У даній роботі розглядається методика зважування цілей на прикладі виробництва азотної кислоти. Необхідно з безлічі цілей і підцілей вибрати найбільш важливі цілі. В першу чергу складається древо цілей. Для цього експертом, на кожному рівні дерева цілей складається матриця, де попарно порівнюються всі цілі і за пріоритетом виставляються бали. Потім складається лінійне рівняння, і обчислюються ваги цілей. Це методика дозволяє наочно побачити пріоритети цілей виходячи з безлічі схожих цілей.

Анотація наукової статті з математики, автор наукової роботи - двадцяти Р.В.


ANALYSIS METHOD FOR EXAMPLE PURPOSES WEIGHING NITRIC ACID PRODUCTION AT UKL-7

In this paper, the technique of weighing the objectives of the example of the production of nitric acid. It should be from the set of goals and sub-goals to choose the most important. The first step is to create a tree of goals. For this expert, in a matrix, which pairs are compared all the targets and score priority objectives at every level of the tree. Then the linear equation, and the calculated weight targets. This technique allows you to visually see the priorities of the objectives on the basis of a variety of similar purposes.


Область наук:
  • Математика
  • Рік видавництва діє до: 2016
    Журнал: Міжнародний науково-дослідний журнал

    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ МЕТОДУ зважування ЦІЛЕЙ НА ПРИКЛАДІ ВИРОБНИЦТВА АЗОТНОЇ КИСЛОТИ НА АГРЕГАТАХ укл-7'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ МЕТОДУ зважування ЦІЛЕЙ НА ПРИКЛАДІ ВИРОБНИЦТВА АЗОТНОЇ КИСЛОТИ НА АГРЕГАТАХ укл-7»

    ?3. Vasil'ev K. K., Sluzhivyj M. N. Matematicheskoe modelirovanie sistem svjazi: uchebnoe posobie [Mathematical modeling of communication systems: a tutorial]. -Ul'janovsk: UlGTU, 2008. -170 P. [in Russian]

    4. Matematicheskie modeli [Mathematical models] // orenipk.org.ua: Orenburgskij gosudarstvennyj pedagogicheskij universitet [Orenburg State Pedagogical University] URL: http://www.orenipk.org.ua/kp/distant_vk/docs/2_1_1/inf/inf_mat_mod.html ( data obrashhenija: 20.09.2016). [In Russian]

    5. Obshhaja harakteristika metoda imitacionnogo modelirovanija [General characteristics of the method of simulation] // bourabai.org.ua: Chastnoe Borovskoe issledovatel'skoe uchrezhdenie po vnedreniju novyh tehnologij [Private Bourabai research institution to implement new technologies] URL: http: // bourabai. ru / cm / general.htm (data obrashhenija: 19.09.2016). [In Russian]

    DOI: 10.18454 / IRJ.2016.52.013 двадцяти Р.В.

    ORCID 0000-0003-2342-7624, Аспірант, Санкт-Петербурзький гірничий університет АНАЛІЗ МЕТОДУ зважування ЦІЛЕЙ НА ПРИКЛАДІ ВИРОБНИЦТВА АЗОТНОЇ КИСЛОТИ

    НА АГРЕГАТАХ укл-7

    анотація

    У даній роботі розглядається методика зважування цілей на прикладі виробництва азотної кислоти. Необхідно з безлічі цілей і підцілей вибрати найбільш важливі цілі. В першу чергу складається древо цілей. Для цього експертом, на кожному рівні дерева цілей складається матриця, де попарно порівнюються всі цілі і за пріоритетом виставляються бали. Потім складається лінійне рівняння, і обчислюються ваги цілей. Це методика дозволяє наочно побачити пріоритети цілей виходячи з безлічі схожих цілей.

    Ключові слова: багатокритеріальна оцінка, експертна оцінка, вибір безлічі альтернатив, зважування цілей.

