Методика анализа инновационного проекта

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Методика анализа инновационного проекта

1 Область применения

1.1 Настоящие методические рекомендации устанавливают порядок внедрения метода анализа предпочтительности и выбора инновационного проекта с помощью экспертной системы, реализованной на базе нечеткой логики и нечетких множеств.

1.2 Данные методические рекомендации основаны на применении руководящих указаний серии стандартов ISO 9000:2000 и ISO 100013:2001.

2  Нормативные ссылки

В настоящих методических рекомендациях даны ссылки на следующие стандарты:

ISO 9000:2000 «Система управления качеством – Термины и Определения».

3 Обозначения и сокращения

ИП – инновационный проект;

ЭС – экспертная система.

4 Общие положения

4.1 Методика внедряется с целью выбора для предприятия наиболее предпочтительного инновационного проекта по определенной совокупности критериев с помощью ЭС, реализованной на базе нечеткой логики и нечетких множеств.

4.2 Сбор, анализ, классификация, группировка информации для экспертного оценивания проводится по видам продукции ИП.

4.3 Целью внедрения методики является определение наиболее оптимального и технически реализуемого для компании ИП с минимальными затратами финансовых ресурсов и времени.

4.4Внедрение осуществляется компанией для эффективного функционирования системы управления принятия решений.

5 Область доведения

5.1 Основные потенциальные слушатели:

1.  инженеры по качеству;

2.  менеджеры по качеству;

3.  студенты.

6 Порядок внедрения метода анализа предпочтительности и выбора ИП

6.1 Качественный анализ критериев оценки приемлемости ИП осуществляется менеджером по качеству или специалистами-экспертами:

6.1.1 Выявление всех критериев оценки ИП осуществляется с целью наиболее полного анализа приемлемости ИП.

6.1.2 Классификация и группировка критериев осуществляется с целью исключения схожих критериев оценки ИП.

6.1.3 Выделение самых важных критериев на основе экспертных оценок для минимизации затрат времени на оценку ИП.

6.2 Количественный анализ критериев оценки ИП осуществляется специалистами-экспертами:

6.2.1 Построение входных функций принадлежности осуществляется с целью описания лингвистических термов «низкий», «средний», «высокий» и т.п. входов нечеткой системы.

• определение границ оценки входных критериев методом, основанным на статистической обработке мнений групп экспертов:

1.  каждый эксперт заполняет анкету, в которой указывает свое мнение о наличии у элементов универсального множества (критериев) u_i () свойств нечеткого множества термов l_j ();

	u1	u2	…	un
l1
l2
…
lm

2.  По результатам анкетирования степени принадлежности нечеткому множеству l_j рассчитываются по формуле:

,                          (6.1)

где К – количество экспертов;

b^k – мнение к-го эксперта о наличии у элемента u_i свойств нечеткого множества   l_j ,  , , .

• построение входных функции принадлежности в пакете расширений Fuzzy Logic Toolbox среды MatLab:
1. Создать матрицу нечеткого вывода: набрать в командном окне MATLAB >>fuzzy и нажать Enter.
2. Выбрать тип системы: меню File->New Fis->Mamdani.
3. Задать необходимое число входов(рис.6.1): меню Edit->Add Variable…->Input.

Рис.6.1 Система нечеткого вывода с четырьмя входами

4. Переименовать входы (рис.6.2): выделить вход; в окне Name изменить название (Input1, Input2, Input3, Input4) на необходимое (например, Effektivnost, Risk, Stoimost, Upravlyaemost).

Рис.6.2 .Переименованные входы системы нечеткого вывода

5.   Редактирование входных функций принадлежности (осуществляется на основании результатов метода, основанного на статической обработке мнений групп экспертов): Edit->Memberships Functions; выделить любую из функций; удалить тип функции, стоящий по умолчанию: меню Edit->Remove all MFs; добавить необходимое число функций с помощью меню Edit->Add MFs. В появившемся окне выбрать тип функции и их количество (рис.6.3) и нажать OK. Проделать операцию для каждого входа.

Рис.6.3 Окно установки типа и количества входных функций принадлежности

6.   Задание диапазона изменения функций: задается в левой нижней части окна редактора функций принадлежности в поле Range для каждого входа.

7. Переименование функций принадлежности (рис.6.4): выделить интересующую функцию и заменить в поле Name текущее название (латинскими буквами) на необходимое. Проделать для всех функций каждого входа.

Рис.6.4 Редактирование функций принадлежности входа «Stoimost»

6.2.2 Построение выходных функций принадлежности осуществляется с целью описания лингвистических термов «низкий», «средний», «высокий» и т.п. выходов нечеткой системы.

• определение границ оценки выходных критериев методом, основанным на статистической обработке мнений групп экспертов, осуществляется аналогично (смотр. определение границ оценки входных критериев);
• построение выходных функции принадлежности в пакете расширений Fuzzy Logic Toolbox среды MatLab осуществляется аналогично входным функциям:

1.  Задать необходимое число выходов (рис.6.5): меню Edit->Add Variable…-> Задать необходимое число выходов: меню Edit->Add Variable…-> Output (один выход стоит по умолчанию).

Рис.6.5 Система нечеткого вывода с одним выходом

2.  Переименовать выходы (рис.6.6): выделить выход; в окне Name изменить название (Output1) на необходимое (например, Priemlemost). При необходимости проделать для всех выходов.

Рис.6.6 Переименованный выходы системы нечеткого вывода

3.  Редактирование выходных функций принадлежности (осуществляется на основании результатов метода, основанного на статической обработке мнений групп экспертов): Edit->Memberships Functions; выделить любую из функций; удалить тип функции, стоящий по умолчанию: меню Edit->Remove all MFs; добавить необходимое число функций с помощью меню Edit->Add MFs. В появившемся окне выбрать тип функций и их количество (рис.6.7) и нажать OK. Проделать операцию для каждого выхода.

Рис.6.7 Окно установки типа и количества выходных функций принадлежности

4.  Задание диапазона изменения функций: задается в левой нижней части окна редактора функций принадлежности в поле Range для каждого выхода.

5.  Переименование функций принадлежности (рис.6.8): выделить интересующую функцию и заменить в поле Name текущее название (латинскими буквами) на необходимое. Проделать для всех функций каждого выхода.

Рис.6.8 Редактирование функций принадлежности выхода «Priemlemost»

6.2.3 Построение нечеткой базы правил, устанавливающей взаимосвязь между входами и выходом нечеткой системы. Эти правила отражающие логику взаимосвязи всех критериев оценки ИП и его приемлемости.

1.  Перейти к редактору правил Rule Editor: меню Edit->Rules.

2.  На базе системы для принятия решений, основанной на экспертных оценках, при составлении базы правил выделить последовательно функции принадлежности и нажать кнопку “Add rule”. Аналогичным образом вводятся остальные правила с учетом системы для принятия решений при составлении базы правил . Формула для определения общего числа правил:

N =  n_a × n_b × …×  n_z,

где n_a – число функций принадлежности входа а;

 n_b – число функций принадлежности входа b;

…

       n_z – число функций принадлежности последнего входа z системы нечеткого вывода.

Пример системы, основанной на экспертных оценках, для принятия решений при составлении базы правил:

F (priemlemost) = nizkaya = effektivnost (nizkaya) and risk (visokii) and stoimost   (visokaya) and upravlyaemos (nulevaya);

F = udovlet = effektivnost (srednaya) and risk (srednii) and stoimost   (visokaya) and upravlyaemos (udovlet);

F = srednaya = effektivnost (srednaya) and risk (srednii) and stoimost   (srednaya) and upravlyaemos (horochaya);

F = visokaya = effektivnost (visokaya) and risk (nizkii) and stoimost   (nizkaya) and upravlyaemos (otlichnaya);

Например,база правил может включать правило: «if (effectivnost is nizkaya) and (riski is visokii) and (stoimost is visokaya) and (upravlyaemost is plohaya) then (priemlemost is nizkaya).

Рис.6.9 Готовая база правил

3.  Тестирование полученной системы нечеткого вывода.  Наблюдать работу созданной системы можно в просмотрщика правил (рис.6.10) Rule Viewer: меню View->Rules.

Рис.6.10 Окно просмотрщика правил (приемлемость = 0,643)

6.3 Контроль критериев оценки ИП.

6.3.1 Мониторинг критериев оценки ИП осуществляется экспертами по истечению времени, затраченного на изначальное выделение всех значимых  критериев, их оценку, группировку, создание нечеткой базы правил, перепроверяются все ли значимые критерии были учтены для наиболее полной оценки ИП; если были учтены не все критерии или обнаружены лишние (незначимые), переходим к п.6.1.

6.3.2 Корректировка и переоценка границ критериев осуществляется экспертами, учитываются наиболее последние данные отрасли и общеэкономическое положение в стране, а также существует возможность у фирмы-заказчика изменить границы критериев по своему усмотрению (повторяется выполнение п.6.2.1, 6.2.2).

6.3.3. Корректировка нечеткой базы правил; производится инженером-программистом только в том случае, если произошли изменения в двух предыдущих пунктах с учетом данных изменений (повторяется выполнение п.6.2.3).

Взаимосвязь этапов методики изображена на рис.6.11:

Рис.6.11 Взаимосвязь этапов методики

6.4 Принятие решений о выборе ИП; заказчику представляется возможность скорректировать важность критериев оценки предпочтительности ИП, полученных в результате выполнения п.6.1, что повлечет за собой изменение коэффициентов рациональности приемлемости ИП:

·  в окне просмотрщика правил перемещать вертикальные красные линии у входов, получая, таким образом, ответ (рис.6.12);

·  для сохранения программы выполнить: File->Export->To Disk, задать название (латинскими буквами) и нажать OK.

Рис.6.12 Окно просмотрщика правил после корректировки (приемлемость = 0,145)