ЛЕКЦИИ ПО НОРМИРОВАНИЮ ТОЧНОСТИ
И ТЕХНИЧЕСКИМ ИЗМЕРЕНИЯМ
Лекция №
Системный подход к обеспечению качества дорожной строительной продукции.
Системный подход – это направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объекта как системы, т.е. комплекса взаимосвязанных элементов, совокупности взаимодействующих объектов, совокупности сущностей и отношений.
Основные принципы системного подхода:
Целостность - система рассматривается одновременно и как единое целое и как подсистема для вышестоящих уровней.
Иерархическое строение – наличие множества элементов расположенных на основе подчинённости низшего уровня высшему.
Системный анализ – научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов.
Методика системного анализа применяется в том случае, если у лица, принимающего решение (ЛПР), или нет необходимых сведений об определённой объективной ситуации (состоянии или процессе), позволяющих её формализовать и прийти к решению задачи, которая стоит перед ЛПР или эти сведения недостаточны для успешного решения задачи.
В таком случае возможно представление ситуации в виде некой системы, желательно с учетом всех ресурсов, задействованных в ситуации, и связей между ними. Последующее привлечение экспертов в тех областях знаний, которые реально могут помочь при описании ресурсов и взаимосвязей системы и организация «мозговых атак» получило название "деловые игры" и практиковалось, в том числе Г. Щедровицким и его последователями.
Рекомендуется не избегать различных подходов к описанию систем для создания эффективного столкновения идей с целью получения оптимального решения данной задачи.
Методика должна помочь в достижении полноты анализа и последующем формировании модели принятия решений. Чаще всего в методике сочетаются методы из МАИС (методы активизации интуиции специалистов) и из МФПС (методы формального представления систем).
1. идентификация симптомов;
2. определение актуальности проблемы;
3. определение цели;
4. вскрытие структуры системы и её дефектных элементов;
5. определение структуры возможностей;
6. нахождение альтернатив;
7. оценка альтернатив;
8. выбор альтернативы;
9. составление решений;
10. признание решения коллективом исполнителей и руководством;
11. запуск процесса реализации решения;
12. управление процессом реализации решения;
13. оценка последствий реализации.
Процедура принятия решений
Для решения слабо структурированных проблем используется методология системного анализа, системы поддержки принятия решений (СППР). Рассмотрим технологию применения системного анализа к решению сложных задач.
Процедура принятия решений обычно включает следующие основные этапы:
1. формулировка проблемной ситуации;
2. определение целей;
3. определение критериев достижения целей;
4. Построение моделей для обоснования решений;
5. поиск оптимального (допустимого) варианта решения;
6. согласование решения;
7. подготовка решения к реализации;
8. утверждение решения;
9. управление ходом реализации решения;
10. проверка эффективности решения.
Для многофакторного анализа, алгоритм можно описать и точнее:
1. описание условий (факторов) существования проблем, И, ИЛИ и НЕ связывание между условиями;
2. отрицание условий, нахождение любых технически возможных путей. Для решения нужен хотя бы один единственный путь. Все И меняются на ИЛИ, ИЛИ меняются на И, а НЕ меняются на подтверждение, подтверждение меняется на НЕ-связывание;
3. рекурсивный анализ вытекающих проблем из найденных путей, то есть п. 1 и п. 2 заново для каждой подпроблемы;
4. оценка всех найденных путей решений по критериям исходящих подпроблем, сведенным к материальной или иной общей стоимости.
Методика по Квейду
1. постановка задачи – включает определение проблемы, выявление целей и определение границ задачи;
2. поиск – включает сбор сведений и определение альтернативных средств достижения целей;
3. толкование – построение модели и её использование;
4. реализация – агрегирование предпочтительной альтернативы или курса действий;
5. подтверждение – экспериментальная проверка решения.
Методика Янга
1. определение целей организации;
2. выявление проблем организации;
3. исследование проблем и постановка диагноза;
4. поиск решения проблемы;
5. оценка всех альтернатив и выбор наилучшей;
6. согласование решений в организации;
7. утверждение решения;
8. подготовка к вводу;
9. управление применением решения;
10. проверка эффективности решения.
Системный анализ
· 1) в узком смысле совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного, технического характера. 2) В широком смысле термин «С. а.» иногда… … Философская энциклопедия
· Системный анализ — Системный анализ научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных,… … Википедия
· системный анализ — Совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера. Он опирается на системный подход, а также на ряд математических методов и современных методов управления. Основная …
· Справочник технического переводчика
· Системный Анализ — (systems analysis) Изучение или анализ задач и проблем системы, направленные на развитие и усовершенствование этой системы путем внедрения компьютеров. Системный анализ завершается точными рекомендациями того, что надо сделать, определением…
· … Словарь бизнес-терминов
· СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ — СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера. Опирается на системный подход … Современная энциклопедия
· СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ — совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера. Опирается на системный подход, а также на ряд… … Большой Энциклопедический словарь
· Системный анализ — СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера. Опирается на системный подход …
· Иллюстрированный энциклопедический словарь
· СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ — (от греч. systema целое, составленное из частей и анализ) совокупность методов и средств исследования сложных, многоуровневых и многокомпонентных систем, объектов, процессов, опирающихся на комплексный подход, учет взаимосвязей и взаимодействий Экономичес кий словарь
· системный анализ — Исследование функциональных и структурных взаимосвязей природных явлений, рассматриваемых в качестве системы, в которой определяются границы, возможности использования, а также положение и роль в следующей по рангу природной системе. Syn.:… … Словарь по географии
· СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ — СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, метод анализа процесса или операции для улучшения производительности, в частности, с помощью КОМПЬЮТЕРА, который способен оперировать большим числом независимых действий, объединенных в одну сложную операцию …
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
Это совокупность методов и средств, используемых при исследовании и конструирования сложных и сверхсложных объектов, прежде всего методов выработки, принятия и обоснования решений при проектировании, создании и управлении социальными, экономическими, человеко-машинными и техническими системами. В литературе понятие «системный анализ» иногда отождествляется с понятием системного подхода, но такая обобщенная трактовка системного анализа вряд ли оправдана. Системный анализ возник в 1960-х, как результат развития исследования операций и системотехники. Теоретическую и методологическую основу системного анализа составляют системный подход и общая теория систем. Системный анализ применяется, главным образом, к исследованию искусственных (возникших при участии человека) систем, причем в таких системах важная роль принадлежит деятельности человека. Использование методов системного анализа для решения исследовательских и управленческих проблем необходимо, прежде всего, потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределенности, которая связана с наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы системного анализа направлены на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, на выявление масштабов неопределенности по каждому из вариантов и на сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Согласно принципам системного анализа возникающая перед обществом та или иная сложная проблема (прежде всего проблема управления) должна быть рассмотрена как нечто целое, как система во взаимодействии всех ее компонентов. Для принятия решения об управлении этой системой необходимо определить ее (общую) цель, цели её отдельных подсистем и множество альтернатив (вариантов) достижения этих целей, которые сопоставляются по определенным критериям эффективности, и в результате выбирается наиболее приемлемый для данной ситуации способ управления. Центральной процедурой в системном анализе является построение обобщенной модели или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления (принятия) решения. Полученная модель исследуется с целью выяснения близости результата применения того или иного из альтернативных вариантов действий к желаемому, сравнительных затрат ресурсов по каждому из вариантов, степени чувствительности модели к различным нежелательным внешним воздействиям. Системный анализ опирается на ряд прикладных математических дисциплин и методов, широко используемых в современной деятельности по управлению. Техническая основа системного анализа — современные компьютеры и информационные системы. В системном анализе широко используются методы системной динамики, теории игр, эвристического программирования, имитационного моделирования, программно-целевого управления и т.д. Важной особенностью системного анализа является единство используемых формализованных и неформализованных средств и методов исследования.
Квалиметрия
Квалиметрия — научная дисциплина, в рамках которой изучаются методология и проблематика комплексного количественного оценивания качества объектов любой природы (одушевлённых или неодушевлённых; предметов или процессов; продуктов труда или продуктов природы) имеющих материальный или духовный характер, имеющих искусственное или естественное происхождение.
Объект квалиметрии — любой предмет или процесс:
- Одушевлённый (например, специалист) или неодушевлённый (например, автомашина);
- Продукт труда (например, бетон для дорожного покрытия) или продукт природы (например, природный рельеф местности на трассе будущей автодороги);
- Материальный (например, цех по ремонту техники) или идеальный (например, рекламный телевизионный ролик);
- Естественный (например, горный ландшафт) или искусственный (например, комплекс сооружений);
- Продукция (например, одежда) или услуга (например, эксплуатация и ремонт электрооборудования).
Термин квалиметрия был предложен в 1968 году группой советских научных работников (экономистов и инженеров) во главе с Азгальдовым Г. Г., выявивших методологическую общность способов количественного оценивания качества совершенно разных объектов (которыми они занимались). Одновременно была осознана необходимость теоретического обобщения этих способов в рамках самостоятельной научной дисциплины.
О названии научной дисциплины квалиметрия. Корень «метро» — общеупотребительный в международном научном лексиконе. Что же касается корня «квали», то производные от него как в русском языке (квалификация, квалифицировать и т. д.), так и в языках большинства стран мира (на которых печатается подавляющая доля научно-технической литературы), означает «качество». Например, в английском — quality («кволити»), в испанском — cualidad («квалидад»), во французском — qualite(«калите»), в итальянском — qualita («квалита»), в голландском — kwaliteit («квалитайт»), в немецком — qualitat («квалитет»).
Таким образом, термин квалиметрия очень удобен: он лаконичен и достаточно точно передаёт содержание понятия «измерение качества»; составные его части понятны для людей, говорящих на разных языках; характер термина позволяет легко образовывать любые нужные производные слова: например, учёный, исследователь, занимающийся квалиметрией, - квалиметролог; подход к изучению какого-то объекта, с точки зрения измерения, оценивания его качества,- квалиметрический подход и т. д.
Конечной целью квалиметрии является разработка и совершенствование методик, с помощью которых качество конкретного оцениваемого объекта может быть выражено одним числом, характеризующим степень удовлетворения данным объектом общественной или личной потребности.
Методы квалиметрии в дорожном строительстве
Принятая номенклатура показателей качества дорожно-строительной продукции позволяет судить о продукции только с качественной стороны. Для разработки принципов управления качеством необходимо иметь количественную оценку качества продукции.
Методы количественной оценки качества продукции рассматриваются в квалиметрии. Теоретические основы квалиметрии были разработаны в СССР в 60х годах прошлого столетия. Квалиметрия включает в себя два понятия – измерение показателей и оценку качества. Методы квалиметрии должны найти самое широкое применение в дорожном строительстве. Основной целью при этом является количественная оценка и, прежде всего, оценка комплексная, различных процессов дорожно-строительного производства. Такая оценка необходима: при оценке проектно-сметной документации; при оценке качества сырья, материалов и изделий (прежде всего, на промышленных предприятиях стройиндустрии); в процессе производства строительно-монтажных работ; (в конечном итоге) на стадии эксплуатации дорог.
Квалиметрическую оценку в дорожном строительстве должен осуществлять инженерно-технический персонал при проведении входного, операционного и приёмочного контроля, технического надзора, специального инспекторского контроля, а также при выполнении геодезических работ и лабораторно-полевых испытаний.
Глубокое (и всестороннее) изучение (а также их разработка и внедрение) принципов и методов измерения показателей и оценки качества позволяет обеспечить необходимую высокую эффективность дорожного строительства.
Рассматриваются семь принципов и методов количественной оценки качества дорожно-строительной продукции.
1. Качество любой дорожно-строительной продукции характеризуется многообразием (совокупностью) свойств, отображаемых системой дифференциальных показателей. Для продукции первого класса система показателей менее сложная, для продукции второго класса – система более сложная.
2. Качество продукции, как более сложное свойство, представляет собой иерархическую совокупность простых свойств. Соподчиняемость менее простых свойств (показателей) более сложным характеризуется иерархическим законом, определяющим модель качества продукции.
Сложное свойство качества на самом низком нулевом уровне характеризуется совокупностью свойств, расположенных на более высоких уровнях и, следовательно, представляет собой показатель. Обобщённое свойство на нулевом уровне можно характеризовать наиболее существенными составными частями (также обобщёнными) 1- го (первого) уровня. В свою очередь, каждое свойство первого уровня характеризуется совокупностью свойств второго уровня и так далее. Таким образом, свойство i– г о уровня качества продукции определяется свойствами более высокого (i + 1)– г о уровня.
