Model využíva kvantitatívnu analýzu. Kvantitatívna grafová analýza

Tento typ analýzy je založený na výpočte množstva kvantitatívnych ukazovateľov pre skonštruovaný model. Je potrebné vziať do úvahy, že tieto hodnotenia sú do značnej miery subjektívne, pretože hodnotenie sa vykonáva priamo pomocou grafických modelov a ich zložitosť a úroveň podrobnosti je daná mnohými faktormi.

Zložitosť. Tento ukazovateľ charakterizuje, nakoľko je procesný model hierarchicky zložitý. Číselná hodnota je určená koeficientom zložitosti k sl .

k sl = ? ur /? ekz

Kde? ur -- počet úrovní rozkladu,

Ekz -- počet inštancií procesu.

Zložitosť uvažovaného modelu sa rovná:

Pri k sl<= 0,25 процесс считается сложным. При k sl =>0,66 sa za také nepovažuje. Uvažovaný proces je 0,25, čo nepresahuje prah zložitosti.

Procesívnosť. Tento ukazovateľ charakterizuje, či skonštruovaný procesný model možno považovať za podstatný (opisuje štruktúru predmetnej oblasti vo forme súboru jej hlavných objektov, konceptov a súvislostí) alebo za procesný (všetky inštancie modelových procesov spája príčina-a -vzťahy účinku). Inými slovami, tento ukazovateľ odráža, ako dobre skonštruovaný model určitej situácie v podniku zodpovedá definícii procesu. Číselná hodnota je určená procesným koeficientom k pr

k pr = ? raz/? ponechať

Kde? raz – počet „medzer“ (nedostatok vzťahu príčina-následok) medzi inštanciami obchodných procesov,

Procesivita sa rovná

Ovládateľnosť. Tento ukazovateľ charakterizuje, ako efektívne riadia procesy vlastníci procesov. Číselná hodnota je určená koeficientom ovládateľnosti k kon

k kon = ? s/? ponechať

Kde? s -- počet vlastníkov,

Kep -- počet výskytov v jednom diagrame.

Ovládateľnosť sa rovná

Keď k kon = 1, proces sa považuje za riadený.

Intenzita zdrojov. Tento ukazovateľ charakterizuje efektívnosť využívania zdrojov pre daný proces. Číselná hodnota je určená koeficientom náročnosti zdrojov k r

k r =? r/? von

Kde? r -- počet zdrojov zapojených do procesu,

Out -- počet výstupov.

Intenzita zdrojov sa rovná

Čím nižšia je hodnota koeficientu, tým vyššia je efektívnosť využívania zdrojov v obchodnom procese.

Pri k r< 1 ресурсоемкость считается низкой.

Nastaviteľnosť. Tento ukazovateľ charakterizuje, ako silne je proces regulovaný. Číselná hodnota je určená koeficientom upraviteľnosti k reg

kde D je množstvo dostupnej regulačnej dokumentácie,

Kep -- počet inštancií v jednom diagrame

Nastaviteľnosť sa rovná

Pri k reg< 1 регулируемость считается низкой.

Parametre a hodnoty kvantitatívnych ukazovateľov sú uvedené v tabuľke. 7.

Tabuľka 7. Kvantitatívne ukazovatele

Pre všeobecné posúdenie analyzovaného procesu vypočítajte súčet vypočítaných ukazovateľov

K = k sl + k pr + k kon + k r + k reg

Súčet ukazovateľov sa rovná

K = 0,1875 + 0,25 + 0,9375 + 0,273 + 0,937 = 2,585

Vypočítaná hodnota spĺňa podmienku K > 1. Keď K > 2,86, proces sa považuje za zjavne neefektívny. O 1< K < 2,86 процесс частично эффективен.

Etapa abstrakcie pri štúdiu určitých fyzikálnych javov alebo technických objektov pozostáva z identifikácie ich najpodstatnejších vlastností a znakov, prezentovania týchto vlastností a znakov v takej zjednodušenej forme, ktorá je potrebná pre následné teoretické a experimentálne skúmanie. Takáto zjednodušená reprezentácia reálneho predmetu alebo javu sa nazýva Model.

Pri používaní modelov sa zámerne opúšťajú niektoré údaje a vlastnosti, ktoré sú súčasťou skutočného objektu, aby sa ľahko získalo riešenie problému, ak tieto zjednodušenia majú len zanedbateľný vplyv na výsledky.

V závislosti od účelu výskumu možno pre to isté technické zariadenie použiť rôzne modely: fyzikálne, matematické, simulačné.

Model komplexného systému môže byť reprezentovaný ako bloková štruktúra, to znamená ako spojenie odkazov, z ktorých každý plní špecifickú technickú funkciu ( funkčný diagram ). Ako príklad môžeme uvažovať zovšeobecnený model prenosovej sústavy znázornený na obrázku 1.2.


Obrázok 1.2 – Zovšeobecnený model systému prenosu informácií

Vysielačom sa tu rozumie zariadenie, ktoré konvertuje správu zo zdroja A na signály S, ktoré najlepšie zodpovedajú charakteristikám daného kanála. Operácie vykonávané vysielačom môžu zahŕňať úpravu primárneho signálu, moduláciu, kódovanie, kompresiu dát atď. Prijímač spracováva signály X(t) = S(t) + x(t) na výstupe kanála (berúc do úvahy vplyv aditívneho a multiplikatívneho šumu x), aby čo najlepšie reprodukoval (obnovil) prenášanú správu A na prijímací koniec. Kanál (v užšom zmysle) je médium používané na prenos signálov z vysielača do prijímača.

Ďalším príkladom modelu zložitého systému je fázová slučka (PLL), používaná na stabilizáciu medzifrekvencie (IF) v rádiových prijímačoch (obrázok 1.3).





Obrázok 1.3 – Model systému PLL

Systém je navrhnutý tak, aby stabilizoval menič f f = f c - f g príslušnou zmenou frekvencie laditeľného oscilátora (heterodyn) f g pri zmene frekvencie signálu f s. Frekvencia f g sa bude meniť pomocou regulovaného prvku úmerne k výstupnému napätiu fázového diskriminátora v závislosti od fázového rozdielu výstupnej frekvencie f fc a referenčné frekvencie oscilátora f 0 .

Tieto modely umožňujú získať kvalitatívny popis procesov, zdôrazniť vlastnosti fungovania a výkonnosti systému ako celku a formulovať ciele výskumu. Ale pre technického špecialistu tieto údaje zvyčajne nestačia. Aby bolo možné urobiť informované rozhodnutie, je potrebné presne zistiť (najlepšie na obrázkoch a grafoch), ako dobre systém alebo zariadenie funguje, identifikovať kvantitatívne ukazovatele na hodnotenie účinnosti a porovnať navrhované technické riešenia s existujúcimi analógmi.

Pre teoretický výskum, získavanie nielen kvalitatívnych, ale aj kvantitatívnych ukazovateľov a charakteristík, je potrebné vykonať matematický popis systému, to znamená vytvoriť jeho matematický model.

Matematické modely môžu byť reprezentované rôznymi matematickými prostriedkami: grafmi, maticami, diferenciálnymi alebo diferenčnými rovnicami, prenosovými funkciami, grafickým spojením elementárnych dynamických väzieb alebo prvkov, pravdepodobnostnými charakteristikami atď.

Prvou hlavnou otázkou, ktorá vyvstáva pri kvantitatívnej analýze a výpočte elektronických zariadení, je teda zostavenie matematického modelu, ktorý popisuje zmeny stavu systému v čase, s požadovaným stupňom aproximácie.

Grafické znázornenie sústavy vo forme spojenia rôznych väzieb, kde je každá väzba spojená s matematickou operáciou (diferenciálna rovnica, prenosová funkcia, komplexný koeficient prenosu), je tzv. Bloková schéma . Hlavnú úlohu v tomto prípade nehrá fyzická štruktúra väzby, ale povaha spojenia medzi vstupnými a výstupnými premennými. Rôzne systémy tak môžu byť dynamicky ekvivalentné a po nahradení funkčného diagramu štruktúrnym je možné aplikovať všeobecné metódy systémovej analýzy bez ohľadu na rozsah aplikácie, fyzickú implementáciu a princíp fungovania skúmaného systému.

