Определение обобщенного эргономического показателя карьерного гусеничного экскаватора находится в полном соответствии с общепринятыми методиками по установлению комплексной оценки качества изделия. Однако следует отметить, что в исследованиях [1] комплексный показатель технологичности не учитывался при определении обобщенного эргономического показателя. 
В работах [1, 2], для определения комплексной оценки эргономических свойств карьерного экскаватора использован метод, при котором, эксперты назначают весомости показателей, оценки (баллы) показателей и рассчитывают обобщенный эргономический показатель. Но и этот метод не лишен следующих недостатков:
некорректность, при определении среднего арифметического балла показателя; 
субъективность коэффициентов весомости свойств;
субъективизм исследователя, выбирающего метод обработки исходных экспертных оценок.
Полностью игнорировать средние арифметические вычисления нецелесообразно из-за их привычности и распространенности, обоснованным является использование медиан в качестве средних баллов. Поэтому в исследованиях по определению К_эрг целесообразно использовать одновременно оба метода – метод средних арифметических рангов (баллов) и метод медианных рангов. Такая рекомендация находится в согласии с концепцией устойчивости, рекомендующей использовать различные методы для обработки одних и тех же данных с целью обобщить выводы, получаемые одновременно при всех методах [3-7].
В дальнейших исследованиях воспользуемся репрезентативной теорией измерений, служащей основой теории экспертных оценок, прежде всего той ее части, которая связана с анализом заключений экспертов [7-11].
Эксперт присваивает ранг 1 самому значимому комплексному показателю, который доминирует в определении эргономичности экскаватора и соответственно ранг 5 показателю с наименьшим влиянием (табл. 1).

Ранги комплексных показателей по степени влияния на К_эрг

Примечание. Эксперт № 6, № 12 считает, что комплексные показатели К_1, К₂ равноценны, поэтому они должны были бы стоять на первом и втором местах и получить баллы 1 и 2. Поскольку они равноценны, то получают средний балл (1+2)/ 2 = 3/ 2 = 1,5.

Анализируя результаты работы экспертов, можно констатировать, что полного согласия между экспертами нет, а потому данные, приведенные в таблице, следует подвергнуть более тщательному математическому анализу.
Для оценки влияния на обобщенный эргономический показатель К_эрг комплексных показателей, был применен метод средних арифметических рангов. Для этого была подсчитана сумма рангов, присвоенных комплексным показателям. Затем эта сумма была разделена на число экспертов, в результате рассчитан средний арифметический ранг. По средним рангам строится итоговая ранжировка или упорядочение, исходя из принципа – чем меньше средний ранг, тем лучше комплексный показатель. 
Наименьший средний ранг равный 1,75 получен у комплексного показателя управляемости, следовательно, в итоговой ранжировке он получает ранг 1. Следующая по величине сумма равная 2,25 получена, у комплексного показателя обитаемости, следовательно, итоговый ранг 2. Дальнейшие результаты обработки данных приведены ниже в табл. 2. Итоговая ранжировка по суммам рангов записывается в виде

Ответы экспертов измерены в порядковой шкале, а потому для них неправомерно проводить усреднение методом средних арифметических. Воспользуемся методом медиан. Необходимо взять ответы экспертов, соответствующие одному комплексному показателю, например, комплексному показателю управляемости – К₁. Это ранги 2; 1; 1; 3; 4; 1; 1; 2; 1; 2; 1; 1,5, затем расположить их в порядке возрастания. Получим последовательность: 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1,5; 2; 2; 2; 3; 4. На центральных местах – шестом и седьмом – стоят 1 и 1,5. Следовательно, медиана равна 1,25.
Медианы совокупности показателей из 12 рангов, соответствующих определенным комплексным показателям, приведены в табл. 2. При этом медианы вычислены по обычным правилам статистики – как среднее арифметическое центральных членов вариационного ряда. Итоговое упорядочение по методу медиан имеет вид

Сравнение ранжировок по методу средних арифметических (1) и методу медиан (2) показывает их сходимость. Можно утверждать, что комплексные показатели осваиваемости (K₄) технологичности (K₅), из-за погрешностей экспертных оценок в одном методе признаны равноценными – ранжировка (2) [11-17].