    Dvadcatov R.V. ORCID 0000-0003-2342-7624 Postgraduate student, Saint - Petersburg Mining University ANALYSIS METHOD FOR EXAMPLE PURPOSES WEIGHING NITRIC ACID PRODUCTION AT UKL-7

    Abstract

    In this paper, the technique of weighing the objectives of the example of the production of nitric acid. It should be from the set of goals and sub-goals to choose the most important. The first step is to create a tree of goals. For this expert, in a matrix, which pairs are compared all the targets and score priority objectives at every level of the tree. Then the linear equation, and the calculated weight targets. This technique allows you to visually see the priorities of the objectives on the basis of a variety of similar purposes.

    Keywords: multi-criteria evaluation, expert evaluation, selecting a set of alternatives, weighing purposes.

    Вступ

    Необхідно провести аналіз виробництва неконцентрованої азотної кислоти на агрегатах укл-7. Провести зважування цілей і виявити найбільш пріоритетні з безлічі цілей виробництва. Відомі дві ключові цілі розвитку виробництва. Це збільшення надійності виробництва та зниження вартості продукції.

    Виробництво азотної кислоти по, так званій, «енерготехнологічної» схемою з використанням природного газу, застосованої в агрегатах з річною потужністю 120 тис. Т мнг HNO3 (укл-7) і в великотоннажних агрегатах з річною потужністю 360-380 тис.т / рік ( АК-72). Така технологічна схема в даний час характерна для всіх великих виробництв неконцентрированной азотної кислоти в Росії. Однак включення в виробництво азотної кислоти водяної пари ускладнює технологічний процес, знижує автономність роботи агрегатів азотної кислоти, внаслідок жорстких зв'язків з подачею природного газу, крім того, зупинка агрегату азотної кислоти може привести до різкого зниження надходження пара в заводські мережі, все це може розглядатися як недоліки технологічної схеми. [6]

    Мал. 1 - Опис схеми технологічного процесу в агрегаті укл-7-76 з селективної каталітичної

    очищенням вихлопного газу

    Аналіз типів відмов цих апаратів за характером їх фактичного існування показав, що 65% відмов відноситься до технологічних, а близько 32% становлять механічні відмови, обумовлені наявністю високоагресивних середовищ.

    Топологічна схема агрегату укл-7

    Топологічна схема агрегату укл-7 продуктивністю 355 т / добу зображена на рис. 1. Дана топологія не змінювалася з 1978 року, проводилася тільки модернізація окремих елементів.

    В даному виробництві актуальним є питання надійності, а так само собівартості продукції.

    Складання дерева цілей

    Цілепокладання, під яким розуміється вибір цілей, поставлених перед системою. В рамках мети здійснюються пошук і вивчення інформації про систему і середовищі, в якій система функціонує, формуються основні (глобальні) цілі і проводиться їх структурування з виділенням елементарних (локальних) цілей. На основі експертних оцінок визначаються рейтинги (порівняльна значимість) локальних цілей і ступінь (рівень) їх досяжності, що залежить від обмежень на споживані ресурси. [1]

    Зробимо структурування цілей системи. Глобальною метою є виробництво неконцентрованої азотної кислоти. Далі можна виділити дві мети, в протиріччя яких необхідно знайти баланс. Повний список цілей представлений в таблиці 1.

    Таблиця 1

    Позначка Зміст

    З Виробництво неконцентрованої азотної кислоти

    С1 Надійність ХТС

    Сі Зменшити середній час відновлення після відмови

    С1.2 Зменшити інтенсивність відмов

    С1.3 Резервування елементів

    С1.4 Розробка і впровадження способів прогнозування несправностей

    С1.5 Застосування високонадійних елементів і оптимізація режимів їх роботи

    С1.6 Спрощення системи

    С2 Вартість продукції

    С2.1 Знизити транспортні витрати

    С2.2 Впровадити нові технології

    В результаті цього можемо побудувати дерево цілей.

    За основу дерева береться нульовий рівень (Виробництво неконцентрованої азотної кислоти), наступний рівень це С1 і С2 і т.д.

    Мал. 2 - Дерево цілей

    зважування цілей

    Нехай число локальних цілей, визначених на етапі 1, так само И, а число рівнів досяжності кожної мети одно к. При цьому простір можливих рішень, які називаються багатоцільовими альтернативами (набори значень рівнів досяжності локальних цілей), становить Ик. Лобовий вибір в просторі такої величезної розмірності оптимальної альтернативи навряд чи можливий. Тому для ефективного виконання мети, по-перше, ранжируют локальні цілі і відбирають з них найбільш значущі, зменшуючи тим самим величину И, і, по-друге, знижують число рівнів досяжності до до мінімального розумної межі (наприклад, до < 3).

    Для ранжирування цілей кожна з них оцінюється числовою величиною - вагою мети. Процедуру визначення ваг, виконувану за участю експертів в певній галузі, будемо називати «зважуванням» цілей. [1]

    Зробимо «зважування» вершин дерева цілей на основі попарних порівнянь. Порівняльна значимість цілей оцінюється числом балів за шкалою, узгодженою з експертами. Шкалу можна вибрати будь-яку, в даному випадку обрана шкала від 1 до 7, де 1 - це однакова значущість цілей, а 7 - істотне переважання однієї мети над іншою.

    Для кожного фрагмента дерева цілей, починаючи з нульового рангу, будується квадратна матриця Я = \\ гр \ \.

    Рядки матриці Я відповідають вершинам - «потокам» фрагмента дерева. У верхній клітці крайнього лівого стовпця вказується заданий вага батьківської вершини фрагмента (для кореня дерева - глобальної мети С0 вага w0 = 1). На перетині рядка з ^ і шпальти ср, вказується значення г ??, рівне:

    1, якщо з {= Ср

    числу балів'у за шкалою порівняльної значущості, якщо з {важливіша, ніж Пор. [1]

    1 / Ьр якщо менш важлива, ніж ср.

    Нехай рядки (стовпці) матриці Я відповідають цілям з1, ..., ср, оцінюваним шуканими вагами ш ..., шр, а

    батьківська вершина має заданий вага При цьому справедливо умова

    р

    = (1)

    1 = 1

    Шукані ваги Wi /=1,...,р, є рішеннями системи лінійних рівнянь.

    Матриця попарних порівнянь для фрагмента нульового рівня

    Таблиця 2

    "^ 3 = 1 С1 С2 Вага цілі

    С1 1 3 0,75

    С2 1/3 1 0,25

    Система лінійних рівнянь має вигляд

    щ = 1 (Щ + 3Ш2) Ш = 1 - ш

    щ 1 Ш (2)

    І дає рішення: W1 = 0,75; W2 = 0,25.

    Далі складаємо лінійне рівняння для наступних рівнів. Кожна підпорядкована мета початкового фрагмента дерева цілей ототожнюється з кореневої вершиною нижчестоящого фрагмента, і процедура повторюється аж до обчислення ваг локальних цілей системи. [1]

    Матриця попарних порівнянь для фрагмента першого рівня

    Таблиця 3

    "1 = 0,75 С1,1 С1,2 С1,3 С1,4 С1,5 С1,6 Всі цілі

    С1,1 1 3 1/3 5 3 1/3 0.049

    З], 2 1/3 1 1/3 1/3 3 1/3 0.082

    С1,3 3 3 1 5 3 1/3 0.043

    С1,4 1/5 3 1/5 1 3 1/3 0.246

    С1,5 1/3 1/3 1/3 1/3 1 1/3 0.082

    С1,6 3 3 3 3 3 1 0.246

    Матриця попарних порівнянь для фрагмента другого рівня _Табліца 4

    "2 = 0.25 С2.1 С2.2 Вага цілі

    С2.1 1 3 0,19

    С2.2 1/3 1 0,06

    В результаті ми отримуємо ваги всіх цілей і можемо проаналізувати результат. _Табліца 5_

    Позначка Зміст Вага цілі

    С0 Виробництво неконцентрованої азотної кислоти 1

    З: Надійність ХТС 0,75

    С1.1 Зменшити середній час відновлення після відмови 0.049

    С1.2 Зменшити інтенсивність відмов 0.082

    С1.3 Резервування елементів 0.043

    С1.4 Розробка і впровадження способів прогнозування несправностей 0.246

    С1.5 Застосування високонадійних елементів і оптимізація режимів їх роботи 0.082

    С1.6 Спрощення системи 0.246

    С2 Вартість продукції 0,25

    С2.1 Знизити транспортні витрати 0,19

    С2.2 Впровадити нові технології 0,06

    висновок

    З результату видно, що по першому рівню пріоритетною буде напрямок на підвищення надійності. Рейтинг цілей по другому рівню представлений нижче.