Na matematický model sú kladené protichodné požiadavky: na jednej strane musí čo najúplnejšie odrážať vlastnosti originálu a na druhej strane musí byť čo najjednoduchší, aby nekomplikoval štúdium. Presne povedané, každý technický systém (alebo zariadenie) je nelineárny a nestacionárny, obsahuje sústredené aj rozložené parametre. Je zrejmé, že presný matematický popis takýchto systémov je veľmi náročný a nie je spojený s praktickou nevyhnutnosťou. Úspech systémovej analýzy závisí od toho, ako správne je zvolený stupeň idealizácie alebo zjednodušenia pri výbere ich matematického modelu.

Napríklad akýkoľvek aktívny odpor ( R) môže závisieť od teploty a mať reaktívne vlastnosti pri vysokých frekvenciách. Pri vysokých prúdoch a prevádzkových teplotách sa jeho charakteristiky stávajú výrazne nelineárne. Zároveň pri normálnych teplotách, nízkych frekvenciách, v režime malého signálu možno tieto vlastnosti ignorovať a odpor možno považovať za lineárny prvok bez zotrvačnosti.

V mnohých prípadoch s obmedzeným rozsahom zmien parametrov je teda možné výrazne zjednodušiť model, zanedbať nelineárnosť charakteristík a nestacionárnosť hodnôt parametrov skúmaného zariadenia, čo umožní napr. napríklad jeho analýza pomocou dobre vyvinutého matematického aparátu pre lineárne systémy s konštantnými parametrami.

Ako príklad je na obrázku 1.4 zobrazená bloková schéma (grafické znázornenie matematického modelu) systému PLL. Ak je frekvenčná nestabilita vstupného signálu malá, možno zanedbať nelinearitu charakteristík fázového diskriminátora a riadeného prvku. V tomto prípade môžu byť matematické modely funkčných prvkov znázornené na obrázku 1.3 reprezentované vo forme lineárnych väzieb opísaných zodpovedajúcimi prenosovými funkciami.



Obrázok 1.4 – Bloková schéma (grafické znázornenie matematického modelu) systému PLL

Navrhovanie elektronických obvodov pomocou analytických a optimalizačných programov na počítači, ako je uvedené vyššie, má množstvo výhod oproti tradičnému spôsobu navrhovania „ručne“ s následnou úpravou na doske. Po prvé, pomocou programov počítačovej analýzy je oveľa jednoduchšie pozorovať vplyv meniacich sa parametrov obvodu ako pomocou experimentálnych štúdií. Po druhé, je možné analyzovať kritické prevádzkové režimy obvodu bez fyzického zničenia jeho komponentov. Po tretie, analytické programy umožňujú vyhodnotiť činnosť obvodu pri najhoršej kombinácii parametrov, čo je ťažké a nie vždy je možné experimentálne vykonať. Po štvrté, programy umožňujú vykonávať merania na modeli elektronického obvodu, ktoré je ťažké experimentálne vykonať v laboratóriu.

Využitie počítača nevylučuje experimentálny výskum (a zahŕňa aj následné testovanie na prototype), no dáva do rúk konštruktéra mocný nástroj, ktorý dokáže výrazne skrátiť čas strávený dizajnom a znížiť náklady na vývoj. Počítač má obzvlášť významný vplyv pri návrhu zložitých zariadení (napríklad integrovaných obvodov), kedy je potrebné brať do úvahy veľké množstvo faktorov ovplyvňujúcich činnosť obvodu a experimentálne prepracovanie je príliš nákladné a časovo náročné.

Napriek zjavným výhodám spôsobilo používanie počítačov veľké ťažkosti: je potrebné vyvinúť matematické modely komponentov elektronických obvodov a vytvoriť knižnicu ich parametrov, zlepšiť matematické metódy na analýzu rôznych prevádzkových režimov rôznych zariadení a systémov, vyvíjať vysokovýkonné počítačové systémy atď. Navyše sa ukázalo, že mnohé úlohy sú mimo kontroly počítačov. Pre väčšinu zariadení ich štruktúra a schéma zapojenia do značnej miery závisia od oblasti použitia a počiatočných konštrukčných údajov, čo spôsobuje veľké ťažkosti pri syntéze schém zapojenia pomocou počítača. V tomto prípade je počiatočná verzia obvodu zostavená inžinierom „ručne“, po ktorom nasleduje modelovanie a optimalizácia na počítači. Najväčšie úspechy v konštrukcii programov pre štrukturálnu syntézu a syntézu obvodových schém sú v oblasti navrhovania prispôsobovacích obvodov, analógových a digitálnych filtrov a zariadení na báze programovateľných logických matíc (PLM).

