Математическое моделирование в оценке и управлении ПЭ ЭС на основе количественных параметров, страница 10

  Далее подчеркнем, что процесс исследования ПЭ ЭС связан с соответствующей целью, которая ставится перед ее оценкой и управлением. При этом качество ЭС можно оценивать исходя из следующих целей:

  для дальнейшего его улучшения в системе его управления,

оптимизации значений параметров в их многомерном пространстве,

  обеспечения наиболее оптимальных величин допусков на параметры устройства,

присвоения класса качества на данный вид аппаратуры, если в этом заинтересовано предприятие изготовитель.

  Процесс оценки качества ЭС в виде обобщенной структурной схемы показан на рис.2.10.

  Из данного рисунка, очевидно, что все операции процесса оценки качества зависят от ее целей. К примеру, пусть оценивается качество ЭС с целью дальнейшего его улучшения. Исходя из этого, необходимо выбрать математическую модель оценки. Для этого имеется разработанная классификация математических моделей с их основными характеристиками. В данном случае целесообразно остановиться на моделях комплексного критерия, которые в достаточной степени дадут объективные результаты оценки качества в многомерном пространстве параметров ЭС. Из числа видов моделей комплексного критерия наилучшим сглаживанием в процессе оценки качества имеет мультипликативная модель. Это характерно в тех случаях, когда номинальные и базовые значения параметров сильно разнятся между собой по величине, это часто соответствует практической ситуации.

  Окончательное формирование математической модели оценки и управления качеством ЭС сводится к построению моделей, обобщенных показателей, на основе которых рассчитываются оценки параметров и их весовые коэффициенты. Назначение, физический смысл и математическое обоснование этих моделей будут рассматриваться ниже.

  На рис.2.10: а, Ь, с, d– соответственно цели оценки ПЭ ЭС; е, f, g, h–соответственно математическое, методическое, программное и техническое обеспечение процесса оценки ПЭ ЭС; к, I, m – соответственно формирование обобщенных показателей, оценок параметров, весовых коэффициентов параметров; п, о, р – соответственно номинальные, допустимые и базовые значения параметров.

  Для дальнейшего исследования достигнутого уровня качества ЭС необходима рабочая матрица, которая отражает номинальные значения параметров по данному виду разрабатываемой аппаратуры. На основе этой матрицы учитываются основные особенности, характерные для ЭС, что существенно сказывается на результатах решения данной задачи. Их исследование будет рассмотрено в последующих разделах данной работы.

  Заметим, что априорные сведения по данному виду разрабатываемой аппаратуры на предприятиях чаще всего отсутствуют. Это особенно качается принципиально новых разрабатываемых устройств. В каких ситуациях необходимо проводить вероятностно-статистическое моделирование значений параметров, что позволяет получить необходимую рабочую матрицу для математического описания ЭС.

  Моделирование представляется в пределах рабочей области допусков на параметры, используя генератор случайных чисел, распределенных по соответствующему закону.

  Далее обеспечиваются допустимые и базовые значения параметров. При этом допуски на параметры ЭС назначаются исходя из требований ТЗ на разработку ЭС. При этом важно основываться на нормативных документах с учетом назначения аппаратуры, места и способа ее постановки, а также условий эксплуатации. Выбор вида базового образца также зависит от цели оценки и управления качеством ЭС. Вид базовых образцов и источники формирования значений их параметров рассматривались выше.

2.3 Формирование модели комплексного критерия оценки потенциального качества ЭС

2.3.1 Обоснование комплексного   критерия оценки ПЭ ЭС

  С практических позиций следует заметить, что для обеспечения большинства целей оценки и управления качеством ЭС наибольшим предпочтением все же обладает модель комплексного критерия. Это объясняется тем, что очень удобно при сопоставлении нескольких вариантов аппаратуры пользоваться одним комплексным критерием, определенным образом, синтезированным из множества частных показателей. Ставить под сомнение такой синтез было бы крайне не корректно. Комплексным критерием не только допустимо, но и целесообразно. В подтверждение этого множество авторов приводят свои обоснования. В целом они сводятся к следующим соображениям:

1.  Качество устройства обладает системным характером и считается не
только   познаваемым,   но   и   выражается  в   количественном   отношении.   В
процессе дальнейшего развития науки рано или поздно наступит этап, на
котором она переводит свои основные понятия, на язык математики.

2.  Данные     исследований     в     жизненной     деятельности     человека свидетельствуют о  том,  что  человек,  осуществляющий  выбор  какого-либо предмета из их совокупности, имеет в своем подсознании обобщенные модели качества    этих    предметов,    которые    он    оценивает    каким-то образом количественно.

3.  С позиции математики задача выбора наилучшего варианта аппаратуры
из нескольких, является задачей оптимизации некоторой функции зависящей от
нескольких  переменных.   При  этом  вся  теория  оптимизации  строится  на
соблюдении одного важного условия - оптимизируемая функция должна быть
единственной. Очевидно, что ПЭ ЭС как объект оптимизации должен иметь
единственный   критерий.   Таким   критерием   может   служить   комплексный
показатель.

  Пусть, к примеру, имеется ряд вариантов исполнения одного и того же устройства: