УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ Российский патент 2011 года по МПК G06Q10/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценивания выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) с целью объективной оценки выполнения работы в целом и по ее стадиям.

Заявителю не известно, чтобы такая техническая задача решалась. Это объясняется тем, что не используются методы теории информации, в частности оценки энтропии как критерия для определения реальности выполнения НИОКР с учетом времени и объемов финансирования.

Техническим результатом заявленного решения является выбор «оптимального» (рационального) варианта НИОКР. При этом должны учитываться такие важные показатели как время выполнения НИОКР и затраты на их проведения.

Выбор «неоптимального» варианта НИОКР может привести к срыву исполнения технического задания, производству некачественной продукции и, следовательно, к значительным материальным потерям.

Полученные результаты являются исходными позициями для лиц принимающих решения (ЛПР) - Заказчика и Исполнителя при согласовании условий выполнения НИОКР (Технического задания и Договора), а также для контроля выполнения работы на всех ее стадиях.

Осуществить оценку выполнения НИОКР можно следующим образом. Определяется величина энтропии H_i выполнения НИОКР относительно i-го параметра:

i=1,…, n; j=1, …, к,

где p_ij - вероятность реализуемости i-го параметра в процессе выполнения НИОКР по мнению j-го эксперта (эти величины назначаются (задаются) экспертами в условиях заранее установленных времени выполнения НИОКР и затрат на ее выполнение);

b_j - коэффициент, учитывающий квалификацию (компетентность) j-го эксперта;

к - число экспертов;

n - количество параметров, реализуемых в НИОКР.

Далее определяется усредненная величина энтропии выполнения НИОКР относительно i-го параметра по следующей формуле:

Определяется величина энтропии H_iΣ влияния i-го параметра на выполнение НИОКР по следующей зависимости:

i=1,…, n; j=1, …, к,

где - вероятность влияния i-го параметра на выполнение НИОКР по мнению j-го эксперта (эти величины задают эксперты, которые учитывают заранее установленные время выполнения НИОКР и затраты на ее проведение).

В дальнейшем оценивается усредненная величина энтропии влияния i-го параметра на выполнение НИОКР:

i=1, …, n

В заключение определяется величина H_Σ энтропии выполнения НИОКР по формуле:

i=1,…, n

Выходными величинами будут являться значения и H_Σ. Значения характеризуют неопределенность выполнения НИОКР относительно i-го параметра и может быть использована Заказчиками и Исполнителями НИОКР.

Величина H_Σ позволяет выбрать «оптимальный» (рациональный) вариант выполнения НИОКР в плане объема финансирования, сроков проведения и количества реализуемых параметров.

Для иллюстрации рассмотрим конкретный пример для случая, когда n=5, а к=4. В таблице 1 приведены значения p_ij, в таблице 2 - величины , а в таблице 3 - значения b_j.

В соответствии с формулой (1) будем иметь:

H₁=0,497; H₂=0,316; H₃=0,508; H₄=0,867; H₅=0,730

Проведя усреднение по формуле (2), получим:

Оценивания H_iΣ по формуле (3), будем иметь:

H_1Σ=0,606; H_2Σ=1,105; H_3Σ=0,532; H_4Σ=0,761; H_5Σ=0,532

Усредняя эти результаты по формуле (4), получим:

Используя формулу (5), окончательно вычисляем величину энтропии выполнения НИОКР:

Н_Σ=0,177

В дальнейшем, проводя аналогичные вычисления для других вариантов НИОКР (заданных условий выполнения НИОКР - параметров, сроков и объемов финансирования), необходимо сравнить значения Н_Σ и выбрать тот вариант, который соответствует минимальному значению этой величины энтропии.

Лицо, принимающее решение (ЛПР) с учетом полученных результатов расчетов, делает окончательный выбор варианта НИОКР как по параметрам будущей научно-технической продукции (изделия), так и по условиям ее выполнения.

Технический результат достигается тем, что устройство для оценки выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ содержит первую и вторую группы входных регистров, каждая из которых состоит из к×n элементов, третью группу входных регистров, состоящую из к элементов, первый и второй входные регистры, первую и вторую группы блоков логарифмирования, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую и вторую группы элементов задержки (ЭЗ), каждая из которых состоит из к×n элементов, первую и вторую группы инверторов, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую, вторую и третью группы блоков умножения, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую и вторую группы накопительных сумматоров, каждая из которых состоит из n элементов, накопительный сумматор, первую и вторую группы блоков деления, каждая из которых состоит из n элементов, блок деления, коммутатор, группу выходных регистров, состоящую из n элементов, выходной регистр, группу блоков индикации, состоящую из n элементов, блок индикации, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов (РИ), тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход РИ - со входами записи первой, второй и третьей групп входных регистров, первого и второго входных регистров, второй и третий выходы - со входам считывания соответственно первой и второй групп входных регистров, четвертый выход - со входами считывания третьей группы входных регистров, пятый выход - со входом считывания второго входного регистра, шестой выход - с управляющим входом коммутатора, седьмой выход - со входом считывания первого входного, регистра, восьмой и девятый выходы - со входами соответственно записи и считывания группы выходных регистров, десятый и одиннадцатый выходы - со входами соответственно записи и считывания выходного регистра, информационные входы первой группы входных регистров являются входом задания исходной информации, на которые поступают значения p_ij, характеризующие вероятности реализуемости i-го параметра в процессе выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по мнению j-го эксперта, информационные входы второй группы входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения , характеризующие вероятности влияния i-го параметра на выполнение НИОКР по мнению j-го эксперта, информационные входы третьей группы входных регистров являются входом задания исходной информации, на которые поступают значения b_j, характеризующие коэффициенты квалификации (компетентности) j-го эксперта, информационные входы первого и второго входных регистров являются входом задания исходной информации, на которые поступают соответственно значения n, характеризующие количество параметров, отрабатываемых в НИОКР, и величина к, характеризующая число экспертов, выходы первой и второй групп входных регистров соединены со входами соответственно первой и второй групп блоков логарифмирования, а также первой и второй групп ЭЗ, выходы первой и второй групп логарифмирования подключены к входам соответственно первой и второй групп инверторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первой и третьей групп блоков умножения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первой и второй групп ЭЗ, выходы с первого по к-ый элементов третьей группы входных регистров соединены с первыми входами соответственно с первого по n-ый элементов каждого из к вертикальных рядов второй группы блоков умножения, вторые входы которой подключены к выходам соответствующих элементов первой группы блоков умножения, выходы с первого по к-ый элементов каждого из n горизонтальных рядов второй и третьей групп блоков умножения соединены с первого по к-ый входами соответственно с первого по n-ый элементов первой и второй групп накопительных сумматоров, выходы которых подключены к входам делимого соответствующих элементов первой и второй групп блоков деления, входы делителя которых соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора, информационный вход которого подключен к выходу второго входного регистра, выходы первой группы блоков деления подключены к информационным входам соответствующих элементов группы выходных регистров, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов группы блоков индикации, выходы второй группы блоков деления подключены к соответствующим входам накопительного сумматора, выход которого соединен с входом делимого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу первого входного регистра, а выход - к информационному входу выходного регистра, выход которого соединен с входом блока индикации.

На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства для оценки выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (для ликвидации громоздкости связи между РИ и управляющими входами соответствующих блоков показаны не полностью, а обозначены путем нумерации входов и выходов). На фиг.3 изображен вариант исполнения накопительного сумматора.

На фиг.4 представлена циклограмма работы заявленного устройства(по оси ординат обозначены номера выходов РИ, а по оси абсцисс - число тактов), причем длительность различных вычислительных операций (сложение - один такт, умножение - восемь тактов, деление - шестнадцать тактов, логарифмирование - двадцать тактов) в верхней части фиг.4 (для возможности исполнения циклограммы принято к=4, n=5, хотя эти величины могут принимать произвольные значения).

Устройство для оценки выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (фиг.1 и 2) содержит первую 1 и вторую 2 группы входных регистров, каждая из которых состоит из к×n элементов, третью группу 3 входных регистров, состоящую из к элементов, первый 4 и второй 5 входные регистры, первую 6 и вторую 7 группы блоков логарифмирования, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую 8 и вторую 9 ЭЗ, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую 10 и вторую 11 группы инвесторов, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую 12, вторую 13 и третью 14 группы блоков умножения, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую 15 и вторую 16 группы накопительных сумматоров, каждая из которых состоит из n элементов, накопительный сумматор 17, первую 18 и вторую 19 группы блоков деления, каждая из которых состоит из n элементов, блок 20 деления, коммутатор 21, группу 22 выходных регистров, состоящую из n элементов, выходной регистр 23, группу 24 блоков индикации, блок 25 индикации, генератор 26 тактов импульсов и РИ 27.

Накопительный сумматор 15 или 16, или 17 (фиг.3) содержит (к-2) или (n-2) ЭЗ 28, (к-1) или (n-1) сумматоров, причем первый сумматор 29, все последующие (кроме последнего) сумматоры 30, а последний сумматор 31.

Устройство для оценки выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ функционирует следующим образом. На информационные входы каждого из элементов первой группы 1 входных регистров засылаются вероятности P_ij, реализуемости i-го параметра в процессе выполнения НИОКР по мнению j-го эксперта. На информационные входы каждого из элементов второй группы 2 входных регистров подаются вероятности влияния i-го параметра на выполнение НИОКР по мнению j-го эксперта. На информационные входы каждого из элементов третьей группы 3 входных регистров направляются значения b_j коэффициента, учитывающего квалификацию (компетентность) j-го эксперта. На информационные входы первого 4 и второго 5 входных регистров засылаются соответственно количество n параметров, реализуемых в НИОКР, и число к экспертов. При этом управляющий сигнал на входы записи групп 1, 2 и 3 и регистров 4 и 5 подается с первого выхода РИ 27, темп работы которого задается генератором 26 тактовых импульсов.

По сигналам со второго и третьего выходов РИ 27 на входы считывания каждого из элементов соответственно первой 1 и второй 2 групп входных регистров величины p_ij и засылаются на входы соответствующих элементов первой 6 и второй 7 групп логарифмирования соответственно и на входы соответствующих элементов первой 8 и второй 9 групп ЭЗ соответственно. С выходов групп 6 и 7 значения lnp_ij и поступают на входы каждого из соответствующих элементов первой 10 и второй 11 групп инверторов соответственно.

Инверторы необходимы для того, чтобы ликвидировать минус после логарифмирования вероятностей, которые меньше единицы.

С выходов групп 10 и 11 величины - lnp_ij и - подаются на первые входы каждого из соответствующих элементов первой 12 и третьей 14 групп блоков умножения соответственно, на вторые входы которых направляются значения p_ij и с выходов первой 8 и второй 9 ЭЗ соответственно. С выходов первой группы 12 блоков умножения величины - p_ij(lnp_ij) засылаются на вторые входы каждого из соответствующих элементов второй группы 13 блоков умножения, на первые входы которых по сигналу четвертого выхода РИ 27 на входы считывания каждого из элементов третьей группы 3 входных регистров подаются значения b_i. Причем величина b₁ засылается на все n элементов первого вертикального ряда, b₂ - на все n элементов второго вертикального ряда и т.д. Значения b_к. направляются на первые входы всех n элементов к-го вертикального ряда.

С выходов второй группы 13 блоков умножения величины - p_ij(lnp_ij)b_j засылаются на входы первой группы 15 накопительных сумматоров. Причем эти величины с выходов с первого по к-ый горизонтальных рядов группы 15 подаются на входы с первого по к-ый соответственно с первого по n-ый элементов первой группы 15 накопительных сумматоров. Благодаря этому с выхода каждого элемента группы 16 величины H_i, определяемые по формуле (1), направляются на входы делимого соответствующих элементов первой группы 18 блоков деления, на входы делителя которых с первого выхода коммутатора 21 подается значение числа экспертов к. Величина к направляется на информационный вход коммутатора 21 по сигналу с четвертого выхода РИ 27 на вход считывания второго входного регистра 5. Сигнал на управляющий вход коммутатора 21 засылается с шестого выхода РИ 27.

С выходов каждого элемента группы 18 значения определенные по формуле (2), подаются на информационные входы соответствующих элементов группы 22 выходных регистров, на входы записи которых управляющий сигнал подается с восьмого выхода РИ 27.

По сигналу с девятого выхода РИ27 на входы считывания группы 22 выходных регистров величины с выхода каждого элемента этой группы засылаются на входы соответствующих элементов группы 24 блоков индикации для наглядного отображения.

Накопительный сумматор 15 или 16, или 17 (фиг.3) работает следующим образом. Величины, подлежащие суммированию, поступают с выходов блоков 13 или 14, или 19. Причем первые два значения этих величин подаются соответственно на первый и второй входы первого сумматора 29, а все последующие значения - на входы ЭЗ 28. С выходов всех сумматоров, кроме последнего 31, результаты суммирования направляются на первые входы последующих сумматоров, на вторые входы которых с выходов ЭЗ 28 засылаются величины, подлежащие суммированию. Последняя из этих величин с выхода последнего ЭЗ 28 подается на второй вход последнего сумматора 31. с выхода которого результат накопительного суммирования поступает на входы блоков 18 или 19, или 20.