Pri vývoji matematického modelu je zložitý systém rozdelený na podsystémy a pre množstvo podsystémov je možné matematické modely zjednotiť a koncentrovať do príslušných knižníc. Pri štúdiu elektronických zariadení pomocou programov počítačového modelovania je teda schematický alebo blokový diagram grafickým znázornením komponentov, z ktorých každý je spojený s vybraným matematickým modelom.

Na štúdium schém zapojenia sa používajú modely typických nezávislých zdrojov, tranzistorov, pasívnych súčiastok, integrovaných obvodov a logických prvkov.

Na štúdium systémov definovaných štrukturálnymi diagramami je dôležité uviesť vzťah medzi vstupnými a výstupnými premennými. V tomto prípade je výstup akéhokoľvek konštrukčného komponentu reprezentovaný ako závislý zdroj. Typicky je tento vzťah špecifikovaný buď polynomickou funkciou alebo frakčnou racionálnou prenosovou funkciou pomocou Laplaceovho operátora. Pri zohľadnení zvolených funkčných koeficientov je možné získať modely takých konštrukčných prvkov, ako sú sčítačka, odčítačka, násobič, integrátor, diferenciátor, filter, zosilňovač a iné.

Moderné počítačové modelovacie programy obsahujú desiatky typov knižníc rôznych modelov a každá knižnica obsahuje desiatky a stovky modelov moderných tranzistorov a mikroobvodov vyrábaných poprednými výrobcami. Tieto knižnice často tvoria väčšinu softvéru. Zároveň je možné počas procesu modelovania rýchlo korigovať parametre existujúcich modelov alebo vytvárať nové.

Na vykonanie kvantitatívnej analýzy modelov použijeme nasledujúce ukazovatele:

1. Počet blokov na diagrame je N;

2. Úroveň rozkladu diagramu – L;

3. Zostatok diagramu – B;

4. Počet šípok spojených s blokom je A.

Tento súbor ukazovateľov platí pre každý diagram v modeli, potom pomocou koeficientov (vzorec 1, 2), pomocou ktorých možno určiť kvantitatívne charakteristiky modelu ako celku. Pre zvýšenie zrozumiteľnosti modelu je potrebné usilovať sa o to, aby počet blokov (N) v diagramoch nižších úrovní bol menší ako počet blokov v nadradených diagramoch, to znamená so zvýšením úrovne. rozkladu (L), koeficient rozkladu d klesá: d = N / L

Zníženie tohto koeficientu teda naznačuje, že pri rozklade modelu by sa funkcie mali zjednodušiť, a preto by sa mal znížiť počet blokov.

Diagramy musia byť vyvážené. To znamená, že počet šípok vstupujúcich a vychádzajúcich z bloku by mal byť rovnomerne rozdelený, to znamená, že počet šípok by sa nemal veľmi líšiť. Treba poznamenať, že toto odporúčanie sa nemusí dodržiavať pri procesoch, ktoré zahŕňajú získanie hotového výrobku z veľkého počtu komponentov (výroba strojovej jednotky, výroba potravinárskeho výrobku atď.). Bilančný koeficient diagramu sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

Je žiaduce, aby bilančný koeficient bol pre diagram minimálny a v modeli konštantný

Okrem hodnotenia kvality diagramov v modeli a modelu samotného na základe koeficientov rovnováhy a rozkladu je možné analyzovať a optimalizovať opísané procesy. Fyzikálny význam bilančného koeficientu je určený počtom šípok pripojených k bloku a podľa toho ho možno interpretovať ako hodnotiaci koeficient pre množstvo spracovaných a prijatých informácií. Na grafoch závislosti bilančného koeficientu od úrovne rozkladu teda existujúce vrcholy relatívne k priemernej hodnote ukazujú preťaženie a nevyťaženie subsystémov informačného systému v podniku, keďže rôzne stupne rozkladu popisujú aktivity rôznych subsystémy. V súlade s tým, ak sú v grafoch vrcholy, potom je možné urobiť niekoľko odporúčaní na optimalizáciu opísaných procesov automatizovaných informačným systémom.

