Концепция принятия решений при создании сложных технических систем

ЛИТЕРАТУРА

1. Sadykhov G. S. Average number of failure-free operations up to critical failure of a technologically dangerous facility: Calculation, limit and non-parametric-estimates // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. January 2013. V. 42. Issue 1. P 81-88.

2. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ. М.: URSS. 2013. 584с.

3. Sadikhov G. S. Technical condition control calculation for hazardous industrial facili-ties//Journaljf Machinery Manufacture and Reliability, July 2014, V. 43, Issue 4, pp. 327-332.

4. Садыхов Г. С., Бабаев И. А. Непараметрические оценки и предельные значения вероятностей опасных и безопасных состояний техногенно-опасного объекта//Проблемы машиностроения и надежности машин. 2015. №3. С. 128-134.

5. Sadikhov G. S., Babaev I. A. Nonparametric Assessments and Limiting Probability Value of the Hazardous and Safe States of a Technogenic-Hazardous Object // Journal of the Machinery Manufacture and Reliability. 2015. V. 44. №3. P. 298-304.

6. Садыхов Г. С., Савченко В. П., Сидняев Н. И. Модели и методы оценки остаточного ресурса изделий радиоэлектроники. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2015. 382с.

7. Юрков Н. К., Затылкин А. В., Полесский С. Н., Иванов И. А., Лысенко А. В. Информационная технология многофакторного обеспечения надежности сложных электронных систем//Надежность и качество сложных систем. 2013. №4. С. 74-79.

8. Садыхов Г. С., Савченко В. П. К проблеме оценки средней наработки до критического отказа техногенно-опасного объекта//Надежность и качество сложных систем. 2013. №1. С. 59-61.

УДК 681.036

Полтавский1 А.В., Жумабаева2 А.С., Юрков3 Н.К.

1ИПУ РАН им. В.А. Трапезникова, Москва, Россия

2Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан

3ФГБОУ ВО «Пензенский госуниверситет», Пенза, Россия

КОНЦЕПЦИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Рассматриваются концепции принятия решений в задачах создания сложных технических систем. Дается краткий обзор методов и моделей в условия выбора объектов. Обосновывается актуальность применения методов принятия решений при разработке сложных технических систем (СТС). Рассмотрены особенности и уточнены основные понятия процедуры принятия решений, а также один из подходов к постановке задачи при оценке технического уровня сложных технических систем и выбора альтернатив при их создании.

Дано определение понятия «сложная техническая система» и основные стадии ее жизненного цикла в цикле процесса принятия решений. Приведены этапы жизненного цикла СТС, цель и варианты решений на этапах Представлен граф жизненного цикла СТС.

На основе анализа общей характеристики этапов проектирования СТС разработана процедура принятия решений при разработке сложных технических систем, а также концепция к постановке задачи для принятия решений и выбор альтернат-ив. Получена технология управления и принятия решений при создании СТС.

Ключевые слова:

сложная техническая система, многоуровневые сложные технические систем, системный анализ, жизненный цикл, стадия жизненного цикла, процесс принятия решений, лицо принимающее решение, альтернативный вариант (альтернатива), показатели и критерии эффективности.

1. Актуальность применения методов принятия решений при разработке сложных технических систем

В настоящее время мы постоянно сталкиваемся с многоуровневыми иерархическими системами. Для математического описания различают три типа иерархических систем и соответствующие им понятия уровней: уровень описания или абстрагирования; уровень сложности принимаемого решения; организационный уровень. Для их различия приняты следующие термины: "страта-слой", "эшелон". Система задается семейством моделей, каждая из которых описывает ее поведение с точки зрения различных уровней абстрагирования. Уровни абстрагирования, включающие описание, называют "стратами". Сложная проблема принятия решения разбивается на семейство последовательно расположенных более простых подпроблем, так что решение всех подпроблем позволят решить и исходную проблему. Такую иерархию называют иерархией слоев принятия решений, а всю систему принятия решений - многослойной системой (принятия решений). Некоторые из подсистем являются принимающими решения (решающими) элементами. Уровень, который находится под влиянием другого в иерархической системе называется "эшелоном" [1]

В настоящее время разработана целая система мер по управлению и обеспечению выпуска качественной продукции. Возникла новая наука - ква-лиметрия, под которой специалисты понимают науку об измерении качества различных объектов [1, 2, 3]. Данная наука основана на современных методах и моделях оценки качества и технического уровня (ТУ) создаваемой продукции и успешно развивается, о чем свидетельствуют множество публикаций статей в периодических изданиях и выпуски учебных пособий и монографий [4-8].