Это понятие можно пояснить на примере строительств а дорожных покрытий из битума. Одним из простейших свойств качества асфальтобетонного покрытия n-го уровня служит мазут – сырьё для битума. Это означает, что свойства (качество) битума определяются свойствами мазута, а свойства асфальтобетонного покрытия определяются свойствами смеси. Наоборот, требования к свойствам смеси определяются качеством покрытия; требования к битумам вытекают из качества асфальтобетонной смеси и т.д. Таким образом, второй принцип необходимо дополнить следующим исходным положением – оценка свойств на некотором i-м уровне обуславливаются требованиями свойств (i–1) уровня.
3. На каждом уровне любое свойство продукции количественно оценивается единичным (дифференциальным) показателем качества
K i = 
или K i = 
,
где Рiа – абсолютное значение показателя; Рiб – базовое значение показателя, принятого в настоящее время за эталон….
…K i вычисляется по формуле, при которой его увеличение соответствует улучшению качества продукции. Величина K i представляет собой относительную характеристику или уровень качества. Уровень качества определяется значением эталонного показателя, который в зависимости от общественных потребностей в продукции может принимать различное значение, обоснованное технико-экономическими расчётами. Так, например, по мере возрастания объёмов перевозок на дорогах, при увеличении возможных скоростей, улучшения технического оснащения дорог I категории K iб соответственно возрасталаи принималась равной 5000, 6000, 7000 и далее авт./сутки. В настоящее время - более 7000 транспортных единиц в сутки. Таким образом, в зависимости от принимаемого значения базового показателя, качество продукции на каждом уровне модели может принимать различное относительное значение независимо от его абсолютной величины. В этой связи большое значение имеет установление не только абсолютных, но и базовых показателей.
4. Каждое свойство на любом уровне модели качества обуславливается изменчивостью различных процессов и явлений и имеет стохастическую природу. Поэтому измерение абсолютных значений показателей и оценка их уровня должна базироваться на статистико-вероятностном принципе.
(Стохастичность (др. греч Στόχος - цель, предположение) означает случайность. Случайный (стохастический) процесс - это процесс, поведение которого не является детерминированным, и последующее состояние такой системы описывается как величинами, которые могут быть предсказаны, так и случайными.)
5. При анализе (оценке) обобщённого свойства на данном уровне необходимо учитывать значимость (весомость) каждого простого свойства. Значимость указывает на влияние данного дифференциального свойства на формирование комплексного свойства и выражается в процентном отношении.
Таким образом, комплексное свойство продукции данного уровня представляет собой сумму простых свойств с учётом их значимости
где K i дифференциальный относительный показатель свойства с коэффициентом значимости mi.
Как видно из приведенной выше формулы каждое свойство качества характеризуется двумя показателями – уровнем качества и коэффициентом mi.
6. Свойства каждого уровня оказывают взаимное влияние друг на друга, а обобщённые свойства одного уровня влияют на обобщённые свойства другого уровня. Следовательно, между комплексным показателем качества продукции и i- м свойством p- го уровня имеется определённая количественная зависимость.
7. Значимость свойств на любом уровне или в группе данного уровня подчиняется зависимости
= q = const
где q – постоянная величина, которая принимается равной 1 при дробных значениях m i и равной 100 при представлении m i в процентах.
Имея в виду эту связь можно определить влияние любого свойства последнего уровня на комплексный показатель качества (на нулевом уровне).
Kin = Ki1 Ki2 Ki3….. Kin
Аналогично такую качественную оценку можно дать для любого уровня. Так при n-уровневой модели качества, при необходимости выявить влияние i - го свойства на комплексный показатель имеем
Kip = Ki1 Ki2……..….. Kip
В дорожном строительстве для оценки качества нужно применять комплексную оценку.
Такую оценку с учётом приведенных квалиметрических принципов необходимо проводить по методике, принятой для установления номенклатуры показателей для дорожно-строительной продукции:
1) определить объект и цель оценки;
2) установить номенклатуру показателей качества по видам и группам. Анализируя их, отобрать наиболее существенные показатели;
3) назначить число уровней и составить модель качества оцениваемой продукции; Kip
4) выбрать метод и вычислить абсолютные показатели качества Kia продукции;
5) установить базовые показатели качества Kiб продукции;
6) вычислить дифференциальные показатели качества на каждом уровне модели K i;
7) выбрать методы и установить коэффициенты значимости mi;
8) определить уровень качества продукции;
9) принять решение по управлению качеством продукции.
П РИНЦИПЫПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