Григорьева А.А., Тащиян Г.О., Григорьева А.П. Автоматизированный мониторинг конкурентоспособности инновационной машиностроительной продукции

Подождите немного. Документ загружается.

По этому принципу строятся три траектории рынка, которые об-

разуют четыре зоны. Марки продукции, стабильно находящиеся в зоне

несравнимости составляют множество Парето и являются группой кон-

курентоспособных аналогов. Для продукции, попадающей в зону отно-

сительной неконкурентоспособности, решается вопрос о целесообраз-

ности дальнейших исследований. Аналоги, расположенные в зоне аб-

солютной неконкурентоспособности исключаются из дальнейшей оцен-

ки.

В [148] по табличным данным в логарифмических координатах

также построены траектории идентификации образов для среднестати-

стического аналога (ССА), а также гипотетических аналогов, отличаю-

щихся от него соответственно на один (ССА’) и два критериальных по-

рога (ССА’’). Однако не достаточно четко выражено научное обоснова-

ние применения данной методики. Таким образом, возникают сомнения

по поводу точности (достоверности) определения категории НП.

Окончательное ранжирование и выбор наиболее конкурентоспо-

собных альтернатив осуществляется на основе группового показателя

конкурентоспособности по формуле (1.11) с учетом этапов жизненного

цикла и полного множества критериев.

ГЛАВА 2. АВТОМАТИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ НАУКОЕМКОЙ

ПРОДУКЦИИ

2.1. Субъекты диалога автоматизированного мониторинга

конкурентоспособности наукоемкой продукции

Концепции субъектов наиболее полно реализуются в процессе из-

влечения знаний при разработке и оценке критериев конкурентоспособ-

ности второго уровня классификации (определение состава критериев

для каждого показателя, формирование многоуровневых справочных

таблиц, присвоение исходных баллов каждому уровню, использование и

совершенствование таблиц и т.д.).

При создании АМК НП и оценке продукции по техническим, эко-

номическим, экологическим и социальным показателям целесообразно

привлекать в качестве субъектов диалога специалистов, обладающих

теоретическими знаниями и практическими навыками решения проблем

в рассматриваемой предметной области (знание конкретного рынка,

структуры технико-экономических показателей деятельности предпри-

ятия, состава показателей качества данной продукции и т.д.). Субъектов

диалога можно условно разделить на четыре основные группы: прогрес-

сивный предприниматель, профессиональный менеджер, независимый

эксперт и потенциальный потребитель [148]. Необходимо также учиты-

вать общие требования к субъектам диалога [239, 240]: производитель-

ность, способность обучаться и самообучаться, умение трактовать про-

тиворечия, знание существующих научно-технических возможностей и

ограничений, способность к объяснениям.

Прогрессивный предприниматель [148] принимает наиболее ак-

тивное участие на начальных и заключительных этапах исследования. В

начале, исходя из потребностей общества и тенденций НТП, в процессе

диалога он выделяет основные направления разработки и оценки ново-

введения. При получении результатов исследований он соглашается с

ними или предлагает доработать используемые критерии оценки и про-

должить диалог.

Профессиональный менеджер [148] участвует на всех этапах и во

всех процедурах создания АМК НП и ее оценки. Он управляет процес-

сами сбора и обработки информации, принимает решение о целесооб-

разности продолжения исследований, находит компромисс между субъ-

ектами диалога, формирует отчет о результатах оценки конкурентоспо-

собности.

Независимый эксперт [148] на основе анализа мнения прогрес-

сивного предпринимателя предлагает наиболее актуальные и значимые

критерии оценки конкурентоспособности и с помощью профессиональ-

ного менеджера формирует справочные таблицы, используя результаты

маркетинговых исследований, объективно оценивает нововведение. В

качестве экспертов выступают преимущественно руководители и веду-

щие специалисты производственных, планово-экономических и марке-

тинговых подразделений предприятия в зависимости от оцениваемого

показателя. Целесообразно привлекать также компетентных представи-

телей потенциальных потребителей, доля которых может составить 20-

30%. Увеличение количества экспертов характерно для крупных пред-

приятий выпускающих стандартную продукцию. Это повышает репре-

зентативность экспертной группы генеральной совокупности потреби-

телей.

