Квалиметрия моделей - Реферат

Изучение теоретических запросов, затрагиваемых в научных публикациях по качеству продукции, а также анализ связанных с проблемой качества практических потребностей предприятий различных отраслей народного хозяйства позволяют сделать следующий вывод: предметом науки о качестве продукции являются свойства продуктов труда и их соотношения с потребностями и возможностями общественного воспроизводства. И, наконец, сама природа экономической проблематики изменения качества продукции - предопределяет необходимость использования количественных методов описания качества. Вот почему есть основания считать, что проблема измерения и количественной оценки качества продукции в настоящее время является узловой проблемой всей науки о качестве продукции. Поэтому вполне естественно, что наука о количественной оценке качества - квалиметрия - привлекает внимание все большего числа научных работников и специалистов, занятых в промышленности. квалиметрия качество моделирование Ведущим понятием квалиметрии моделей, так же как и теоретической квалиметрии, является понятие качества модели, под которым (по аналогии с ГОСТАМИ и Международными стандартами) мы будем в дальнейшем понимать свойство или совокупность свойств модели, обусловливающих ее пригодность для использования по назначению.Подводя краткий итог сказанному, следует отметить, что в современных условиях назрела острая необходимость разработки методологических и методических основ теории оценивания и управления качеством моделей или, по-другому, квалиметрии моделей. Данная теория, являющаяся составной частью такой научной отрасли знаний как качествоведение, сама может быть декомпозирована на множество частных прикладных теорий, в которых должно проводиться оценивание качества моделей, используемых в определенной предметной области.

В последнее время появилось большое количество научных монографий и отдельных статей, посвященных обобщению опыта промышленных предприятий по повышению качества продукции и решению теоретических вопросов, связанных с целенаправленным улучшением качества.

Это свидетельствует о том, что в настоящее время формируется новая наука, наука о качестве продукции.

Что же составляет предмет этой науки?

Изучение теоретических запросов, затрагиваемых в научных публикациях по качеству продукции, а также анализ связанных с проблемой качества практических потребностей предприятий различных отраслей народного хозяйства позволяют сделать следующий вывод: предметом науки о качестве продукции являются свойства продуктов труда и их соотношения с потребностями и возможностями общественного воспроизводства.

При окончательно систематизации последовательности, можно указать такие области науки о качестве продукции: исследование природы качества продукции;

изучение комплекса вопросов, связанных с управлением качества продукции;

разработка теоретических основ и практических методов измерения и количественной оценки качества продукции;

изучение информационных аспектов производства и потребления продукции отдельного качества;

исследование экономических проблем, связанных с изменением качества продукции;

изучение социологических аспектов проблемы качества продукции

Из всех перечисленных областей в настоящее время одной из важных представляется та, которая связана с измерением и количественной оценки качества продукции. Это дает исследователю необходимый инструмент, с помощью которого можно плодотворно решать все остальные проблемы качества продукции.

Эти оценки являются неразрывным элементом любой системы управления качеством, так как для того, чтобы управлять каким-либо процессом, надо, прежде всего, уметь измерять его параметры. Без количественных оценок качества нельзя обойтись и при изучении информационных аспектов проблемы качества продукции. И, наконец, сама природа экономической проблематики изменения качества продукции - предопределяет необходимость использования количественных методов описания качества.

Вот почему есть основания считать, что проблема измерения и количественной оценки качества продукции в настоящее время является узловой проблемой всей науки о качестве продукции.

Поэтому вполне естественно, что наука о количественной оценке качества - квалиметрия - привлекает внимание все большего числа научных работников и специалистов, занятых в промышленности. квалиметрия качество моделирование

1. Квалиметрия моделей

В настоящее время роль и значение такого понятия как качество постоянно возрастает и находится в развитии под влиянием прогрессивных технологий, потребностей рынка, конкуренции продукции и производителей на рынке. На современном мировом рынке товары без наличия сертификата качества реализуются по вдвое сниженной цене. В связи с этим за последние два-три десятилетия проблемы, связанные с оцениванием качества продукции, стали предметом интенсивных исследований, проводимых в такой новой научной отрасли знаний, как качествоведение, в которой изучаются закономерности получения и обработки информации о качестве объекта на всех этапах его жизненного цикла. К наиболее типичным разделам качествоведения можно отнести: анализ качества, оценивание качества, управлением качеством и др. Качество продукции принято определять по направлениям: альтернативному, качественному, количественному. При этом количественный подход характерен для квалиметрии - одного из основных разделов качествоведения, в котором разрабатываются методологические и методические основы количественного оценивания качества продукции, средства обеспечения единства форм оценивания указанного качества и достижения требуемой точности.

История становления и развития отечественной квалиметрии насчитывает уже более четверти века. Успешно развиваются многие ее прикладные направления, вплоть до квалиметрии человека и образования. К настоящему времени уже разработана понятийно-терминологическая и методическая база теоретической квалиметрии, различных видов прикладной квалиметрии, которые разрабатываются для соответствующих предметных областей. Центральным понятием как качествоведения, так и квалиметрии является понятие качества - под которым, согласно Международному стандарту ISO 8402-2000, будем в дальнейшем понимать совокупность характеристик объекта, определяющих его способности удовлетворять установленным или предполагаемым потребностям. В области создания и применения новых информационных технологий уже давно ведутся исследования, посвященные оцениванию качества соответствующей продукции. Результаты указанных исследований находят свое отражение в соответствующих Международных стандартах и отечественных ГОСТАХ. Например, в международном стандарте ISO 9126:1991 «Информационная технология. Оценка программного продукта. Характеристики качества и руководство по их применению» и последующих стандартах, его развивающих, приводятся модели и метрики качества программных продуктов.

Анализ полученных в данной области результатов показывает, что к настоящему времени для уровня машинной модели (программы) существуют методические средства, позволяющие оценивать ее качество. Требуется разработка такого же рода средств оценивания качества моделей (методов, моделей, алгоритмов и методик), но теперь уже для более ранних этапов моделирования объектов - оригиналов.

Более того, требуется разработка моделей, методов, алгоритмов и методик оценивания качества самих технологий моделирования. На рис. 1 в качестве примера приведена типовая технология проведения системного (комплексного) моделирования.

Ведущим понятием квалиметрии моделей, так же как и теоретической квалиметрии, является понятие качества модели, под которым (по аналогии с ГОСТАМИ и Международными стандартами) мы будем в дальнейшем понимать свойство или совокупность свойств модели, обусловливающих ее пригодность для использования по назначению. Согласно в теоретической квалиметрии различают прямые и обратные задачи квалиметрии.

1 - теоретические исследования; 2 - методы структурного и поведенческого анализа моделей; 3 - аналитическое исследование моделей; 4 - построение математической модели; 5 - разработка моделирующего алгоритма; 6 - построение машинной модели; 7 - имитационное исследование; 8 - отображение результатов

Под ними понимают соответственно задачи анализа качества продукции и задачи синтеза продукции заданными (требуемыми) свойствами. В основе решения прямой задачи лежат измерения качества продукции, в основе обратной задачи - управление качеством продукции с целью придания ей необходимых свойств. В отношении квалиметрии моделей необходимо учитывать следующее: сами модели являются основным предметом разработки и создаются как с целью анализа уже существующих объектов-оригиналов, так и с целью их синтеза. Поэтому в квалиметрии моделей основополагающую роль играют обратные задачи теоретической квалиметрии. Данный аспект определяет необходимость согласования позиций квалиметрии продукции вообще, и квалиметрии моделей как продукции определенного класса. Это может быть предметом одного из направлений дальнейших исследований и одним из отличительных признаков квалиметрии моделей как самостоятельного раздела прикладной квалиметрии. Важнейшим элементом разрабатываемой теории (квалиметрии модели) является ее понятийно-терминологическая база. Поэтому кратко остановимся на тех основных свойствах моделей, которые должны впоследствии оцениваться при их сравнении и выборе. а) Адекватность (лат. adaequatus - приравненный, сравнимый, вполне соответствующий). Указанным свойством должна обладать модель по отношению к тем или иным аспектам объекта-оригинала. Очевидно, что на практике следует говорить не о полной адекватности, а лишь об адекватности в некотором смысле (о некоторой степени адекватности). Для сложных систем (объектов-оригиналов), как уже отмечалось выше, одна модель может отражать лишь какую-либо сторону, аспект прототипа, и поэтому понятие адекватности «вообще» для такой модели не существует, речь может идти об адекватности отражения указанной стороны.

Для полимодального комплекса может ставиться задача достижения адекватности в более широком смысле, охватывающем различные стороны прототипа. Однако во всех случаях оценивание адекватности модели (полимодельного комплекса) должна проводиться с учетом того, в какой степени на данной модели могут быть достигнуты цели моделирования (цели субъекта).

При оценивании адекватности модели различают качественную адекватность, т.е. отражение с использованием модели тех или иных качественных сторон объекта-оригинала и количественную адекватность, под которой понимается воспроизведение тех или количественных характеристик прототипа с той или иной степенью точности. Для этого вводятся различные типы метрик (Евклидова, Хэмминга, Ли и др.). б) Простота и оптимальность модели (полимодельного комплекса). Свойство адекватности модели непосредственно связано со свойствами простоты и оптимальности модели. В самом деле, для того, чтобы достичь требуемой степени адекватности, иногда приходится идти на существенное усложнение модели. С другой стороны, если существует возможность выбора между различными моделями, имеющими примерно одинаковую адекватность, целесообразно из них выбрать наиболее простую. Перечисленные вопросы приобретают особую актуальность при оптимальном выборе структуры полимодельного комплекса. В данном случае адекватность моделирования уже определяется не только свойствами каждой модели в отдельности, но также характеристиками взаимодействия моделей. В работах, развивающих общую теорию моделирования сложных систем, приведен целый ряд принципов, правил и приемов, обеспечивающих корректный переход от формального описания объекта оригинала к формальной схеме моделирования (машинной программе). в) Гибкость (адаптивность) моделей. Данное свойство моделей предполагает ввод в состав моделей таких параметров и структур, которые можно менять в заданных диапазонах для достижения целей моделирования. г) Универсальность и проблемная ориентация моделей. Многочисленные исследования, направленные на поиск указанного компромисса показали, что в настоящее время разработка универсальных моделей, ориентированных на широкую предметную область, является трудно разрешимой проблемой. Целесообразно создавать модели, специализированные по допустимому классу моделируемых объектов и универсальные по поддерживаемым функциям.

К числу других свойств моделей, которые в рамках квалиметрии моделей должны быть исследованы в первую очередь, могут быть отнесены: надежность, унификация, простота, открытость и доступность модели, их интеллектуальность, эффективность машинной реализации, сложность, идентифицируемость, устойчивость, чувствительность, управляемость, наблюдаемость моделей, их инвариантность, развиваемость (самоорганизация и самообучение). В докладе рассматриваются возможные подходы к количественному оцениванию степени адекватности моделей, приводятся примеры использования предлагаемых подходов при анализе и синтезе моделей управления структурной динамикой сложных технических систем, в качестве которых рассматриваются группировки космических средств.

Подводя краткий итог сказанному, следует отметить, что в современных условиях назрела острая необходимость разработки методологических и методических основ теории оценивания и управления качеством моделей или, по-другому, квалиметрии моделей. Данная теория, являющаяся составной частью такой научной отрасли знаний как качествоведение, сама может быть декомпозирована на множество частных прикладных теорий, в которых должно проводиться оценивание качества моделей, используемых в определенной предметной области. Так, на рис.2 в качестве примера приведены основные элементы разрабатываемой в настоящее время теории оценивания и управления качеством моделей, используемых при интеграции данных и знаний (Information Fusion Models).

По нашему мнению, разработка квалиметрии моделей должна идти параллельно в двух основных взаимодействующих и взаимно обогащающих направлениях исследований. В рамках первого направления должны разрабатываться общие вопросы квалиметрии моделей, которые базируются на результатах, получаемых в рамках большого числа частных прикладных теорий оценивания и управления качеством моделей (второе направление исследований), развиваемых в каждой из предметных областей.

Данная работа была выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда

1. Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Концептуальные основы оценивания и анализа качества моделей и полимодельных комплексов. Теория и системы управления, 2004.

2. А.В. Гличев «Прикладные вопросы квалиметрии», «Стандарт», Москва, 2007г.

3. Ломоносов Г.Г. Горная квалиметрия : учеб. пособие для вузов / Г. Г. Ломоносов. - 2-е изд., стер. - М. : Горная книга: Изд-во МГГУ, 2007.

4. Абиев Р.Ш. Основы квалиметрии в химической технике и технологии: Учеб. пособие. - СПБ.: Изд-во «Менделеев», 2007.

Размещено на .ru