Применительно к продукции специального назначения в 1990-е годы был предложен метод оценки

ТУ образцов вооружения и военной техники (ВВТ) с привлечением математических методов теории принятия решений и экспертных оценок [9], который затем получил применение и апробацию при оценке конкретных образцов ВВТ [10-12]. Данный метод, реализованный на компьютерных технологиях, вызвал широкое обсуждение среди ученых и специалистов оборонно-промышленного комплекса в силу простоты, доступности, надежности и оперативности получения результатов [13].

В данной статье рассмотрены особенности и уточнены основные понятия процедуры принятия решений, а также один из подходов к постановке задачи при оценке технического уровня сложных технических систем (СТС) и выбора альтернатив при их создании.

2. Определение понятия «сложная техническая система» и основные стадии ее жизненного цикла в цикле процесса принятия решений

В настоящее время технические системы, как правило, являются сложными, поэтому следует говорить о СТС, определение которым можно дать следующим образом: "Система - это внутренне организованная на основе того или иного принципа целостность, в которой все элементы настолько тесно связаны друг с другом, что выступают по отношению к окружающим условиям и другим системам как нечто единое" [14]. Пока не существует формального и строгого определения понятия сложной или большой системы. Отметим основные свойства системы, которым должен удовлетворять объект как СТС [15, 16]. Это признаки целостности и модульности объекта, наличие более или менее устойчивых связей (отношений) между элементами системы, при этом с системных позиций определяющими являются не любые связи, а только лишь существенные связи (отношения), которые определяют интегративные свойства систем, наличие ин-тегративных свойств (качеств), присущих системе

в целом, но не присущих ее элементам в отдельности, и организация (организованность) развивающихся систем, которая проявляется в структурных особенностях системы, сложности, способности сохранения системы и ее развития.

Системный анализ рекомендует начинать процесс принятия решений с выявления и четкого формулирования конечных целей, рассматривать проблему как единую систему и выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения, согласовывать цели подсистем с общей целью системы, выявлять и анализировать возможные пути достижения цели и выбирать из них наиболее эффективные.

Принимать решения приходиться на всех стадиях жизненного цикла СТС. Согласно национальному российскому стандарту "Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем ^0/1ЕС 15288:2002" различают шесть

- стадия замысла;

- стадия разработки;

- стадия производства;

- стадия применения;

- стадия управления в поддержки применения;

- стадия прекращения применения и возможного списания.

Стадии могут применяться для построения структур, при помощи которых процессы жизненного цикла используются для моделирования непосредственно жизненного цикла. Масштабы и точность применения процессов в рамках описанных стадий и с учетом их продолжительности зависят от изменяющихся технических и деловых потребностей СТС (проекта), определяющих и использующих жизненный цикл.

В табл. 1 представлены этапы жизненного цикла СТС.

стадий жизненного цикла [17]:

Этапы жизненного цикла СТС, цель и варианты решений

на этапах в соответствии с ГОСТ ИСО 15288- 2002

Таблица 1

Этапы жизненного цикла Цель Варианты решений

1. Замысел - Определение потребности заказчиков - Исследование концепции - Формирование предложений по жизнеспособным решениям - Исполнение следующего этапа. - Продолжение стадии. - Переход к предыдущему этапу. - Задержка в исполнении проекта. - Остановка проекта

2. Разработка - Уточнение требований к системе - Создание проекта решения - Построение системы - Проведение верификации и валидации системы

3. Производство - Производств системы - Инспектирование и тестирование

4. Эксплуатация - Использование системы для удовлетворения нужд заказчиков

5. Сопровождение - Обеспечение поддерживаемых системных возможностей

6. Снятие с эксплуатации - Хранение, архивирование или списание системы

7. Утилизация

На рис. 1 показана информационная поддержка (ИП) СТС применительно к образцам ВВТ, где отдельно выделена стадия "Утилизация" [18], Жиз-

ненный цикл СТС описывается графом. Пример изображения графа применительно для судостроительной промышленности представлен на рис. 2 [19].

Рисунок 1 - Реализация ИП-технологий на этапах жизненного цикла СТС: ЕИП - единое информационное пространство, ИПИ - информационная поддержка изделий, ВТ - военная техника

3. Процедура принятия решений при разработке сложных технических систем

Рассмотрим непосредственно сам процесс принятия решений при формировании технического решения. В соответствии с ГОСТ ИСО 15288- 2002 ранее введено такое понятие как "процессы проекта", которые включают:

- процесс планирования проекта;

- процесс оценки проекта;

- процесс контроля проекта;

- процесс принятия решений;

- процесс управления рисками;

- процесс управления конфигурацией;

- процесс управления информацией.

Процессы проекта используются для установления и выполнения планов, оценки фактических достижений и продвижений проекта в соответствии с планами и для контроля выполнения проекта вплоть до его завершения. Отдельные процессы проекта могут осуществляться в любой момент жизненного цикла и на любом уровне иерархии проектов как в соответствии с проектными планами, так и с учетом непредвиденных обстоятельств. Уровень точности и формализации, с которой осуществляются процессы проекта, зависит от сложности самого проекта и проектных рисков.

Планирование исследования операции, оценка и контроль являются ключевыми процессами практически для всех видов управления.

Цель процесса управления оценкой проекта заключается в определении статуса проекта. В ходе этого процесса периодически или при возникновении важных событий проводится оценка развития

проекта и достижений относительно требований, планов и целей бизнеса. В случае обнаружения существенных отклонений информация о результатах оценки сообщается заинтересованным сторонам для осуществления адекватных управляющих воздействий.

Рисунок 2 - Граф жизненного цикла СТС

В результате успешного осуществления процесса оценки проекта:

- становятся доступными показатели или результаты оценки рабочих характеристик проекта;

- оценивается адекватность ролей, обязанностей и полномочий участников проекта;

- оценивается адекватность ресурсов и услуг, необходимых для реализации проекта;

- анализируются отклонения от планируемых значений показателей рабочих характеристик проекта;

- заинтересованные стороны информируются о статусе проекта.

В системном анализе обычно считают, что выбор - это уже принятие решений. Однако из представленных элементов процесса проекта мы видим, что между элементами "оценка проектов" и "принятие

решений" включен и элемент "процесс контроля проекта".

Цель процесса контроля проекта заключается в организации исполнения плана проекта и обеспечении гарантий реализации проекта в соответствии с планами и графиками в пределах бюджета проекта и гарантий удовлетворения технических целей.

В результате успешного осуществления процесса контроля проекта:

- определяются и совершаются корректирующие действия, если результаты проекта не соответствуют запланированным заданиям;

- инициируется перепланирование проекта, если цели проекта или ограничения изменились, или допущения, сделанные при планировании, оказались неверными;

- санкционируются действия по переходу от одного запланированного этапа или события к следующему (при условии успешной реализации предыдущего этапа или события);

- достигаются цели проекта.

В соответствии с ГОСТ ИСО 15288- 2002 цель процесса принятия решений заключается в выборе из существующих альтернатив наиболее предпочтительного направления проектных действий. Этот процесс является реакцией на возникающие в процессе жизненного цикла системы запросы о принятии решений, направленных на достижение заданных, желаемых или оптимальных результатов вне зависимости от характера или источников таких запросов. Альтернативные действия анализируются и выбирается направление действий. Решения и их обоснование документируются для поддержки принятия решений в будущем.

Иерархия

В результате осуществления процесса принятия управленческих решений:

- определяется стратегия принятия решений;

- определяются альтернативные направления действий;

- выбирается наиболее предпочтительное направление действий;

- принятое решение, его обоснование и допущения документируются и доводятся до сведения заинтересованных сторон.

Процесс принятия решений может проходить на различных иерархических уровнях. Различают концептуальный, операциональный и детальный уровни принятия решений [21]. В табл. 2 приведены особенности каждого уровня общей иерархии принятия управленческих решений и их взаимосвязь при исследовании СТС.

уровней принятия решений Таблица 2

Уровни принятия решений

Объект

исследования

Цель

исследования

Модель

Показатели и критерии эффективности

Система

Подсистема

Анализ концепций проведения операции. Определение перечня подцелей и задач, подсистем, условий их функционирования. Формирование "облика" системы

Аналитическая

Степень достижения цели операции. Критерий пригодности. Критерий адаптивности

Анализ способов выполнения задач подсистема ми. Определение обобщенного облика подсистем н средств, общие требования к качеству их элементов

Имитационная

Степень выполнения задач подсистемами. Критерий пригодности. Критерий оптимальности

Детальный анализ качества элементов

Статистическая

Детальный анализ качества элементов

Так, при исследовании основных концепций проведения операции, определении предварительного перечня подцелей операции и задач подсистем сложной технической системы, формировании ее "концептуального" облика необходимо многократно и оперативно решать задачу синтеза через анализ с целью отбраковки заведомо "худших" альтернатив. Здесь используются концептуальные модели.

На операциональном уровне исследований, когда определены цели, за дачи и условия функционирования подсистемы, выявлена рациональная логика развития операции, можно учесть дополнительные факторы и построить более сложную модель для оценивания эффективности выполнения задач подсистемами сложной технической системы. Результатом этого этапа являются обобщенный облик подсистем и средств достижения цели, формулировка общих требований к качеству их элементов. Используемые на операциональном уровне модели, как правило, реализуются в виде сложных имитационных систем.

Уровень детального исследования предполагает создание подробных математических, физических и натурных моделей элементов подсистем для анализа их качества. Так как на этом этапе оперируют, как правило, фактическим материалом, используя методы планирования эксперимента, математической статистики и другие, то модели этого уровня являются в основном статистическими.

Такая трехуровневая декомпозиция обшей задачи принятия решений позволяет установить жизнеспособность выдвинутой концепции проведения операции и порождает единый (системный) взгляд на операцию и процесс принятия решений как с точки зрения ее цели, так и с учетом возможности других подсистем и средств. Она позволяет проводить оценку принимаемых решений на нижележащих уровнях с использованием известных методов исследования операций (условия и цели точно определены).

Научно-технический прогресс дает нам обильный материал по существующим подходам к созданию СТС (достаточно обратиться к научно-технической литературе). В данном случае приведем пример

структуры организации проведения проектно-ис-следовательских работ, основанных на опыте создания систем летательных аппаратов [22]. Основными особенностями системы проектно-исследова-тельских работ являются:

- наличие единой цели для всех работ, которая состоит в обеспечении соответствия между структурой СТС и значениями основных ее параметров, с одной стороны, и задачами, возлагаемыми на проектируемую СТС, с другой;

- иерархическая система работ и соответствующая им иерархия целей и задач работ;

- иерархическая система методов и логико-математических моделей, используемых для исследования и проектирования СТС;

- иерархическая система критериев эффективности, по которым принимаются те или иные технические или организационные решения;

- иерархическая система способов представления результатов работ, в которой результаты предыдущего этапа служат исходными данными для последующего этапа.

Разделение проектно-исследовательских работ (проектов) на три этапа жизни СТС (планирование, проектирование, проектирование элементов СТС) является с другой точки зрения разделением про-ектно-исследовательских работ на три иерархических уровня, которые отличаются достижимыми целями проектно-исследовательских работ, постановками задач, предлагаемых методами и моделями исследований, результатами работ.

Схематизация системного подхода к выполнению проектно-исследовательских работ, а также схема рационального распределения задач между соответствующими специалистами приведена в табл. 3.

4. Концепция к постановке задачи для принятия решений и выбор альтернатив

Стратегия выбора альтернатив может быть основана на предлагаемых комплексах методов, созданных моделей и алгоритмов в задачах принятия управленческих решений одна из самых распростра ненных в любой предметной области. При создании объектов СТС ЛПР сталкивается с задачами приня-

тия решений на этапах стратегического прогнозирования, планирования, распределения ресурсов и формирования (синтеза) альтернативных решений и пр. Решение таких задач сводится к выбору одного или нескольких лучших альтернативных вари антов из заданного набора множеств [22]. Для того

Общая характеристика этапов проектирования СТС

чтобы сделать такой выбор, необходимо четко определить цель, задачи и критерии (совокупность показателей качества), по кото рым будет проводиться та или иная оценка для некоторого набора альтернативных вариантов.

Таблица 3

Этапы про-ектирова- ния СТС Рассматриваемая структура СТС Уровень рассматриваемых систем Методы исследования и проектирования Исполнители

Организация Основные специалисты

Высший Низший

Планирование Эксплуатационно-организационная Система выше стоящего уровня Проектируемая СТС М етоды анализа систем и деловые игры НИИ заказчика Экономисты и специалисты по эксплуатации системы

Проектирование Операционная Проектируемая СТС Подсистемы СТС Методы синтеза СТС, исследования операций НИИ заказчика и исполнителя, ОКБ исполнителя И нженеры-си-стемотехники

Проектирование элементов Техническая Проектируемая СТС Элементы СТС Методы проектирования технических объектов с привлечением исследования операций ОКБ и НИИ Исполнителя Инженеры-проектировщики элементов СТС, знакомые с исследованием операций

Существует достаточно много различных подходов к постановке задачи для выбора обоснованных решений при выборе объектов СТС[24], мы приведем одну из альтернативных применительно к критери-ально-экстремизационному выбору.

Пусть х - некоторое решение, возможные варианты которого определены на допустимом множестве X. Качество принимаемого решения ЛПР оценивается п скалярными критериями К^ ^=1,2, ...,п, оценки по которым образуют вектор эффективности г = гг,...,гп). Вектор связан с альтернативой х функциональным отображением Е: X — К, которое может быть задано либо аналити чески, либо статистически или эвристически. Необходимо найти такое множество из вариантов У, удовлетворяющий требованиям следующего вида:

Технология постановки задачи управления

Ух = {V у е| 3 X е X : г (х) } г (у)}.

При данной постановке предполагается, что критериальная оценка г (х) для варианта х зависит только от этого варианта и совершенно не зависит от того, какие другие возможные варианты включены в допустимое множество X.

Технология постановки задачи управления в принятии решения при разработке СТС состоит из трех этапов: задача анализа и теоретические исследования к постановке задачи, разработка концепции и построение комплекса методов и математических моделей, а также непосредственно организацию самого процесса испытаний и возможности их внедрения. Содержание этапов представлено в табл. 4.

и принятия решений при создании СТС

Таблица 4

Этапы Содержание этапов

Этап № 1. Теоретические исследования Описание системы и построение моделей СТС Анализ моделей СТС Задача синтеза управления (оптимизация) СТС Исследование устойчивости решений

Этап № 2. Построение моделей Идентификация моделей Имитационные эксперименты

Этап № 3. Внедрение Анализ эффективности проекта и внедрение

Выбор того или иного метода (или комплекса методов) для решения задачи зависит от количества и качества доступной информации. Такие данные, необходимые для осуществления концепции научно-обоснованного выбора, которую можно разделить на четыре категории: информация об альтернативных вариантах, ин формация о критериях выбора, информация о предпочтениях, ин формация множества решаемых задач. Следует уточнить, что показатель эффективности оценивает количественную степень достижения цели, а критерий эффективности является некоторым правилом, с помощью которого по данному показателю эффективности выбирается наиболее предпочтительный вариант СТС

Выводы

1. Процедура принятия управленческих решений является достаточно сложным событием и одним из основных процессов при создании различных объектов СТС на всех этапах жизненного цикла. Принятие решения при этом, происходит в результате

наблюдения целого цикла событий: целевыявления-формирования новых и альтернативных идей - выработки обоснованных решений - получение оценки возможных решений-собственно принятия решений-реализации решений.