Потенциальный потребитель [148] выделяет наиболее значимые

параметры показателей конкурентоспособности конкретной НП, произ-

водит ранжирование параметров в порядке убывания, присваивая им

рейтинги. Полученная информация систематизируется, обрабатывается

и поступает независимому эксперту. В ходе независимой экспертизы

устанавливаются экспертные оценки конкурентоспособности НП по по-

казателям Зтр, Зэс, Зэр и Зсэ. Полученная экспертная информация по-

ступает в систему АМК НП.

Из всех субъектов диалога к профессиональному менеджеру

предъявляются наиболее высокие требования. Кроме вышеуказанных

общих требований они должны эффективно использовать свою интуи-

цию, личный опыт и знания, которые не могут быть получены из других

источников, выдавать информацию в концентрированном и организо-

ванном виде в соответствии с языком и регламентом диалога.

В целом, процессы извлечения знаний у субъектов диалога при

разработке и оценке критериев отличаются высокой трудоемкостью и

значительными интеллектуальными нагрузками, связанными с обобще-

нием больших объемов справочной информации, что обуславливает не-

обходимость использования компьютерных средств поддержки прини-

маемых решений.

При разработке показателей АМК НП можно выделить следую-

щие этапы извлечения знаний у субъектов диалога: идентификация,

концептуализация, формализация, реализация, тестирование.

На этапе идентификации выявляется и формулируется проблема и

основные входящие задачи оценки конкурентоспособности данного ви-

да продукции; определяется возможность и целесообразность разработ-

ки конкретного критерия конкурентоспособности; выявляются конкрет-

ные кандидаты на роли прогрессивного предпринимателя, независимого

эксперта, профессионального менеджера; определяются возможные

пользователи результатов исследований, критерии эффективности и

достоверности результатов.

На этапе концептуализации выполняется наиболее трудоемкая и

сложная деятельность по извлечению основного объема знаний, приме-

няемых специалистом при решении сформулированной проблемы.

Именно на этом этапе осуществляется разработка критериев (коэффи-

циентов) для каждого показателя, разделение критериев на уровни, при-

своение исходных баллов каждому уровню. При этом субъектам диало-

га необходимо использовать структурные, стратегические и дополни-

тельные типы знаний [113, 117, 158, 220]. К структурным знаниям отно-

сятся объекты и понятия различного уровня абстракции, а также отно-

шения между ними. Стратегические знания включают в себя процеду-

ры, эвристики, решающие правила и стратегии, «применяемые» субъек-

том к структурным знаниям для решения проблемы. К дополнительным

типам знаний относятся различного рода объяснения и обоснования

связей и условий.

Извлечение знаний на этапе концептуализации не является одно-

родным процессом. Вначале, когда объем привлекаемой исходной ин-

формации незначителен, преобладает аналитическая компонента, свя-

занная с идентификацией основных требований внешней среды и тен-

денций НТП. По мере получения информации все большую роль начи-

нает играть синтетическая компонента, связанная с формированием

критериев оценки конкурентоспособности наукоемкой продукции, ко-

торые существенно влияют на последующее извлечение знаний. Сущ-

ность разработанных критериев становится более конкретной, при этом

процесс извлечения знаний приобретает характер интерпретации и при-

своения исходных баллов в оценочных таблицах.

На этапе формализации основными функциями субъектов явля-

ются выбор конкретного метода оценки альтернатив и способа свертки

критериев, создание формального алгоритма оценки, разработка реко-

мендаций для программиста системы.

На этапе реализации происходит незначительное использование

знаний, которое фактически сводится к уточнению и корректировке

формального алгоритма в процессе диалога профессионального менед-

жера и программиста. На этом этапе знания, приобретенные на предше-

ствующих этапах, преобразуются в элементы подсистем управления

моделями и данными АМК НП.

На стадии тестирования, интенсивность получения информации

от субъектов значительно возрастает. Целями извлечения знаний на

этом этапе являются проверка адекватности выбранных методов и пока-

зателей оценки конкурентоспособности нововведений, устранение оши-

бок в работе компьютерной программы.

