В настоящее время процесс алгоритмизации применяется практически в каждой сфере жизни и деятельности человека. В технической сфере процесс составления алгоритма является основным при разработке, исследованиях и  проектировании систем. Применение алгоритмов в технической сфере позволяет облегчить понимание сложных процессов и предоставляет точную схему проводимого процесса.

Алгоритмизация  является процессом разработки (проектирования) алгоритма решения задачи с помощью ЭВМ на основе ее условия и требований к конечному результату. При разработке алгоритма описывают исходные данные, формируют правила начала и окончания решения задач, выбирают метод решения задач, основанных на математических условиях [1].

Применение алгоритмизации при установлении показателей горных машин по критерию эргономичности на основе экспертных суждений предоставляет точную схему проводимого исследования и условия, по которым исследования могут являться выполнимыми.

Эргономика – это техническая наука, занимающаяся изучением системных закономерностей взаимодействия человека с технической системой. Эргономическое обеспечение заключается в установлении и реализации эргономических требований и формировании эргономических свойств объектов. Оно реализуется в виде совокупности взаимосвязанных организационных мероприятий, научно-исследовательских и проектных работ, что повышает эффективность системы и качество труда, удобство и безопасность эксплуатации и обслуживания. Основным объектом исследования эргономики является — система «человек – машина – среда» [2].

При эргономической экспертизе устанавливаются частные и общие  эргономические качества всей системы в соответствии с требованиями. Качество и субъективность результатов экспертизы зависит от профессионального опыта и знаний человека, привлекавшегося в качестве эксперта.

Суть экспертизы состоит в использование методов, знаний и опыта, для определений объективной истины на основе субъективных суждений. Для упрощения перевода субъективных суждений в объективную истину используются различные методы, например, метод парного сравнения, метод ранжирования. Применение метода анализа иерархии, к которому относятся выше перечисленные методы, является математическим инструментом, который, в свою очередь, позволяет системно подходить к проблемам принятия решений.  Метод не предписывает лицу принимать выбор какого-либо «правильного» решения, а позволяет ему в интерактивном режиме найти такой вариант (альтернативу), который наилучшим образом согласуется с его пониманием сути проблемы и требованиями к ее решению [3].

В статье разработан алгоритм (рис.1) установления показателей горных машин и комплексов по критерию эргономичности, на основе проводимых работ автором статьи «Возможности метода парных сравнений в установлении значимости показателей горных машин и комплексов по критерию эргономичности» [4].

Основой алгоритма послужила работа [5], где приведены особенности и возможности применения экспертных оценок.

Для сравнения были выбраны российские карьерные экскаваторы, так как  исследованиями [6,7] установлено, что выпускаемые отечественные карьерные экскаваторы продолжают уступать в эргономическом обеспечении зарубежным аналогам.

Рис.1. Алгоритм установления показателей горных машин и комплексов по критерию эргономичности

Началом алгоритма является формирование группы экспертов, в которую включены люди, имеющие опыт и знания в данной сфере и люди, которых данная проблема актуальна.

Формирование иерархической структуры (рис.2) дает представление о том, какие альтернативы сравниваются, по каким критериям и какова цель работы экспертной группы. Оценка альтернатив реализуется на основе выбранных критериев. При эргономической экспертизе были выбраны следующее критерии: управляемость, обитаемость, обслуживаемость, осваиваемость, технологичность.  Выбор критериев основывается на результатах проводимых работ [7,8,9,10,11,12].

Рис.2.Иерархическая структура эргономический показателей

После разработки иерархической структуры оценивается значимость каждого показателя с точки зрения членов экспертной группы. Каждый эксперт должен провести парное сравнение важности используемых показателей оценки на основе словесных суждений. Затем эксперты переводят словесные суждений в численные с помощью шкалы относительной важности, где каждому словесному суждению соответствует определенное число. Далее проводится расстановка числовых значений в анкете парного сравнения, при соблюдении некоторых требований, например, чтобы сумма всех значимостей была равна единице либо 100%, хотя может быть выбрана и любая другая константа, если это окажется более удобным для дальнейших расчетов. Затем результаты анкет усредняются, и формируется коллективное мнение членов экспертной группы (по формуле средней арифметическое простой).

Аналогичным образом заполняются анкеты парного сравнения альтернатив по каждому критерию и определения значимостей альтернатив при условии, что количество анкет должно быть равно произведению количество критериев на численность экспертной группы.

Применение метода парного сравнения позволяет оценить качества работы эксперта с помощью встроенного критерия – индекса согласованности.  Данный индекс информирует о степени нарушения численной (кардинальной) и транзитивной (порядковой) согласованности экспертных суждений. Проверка на кардинальность заключается в контроле над определенными числовыми характеристиками, отклонение от которых свидетельствует о наличии ошибок при формализации экспертных суждений. Транзитивность позволяет проверить логику мышления эксперта.

Если согласованность экспертных оценок ниже 20%, то результаты возможно использовать в дальнейшем, если согласованность выше 20%, требуется увеличение количество экспертов и проведении экспертизы заново [13].

Заключением алгоритма является установление рангов (определение глобальных приоритетов), которые производятся формированием всех значений каждого критерия (альтернатив) по всем показателям с учетом их значимости. На рисунке 3 изображены ранги каждой альтернативы на основании полученных значимостей [4].

Рис.3. Итоговая ранжировка представленных моделей экскаваторов по критерию эргономичности

Впоследствии, полученные результаты эргономической экспертизы могут быть использованы в дальнейших научно-исследовательских работах.

Разработанный алгоритм демонстрирует весь ход эргономической экспертизы, основанный на методе парных сравнений.

1. Белов М.П. Основы алгоритмизации в информационных системах: Учеб. пособие. –СПб.: СЗТУ, 2003. -85 с.
2. Шабанов А. А., Великанов В. С. Обзор исследований и перспективные направления в эргономическом обеспечении проектирования горных машин и комплексов // Вестник КузГТУ . 2013. №6 (100). С.46-50.
3. Токарев К.Е., Рогачев А.Ф. Информационное обеспечение принятия решений при многокритериальной оценке качества оказания услуг // Современные проблемы наукии образования. –2012. –№2; URL: www.science-education.ru/102-5578 (дата обращения: 30.11.2015).
4. 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.
5. Лекция 7. Методы экспертных оценок и модели организации сложных экспертиз //studme.org URL: http://studme.org/1627092125058/menedzhment/metody_ekspertnyh_otsenok_modeli_organizatsii_slozhnyh_ekspertiz (дата обращения: 11.11.2015).
6. Хусаинов В.Г.  Обоснование и расчет эргономических показателей карьерных гусеничных экскаваторов производства ОАО «Уралмаш»: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Екатеринбург: УГГУ, 2006. – 20 с.
7. 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.
8. Олизаренко В.В., Великанов В.С. К вопросу ранжирования профессиональных навыков машиниста карьерных экскаваторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: изд-во «Горная книга», 2010. – № 3. – С. 315-319.
9. Великанов В.С. Повышение эффективности эксплуатации карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием «прямая механическая лопата»: автореф. дис…. канд. техн. наук. – Екатеринбург, 2009. – 18 с.
10. Великанов В.С. Развитие методов оценки и управления эргономичностью горных машин и комплексов на основе нечетко-множественного подхода // Европейская наука и техника. Сб. науч. тр. 2013. С. 370-377.
11. 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.
12. Великанов В.С. Тестовые методики и тренажерные средства в системе повышения профессионального мастерства операторов горных машин // Горный журнал. – 2012. – № 9. – С.131-133.
13. Коробов В. Б., Тутыгин А. Г. Преимущества и недостатки метода анализа иерархий // Известия РГПУ им. А.И. Герцена . 2010. №122.

Все статьи автора «Абдрахманов Азат Ахтямович»