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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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)