Файл: Метод СТЭМ для задачи принятия решений.pdf

Если нет, то ЛПР указывает один критерий с наименее удовлетворительным значением^[24].

2. ЛПР просят назначить для критерия с наименее удовлетворительным значением пороговое значение h, при достижении которого можно признать этот критерий имеющим удовлетворительное значение:

C >= 4 (3)

Условие (3) добавляется к совокупности линейных равенств и неравенств, определяющих область D допустимых значений переменных. Таким образом, возникает уже новая область допустимых значений^[25].

На этом фаза анализа заканчивается. Следующий шаг начинается с фазы расчетов при новой области допустимых значений. При достижении удовлетворительных для ЛПР значений по всем критериям ЧМП останавливается.^[26].

Выводы.

Метод «СТЭМ» основан на идее последовательного наложения ограничений на критерии принятия решения. В этом методе в качестве исходных данных стандартной формы представления задачи принятия решений, которая включает количество переменных, описывающих задачу принятия решений, количество ограничений на область допустимых решений, матрицу ограничений, количество критериев, по которым оценивается решение, и матрицу целевых функций. Вычислительный этап заключается в построении матрицы значений целевых функций и расчете допустимого пробного решения.

К недостаткам метода можно отнести его неструктуризованность, состоящая в необходимости назначать величины уступок, причем, без знания их последствий. Это приводит к тому, что не всегда удается обнаружить наиболее оптимальный метод.

Глава 2. Практические аспекты применения метода СТЭМ для принятия решений в ООО «Газэнергострой»

2.1. Проблема многокритериального выбора оптимального проектного решения по технологической связи магистральных газопроводов в ООО «Газэнергострой»

ООО «Газэнергострой» - производственное предприятие, занимающееся проектированием и обслуживанием газопроводов.

Проектируемые линии связи должны передавать информацию не только от непосредственных локально сосредоточенных потребителей каналов связи, но и транзитный трафик технологической сети связи. Определение пропускной способности проектируемых линий связи выполняется на основе прогноза потребностей в каналах всех вторичных сетей связи с учетом перспективы развития.

Для направлений информационного обмена между технологическими объектами магистральных газопроводов (компрессорные станции, линейные производственные управления магистральных газопроводов, контролируемые пункты телемеханики) стандартами ОАО «Газпром» нормируются значения показателей надежности – коэффициентов готовности^[27].

Вычисление коэффициентов готовности выполняется с использованием компьютерной программы, созданной в ООО «Газэнергострой» («Программа расчета коэффициентов готовности двухполюсных сетей», свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013615115 от 28.05.2013 г.). Рассчитанные значения коэффициентов готовности (Кг) направлений связи сравниваются с нормативными значениями Кгнорм, которые в данном случае выступают в качестве ограничений по критерию коэффициента готовности при многокритериальном анализе различных альтернатив организации связи. Для каждой альтернативы необходимо определить, выполняются ли требования по надежности связи, и затем исключить из рассмотрения альтернативы, для которых неравенство: Кг  Кгнорм (4) не выполняется. Однако статистика отказов сетевых элементов с течением времени изменяется, в том числе она может и ухудшиться. Надежность сетевых структур, рассчитанная при прежней статистике, и удовлетворяющая нормативным требованиям, может оказаться ниже нормативного уровня.

Таким образом, представляет интерес определение пороговых значений статистических данных по отказам сети, по мере приближения к которым увеличивается риск снижения показателей надежности связи ниже нормативного уровня.

Для решения этой задачи рассмотрим передачу данных между удаленными узлами связи по разветвленной магистральной сети связи ОАО «Газпром» (направления Москва – Екатеринбург, Москва – Нижний Новгород, Москва – Томск) (рисунок 1).

Рисунок 1. Обобщенная структурная схема сети передачи информации на направлениях связи «Москва – город»

Сеть связи построена на базе волоконно-оптических (ВОЛС) и радиорелейных (РРЛ) линий связи. Анализу подлежат изменения статистических данных по отказам ВОЛС, а суммарное время перерывов связи РРЛ за период наблюдения постоянно. В реальных условиях статистика отказов по РРЛ изменяется, однако, в качестве линии связи с варьируемой статистикой отказов рассмотрена только ВОЛС, так как по имеющимся сведениям, около 70% случаев отказов ВОЛС приходятся на выполнение строительных работ в охранной зоне кабеля, что приводит к его повреждению. Именно на эту составляющую статистики отказов можно повлиять, сократив повреждения ВОЛС введением дополнительных предупредительных мероприятий на объектах. При расчетах в качестве исходных данных заданы три интервала времени неготовности направлений информационного обмена: 0…50%, 50…75% и 75…100% от нормативного значения и сформированы три области надежности (таблица 2).

Таблица 2

Результаты расчетов областей допустимых значений суммарной длительности восстановления ВОЛС для магистральных направлений связи^[28]

Сеть связи ОАО «Газпром» рассмотрена как многополюсная сеть, на которой организованы рассмотренные выше направления информационного обмена. При определении областей допустимых значений суммарной длительности восстановления ВОЛС, на соответствие пороговому нормативному значению проверяется наименьший из выборки Кг рассмотренных выше направлений связи:

Кг (МР) = min Кг (ИО) (5)

где – Кг (МР) коэффициент готовности многополюсной сети;

Кг (ИО) – множество Кг направлений связи «Москва – город».

Согласно результатам расчетов, при значениях длительности восстановления ВОЛС за 1 год не более 11 ч 44 мин все рассмотренные направления информационного обмена находятся в «зеленой» области надежности, что можно считать устойчивым состоянием сети связи. При значениях длительности свыше 35 ч 42 мин надежность сети связи в целом признается неудовлетворительной.

Определение пороговых значений статистических данных по отказам ВОЛС позволит:

• оперативно отслеживать превышение пороговых значений времени восстановления ВОЛС на основе накопления статистики отказов;
• своевременно планировать и выполнять мероприятия по предупреждению аварий на ВОЛС, принимать повышенные меры предосторожности при проведении работ в охранной зоне кабеля при переходе в «желтую» и «красную» области надежности.

Если, при решении задачи выбора альтернативы организации связи, ранее коэффициенты готовности (Кг) рассчитывались только для проверки условия (1), и при его выполнении конкретные значения Кг не влияли на предпочтительность системы связи, то теперь мы можем говорить о необходимости запаса по коэффициенту готовности относительно заданных нормативных значений. Таким образом, при выполнении условия (5), значения Кг оказывают влияние на предпочтительность системы связи, и для критерия коэффициента готовности будет использоваться шкала пропорциональных оценок.

2.2. Сравнение альтернатив по величинам капитальных

и эксплуатационных затрат

Проекты по новому строительству и реконструкции сегментов технологической сети связи являются взаимодополняющими по отношению к проектам строительства самой газотранспортной системы и прочей инфраструктуры. Если в результате реализации этих проектов не планируется извлечение доходов, то они будут обладать отрицательной коммерческой эффективностью. Поэтому при сопоставлении альтернативных проектов будем сравнивать их только по капитальным и эксплуатационным затратам.

В расчетах учтен принцип сравнимости альтернатив. В качестве критерия сравнения альтернатив в части затрат будет выступать интегральный дисконтированный поток затрат Φинт, вычисляемый по следующей формуле:

(6)

где T – период реализации проекта (в годах);

n – порядковый номер шага расчетного периода;

Фn – денежный поток (капитальные и эксплуатационные затраты) на n-м шаге;

E – ставка дисконта.

Для критерия Φинт будет использоваться шкала пропорциональных оценок с единицами измерения млн руб.

2.3. Метод сравнения многокритериальных альтернатив

Рассмотрим применение метода «СТЭМ» на примере выбора варианта организации связи для линейного производственного управления магистральных газопроводов (Приложение 1). Альтернативы и критерии их оценки представлены в таблице 3.

Таблица 3

Альтернативы и критерии их оценки

Минимально необходимое значение пропускной способности для альтернатив с учетом методической неточности прогноза определено как 155 Мбит/с (уровень STM-1), что соответствует 63 потокам Е1, или 126 Мбит/с полезной нагрузки. При этом для альтернативы D указано значение 126 Мбит/с. как максимально достижимое для одного ствола РРЛ, а для остальных альтернатив (на базе ВОЛС) указана пропускная способность 164 Мбит/с, учитывающая 30-процентный резерв на развитие. Известно, что с минимальными дополнительными затратами ВОЛС может обеспечить и существенно большую пропускную способность (например, 622 Мбит/с уровня STM-4), но в качестве оценки по критерию выбрана величина полезной перспективной ожидаемой нагрузки 164 Мбит/с.