Важной характеристикой процесса разработки АМК НП является

полнота и непротиворечивость представления знаний субъектов диалога

в системе. Источники неполноты и ошибок различны в зависимости от

уровня извлечения знаний – когнитивного, лингвистического, опера-

ционального.

Знания субъектов диалога на когнитивном уровне, отражающие

их квалификацию в проблемной области, могут быть неполными и со-

держать ошибочные представления о реальности. На лингвистическом

уровне могут появляться ошибки, связанные как с неточностью и неод-

нозначностью естественного профессионального языка субъектов, так и

с вербализацией его неверных представлений. Кроме того, отображение

знаний когнитивного уровня на лингвистический может быть неполным

по причине принципиальной невозможности соответствующей вербали-

зации. При отображении знаний на операциональный уровень представ-

ления также может происходить уменьшение точности и полноты опи-

сания реальности по причине объективного неадекватности программ-

ных средств языку диалога.

Качество информации, которой обмениваются субъекты диалога,

существенно зависит от формы ее получения. Если при оценке альтер-

нативы по какому-либо критерию человек использует привычные для

него единицы измерения, то серьезных проблем не возникает. Напри-

мер, в задачах технического характера эксперты на основании много-

летнего опыта надежно оценивают физические характеристики объек-

тов. С другой стороны, в АМК НП экспертам необходимо проставить

оценку в баллах по критериям показателей

Зтр, Зэс, Зэр

и Зсэ. Это

объективно приводит к затруднениям, поскольку такая форма информа-

ции несколько непривычна для них, и новая шкала измерений может

снизить надежность получаемой информации и согласованность оценок

[29].

Процессы обработки информации субъектами диалога имеют свои

характерные особенности, зависящие не столько от их индивидуальных

особенностей, сколько от общей для всех людей структуры организации

человеческой памяти. Слишком оптимистично предполагать, что «чело-

век все может», что «эксперт даст любую информацию, надежно и в

любой форме». С точки зрения эксплуатации АМК НП наиболее важ-

ным представляются вопросы ранжирования весомости и прямой

балльной оценки критериев конкурентоспособности.

Определение ранга критериев является для эксперта далеко не

простой задачей, так как при назначении весов он должен принять во

внимание, например, среднестатистические балльные оценки критериев,

диапазон шкалы критерия и т.д. Результаты исследований показывают

существенные различия между теми весами критериев, которые назна-

чает сам человек, и теми, которые можно выявить на основе его дейст-

вий. Обычно завышается весомость незначительных критериев, и недо-

оцениваются наиболее существенные, причем, эти отклонения мало за-

висят от квалификации субъекта и характерны как для предпринимате-

лей и экспертов, так и для менеджеров. Анализ результатов балльной

оценки критериям разработанных показателей АМК НП также показал,

что субъекты нередко бывают непоследовательны и нетранзитивны. На-

глядно это проявлялось при сопоставлении результатов прямой балль-

ной оценки и попарных сравнений альтернатив.

Однако отсюда не следует, что субъекты диалога не могут решить

поставленные перед ними задачи. Основной их принцип – преобразова-

ние и упрощение сложной ситуации на основе использования множест-

ва разнообразных эвристик. В любом случае одной из основных про-

блем остается определение допустимой нагрузки на эксперта. Эта на-

грузка определяется количеством конкретных критериев конкуренто-

способности продукции. Результаты исследований [29] показывают, что

эксперты ведут себя достаточно надежно и непротиворечиво при коли-

честве объектов анализа (критериев показателя, уровней критерия и т.д.)

не более 10. За этим пределом поведение экспертов резко меняется, воз-

растает количество ошибок и противоречий. Таким образом, налицо оп-

ределены пределы человеческих возможностей для рассматриваемых

операций получения информации. Эти пределы учтены при разработке

АМК НП, в частности, количество критериев и их уровней в большин-

стве процедур установлено от 5 до 9.