С помощью корреляционного анализа определена теснота линейной взаимосвязи К_эрг с совокупностью К₁, К₂ , К₃, К₄, К₅, рассматриваемых в целом. Для исследования зависимости между обобщенным эргономическим показателем и комплексными показателями произведем выборку из 12 моделей экскаваторов отечественного и зарубежного производства [].
Эта теснота измеряется с помощью множественного (или совокупного) коэффициента корреляции R, который является обобщением парного коэффициента корреляции.
Выборочный множественный, или совокупный, коэффициент корреляции R определяется по формуле

 ₍₃₎

где – определитель матрицы; p=1,…5 (коэффициенты управляемости, обитаемости, обслуживаемости, осваиваемости и технологичности); – алгебраическое дополнение элементаr_ii той же матрицы (равного 1). 
Матрица выборочных коэффициентов корреляции представлена как:
 ₍₄₎
В результате выполненных расчётов установлено значение множественного коэффициента корреляции 0,59, это указывает на что между К_эрг и совокупностью К₁, К₂ , К₃, К₄, К₅ существует достаточно устойчивая связь. При этом, полученный выборочный множественный коэффициент корреляции по абсолютной величине не меньше любого из парных коэффициентов корреляции , которые в свою очередь в приближении до сотых оказались равными 0,57. 
Таким образом, можно заключить выдвинутое предположение о наличии влияния К₁, К₂ , К₃, К₄, К₅ на К_эрг является обоснованным (рис. 1) [].

Рис. 2.1. Диаграмма взаимосвязи К_эрг с совокупностью К₁, К₂ ,К₃, К₄, К₅

В ходе исследований установлено сходство и различие ранжировок, полученных по методу средних арифметических рангов и по методу медиан, а также положительный результат от их совместного применения, для установления степени влияния комплексных показателей на обобщенный эргономический показатель.

1. Хусаинов В.Г. Обоснование и расчет эргономических показателей карьерных гусеничных экскаваторов производства ОАО «Уралмаш»: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Екатеринбург: УГГУ, 2006. – 20с.
2. Бешелев С.Р., Рувич Ф.Г. Математико – статистические методы экспертных оценок. – М.: 1974. – 157 с.
3. Великанов В.С. Реализация подходов по совершенствованию эргономических показателей карьерных экскаваторов. Монография. Магнитогорск: МГТУ, 2011. 85 с.
4. Исмагилов К.В., Великанов В.С. Проектирование отечественных мехлопат с учетом требований рынка горной техники и эргономических показателей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: изд-во «Горная книга», 2009. – № 2. – С. 30-32.
5. Великанов В.С. Использование нечеткой логики и теории нечетких множеств для управления эргономическими показателями качества карьерных экскаваторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: изд-во «Горная книга», 2010. – № 9. – С. 57-62.
6. Великанов В.С., Шабанов А.А. Оценка одиночных и групповых эргономических показателей горно – транспортного оборудования на основе нечетких моделей // Перспективы развития горнотранспортного оборудования: Сборник статей. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. – М.: изд-во «Горная книга», 2011. – ОВ №5. – С. 326-332.
7. Великанов В.С. Разработка алгоритмов нечеткого моделирования для интеллектуальной поддержки принятия решений по определению уровня эргономичности карьерных экскаваторов // Горная промышленность. – 2011. – № 5. – С. 64-70.
8. Великанов В.С., Шабанов А.А. Эргономическая экспертиза элементов системы «человек – карьерный экскаватор – среда» // Промышленная безопасность и охрана труда на предприятиях топливно-энергетического комплекса: Сборник статей. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. – М.: изд-во «Горная книга», 2011. – ОВ №9. – С.148-155.
9. Шабанов А.А., Великанов В.С. О перспективах исследований в области эргономического обеспечения отечественных карьерных экскаваторов // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып.4. Тула: изд-во ТулГУ, 2012. –С. 19-29.
10. Великанов В.С., Шабанов А.А. Использование нечеткого логического вывода для оценки эргономических показателей карьерных экскаваторов // Перспективы развития горнотранспортного оборудования: Сборник статей. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. – М.: изд-во «Горная книга», 2012. – ОВ №.2 – С.145-152.
11. 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.
12. Шабанов А.А., Великанов В.С. Обоснование подхода в задании коэффициента определенности правил нечетких продукций в системах нечеткого вывода // Вестник КузГТУ. – 2013. – № 4. – С. 47-50.
13. Шабанов А.А., Великанов В.С. Обзор исследований и перспективные направления в эргономическом обеспечении проектирования горных машин и комплексов // Вестник КузГТУ. – 2013. – № 6. С. 46-50.
14. Шабанов А.А., Трубин В.С.,Великанов В.С. Автоматизация 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.
15. Великанов В.С. Применение математического аппарата нечетких множеств при управлении и совершенствовании эргономических показателей качества карьерных экскаваторов // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: Труды 9-ой международной научно-практической конференции 6-8 апреля 2011 г. / Филиал СПГГИ (ТУ) «Воркутинский горный институт». – Воркута, 2011. – С. 250-253.
16. Великанов В.С., Шабанов А.А., Савельев В.И. Новые подходы в определении эргономичности карьерных экскаваторов // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы Международной научно-технической конференции. – Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2012. – С. 27-32.
17. 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.

Все статьи автора «Великанов Владимир Семенович»