР(на предприятиихимическойпромышленности)Блок ввода экспертами данных для предприятияБлок парного сравнения вариантовраспределения ресурсовБлок ранжирования вариантовотносительно мнения экспертовБлок определения коэффициентовважности для агентовБлок вычисления векторныхоценок альтернативБлок взвешивания критериев по важностиБлок расчёта коэффициентов, характеризующих отношение «избытков» и«недостатков»Формированиеи вывод отчета опроделанной работеФормирование массива коэффициентов важностиБлок предоставления результатов ранжирования распределения ресурсовдля целей пожарной безопасности на предприятии химической отраслиРисунок 3.1 – Функциональная схема системы поддержки принятиярешений при распределении ресурсов для целей пожарной безопасностиАлгоритм ранжирования вариантов распределения ресурсов представлен нарисунке 3.2.87Рисунок 3.2 – Алгоритм ранжирования вариантов распределения ресурсов883.2.

Программная реализация специального программного обеспеченияподдержки управления распределением ресурсов для целейпожарной безопасности на предприятиях химической промышленностиПри разработке информационной системы использовался язык программирования PHP, который позволяет удаленно взаимодействовать с приложением неограниченному количеству пользователей.

Язык PHP разработан для создания webприложений, поэтому содержит в себе функции, необходимые для работы на вебсервере [62].PHP поддерживается многими интернет-технологиями. Взаимодействует сбольшим количеством баз данных (MySQL, MySQLi, SQLite, PostgreSQL и др.) ивеб-протоколов (HTTP, FTP, IMAP и др.)PHP за короткие сроки позволяет создавать web-приложения, в которые вдальнейшем легко вносить изменения.

РНР предоставляет программисту средствадля быстрого и эффективного решения поставленных задач [63].Блок ввода данных.ЛПР вводит количество вариантов и количество целей (рисунок 3.3), представленных на исследуемом объекте.Рассматриваются только компромиссные варианты, не должно быть так,чтобы один вариант по всем критериям был больше, чем любой другой.Математическая модель принятия решений:– множество вариантов xi  X , i  1, 2, ..., n , n ≥ 2;– множество целей моделируемой системы, используемых для оценки вариантов fi  F , s  1, 2,..., m , m≥3;– множество оценок распределения ресурсов:F  X   f1 X   f 2  X   ...  f m  X  ,где(3.1)fi(Х) – множество значений компоненты цели с номером i на множестве вари-антов xi  X ;89F(xi)=(f1(xi), f2(xi),…,fm(xi)) – оценка варианта хi, тогда fi(xi) – оценка вариантаxi по цели системы fi.

При этом центр управления своим выбором желает максимизировать значение каждой компоненты цели, то есть fi(х) → max.Программным средством проверяется принадлежность вариантов множествуПарето (Рисунок 3.3). Система проверяет нет ли такого варианта, который был бызаведомо хуже, чем все остальные варианты, проводя анализ двух условий [64]:1. Грани многогранников имеют пересечения, тогда варианты распределения являются парето-оптимальными;2. Пересечения граней многогранников отсутствуют, тогда вариант распределения, которому соответствует фигура с большей площадью, исключает из дальнейшего анализа вариант распределения с фигурой меньшей площади.F – критерии, цели;X – варианты распределения.Рисунок 3.3 – Проверка вариантов принадлежности к множеству Парето90Парное сравнение вариантов.

Строится матрица предпочтений. На первомэтапе критерии следует разделить по двум группам А и В, количество критериев вгруппах соответственно равно a и b.Тождественное предпочтение предусматривает сравнение двух вариантовx*  x ** , что означает: вариант x * равен по предпочтению варианту x ** .В соответствии с формальной постановкой задачи распределения ресурсоввсе компонент-цели будут распределены по группам А, В и С, исходя из условия:Sk  f k  x*   f k  x**   0 , то k=i и fi  A(3.2)Sk  f k  x*   f k  x**   0 , то k=j и f j  B(3.3)Sk  f k  x*   f k  x**   0 , то k=c и fc  C(3.4)S – номера критериев;W – коэффициенты важности;А, В – группы распределения.Рисунок 3.4 – Матрица предпочтенийФормируется матрица предпочтений (Рисунок 3.5), для этого рассматриваются комбинации компонент-целей с номерами i и j и определяются значениякоэффициентов Kij по формуле:K ij  Si, i  I A , j  I B .Sj(3.5)91Рисунок 3.5 – Ненормализованная матрица предпочтений коэффициентов KijЗатем строится нормализованная матрица предпочтений (Рисунок 3.6).В ячейках матриц указываются коэффициенты относительной важности критериев,которые рассчитываются по формуле: ij 1.1  K ij(3.6)Коэффициенты Кij рассчитываются двумя способами: сравнение вариантов(векторных оценок) или сравнением критериев.Рисунок 3.6 – Нормализованная матрица предпочтений коэффициентов92Расчет весовых коэффициентов (Рисунок 3.7).

Характеристики

Список файлов диссертации