Основным требованием при разработке алгоритмов принятия ре-

шений в поставленной задаче определения конкурентоспособности нау-

коемкой продукции является соответствие способов получения инфор-

мации от экспертов реальным возможностям получения от него надеж-

ной информации. Выбранные методы для АМК НП удовлетворяют это-

му требованию. Это обусловлено унификацией алгоритмов АМК НП и

сравнительной легкостью обучения экспертов технологии работы с кри-

териями оценки конкурентоспособности. Кроме того, в разрабатывае-

мой системе учитывается вид субъекта, пользующегося советами сис-

темы (предприниматель, эксперт, менеджер, потребитель).

2.2. Организация автоматизированного диалога о

конкурентоспособности наукоемкой продукции

Особой проблемой при организации диалога в АМК НП является

комплектование группы независимых экспертов. Здесь необходимо от-

ветить на четыре главных вопроса:

1. Где искать экспертов – в организации, которая проводит иссле-

дования, или во внешней среде?

2. Каково оптимальное количество экспертов для данного вариан-

та исследований?

3. Какими профессиональными и психологическими качествами

должен обладать привлекаемый эксперт?

4. Каким образом можно определить степень компетентности экс-

перта по рассматриваемой проблеме?

Ответы на первый и второй вопросы зависят, прежде всего, от це-

ли исследований, а также от характеристик рассматриваемых объектов,

предполагаемого масштаба исследований (количество альтернатив и

критериев оценки), требуемой точности и достоверности результатов,

временных и финансовых ограничений.

Если экспертная оценка требует глубокого знания специфики

данного предприятия и его продукции, то предпочтительнее использо-

вать экспертов самого предприятия. Если же оценка зависит не столько

от знания особенностей конкретного предприятия, сколько от степени

знания специфики данного рынка, реализуемых на нем аналогов-

конкурентов, научно-технических и социально-экономических факто-

ров, связанных с рассматриваемой наукоемкой продукцией или техно-

логией, то рекомендуется привлекать лучших из имеющихся специали-

стов, которые в большинстве находятся за пределами данного предпри-

ятия. В итоговом опросе целесообразно использовать внутренних экс-

пертов предприятия с минимальным привлечением специалистов со

стороны, что позволяет не только экономить ресурсы, но и позволяет

сохранять конфиденциальность исходной информации и полученных

результатов.

Возможный недостаток общего профессионализма и глобальности

мышления эксперты предприятия компенсируют глубокими знаниями

специфики и интересов своего предприятия, сильных и слабых сторон

выпускаемой продукции, возможностью регулярного предоставления

руководителю исследования значительного объема полезной специаль-

ной информации.

Повышение точности и достоверности результатов исследования

требуют увеличения количества привлекаемых экспертов. Для боль-

шинства случаев необходимо 10-15 специалистов, в особых ситуациях

возможно использование до 40 экспертов. Дальнейшее увеличение чис-

ла экспертов, как правило, приводит к значительному росту финансовых

и временных затрат без существенного повышения точности и досто-

верности результатов.

Решение вопроса о наборе и уровне профессиональных и психо-

логических качеств, которыми должен обладать привлекаемый эксперт

принимается в зависимости от сложности и специфики исследуемой

проблемы, направлений дальнейшего использования полученных ре-

зультатов. В большинстве случаев необходим средний уровень профес-

сионализма, достаточный для понимания поставленной задачи и воз-

можности работы на ЭВМ, а также неподверженность конформизму и

способность конструктивного общения с другими субъектами диалога.

При проведении исследований в учебных целях (лабораторные и курсо-

вые работы студентов вузов), а также в других случаях, когда результа-

ты не оказывают непосредственного влияния на создание продукции,

требования к профессионализму экспертов объективно снижаются. Од-

нако положительной стороной при данном варианте является повыше-

ние вероятности учета большего количества факторов как следствие

разносторонности знаний членов экспертной группы.

2.3. Отбор кандидатов в эксперты методом многокритериального

выбора альтернатив с использованием правила нечеткого

логического вывода

Для облегчения выбора кандидатов в эксперты для участия в экс-

пертизе проектов воспользуемся методом многокритериального выбора

альтернатив на основе композиционного правила агрегирования описа-

ний альтернатив с информацией о предпочтениях ЛПР, заданных в виде

нечетких суждений [10, 20]. Необходимость применения данного мето-

да вызвана тем, что он позволяет сравнивать альтернативы, незначи-

тельно отличающиеся друг от друга по качественным критериям, а это

является необходимым условием оценки экспертов.

Пусть U — множество элементов, А — его нечеткое подмножест-

во, степень принадлежности элементов которого есть число из единич-

ного интервала [0,1]. Подмножества А являются значениями лингвисти-

ческой переменной X.

Пусть множество решений характеризуется набором критериев X

,..., Хр, т.е. лингвистических переменных на базовых множествах U

,.., Up соответственно. Например, переменная – X

«Квартирная пла-

та» может иметь значение НИЗКАЯ, а переменная Х

«Расположение

квартиры» — значение ХОРОШЕЕ и т. п. Набор из нескольких крите-

риев с соответствующими значениями характеризует представления

ЛПР об удовлетворительности (приемлемости) решения. Переменная S

«Удовлетворительность» также является лингвистической. Пример вы-

сказывания:

: «Если X

=НИЗКАЯ и X

=ХОРОШЕЕ, то S=ВЫСОКАЯ». В об-

щем случае высказывание d

имеет вид

di: «Если X

1 i

и Х

=А

2 i

и ... Хр=Аp

, то S=B

». (2.1)

Обозначим пересечение (Х

=А

∩

∩ ...Хр=Aр

) через Х=А

Операции пересечения нечетких множеств соответствует нахождение

минимума их функций принадлежности:

(v)=

(

)

)(),...,(),(min

2211 pAipAiAi

uuu

µµµ

∈

, (2.2)

где V=U

...

Up; v=(u

, u

,,. ..,u

);

Aij

(и

) — значение принадлеж-

ности элемента u

нечеткому множеству A

. Тогда правило можно запи-

сать в виде

: «Если X=A

, то S=B

«. (2.3)

Для придания общности рассуждениям обозначим базовое мно-

жество U или V через W. Тогда A

— нечеткое подмножество W, в то

время как B

— нечеткое подмножество единичного интервала I.

Импликация нечетких множеств выражается следующим об-

разом:

(w,i)=

(

)

(

)

min , ( ) ( )

w W

A B

w i

∈

− +1 1

µ µ

, (2.4)

где Н — нечеткое подмножество на W

I , w

∈

.W, i

∈

I. Аналогичным об-

разом высказывания d

, d

,. ..,d

преобразуются в множества Н

, Н

,...,

. Их пересечением является множество D:

D=H

∩H

...∩H

(2.5)

и для каждого (w, i) ∈ W

(w,i)=

(

)

),(min iw

∈

, j=1,2...,q. (2.6)

Далее опишем способ выбора альтернатив, каждая из которых

описывается нечетким подмножеством С из W.

Удовлетворительность альтернативы находится на основе компози-

ционного правила вывода:

G=C

D, (2.7)

где G — нечеткое подмножество интервала I. Тогда

(i)=

(

)

max min( ( ), ( , ))

w W

C D

w w i

∈

µ µ

. (2.8)

Сопоставление альтернатив происходит на основе точечных оце-

нок. Для нечеткого множества A⊂I определим

-уровневое множество

(

∈[0, 1]):

={х|

(х)

≥

, х∈I}. (2.9)

Для каждого А

. можно вычислить среднее число элементов — М(А

1) для множества из п элементов М(А

x A

∈

∑

;

2) для А

= {а

≤

b} M(A

a b

;

3) для 0

≤

...

≤

∪

{ а

≤

}; M(A

a b

b a

i i

⋅ −

−

∑

( )

Тогда точечное значение для множества А

F(A)=

max

( )

max

⋅

∫

M A da

, (2.10)

где α

max

— значение, при котором A имеет максимум.

При выборе альтернатив для каждой из них находится удовлетво-

рительность и вычисляется соответствующая точечная оценка. Лучшей

считается альтернатива с наибольшим ее значением. Пусть обсуждение

среди членов комиссии дало следующий результат:

: «Если кандидат — опытный исследователь, имеет некоторый

производственный стаж и опыт работы экспертом в области экономиче-

ских и машиностроительных дисциплин, то он — удовлетворяющий

(отвечающий требованиям)»;