2. Решение задачи по созданию эффективных объектов СТС сводится, как правило, к выбору одной или нескольких альтернатив из числа заданных. Для того чтобы обосновано сделать такой выбор, необходимо четко определить цель, задачи и критерии (показатели качества), по кото рым будет проводиться сама оценка некоторого набора альтернативных вариантов.

Статья подготовлена в рамках реализации проекта «Разработка методов и средств создания высоконадежных компонентов и систем бортовой радиоэлектронной аппаратуры ракетно-космической и транспортной техники нового поколения» (Соглашение № 15-19-10037 от 20 мая 2015 г.) при финансовой поддержке Российского научного фонда.

1. Линдсей

2.

ЛИТЕРАТУРА

П., Норман Д. Переработка информации у человека.

М.: Мир, 1974.

550 с.

Азгальдов Г.Г. Райхман Э.П. О квалиметрии. - М.: Изд-во стандартов, 1973. - 172 с.

3. Азгальдов Г.Г. Теория и практика оценки качества. Основы квалиметрии. - М.: Экономика., 1982.

- 256 с.

4. Андрианов Ю. М. Квалиметрия машиностроительной продукции. - Л.: Машиностроение, 1990. - 271

5. Юрков, Н.К. Риски отказов сложных технических систем// Н.К. Юрков, В.А.Ермолаев, Ю.А. Рома-ненко /Труды Международного симпозиума Надежность и качество. Т. 1. Пенза: Изд-во ПГУ, 2014. - С.

46-49.

6. Юрков, Н.К. Модели и алгоритмы управления интегрированными производственными комплексами (Монография)//Н.К.Юрков/ Пенза, ИИЦ Пенз. гос. ун-та, 2003, - 198 с.

7. Юрков, Н.К. Модели и метод организации концептуального мультипроектного управления//Н.К.Юр-ков, К.С. Петелин, И.М.Рыбаков/ Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2014. № 3(27). - С. 10-18.

8. Кириллов В.И. Квалиметрия и системный анализ. - Минск: Новое знание: М.: ИНФРА-М, 2012. -

440 с.

9. Семенов С.С., Харчев В.Н., Иоффин А.И. Оценка технического уровня оружия - важный фактор его развития // Военный парад. - 1995 - № 1-2. - С. 174-176 (С. 87-89 - на англ. яз.).

10. Семенов С.С., Харчев В.Н., Иоффин А.И. Оценка технического уровня образцов вооружения и военной техники. — М.: Радио и связь, 2004. — 552 с.

11. Юрков, Н.К. Безопасность сложных технических систем // Н.К.Юрков, / Вестник Пензенского государственного университета - 2013. - №1. - С. 129-134.

12. Семенов С.С., Щербинин В.В Метод оценки технического уровня систем наведения управляемых авиационных бомб // Вопросы оборонной техники. Сер. 9. Специальные системы управления, следящие приводы и их элементы. - М.: ФГУП "НТЦ "Информтехника", 2010. -Вып. 1 (242) - 2 (243). - 108 с. -С. 29-32.

13. Семенов С.С. Опыт научного признания новых методических подходов к оценке технического уровня образцов вооружения и военной техники на примере управляемых авиационных бомб // Боеприпасы. - 2007. - № 5-6. - 214 с.

14. Спиркин А.Г. Основы философии. - М.: Политиздат, 1988. - 592 с. -С. 179.

15. Цвиркун А.Д. Структура сложных систем. - М.: Советское радио, 1975. -200 с.

16. Прангишвили И.В. Системный подход и общесистемные закономерности. -М.: СИНТЕГ, 2000. - 528

с.

17. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288 - 2005. Национальный российский стандарт. Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем ISO/IEC 15288:2002 (System engineering -System life cycle processes (IDT). - М. Федеральное агентство по тех. регулированию и метрологии, 2006. - 54 с.

18. Половинкин В., Дышкантюк А. Системный подход к оценке жизненного цикла вооружения ВМФ и методы его реализации // Морской сборник. - 2009. - № 7. - С. 23-28.

19. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. - СПб.: НИЦ "МОРИН-ТЕХ", 2001. - 412 с.

20. Самков Т.Д. Теория принятия решений: конспект лекций. - Новосибирск: - НГТУ, 2010. - 107

с.

21. Надежность и эффективность в технике: Справочник. Т.З. Эффективность технических систем / Под общ. ред. В. Ф. Уткина, Ю. В. Крючкова. - М,: Машино строение, 1988. - 328 с.

22. Основы синтеза систем летательных аппаратов / А.А. Лебедев, Г.Г. Аджимамудов, В.Н. Баранов и др. Под ред. А.А. Лебедева- - М.: Изд-во МАИ, 1996. - 224 с.

23. Райфа Г. Анализ решений (введение в проблему выбора в условиях неопределенности). - М.: Наука, Гл. ред. физ.- мат. лит., 1977. - 408 с.

24. Андрейчивов А.В., Андрейчикова О.Н. Системный анализ стратегических решений в инноватике. Математические, эвристические и интеллектуальные методы системного анализа и синтеза инноваций. -М. Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2013. - 304 с.

УДК 615.035.4 Жаднов В.В.

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, Россия

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ ХАРАКТЕРИСТИК БЕЗОТКАЗНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТОЙ БАЗЫ

Рассмотрены вопросы исследования расчетной модели коэффициента, учитывающего степень жесткости условий эксплуатации в математических моделях интенсивностей отказов электрорадиоизделий, приведенных в отечественных справочниках по надежности. Показано, что использование статистических данных о распределении отказов электрорадиоизделий по видам внешних воздействий, а также результатов моделирования на ЭВМ конструкций радиоаппаратуры, позволяет в ряде случаев уточнить табличные значения коэффициента эксплуатации за счет использования значений локальных уровней внешних воздействий в месте установки элек-трорадиоизделий. Разработанная модель создана в рамках допущений и ограничений, принятых в действующих нормативных документах. Показана возможность применения модели на примере расчетной оценки характеристик безотказности и долговечности резистора.

Ключевые слова:

надежность, интенсивность отказов, внешние воздействующие факторы, моделирование на ЭВМ, элек-трорадиоизделие.

Введение

Для учета влияния внешних воздействующих факторов (ВВФ) в принятые в настоящее время математические модели интенсивностей отказов элек-трорадиоизделий (ЭРИ) введен «коэффициент эксплуатации», который характеризует степень жесткости условий эксплуатации [1] . Кроме того, аналогичным образом учитывается влияние жесткости условий эксплуатации и в моделях интенсивностей отказов ЭРИ, приведённых в зарубежных справочниках и стандартах (см., например, [2]).

Однако этот коэффициент характеризует влияние совокупности ВВФ, присущих данной группе эксплуатации аппаратуры, т.е. представляет собой интегральную оценку степени жесткости условий эксплуатации.

Вместе с тем в ряде работ (см., например, [3]), приведены модели интенсивностей отказов ЭРИ, в которых учитывается влияние каждого ВВФ. Однако эти модели до сих пор не нашли применения в инженерной практике расчетов надежности интенсивностей отказов ЭРИ, т.к. определение численных значений их коэффициентов требует проведения экспериментальных исследований и испытаний.

Альтернативный подход предложен в работах [4, 5], где показана возможность использования данных о распределении отказов аппаратуры по видам воздействий, полученных по результатам ее эксплуатации для получения «уточненной» оценки значения коэффициента эксплуатации. Однако и разработанная на этой основе модель не лишена недостатков, т.к. значение коэффициента эксплуатации в ней является функцией времени.