Analýza kontextového diagramu „A-0 Informačný systém organizácie výstavby“

Počet blokov: 1

Úroveň rozkladu grafu: 3

Faktor rovnováhy: 3

Počet šípok spojených s blokom: 11

Analýza detailov procesu „Modul A2 „Dodávatelia“

Počet blokov: 4

Analýza detailov procesu „Modul A3 „Objekty“

Počet blokov: 3

Úroveň rozkladu grafu: 2

Faktor vyváženia: 5,75

Analýza detailu procesu „Modul A1 „Pracovníci“

Počet blokov: 3

Úroveň rozkladu grafu: 2

Faktor vyváženia: 5,75

Analýza detailov procesu „A 4.1 Modul „Správy“

Počet blokov: 3

Úroveň rozkladu grafu: 2

Faktor vyváženia: 5,75

Analýza detailov procesu „A 5 Modul „Dodávatelia“

Počet blokov: 3

Úroveň rozkladu grafu: 2

Faktor vyváženia: 5,75

Koeficient rovnováhy na podradených úrovniach rozkladu pre podradené úrovne procesu Informačný systém skladu naznačuje, že diagram je vyvážený. Pretože bilančný koeficient sa nerovná nule, potom je možné vykonať ďalšiu dekompozíciu niektorých úrovní, po ktorej je možné analyzovať názvy aktivít tohto modelu.

Pri kvantitatívnej analýze modelu bol zostrojený graf koeficientu rozkladu, v ktorom vidíme, že so zvyšujúcou sa úrovňou rozkladu rozkladový koeficient klesá. Zníženie tohto koeficientu teda naznačuje, že ako sa model rozkladá, funkcie sa zjednodušujú, a preto sa počet blokov znižuje. Graf koeficientu rozkladu je znázornený na obrázku 10.

Obrázok 10 – Graf koeficientu rozkladu

Na grafe závislosti bilančného koeficientu od úrovne rozkladu existujúce vrcholy vo vzťahu k priemernej hodnote naznačujú preťaženosť subsystémov informačného systému podniku, bilančný koeficient pre diagram je maximálny. Graf bilančného koeficientu je znázornený na obrázku 11.

Obrázok 11 - Graf bilančného koeficientu

Kvantitatívna (matematická a štatistická) analýza- súbor postupov, metód na opis a transformáciu výskumných údajov na základe využitia matematického a statického aparátu.

Kvantitatívna analýza znamená schopnosť zaobchádzať s výsledkami ako s číslami - použitie výpočtových metód.

Rozhodovanie o kvantitatívna analýza, môžeme sa okamžite obrátiť na pomoc parametrickej štatistiky alebo najskôr vykonať primárne a sekundárne spracovanie dát.

Vo fáze primárneho spracovania sa rozhoduje dve hlavné úlohy: predstaviť získané údaje vo vizuálnej forme vhodnej na predbežnú kvalitatívnu analýzu vo forme usporiadaných sérií, tabuliek a histogramov A pripraviťúdaje pre aplikáciu špecifických metód sekundárne spracovanie.

Aranžovanie(usporiadanie čísel v zostupnom alebo vzostupnom poradí) umožňuje zvýrazniť maximálnu a minimálnu kvantitatívnu hodnotu výsledkov, vyhodnotiť, ktoré výsledky sa vyskytujú obzvlášť často atď. Súbor ukazovateľov rôznych psychodiagnostických metód získaných pre skupinu je prezentovaný vo forme tabuľky, ktorej riadky obsahujú údaje o vyšetrení jedného subjektu a stĺpce obsahujú rozdelenie hodnôt jedného ukazovateľa vo vzorke. . stĺpcový graf je frekvenčné rozdelenie výsledkov v rámci rozsahu hodnôt.