    Мал. 3 - Діаграма результату зважування цілей

    За другим рівнем можна виділити три основних вектора подальшого розвитку:

    С14 - розробка і впровадження способів прогнозування несправностей;

    С16 - спрощення системи;

    С2.1 - знизити транспортні витрати;

    Таким чином, дана методика зважування цілей дозволить виділити пріоритет розвитку підприємства. В даному прикладі експертна оцінка не проводилась, необхідно було показати методику зважування цілей.

    Список літератури / References

    1. Юдицький С.А., Владислав П.М. Основи проектного аналізу організаційних систем: навчальний посібник. -М .: Фінанси і статистика, 2005. - 144 с.

    2. Анкудинов Г.І., Анкудинов І.Г., Іванова І.В., Прийняття рішень в системному проектуванні: Підручник. СПб: Національний мінерально -сирьевой університет «Гірський», 2013. - 176 с.

    3. Ларичев О.Н. Теорія і методи прийняття рішень, а також Хроніка подій у Чарівних країнах: Підручник. -М .: Логос, 2000. - 296 с.

    4. Лотов. А.В., Поспєлова І.І., багатокритеріальні задачі прийняття рішень: Навчальний посібник. - М .: МАКС Пресс, 2008. - 197 с.

    5. Черноморов Г.А. Теорія прийняття рішень: Навчальний посібник. Новочеркаськ: Ред. журн. «Изв. вузів. Електромеханіка », 2002.- 276 с.

    6. Науково-дослідний і проектний інститут азотної промисловості і продуктів органічного синтезу [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.giap-m.com/designs/ (дата звернення 10.09.2016).

    Список літератури латинськими символами / References in Roman script

    1. Judickij S.A., Vladislav P.N. Osnovy predproektnogo analiza organizacionnyh system [Basics of pre-analysis of organizational systems]: Textbook. - M .: Finansy i statistika, 2005. - P. 144. [in Russian]

    2. Ankudinov G.I., Ankudinov I.G., Ivanova I.V., Prinjatie reshenij v sistemnom proektirovanii [Decision-making in the system design]: Textbook. - SPb: Nacional'nyj mineral'no-syr'evoj universitet «Gornyj», 2013. - P. 176. [in Russian]

    3. Larichev O.N. Teorija i metody prinjatija reshenij, a takzhe Hronika sobytij v Volshebnyh stranah [Theory and methods of decision-making, as well as the chronicle of events in a magical land]: Textbook. - M .: Logos, 2000. - P. 296. [in Russian]

    4. Lotov. A.V., Pospelova I.I., Mnogokriterial'nye zadachi prinjatija reshenij [Multicriteria decision making problems]: Textbook. - M .: MAKS Press, 2008. - P. 197. [in Russian]

    5. Chernomorov G.A. Teorija prinjatija reshenij [Decision theory]: Textbook. Novocherkassk: Red. zhurn. «Izv. vuzov. Jelektromehanika », 2002.- P. 276. [in Russian]

    6. Nauchno-issledovatel'skij i proektnyj institut azotnoj promyshlennosti i produktov organicheskogo sinteza [Research and Design Institute of Nitrogen Industry and Organic Synthesis Products] [Electronic resource] - Access mode: http://www.giap-m.com/designs / (data 10.09.2016). [In Russian]


    Ключові слова: багатокритеріальної оцінки / MULTI-CRITERIA EVALUATION / ЕКСПЕРТНА ОЦІНКА / EXPERT EVALUATION / ВИБІР БЕЗЛІЧІ АЛЬТЕРНАТИВ / SELECTING A SET OF ALTERNATIVES / Зважування ЦІЛЕЙ / WEIGHING PURPOSES

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити