Разработка комплексной методики сравнительного анализа аэрокосмических систем

• Автор: Пиявский, Борис Семёнович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Оглавление

Список условных сокращений.

Введение.
Глава 1. Проблема обоснования многокритериальных решений при сравнительном анализе аэрокосмических систем.

1.1. Особенности сравнительного анализа аэрокосмических систем

1.2. Обзор существующих принципов оптимальности и алгоритмов ПР.

1.3. Постановка задачи принятия многокритериальных решений при многообразии способов учта неопределенности

1.4. Разработка метода ПРИНН, основанного на использовании минимаксной свертки.

1.5. Разработка специального алгоритма численного интегрирования при расчте Нобобщнных потерь

1.6. Пример расчта Нобобщнпых потерь

1.7. Выводы по главе.

Глава 2. Разработка комплексной методики и обеспечивающего
программного комплекса для сравнительного анализа аэрокосмических систем.
2.1. Требования к информационной методике ПР.
2.2. Разработка модели информационной методики принятия решений на основе метода ПРИНН
2.3. Требования к программному комплексу поддержки принятия решений на основе метода ПРИНН.
2.4. Архитектура программного комплекса
2.5. Физическая реализация программного комплекса
2.6. Пример сравнительной оценки летательных аппаратов с использованием программного комплекса.
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Обоснование рационального выбора средств выведения космических аппаратов.
3.1. Постановка задачи выбора средств выведения КА
3.2. Расчет Нобобщенных потерь для группы показателей надежности и безопасности.
3.3. Расчет Нобобщенных потерь для группы показателей энергетики
3.4. Расчет Нобобщенных потерь для группы экономических показателей.
3.5. Расчет Нобобщенных потерь в сводной задаче.
3.6. Исследование устойчивости решения при варьировании целевой установки лица, принимающего решение
3.7. Сравнение результатов с версией ПРИНН, базирующейся на линейной свертке критериев
3.8. Выводы по главе
Список литературы


Объект исследования - процессы принятия решений в аэрокосмической отрасли. Предмет исследования - разработка методики, математических моделей и алгоритмов деятельности лиц, принимающих решения в аэрокосмической отрасли. Разработана математическую модель поддержки принятия решений, использующая минимаксную свертку критериев, что обеспечивает сравнение всех парето-оптимальных вариантов на основе полного множества рациональных способов учета неопределенности. На основе созданной математической модели разработана методика принятия многокритериальных решений в сложных задачах, характерных для аэрокосмической отрасли. Разработан программный комплекс, обеспечивающий поддержку предложенной информационной методики. Показана эффективность разработанного подхода и реализующих его средств на примере решения практически значимой задачи ПР. Для решения указанных задач в диссертации использованы методы системного анализа, математического анализа, векторной оптимизации, вычислительной математики, проектирования информационных систем, программирования. Математическая модель принятия решений, обеспечивающая всесторонний учет различных способов учета неопределенности, анализ и достоверную количественную сравнительную оценку альтернатив. Метод вычисления многомерного интеграла, существенно уменьшающий вычислительную сложность алгоритма, лежащего в основе модели. Информационная методика обоснования многокритериальных решений, облегчающая осмысление лицом, принимающим решения, своих приоритетов непосредственно в процессе принятия решения и обеспечивающая всестороннюю обоснованность принимаемого решения. Программное обеспечение, позволяющее применять разработанную методику при решении практических задач и предоставляющее возможность демонстрировать ход и результаты решения в наглядной и понятной лицу, принимающему решения, форме. Новая математическая модель принятия решений, основанная на расчёте обобщённых потерь при типовых способах учёта неопределенности на основе минимаксной свёртки вектора значений частных критериев, автоматической процедуре согласования и использовании специального вычислительного метода вычисления кратных интегралов. Комплексная методика сравнительной оценки альтернатив, отличающаяся минимально необходимым объёмом запрашиваемой у лица, принимающего решения, информации и гибкостью учета его предпочтений в процессе формирования наиболее рационального решения. Результаты работы использованы в Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» Федерального космического агентства и на кафедре Системного анализа и управления МАИ, что подтверждается соответствующими актами о внедрении. Список литературы состоит из наименований. Первая глава посвящена анализу особенностей сравнительной оценки объектов космической техники, оказывающих существенное влияние на принятие рациональных решений, математической постановке задачи принятия многокритериальных решений, обзору и сопоставлению существующих методов ее решения, формулируются направления создания нового метода, сохраняющего преимущества существующих и, в то же время, устраняющих некоторые существенные их недостатки, разрабатываются алгоритмы для реализации предлагаемого метода. Во второй главе на основе предложенного метода разрабатывается методика принятия решений и поддерживающего ее программного комплекса. Отаботка методики демонстрируется на примере сравнительной оценки нескольких 4-хместных легких гражданских самолетов. Третья глава посвящена сравнительному анализу различных средств выведения космических аппаратов с целью выявления наиболее предпочтительного среди них. При сравнении учитываются три группы показателей, учитывающих надежность и безопасность, энергетические характеристики и экономические факторы. С использованием предложенной методики выстраивается иерархия предпочтений различных вариантов. Анализируется устойчивость получаемых решений при изменении вида используемых сверток, исходных данных, а также некоторых установок со стороны ЛПР.