Na javisku sekundárne spracovanie Vypočítajú sa charakteristiky skúmaného subjektu. Analýza výsledkov sekundárne spracovanie nám umožňuje preferovať súbor kvantitatívnych charakteristík, ktoré budú najviac informatívne. Účel javiska sekundárne spracovanie pozostáva nielen pri získavaní informácií, ale tiež pri príprave údajov na prípadné posúdenie spoľahlivosti informácií. V druhom prípade sa obrátime na pomoc parametrická štatistika.

Typy metód matematicko-statickej analýzy:

Metódy deskriptívnej štatistiky sú zamerané na popis charakteristík skúmaného javu: distribúcia, komunikačné znaky atď.

Na stanovenie štatistickej významnosti údajov získaných z experimentov sa používajú metódy statickej inferencie.

Techniky transformácie údajov sa zameriavajú na transformáciu údajov s cieľom optimalizovať ich prezentáciu a analýzu.

Ku kvantitatívnym metódam analýzy a interpretácie (transformácie) údajov zahŕňajú nasledujúce:

Primárne spracovanie „surových“ odhadov aby sa vytvorila možnosť použitia neparametrickej štatistiky, vykonáva sa pomocou dvoch metód: klasifikácia(rozdelenie objektov do tried podľa nejakého kritéria) a systematizácia(usporiadanie objektov v rámci tried, tried medzi sebou a množín tried s inými množinami tried).

Kliknutím na tlačidlo „Stiahnuť archív“ si stiahnete potrebný súbor úplne zadarmo.
Pred stiahnutím tohto súboru si premyslite tie dobré eseje, testy, semestrálne práce, dizertačné práce, články a iné dokumenty, ktoré sú nevyžiadané vo vašom počítači. Toto je vaša práca, mala by sa podieľať na rozvoji spoločnosti a prospievať ľuďom. Nájdite tieto diela a odošlite ich do databázy znalostí.
Budeme vám veľmi vďační my a všetci študenti, absolventi, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu.

Ak chcete stiahnuť archív s dokumentom, zadajte päťmiestne číslo do poľa nižšie a kliknite na tlačidlo „Stiahnuť archív“

Podobné dokumenty

    Ciele, funkcie a štruktúra pobočky univerzity. Hodnotenie toku informácií a modelovanie UML. Analýza štruktúry informačného systému a navigačného systému. Návrh databázy, fyzická implementácia a testovanie informačného systému.

    práca, pridané 21.01.2012

    Návrh modelu informačného systému "Hotel" v štandarde IDEF0. Vývoj diagramu toku údajov navrhnutého na opis toku dokumentov a spracovania informácií. Vytvorenie diagramu rozkladu v notácii IDEF3.

    kurzová práca, pridané 14.12.2012

    Analýza podnikovej štruktúry a riadenia. Funkcie, druhy činností, organizačné a informačné modely podniku, hodnotenie úrovne automatizácie. Perspektívy rozvoja systémov automatizovaného spracovania a riadenia informácií v podniku.

    správa z praxe, pridaná 9.10.2012

    Vytvorenie automatizovaného systému evidencie zákaziek a ich implementácia v stavebnej firme na rekonštrukciu bytov. Všeobecné požiadavky na informačný systém. Návrh štruktúry databázy. Vytvorenie ER diagramu. Implementácia informačného systému.

    kurzová práca, pridané 24.03.2014

    Vývoj koncepčného modelu systému spracovania informácií pre uzol na prepínanie správ. Konštrukcia štrukturálnych a funkčných blokových schém systému. Programovanie modelu v jazyku GPSS/PC. Analýza ekonomickej efektívnosti výsledkov modelovania.

    kurzová práca, pridané 03.04.2015

    Vývoj softvéru na zadávanie, ukladanie, úpravu a vyhľadávanie informácií o materiáloch, klientoch, zákazkách, účtovanie nákladov a výnosov stavebnej firmy. Štúdium predmetu; vytvorenie diagramu toku údajov a štruktúry databázy.

    kurzová práca, pridané 21.09.2015

    Popis prevádzkových funkcií obchodu. Návrh systému: informačné modelovanie a diagram toku údajov. Modelovanie a softvérová implementácia informačného systému. Dizajn používateľského rozhrania.

    kurzová práca, pridané 18.02.2013