УДК 622 – 1:[658. 512. 2:331.101.1]

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ОПТИМАЛЬНОГО ВЫБОРА ГОРНЫХ МАШИН С УЧЕТОМ ЭРГОНОМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Великанов В.С.1, Трубин В.С.2
1Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, канд. техн. наук,
2Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, студент

Аннотация
В работе представлен созданный программный продукт, который позволил решить задачу автоматизации процедуры оценки важности эргономических показателей с возможностью ранжирования представленных моделей экскаваторов по уровню эргономического обеспечения.

Ключевые слова: горная машина, коэффициенты важности, метод анализа иерархий, принятие решений, программные информационные системы, структура, элементы


DEVELOPING SOFTWARE FOR MAKING DECISIONS OF ERGONOMICALLY OPTIMAL SELECTION OF MINING MACHINES

Velikanov V.S.1, Trubin V.S.2
1Magnitogorsk State Technical University named after G.I.Nosov, PhD. tehn. Sciences
2Magnitogorsk State Technical University named after G.I.Nosov, student

Abstract
This paper presents a software product created that would solve the problem of automating the assessment of the importance of ergonomics with the possibility of ranking of the models of excavators in the level of ergonomic software.

Keywords: analytic hierarchy process, decision-making, elements, importance coefficients, mining machine, software information systems, structure


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Великанов В.С., Трубин В.С. Разработка программного обеспечения технологии принятия решений оптимального выбора горных машин с учетом эргономического обеспечения // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34343 (дата обращения: 01.10.2017).

Увеличение объема информации, поступающей в органы управления и непосредственно к руководителям, усложнение решаемых задач, необходимость учета большого числа взаимосвязанных факторов и быстро меняющейся обстановки настоятельно требуют использовать ЭВМ в процессе принятия решений. В связи с этим используется новый класс вычислительных систем – системы поддержки принятия решений (СППР). Так в [1] она определяется следующим образом: «Системы поддержки принятия решений являются человеко-машинными объектами, которые позволяют лицам, принимающим решения, использовать данные, знания, объективные и субъективные модели для анализа и решения слабоструктурированных и неструктурированных проблем». В этом определении подчеркивается предназначение СППР для решения слабоструктурированных и неструктурированных задач. В соответствии с [1] к слабоструктурированным относятся задачи, которые содержат как количественные, так и качественные переменные, причем качественные аспекты проблемы имеют тенденцию доминировать. Неструктурированные проблемы имеют лишь качественное описание.

Одним из методов теории принятия решений является  метод анализа иерархий (МАИ). Метод анализа иерархий создан американским  ученым Т. Саати. Уникальность метода заключается в том, что он является одновременно и качественным и количественным. Будучи в основе качественным, т.к. используется информация о попарных качественных сравнениях по лингвистическим критериям, МАИ позволяет количественно оценить приоритеты альтернатив или иных элементов иерархии Т. Саати нашел математически обоснованный способ оперирования суждениями. В результате стало возможным свести исследование даже очень сложных систем к последовательности попарных сравнений соответствующим образом определенных компонент. Это позволяет поднять метод экспертных оценок на более высокий логический уровень [2]. Общая структура метода  анализа иерархий  может включать несколько иерархических уровней со своими критериями. Метод состоит из совокупности следующих этапов: первый этап заключается в структуризации  задачи в виде иерархической структуры с несколькими уровнями; на втором этапе выполняются  попарные сравнения элементов каждого уровня; вычисляются  коэффициенты важности для элементов каждого уровня, при этом проверяется согласованность суждений; подсчитывается комбинированный  весовой коэффициент и определяется наилучшая альтернатива.

В настоящее время в связи с возросшими возможностями современных ЭВМ разработаны программные информационные системы, обеспечивающие поддержку процесса принятия решений на всех его фазах [3]. Созданы, как методики использования МАИ в составе распространенных офисных пакетов MS Excel, Access, Open Office, так и специализированые программы, к числу которых можно отнести:

-        Expert Choice – http://www. Expert choice.com;

-        MPriority – www.tomake choice.com/ mpriority.html;

-        СППР «Эксперт» – http://lab12.geosys.ru/pageslab/lab12_expert.htm;

-        OPTIMUM – http://www. tomakechoice. com/paper/ Odessa2009p.pdf;

-        СППР «Выбор» 5.3 – http://www.cirtas.ru/ product. php? id=10;

-        WinEXP+ – http://www.teleform.ru/pages/ 0002/0006/0001/ 0002.html и другие.

