Розробка методу структурного функціонально-вартісного моделювання складної ієрархічної системи

Autor: Korobchynskyi, Maksym, Slonov, Mykhailo, Tsybulskyi, Serhii, Dereko, Vladyslav, Maryliv, Oleksandr
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1, № 4 (103) (2020): Mathematics and Cybernetics-applied aspects; 11-22
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 1, № 4 (103) (2020): Математика и кибернетика-прикладные аспекты; 11-22
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 1, № 4 (103) (2020): Математика та кібернетика-прикладні аспекти; 11-22
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: A method has been proposed for the structural functional-cost modeling of a complex hierarchical system. The initial data for carrying out calculations directly based on the functional-cost model have been determined. We have proposed and substantiated the cost description of a complex system and its components by using analytical approximating dependences. An example of the functional-cost algorithm has been given that employs a Lagrange multiplier method for complex systems with a serial combination of its separate parts. The solution to the example is the distribution among the desired probabilities of the effective operation of individual parts in terms of the minimum cost. Deriving such distribution does not require absolute values of the cost of both parts and the entire system. The issues addressed in the cost rationalization include the following: ensuring the predefined level of the functional perfection of a system at its minimum cost; determining the minimum required level of functional excellence in a single link at the known levels of functional excellence of the system and all other links except the one under investigation; determining the required number of parallel operating links for the same purpose; clarification of the required level of the functional perfection of links (information sensors, information processing links, communication channels) that have parallel communication; the structural improvement of a complex system by selecting a link within the system for which the improvement of functional perfection can be realized at minimum cost. We have proposed rules for the structural rationalization of a complex system. The first of them is the rule of the rational structural structure of a complex system. That makes it possible to receive a sufficient benefit from the complex system at minimum cost. The second rule is the expediency of complicating a complex system. According to it, complicating a complex system is advisable only if it improves the functional perfection of the entire complex system. The third rule, a rule of the proper structure, shows that there are no unnecessary links in the complex system, that is, those links that do not perform any activities that are not functionally required by a given system
Предлагается метод структурного функционально-стоимостного моделирования сложной иерархической системы. Определены исходные данные для проведения расчётов по непосредственно функционально-стоимостной модели. Предложено и обосновано стоимостное описание сложной системы и её составляющих с помощью аналитических аппроксимирующих зависимостей. Пример функционально-стоимостного алгоритма с использованием метода множителей Лагранжа приведен для сложной системы с последовательным соединением отдельных её составляющих. Решением примера есть распределение между желаемыми вероятностями эффективного функционирования отдельных частей с точки зрения минимальной стоимости. Получение такого распределения не нуждается в абсолютных значениях стоимости как частей, так и всей системы. К вопросам, которые решаются при стоимостной реализации, относятся такие: обеспечение заданного уровня функционального совершенства системы при ее минимальной стоимости; определение минимально необходимого уровня функционального совершенства одной цепи при известных уровнях функционального совершенства системы и всех остальных цепей кроме той, которая исследуется; определение необходимого количества параллельно действующих цепей одинакового предназначения; определение необходимого уровня функционального совершенства цепей (датчиков информации, цепей обработки информации, каналов связи), которые имеют параллельные соединения; структурное совершенствование сложной системы за счет выбора цепи системы, для которой увеличение функционального совершенства может выполняться с минимальной стоимостью. Предложены правила структурной рационализации сложной системы. Первым из них является правило рациональной структурной архитектуры сложной системы. Оно позволяет получать достаточную пользу от сложной системы при минимальных издержках. Вторым является правило целесообразности усложнения сложной системы. В соответствии с ним, усложнение сложной системы целесообразно только в случае, когда при этом вырастает функциональное совершенство всей сложной системы. Третье правило – правило правильного строения – показывает, что в сложной системе отсутствуют лишние цепи, то есть такие цепи, которые не выполняют функционально необходимые для этой системы действия
Запропонований метод структурного функціонально-вартісного моделювання складної ієрархічної системи. Визначені вихідні дані для проведення розрахунків за безпосередньо функціонально-вартісною моделлю. Запропонований та обґрунтований вартісний опис складної системи та її складових за допомогою аналітичних апроксимуючих залежностей. Приклад функціонально-вартісного алгоритму із застосуванням методу множників Лагранжа наведений для складних систем з послідовним сполученням окремих її частин. Вирішенням прикладу є розподіл між бажаними ймовірностями ефективного функціонування окремих частин з точки зору мінімальної вартості. Отримання такого розподілу не потребує абсолютних значень вартості як частин, так і всієї системи. До питань, що вирішуються при вартісній раціоналізації, відносяться такі: забезпечення заданого рівня функціональної досконалості системи при її мінімальній вартості; визначення мінімально необхідного рівня функціональної досконалості однієї ланки при відомих рівнях функціональної досконалості системи та всіх інших ланок крім тої, що досліджується; визначення необхідної кількості паралельно діючих ланок однакового призначення; з’ясування необхідного рівня функціональної досконалості ланок (датчиків інформації, ланок обробки інформації, каналів зв’язку), що мають паралельне сполучення; структурне удосконалення складної системи за рахунок вибору ланки системи, для якої підвищення функціональної досконалості може здійснитися з мінімальною вартістю. Запропоновані правила структурної раціоналізації складної системи. Першим з них є правило раціональної структурної будови складної системи. Воно дозволяє отримати достатню користь від складної системи при мінімальних витратах. Другим є правило доцільності ускладнення складної системи. Згідно нього, ускладнення складної системи доцільне тільки у випадку, коли при цьому зростає функціональна досконалість всієї складної системи. Третє правило – правило правильної будови – показує, що у складній системі відсутні зайві ланки, тобто такі ланки, які не виконують функціонально необхідних для даної системи дій
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: