Файл: Пивоваров, С. Э. Моделирование процессов прогнозирования в приборостроении.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
ловливаются вводимыми в неё данными. Поэтому необходимо с известной осторожностью трактовать результаты моделирования, приписывая им определенную статистическую достоверность.
Определение основных показателей оптимального варианта прогноза развития СТЭС происходит путем многократного „проиг рывания” на модели, после чего осуществляется математико-ста тистический анализ эксперимента по установленным критериям.
При исследовании СТЭС вводится понятие „вариант развития системы” (состояние системы), под которым следует понимать набор показателей, полностью характеризующий различные сто роны её функционирования. Многократное „проигрывание” заклю чается в том, что, изменяя значения показателей с определенным шагом, перебираются все возможные варианты развития системы и в процессе проводимого анализа устанавливаются и оценива ются основные показатели её функционирования.
Имитационное моделирование дает возможность оценивать эффективность и целесообразность тех или иных прогнозных реше ний, воспроизводить работу конкретных подсистем СТЭС, опре деляя их устойчивость и надежность в смысле адекватности реаль ным процессам, автоматизировать управление развитием СТЭС и принятием прогнозных решений.
Применение метода имитационного моделирования для реше ния указанных задач объясняется также следующими причинами;
отсутствием анаяитических методов решения; наличием достаточного количества исходной информации о мо
делируемой системе, обеспечивающей достоверность моделиро вания;
чрезвычайно большим объемом вычислений, выполнение кото
рого вручную практически невозможно; |
помощью лабораторных |
||
невозможностью анализа |
системы с |
||
или натуральных экспериментов. |
|
||
Процесс имитации, в том |
числе и процесс имитации прогно |
||
зирования развития СТЭС, состоит из следующих этапов: |
|||
1. |
Вывод комлексной математической модели исследуемой сис |
||
темы, |
включающей в себя математические |
модели всех входящих |
внеё подсистем с описанием их взаимосвязей.
2.Составление пошагового алгоритма реализации задачи прог нозирования развития СТЭС. Пошаговый алгоритм показывает общий порядок действий без каких-либо деталей, т. е. отображает общую структуру процесса.
3.Построение блок-схемы рассматриваемого алгоритма, дающей наглядное графическое представление реализации комплексной
модели.
4.Составление моделирующего алгоритма для реализации комплексной имитационной модели развития СТЭС.
5.Составление по вышеуказанным алгоритмам и блок-схемам общей блок-схемы и программы для реализации задачи прогнози рования развития СТЭС на ЭВМ.
157
Рассмотрим комплексную математическую модель, построенную по модульному принципу, т. е. в виде совокупности стандартных блоков-модулей. Такой принцип построения модели является наи более целесообразным, ибо дает возможность совершенствовать комплексную модель исследуемой системы, выделяя новые специ фические блоки, а также экспериментировать, в процессе реше ния поставленной задачи. Причем изменения, вносимые в одни блоки, могут не вызывать изменений в других блоках. При выде лении блоков-модулей необходимо комплексную математическую модель разбить на ряд подмоделей, отвечающих специфике раз личных задач, с помощью которых решается проблема прогнози рования развития СТЭС. Далее каждая из подмоделей делится на блоки-модули, которые в свою очередь могут быть разделены на подблоки. Такой уровень детализации позволяет учесть все функ циональные связи и специфику всех частных задач, составляющих комплексную проблему в целом.
При реализации комплексной модели прогнозирования разви тия СТЭС целесообразно выделить следующие основные подмо дели (рис. 33):
I. Прогнозирование основных направлений развития;
II. Классификация продукции исследуемой СТЭС с выделением агрегированных групп, отражающих основные направления её развития;
III. Анализ и прогнозирование факторов, определяющих прог ноз комплексного развития;
IV. Прогнозирование потребности народного хозяйства в про дукции исследуемой СТЭС;
V. Прогнозирование основных технико-экономических показа телей, определяющих развитие СТЭС;
VI. Определение оптимального (наиболее вероятного) варианта прогноза развития;
VII. Анализ прогнозных решений.
Рассмотрим назначение каждого блока подмоделей комплекс ной модели прогнозирования развития СТЭС. Подмодель I сос тоит из блоков:
вычисление характеристик .дерева целей” (блок /); выбора основных направлений развития СТЭС (блок 2).
Подмодель / / представлена блоком классификации технических образцов и выделения агрегированных групп продукции и их представителей (блок 3).
Подмодель / / / включает в себя следующие блоки:
оценки допустимых диапазонов изменения показателей и фак торов, описывающих функционирование СТЭС (блок 4);
прогнозирования факторов, характеризующих прогноз разви тия СТЭС (блок 5).
Подмодель IV содержит в себе блоки:
вывода зависимости потребности в продукции отрасли от набора влияющих факторов (блок 6);
158
Рис. 33. Структурная схема комплексной модели прогнозиро вания развития СТЭС
прогнозирования потребности в продукции исследуемой СТЭС (часть блока 8).
Подмодель V состоит из блоков:
вывода зависимостей основных технико-экономических пока зателей от наборов факторов с отбором наиболее влияющих (блок 7);
|
|
прогнозирования |
основных |
технико |
||||
|
|
экономических |
показателей |
(часть |
бло |
|||
|
|
ка 8). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подмодель VI включает в себя блоки: |
||||||
|
|
формирования массивов |
информации, |
|||||
|
|
описывающих различные варианты прог |
||||||
|
|
ноза (блок 9); |
|
|
|
|
|
|
|
|
выбора оптимального варианта прогно |
||||||
|
|
за (блок 10). |
VII |
представлена |
блоком |
|||
|
|
Подмодель |
||||||
|
|
анализа |
получаемых |
прогнозных |
решений |
|||
|
|
(блок И). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Далее каждый из блоков, составляю |
||||||
|
|
щих модель, может быть разбит на ряд |
||||||
|
|
подблоков. В качестве иллюстрации подоб |
||||||
|
|
ной детализации на рис. 34 приведены |
||||||
|
|
подблоки блока 7: |
значений |
диспер |
||||
|
|
7.1 — вычисление |
||||||
|
|
сий of; |
|
|
|
|
|
|
Рис. 34. Структурная схе |
7.2 — отбор наиболее влияющих факто |
|||||||
ров с помощью критерия Стьюдента; |
|
|||||||
ма блока 7 |
7.3 —вычисление |
коэффициентов |
в мо |
|||||
|
|
делях |
множественной корреляции |
для |
||||
основных технико-экономических показателей с учетом только |
||||||||
значимых факторов; |
|
|
|
коэффициентов |
множест |
|||
7.4 |
—оценка погрешности вычисления |
венной корреляции.
Таким образом, модульный метод представляет собой аддитив ную процедуру, с помощью которой модель слагается из блоковмодулей. Причем описание комплексной модели строится методом дедукции при последовательном повышении степени подробности описания.
Структурная схема модели должна обладать следующими чер тами: содержать описание всех блоков-модулей (блоков и подбло ков); иметь систему нумерации блоков-модулей; отражать логику модели; показывать направление ветвей, характеризующих взаи мосвязи между блоками.
В результате анализа структурной схемы функционирования комплексной модели прогнозирования развития СТЭС можно делать выводы о возможности реализации этой модели на ЭВМ. Для этого последовательность решения описанной выше проблемы представляется в виде подробного пошагового алгоритма, который в отличие от структурной схемы, отражающей процессы, прохо-
ходящие в комлексной модели, показывает, как эти процессы протекают в ЭВМ.
Рассмотрим пошаговый алгоритм реализации комплексной мо
дели прогнозирования развития СТЭС. |
|
||||||
Ш аг |
1. Ввод |
массива экспертных |
оценок относительного веса |
||||
критериев |
уровня |
qlm, |
|
|
|
|
|
где / — индекс |
уровня |
(/ = 1, |
L); |
|
|
||
т — индекс |
критерия (m = |
l, М); |
|
|
|||
М — максимальное |
число критериев. |
< М, |
|||||
Если на каком-то |
уровне |
число |
критериев равно |
||||
то для т = /Их + 1, М и для всех / = |
1, L полагаем |
|
Чш = 0 .
Ша г 2. Ввод массива экспертных оценок относительных весов
элементов уровней S/my- ( /= l, L\ т — 1. М\ j — l , J) . Обозначим максимальное число элементов уровней через J . Если на каком-то
уровне |
число элементов |
то для j — |
и для всех |
I = 1, L |
и т = 1, М полагаем |
|
|
Ш а г 3. Вычисление коэффициентов относительной важности элементов уровня
г и (/ = 1, Ц /= Т 7 7 ).
Ш аг |
4. |
Вычисление общих коэффициентов относительной важ |
|||
ности - |
|
# рj |
|
___ |
___ |
|
|
( р = 1.U |
/ = 7777). |
||
Ш а г 5. |
Вычисление коэффициентов „состояние — срок” |
||||
|
|
kij |
(/ = |
1, L\ |
/ = 1, J). |
Ш аг |
6 . |
Ввод коэффициентов |
относительной полезности под |
||
систем |
|
|
|
____ |
___ |
|
|
Г ц и / ( / = |
1. L , |
/, / = 1 , У ) . |
Ш а г 7. Выбор направлений, оптимальных в смысле: а) важ ности; б) экономичности; в) полезности.
Ша г 8 . Выбор конкретных технических образцов, отвечающих оптимальным направлениям.
Ша г 9. Ввод в машину кодов приборов, подлежащих класси
фикации.
Ш аг 10. Ввод в машину кодов типичных представителей агре гированных групп и данных о возможных модификациях кодов внутри группы,
16)