В работах [4-8] проведены исследования по выявлению показателей, определяющих уровень эргономического обеспечения горных машин. Методом парных сравнений произведена декомпозиция проблемы на более простые составляющие части с дальнейшей обработкой последовательности суждений лица, принимающего решения (рис. 1). С использованием  пакета MS Excel выполнено ранжирование эргономических показателей и определены их численные значения (рис. 2).

Рис. 1. Декомпозиция задачи в иерархию

Рис. 2. Результаты исследований в установлении значимости эргономических показателей

Для автоматизации процесса проведения экспертной оценки нами разработана компьютерная программа. В программе реализована процедура поэтапного выполнения расчетов, на начальном этапе задается необходимо количество экспертов – независимых квалифицированных специалистов, имеющих опыт работы в горной промышленности. Для повышения степени объективности и качества процедуры принятия решений целесообразно учитывать мнения нескольких экспертов. С этой целью проводится групповая экспертиза, оценка весомости критериев (эргономические показатели – управляемость, обитаемость, обслуживаемость,  осваиваемость, технологичность) и альтернатив (модели карьерных экскаваторов) с учетом данного подхода предполагает привлечение специалистов-управленцев,  производственников, ученых и т. п.

Необходимо заметить, что каждый из критериев имеет разную степень значимости. Соответственно, на первом этапе, необходимо по разработанным анкетам произвести оценку значимости каждого эргономического показателя с точки зрения членов экспертной группы. В программе реализована возможность редактирования и хранения результатов анкетирования различных групп эргономических показателей (рис. 3). Далее выполняется попарное сравнение имеющихся альтернатив с точки зрения каждого из критериев и определяется глобальный приоритет рассматриваемых типов экскаваторов по всем показателям с учетом их значимости.

Рис. 3. Интерфейс программы – Численное моделирование оптимального выбора горных машин с учетом эргономического обеспечения

Функциональные возможности разработанного программного обеспечения позволяют [9, 10]:

  • создавать сложные и разветвленные иерархии;
  • представлять полную информацию о проведенных попарных сравнениях с возможностью устранения возможных несогласованностей в матрицах парных сравнений;
  • проводить вычисление приоритетов альтернативных решений;
  • оценивать альтернативы (экскаваторы) по каждому из эргономических показателей с выводом  итоговой диаграммы.

Библиографический список
  1. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. – М.: 1998. – 246 с.
  2. Саати Т. Принятие решений. Метод анализ иерархий: [Пер. с англ.] / Т. Саати. – М.: Радио и связь, 1991. – 224 с.
  3. Моисеев Н.Н. Предисловие к книге Орловского С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука. 1981.
  4. Великанов В.С. Повышение эффективности эксплуатации карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием «прямая механическая лопата» дис. … канд. техн. наук. – Екатеринбург, 2009. – 118 с.
  5. Великанов В.С. Реализация подходов по совершенствованию эргономических показателей карьерных экскаваторов: Монография. – Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2011. – 85 с.
  6. Великанов В.С. Определение обобщенного эргономического показателя карьерного гусеничного экскаватора с использованием метода медианных рангов // Роль стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан в условиях глобализации: проблемы и перспективы: Сб. науч. тр. – Рудный: РИИ, 2009. – С. 72-76.
  7. Великанов В.С., Шабанов А.А. Метод анализа иерархий в установлении значений весовых коэффициентов эргономических показателей карьерных экскаваторов // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики Сб. науч. тр. – Тула: ГОУ ВПО «ТулГУ» 2012. – Т1, С. 238-244.
  8. Великанов В.С. Возможности метода парных сравнений в установлении значимости показателей горных машин и комплексов по критерию эргономичности // Вестник КузГТУ. – 2013. – № 4 – С. 43-46.
  9. Великанов В.С., Шабанов А.А., Трубин В.С. Автоматизации процедуры принятия решений методом анализа иерархий в ранжировании горных машин по уровню эргономического обеспечения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: изд-во «Горная книга», 2014. – № 1. – С. 346-353.
  10. Великанов В.С., Савельев В.И., Шабанов А.А., Трубин В.С., Ахметов М.М. Численное моделирование оптимального выбора горных машин с учетом эргономического обеспечения на основе метода анализа иерархий // Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. – С. 120-126.


Все статьи автора «Великанов Владимир Семенович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: