СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТНЫХ НОРМАТИВОВ ВРЕМЕНИ

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений, в частности, для определения зависимости микроэлементных нормативов времени (нормативов простейших элементов трудовых процессов, например, движений, времени ввода единичного документа и т.п.) от влияющих факторов методами регрессионного анализа на основе полученных результатов экспериментов, проведенных с использованием ротатабельных планов их поведения.
Известна система, содержащая устройство обработки информации, включающее элементы идентифицирующей информации, средство вывода идентифицирующей информации, средство сравнения, средство избирательного приема, а также первое и второе средство обработки данных с соответствующими связями [RU, 2236703, С2, G06F 19/00, 20.09.2004].
Недостатком системы являются относительно узкие функциональные возможности.
Известна также система, в состав которой входят n узлов определения продолжительности микроэлементов, каждый из которых содержит последовательно соединенные регистр памяти экспериментальных данных, блок обработки данных и блок определения времени, второй вход которого является входом задания значений факторов, а выход - является выходом соответствующего узла определения продолжительности микроэлементов [RU, 63082, U1, G06F 19/00, 10.05.2007].
Недостатком системы являются относительно узкие функциональные возможности.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является система, содержащая блок обработки данных, выполняющий функции блока вычисления коэффициентов регрессии, регистр памяти результатов экспериментальных данных, группа выходов которого соединена с группой входов блока обработки данных, блок определения нормативов времени при оптимальном сочетании факторов, первый вход которого является входом задания оптимального сочетания факторов, блок определения нормативов времени при текущем сочетании факторов, первый вход которого является входом задания текущего сочетания факторов, второй вход которого соединен со вторым входом блока определения нормативов времени при оптимальном сочетании факторов и с выходом блока обработки данных, а также блок деления, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с выходом блока определения нормативов времени при оптимальном сочетании факторов, и блока определения нормативов времени при текущем сочетании факторов [RU, 63063, U1, G06F 19/00, 2007].
Недостатком системы являются относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что, она позволяет определить зависимость микроэлементных нормативов времени от влияющих факторов, но производит это при простейшей модели этой зависимости, основанной на вариации факторов только на двух уровнях и использовании линейной регрессионной модели зависимости микроэлементных нормативов времени от факторов без учета их взаимного влияния, что часто приводит к нелинейной зависимости. Это снижает и точность системы.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении точности.
Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее регистр памяти результатов экспериментальных данных, блок определения нормативов времени при текущем сочетании факторов и блок вычисления коэффициентов регрессии, первый вход которого соединен с выходом регистра памяти коэффициентов регрессии, введены блок задания матрицы планирования эксперимента, предназначенный для формирования ротатабельного плана второго порядка, и блок задания экспериментальных значений факторов, вход которого соединен с выходом блока задания матрицы планирования эксперимента, а выход - соединен со входом регистра памяти экспериментальных данных и со вторым входом блока вычисления коэффициентов регрессии, предназначенного для вычисления коэффициентов регрессии нелинейного вида и выход которого соединен со входом блока определения нормативов времени при текущем сочетании факторов.
На чертеже представлена структурная схема системы для определения микроэлементных нормативов времени.
Система для определения микроэлементных нормативов времени содержит регистр 1 памяти результатов экспериментальных данных, блок 2 определения нормативов времени при текущем сочетании факторов и блок 3 вычисления коэффициентов регрессии, первый вход которого соединен с выходом регистра 1 памяти коэффициентов регрессии.
Кроме того, система содержит блок 4 задания матрицы планирования эксперимента, предназначенный для формирования ротатабельного плана второго порядка, и блок 5 задания экспериментальных значений факторов, вход которого соединен с выходом блока 4 задания матрицы планирования эксперимента, а выход - соединен со входом регистра 1 памяти экспериментальных данных и со вторым входом блока 3 вычисления коэффициентов регрессии, предназначенного для вычисления коэффициентов регрессии нелинейного вида и выход которого соединен со входом блока 2 определения нормативов времени при текущем сочетании факторов.
