Математическое моделирование в оценке и управлении ПЭ ЭС на основе количественных параметров

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ОЦЕНКЕ И УПРАВЛЕНИИ ПЭ ЭС НА ОСНОВЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ

2.1 Информационные аспекты оценки ПЭ ЭС

2.1.1 Основные понятия и определения

          Заметим, что использование современных технологий при разработке электронных систем (ЭС) существенно повышает их эффективность. Характерно, что она является проявлением качества ЭС в процессе их функционирования.

          Следует подчеркнуть, что такое понятие количества ЭС является достаточно широким. При этом оно соответствует как этапу разработки, так и этапу эксплуатации изделия. На этапе эксплуатации ЭС чаще всего используется понятие технической эффективности. На этапах разработки изделия определение качества символизируется понятию потенциально-технического состояния (ПТС) ЭС. При этом в понятие ПТС можно вложить такие критерии как потенциальная эффективность. В свою очередь характеристики надежности ЭС является наиболее важными показателями критерия ПЭ.

          Из рис. 2.1.1 очевидно, что на этапах стадиях разработки системы характерны следующие понятия. Потенциальной эффективности, определение которой справедливо для системы в целом, как имеющей самостоятельное и независимое выполнение своих функций. Для отдельных частей системы справедливее всего использовать понятие их потенциально-технического состояния.

          Качество ЭС весьма трудно измеримое комплексное устройство. Это обуславливается тем, что его нельзя измерить метрами, килограммами и т.д. Оно должно рассматриваться с общественной потребности, что имеет важное практическое значение.

          При этом следует понимать, что:

·  качество ЭС, это совокупность свойств, обуславливающих их пригодность удовлетворять определенной потребности в соответствии с их назначением [ ];

·  свойства ЭС, объективные особенности ЭС, которые проявляются при их создании и эксплуатации [  ].

          Свойства ЭС не имеют количественной основы, а значит, не обладают системой единиц измерения. Любое  ЭС характеризуется большим количеством свойств, такими как: назначение, надежность, технологичность, функциональность, конструктивность, точность и т.д. К примеру,  способность аппаратуры выдерживать механические нагрузки, или способность конструкции обеспечивать их функциональное назначение. 

          Заметим, что любой материальный объект может обладать такими свойствами, которые соответствуют атомарно-молекулярному уровню. Рассмотреть все свойства материального объекта практически невозможно, да и вряд ли целесообразно.

          Характерно, что отражением свойств ЭС являются их параметры. При этом они обладают как количественной, так и качественной основой. Количественные параметры, которые могут быть аналитически рассчитаны или измерены физическим путем.

          Они имеют соответствующую систему единиц измерения. Качественные параметры, которые не могут быть рассчитаны аналитически или измерены физическим путем. Они не имеют соответствующих систем единиц измерения. Например, удобство расположения ручек управления, эстетичность конструкции, приемлемость красочного оформления и т.д. Очевидно, что качество ЭС обладает как количественной, так и качественной составляющими.

          Например, потребляемая мощность, наработка на отказ, вес аппаратуры и т.д.

          В целом существуют следующие аспекты качества ЭС:

·  статическое, которое проявляется на этапах и стадиях жизненного цикла ЭС, как объекта производства;

·  динамическое, которое соответствует процессу функционирования ЭС, как объекту эксплуатации.

     Исходя из практических соображений, целесообразно использовать

следующие понятия эффективности ЭС:

·  как достигнутый уровень качества их, который проявляется в процессе проектирования и разработки согласно соответствию целевому назначению;

·  технической, как достигнутый уровень качества их, который проявляется в процессе эксплуатации; согласно соответствию целевому назначению;

·  технико-экономической, как достигнутый уровень качества их, который проявляется в денежном выражении и оценивается по экономии на разработку, внедрение и эксплуатацию нового варианта ЭС согласно соответствию целевому назначению.

          Для сложных ЭС целесообразны рекомендации по разграничению применение понятий эффективности и надежности. Для технических объектов, каждый из которых имеет целевое назначение и самостоятельное применение. Имеет смысл рассматривать только потенциальную эффективность ЭС при их разработке или техническую эффективности при их эксплуатации. Для отдельных частей технического объекта, каждый из которых имеет целевое назначение, но не имеет самостоятельного применения, имеет смысл рассматривать только надежность. Например, индикатор радиолокационной станциистанции, конструкция ЭС и.д.

Подчеркнем, что достигнутый уровень ПЭ ЭС на этапе их разработки можно оценить только путем сравнения с эффективностью другого варианта. В количестве таких вариантов берутся базовые образцы. В литературе они представлены в крайне разрозненном виде. Систематизируя их, была получена классификация на основе, которой базовые образцы подразделяются по следующим направлениям – по назначению и по способу выражения. По назначению они подразделяются на ряд групп, которые отражают:

·  достигнутый  народнохозяйственный  уровень   качества.   Они
предназначаются для оценки качества ЭС при присвоении им знаков качества;

·  перспективный народнохозяйственный уровень качества. Они
предназначаются для оценки качества ЭС при выборе наилучшего их варианта.

         По способу выражения базовые образцы разделяются на следующие группы:

    1) реальные, которые выбираются из совокупности отечественных,
          зарубежных ЭС или на основе требований технического задания          на их разработку;

    2) специальные, которые предназначаются для анализа динамики
         качества ЭС;

    3) гипотетические, которые формируются из наилучших значений
параметров по отечественным и зарубежным ЭС. Носителями информации
при   выборе   базовых   образцов   служат   государственные   стандарты,
фирменные каталоги, научно-технические журналы, экспресс информация,
технологические условия на разработку. Заметим, что базовые образцы
должны периодически пересматриваться. Если возникает необходимость,
то они могут заменяться новыми. При этом базовые образцы должны быть
аналогичными оцениваемой ЭС по назначению, по основным параметрам
и по условиям эксплуатации.

2.1.2 Методы и модели оценки ПЭ ЭС

  Для оценки и управления ПЭ ЭС в процессе их проектирования и разработки необходимо располагать соответствующими критериями. Они должны выбираться так, чтобы наилучшим образом отражали целевую направленность исследований ЭС. От их выбора во многом зависит исход исследования ЭС и практическая ценность его результатов. Заметим, что проведенный анализ этих критериев позволил сформировать соответствующие направления, методы оценки ПЭ ЭС.