Введение к работе
Диссертация посвящена разработке системы методов и средств (CMC) обоснования выбора приоритетных фундаментальных и прикладных поисковых исследований (ФШ) и распределения ассигнований на них, в основе которой лежит идея выделения универсального перечня показателей, характеризующего заявки на ФПИ (проекты тематических карточек), построения кваниметрических шкал измерения отдельных показателей и их арифметизации, ранжирования заявок с помощью метода сводных показателей (МСП), адаптированного к условиям дефицита информации и распределения ассигнований с помощью метода рационального распределения ресурса (МРРР). Разработано программное обеспечение, реализующее CMC в виде систем поддержки принятия решений (СППР).
1.1. Актуальность теми, объекты исследования. Современные сложные технические системы специального назначения (СТС СН) представляют собой комплексы технических компьютеризированных и сетевых структур, предназначенные для выполнения ответственных вадач в критических и быстро меняющихся условиях внешней среды. Разработка СТС СН представляет собой многоэтапный процесс, опирающийся прежде всего на фазу ФШ и далее на фазу целевых программ, на которую оказывают влияние большое число факторов и параметров, учет и планирование которых представляет собой сложную научно- техническую проблему.
Существующий порядок проведения разработок новых СТС СИ ориентирован, в основном, на модификацию уже созданных систем и восприимчив только к тем немногочисленным новым технологиям, которые могут вписаться в образцы, разработанные на старых принципах и элементной базе. Такой подход зачастую полностью игнорирует принципиально новые системно проработанные технические решения и, тем самым, предполагает непрерывное увеличение отставания отечественных СТС СН от соответствующих зарубежных, в которых широко применяются самые последние достижения науки, техники и технологии. Поэтому использование указанного подхода уже в ближайшее время может привести, например, к снижению возможности парка отечественных СТС СН до такого критического уровня, когда последний потеряет свою целостность, распадется на ряд независимых элементов и потеряет свою способность противостояния соответствующим
новейший зарубежным системам.
Ситуация с порядком проведения разработки ноеых СТС СН усугубляется сложной экономической ситуацией, приводящей к ревкому и неоправданному снижению ассигнований на создание новых СТС СН и недостаточной отработанностью (уровнем отработки) процесса планирования разработки перспективных технологий специального назначения. Еще одним существенным недостатком существующего порядка разработки образцов новых отечественных СТС СН является распыление усилий и финансирование по всем направлениям создания будущей системы, начиная с самого первого этапа ее создания. С другой стороны, анализ разработки многих зарубежных систем показывает, что очень большое внимание уделяется именно фазе - выработки и уточнения концепции применения новой СТС СН, ее сопоставлению с альтернативными вариантами, отработке ключевых технологий» то есть этапу проведения ОПИ.
За рубежом на этапе проведения ФШ концентрируется основная часть выделяемого финансового ресурса. Такой подход позволяет уже после первого этапа отбросить ряд неперспективных вариантов в сосредоточить основные усилия на отработке потенциально приемлемых направлений создания новой СТС СН. При этом экономятся ресурсы, значительно уменьшается время создания образцов новой системы. На этап НИР тратится не более 102 ассигнований, а грамотное выполнение этапа ШИ позволяет впоследствии экономить значительно большие суммы, чем стоимость проведения этого этапа. Перенос центра тяжести на ИИ целесообразен так же еде и по причине того, что следующие фазы - фазы проектирования и производства (САПР, АСТПП,.... при производстве программного обеспечения CASE) получили наибольшую отладку в массовом производстве. С другой стороны ваклшительные этапы проектирования и производства невозможно отработать на небольших сериях. Задача выбора приоритетных направлений ИМ судественно сложнее, чем задача выбора приоритетных целевых программ (ввиду предопределенности последних), поэтому ее решение требует разработки новых дополнительных методов и средств.
Специфика МИ состоит в следующем:
а) при проведении ЯШ исследуются фундаментальные закономер
ности естествознания і
б) МИ не связаны с конкретными образцами и деле видами систем;
в) в ходе выполнения ФПИ создаются и отрабатываются техноло
гии;
г) висока степень неопределенности результатов, и как следс
твие, высок уровень научного риска.
Отсутствие развитой и целостной системы методов и средств для решения задач, связанных с обоснованием приоритетов ФПИ и распределения ассигнований на них приводит к тому, что сформулированный перечень и распределение ассигнований не всегда являются рациональными. Соответственно, принимаемые решения о распределении ограниченного материального ресурса на проведения ФПИ могут оказаться ошибочными и впоследствии негативно сказаться на эффективности разрабатываемой СТС СН.
Вышеизложенное доказывает актуальность и необходимость развертывания работ по созданию, выявлению и отбору перспективных технологий специального назначения, формированию соответствующей научно-технической базы. Важной составной частью этой работы является процесс обоснования выбора приоритетных ЇПИ и распределения ассигнований на них, его автоматизация, что обусловило актуальность исследований по развитию CMC обоснования выбора приоритетных ФШ и распределения ассигнований на них, которой и посвящена диссертация.
-
Цель работы. Диссертационная работа посвящена решению важной в научном и практическом отношении проблемы - с целью повышения уровня обоснованности принимаемых решений,о распределении ассигнований и эффективности разрабатываемых СТС СН разработать систему методов и средств, позволяющую оценивать и сравнивать ФШ различных направлений и распределять ассигнования на них на базе единого метрологического пространства показателей.
-
Методы исследований. Метода исследований основаны на использовании аппаратов теории вероятностей, теории исследования операций, вероятностной комбинаторики, теории стохастических моделей кзалиметрических шкал.
-
Научная новизна.
-
Разработана система методов и средств обоснования выбора приоритетных 5ВД и распределения ассигнований на них.
-
Сформулирован набор показателей заявки на ОКИ. представленной в виде проекта тематической карточки.
-
Разработаны квалиметрические шкалы измерения этих показа-
- б -
тедей и произведена их арифметизация с помощью метода стохастической арифметизации.
-
Метод сводных показателей (МШ) адаптирован для ранжирования заявок на ФІШ в условиях дефицита информации.
-
Разработан ыетод рационального распределения ресурса (МРРР) в условиях дефицита информации.
-
На основе предложенной CMC и современной информационной технологии разработаны диалоговые СППР определения перечня приоритетных ФПИ и распределения ассигнований на них, осуществлена программная реализация этих СППР на ПЭВМ.
1.5. Практическая ценность исследований. Большинство полученных в работе теоретических результатов доведено до конкретных инженерных методик и проиллюстрировано примерами расчетов ранжирования ФПИ и распределения ресурсов на них, рейтинга банков, сравнения альтернативных образцов СТС.
Основные практические результаты сводятся к следующему:
-
Разработана система методов и средств обоснование выбора приоритетных ФПИ и распределения ассигнований на них,
-
Предложен универсальный перечень показателей оценки заявок на Ш! (проектов тематических карточек).
-
Разработаны шкалы измерения этих показателей.
-
Разработаны МОТ и МРРР, адаптированные к условиям дефицита информации, использующие ординальную и интервальную информацию, находящуюся в распоряжении лица, принимающего решение.
б. Реализованы возможности шюговариантного анализа допустимых вариантов распределения ассигнований и выбора варианта при введении на полученном множестве вариантов дополнительного критерия оптимальности.
-
Реализована возможность осуществлять выделение перечня наиболее приоритетных ШШ и распределение ассигнований на них в диалоговом интерактивном режиме.
-
Разработан алгоритм и программная реализация соответствующих СППР.
Практическая ценность ревультатов подтверждается опытом эксплуатации разработанных на их основе СППР в Управлении заказов, поставок и ремонта вооружения, Научно-техническом комитете Войск ПВО, 46 ЦНИИ МО РФ, 45 ЦНИИ МО РФ. 2 ЦНИИ МО РФ, Таганрогском РТИ, Санкт-Пегербургсісим Государственном Университете, СШИРАН.
1.8. Реализация результатов исследования. Разработанная CMC, реализованная в виде программных систем, нашла применение:
-
В комплексах моделей в планирующих органах МО РФ.
-
При разработке и обосновании предложений в проекты Основных направлений развития вооружения и военной техники ПВО на периоды до 2005 года и до 2010 года.
-
При разработке перечня приоритетных ЇШ и распределении ассигнований на них.
-
При обосновании концепции создания Научно-технологической базы военных технологий.
-
В учебных процессах в ГОУРЭ ПВО, Военной Академии им. Г.К.Жукова. Санкт-Петербургском Государственном Университете и других учебных заведениях.
1.7. Внедрение результатов.
Результаты проведенных исследований нашли практическое при-, менение.подтвержденное актами при разработке следующих основополагающих документов:
а) Проекта Основных направлений развития вооружения и воен
ной техники ПВО до 2005 года и до 2010 года;
б) Проекта Государственной программа развития вооружения до
2005 года и до 2010 года;
в) Межведомственной программы эргономических исследований
"Авангард-5";
г) Плана фундаментальных и прикладных поисковых исследований
в интересах обороны страны;
Результаты исследований использованы при проведении 1йР "Экзамен-РВО ","Идеолог-10","Аист-М0".
1.8. Апробация работы. Основные результаты диссертации док
ладывались и были обсуждены на научно-технических конференциях в
ЕЦНИИ Ш PS, Военной Академии ПВО им.Г.К.Жукова (Тверь, в период
с 1977 по 1894 годы), Всесоюзном совещании-семинаре "R-технология
программирования и средства ее автоматизации" (Киев, 1977). Все
российской научно-технической конференции с международным участи
ем "Персональные исследовательские комплекса и автоматизированные
рабочие места" (Таганрог. 1S94). научно-технических конференциях
ГОУРЭ ПВО (Пушкин, 1993-1994 годы). Всесоюзных совещаниях-семина
рах во Всесоюзном институте межотраслевой информации (Моск
ва. 1986- 1987 годы).
- a -
1.9. Публикации по работе.
Основное содержание диссертации доложено в монографии и 32 статьях, отчетах, тезисах докладов.
2. СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