Регистр 1 может быть выполнен в виде стандартного регистра памяти. Остальные блоки могут быть выполнены в виде специализированных устройств вычислительной техники. Поскольку они охарактеризованы на функциональном уровне, а описываемая форма реализации предполагает использование программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, то ниже представляются сведения, подтверждающие возможность выполнения таким средством конкретной предписываемой ему в составе данного устройства функции. В частности, в числе таких сведений приводятся вычислительные алгоритмы и соответствующие математические выражения.
Работает система для определения микроэлементных нормативов времени следующим образом.
Предварительно, по сигналу от синхронизирующего генератора (на чертеже не показан) на вход разрешения записи в регистр 1 заносится информация о результатах предварительно проведенных экспериментальных исследований по определению микроэлементных нормативов времени (элементов трудового процесса), в результате которых при различных сочетаниях уровней факторов, влияющих на длительность выполнения микроэлементной операции, определялось время ее выполнения.
В блоке 4, который может быть выполнен в виде блокам памяти, задается матрица планирования, например, в виде ротатабельного плана второго порядка.
Для составления такого плана выявляются основные факторы, влияющие на время выполнения микроэлементной операции, характеризующие его выходной параметр. Уровни варьирования факторов определяются из анализа априорной информации. При квадратичном планировании факторы изменяются на пяти уровнях, что позволяет описать нелинейную зависимость выходного параметра от влияющих факторов.
При формировании матрицы планирования факторы представляют в безразмерных условных единицах
,
i
i0
xi
где X, - кодированное значение i-го фактора, х - текущее значение i-го фактора, x - начальный уровень фактора, I - интервал варьирования i-го фактора.
В частном случае для каждого из факторов кроме нижнего, верхнего и основного (среднего) уровня устанавливаются два дополнительных уровня - ниже нижнего и выше верхнего на величину
k/4
α=2
где k - количество факторов.
Условия проведения экспериментов отражаются в матрице планирования, где строки соответствуют порядковому номеру эксперимента, а столбцы - кодированным значениям факторов, например:
№
X<sub>1u</sub>
X<sub>2u</sub>
Х<sub>3u</sub>
1
-1
-1
-1
2
+1
-1
-1
3
-1
+1
-1
4
+1
+1
-1
5
-1
-1
+1
6
+1
-1
+1
7
-1
+1
+1
8
+1
+1
+1
9
-1,682
0
0
10
+1,682
0
0
11
0
-1,682
0
12
0
+1,682
0
13
0
0
-1,682
14
0
0
+1,682
15-20
0
0
0
Указанные в столбцах кодированные уровни факторов при всех экспериментах из блока 4 передаются в блок 5, в котором производится их приведение к натуральным значениям. Эти значения из блока 5 передаются в блок 3 вычисления коэффициентов регрессии, в который поступают и значения выходного параметра из блока 1, которые соответствуют тем же значениям факторов.
В результате, в блоке 3 могут быть вычислены коэффициенты уравнения регрессии. Для их вычисления могут быть использованы следующие соотношения:
, , ,
,
u
где , ; N - число опытов, k - число факторов, Y - результат u-го эксперимента, u - текущий номер опыта, i, j - номер фактора (j>i).
Полученные значения коэффициентов передаются в блок 2 определения нормативов времени при текущем сочетании факторов, в котором формируется результирующая зависимость.
В случае трех факторов, оказывающих существенное влияние на время выполнения микроэлементной операции, уравнение регрессии записывается в виде полинома второй степени
u
0
1
1
2
2
3
3
12
1
2
13
1
3
23
2
3
11
1
22
2
33
3
2
2
2
y=b+bX+bX+bX+bXX+bXX+bXX+bX +bX +bX .
Таким образом, в предложенном устройстве достигается требуемый технический результат, связанный с расширением функциональных возможностей и повышением точности, поскольку устройство позволяет определять микроэлементные нормативы времени при различных сочетаниях уровней факторов в условиях рототабельного планирования эксперимента, что позволяет получить более точные зависимости нелинейного типа, характерных для случая взаимного влияния факторов.