С выходов третьей группы 14 блоков умножения (фиг.1, 2) величины - p_ijlnp_ij засылаются на входы второй группы 16 накопительных сумматоров. Причем эти величины с выходов с первого по к-ый горизонтальных рядов группы 16 подаются на входы с первого по к-ый соответственно с первого по n-ый элементов второй группы 16 накопительных сумматоров. Благодаря этому с выхода каждого элемента группы 16 величины H_iΣ, определяемые по формуле (3), направляются на входы делимого соответствующих элементов второй группы 19 блоков деления, на входы делителя которых со второго выхода коммутатора 21 подается значение к. Величина к направляется на информационный вход коммутатора 21 по сигналу с четвертого выхода РИ 27 на вход считывания второго выходного регистра 5. Сигнал на управляющий вход коммутатора 21 в данном случае не подается.

С выходов каждого элемента группы 19 значения определенные по формуле (4), подаются соответственно на входы с первого по n-ый накопительного сумматора 17, с выхода которого величина направляется на вход делимого блока 20 деления. По сигналу с седьмого выхода РИ 27 на вход считывания первого входного регистра 4 значение количества параметров n, реализуемых в НИОКР, засылается на вход делителя блока 20. С выхода этого блока величина H_Σ, вычисленная по формуле (5), подается на информационный вход выходного регистра 23, на вход записи которого управляющий сигнал направляется с десятого выхода РИ 27.

По сигналу с одиннадцатого выхода РИ 27 на вход считывания выходного регистра 23 величина H_Σ с его выхода направляется на вход блока 25 индикации для наглядного отображения. Порядок функционирования устройства представлен на циклограмме его работы (фиг.4).

Таким образом, технический результат заявляемого изобретения достигается не за счет математического аппарата, а при помощи технических средств (блоков и элементов), упомянутых в описании работы устройства. Описанное устройство позволяет осуществить выбор «оптимального» (рационального) варианта НИОКР с целью ликвидации срыва исполнения технического задания и значительных материальных затрат из-за производства некачественной (неконкурентной) продукции.

ЛПР представляются объективные оценки выполнения НИОКР широкого спектра значений параметров и условий выполнения работы, что устраняет субъективизм в этом вопросе.

Промышленная применимость изобретения обосновывается тем, что оно может быть использовано в разных областях (отраслях) производства при выборе рационального варианта НИОКР и оценке ее выполнения.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценивания выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), для их объективной оценки в целом и по стадиям процесса. Техническим результатом изобретения является выбор оптимального варианта НИОКР и сокращение времени на его выполнение. Устройство для оценки выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ содержит группы входных регистров, группы блоков логарифмирования, группы инверторов, группы элементов задержки, группы блоков умножения, группы накопительных сумматоров, накопительный сумматор, группы блоков деления, блок деления, коммутатор, группу выходных регистров, выходной регистр, группу блоков индикации, блок индикации, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов. 4 ил., 3 табл.

Устройство для оценки выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ содержит первую и вторую группы входных регистров, каждая из которых состоит из к×n элементов, третью группу входных регистров, состоящую из к элементов, первый и второй входные регистры, первую и вторую группы блоков логарифмирования, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую и вторую группы элементов задержки (ЭЗ), каждая из которых состоит из к×n элементов, первую и вторую группы инверторов, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую, вторую и третью группы умножения, каждая из которых состоит из к×n элементов, первую и вторую группы накопительных сумматоров, каждая из которых состоит из n элементов, накопительный сумматор, первую и вторую группы блоков деления, каждая из которых состоит из n элементов, блок деления, коммутатор, группу выходных регистров, состоящую из n элементов, выходной регистр, группу блоков индикации, состоящую из n элементов, блок индикации, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов (РИ), тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход РИ - со входами записи первой, второй и третьей групп входных регистров, первого и второго входных регистров, второй и третий выходы - со входами считывания соответственно первой и второй групп входных регистров, четвертый выход - со входами считывания третьей группы входных регистров, пятый выход - со входом считывания второго входного регистра, шестой выход - с управляющим входом коммутатора, седьмой выход - со входом считывания первого входного регистра, восьмой и девятый выходы - со входами соответственно записи и считывания группы выходных регистров, десятый и одиннадцатый выходы - со входами соответственно записи и считывания выходного регистра, информационные входы первой группы входных регистров являются входом задания исходной информации, на которые поступают значения p_ij, характеризующие вероятности реализуемости i-го параметра в процессе выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по мнению j-го эксперта, информационные входы второй группы входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают значения , характеризующие вероятности влияния i-го параметра на выполнение НИОКР по мнению j-го эксперта, информационные входы третьей группы входных регистров являются входом задания исходной информации, на которые поступают значения b_j, характеризующие коэффициенты квалификации (компетентности) j-го эксперта, информационные входы первого и второго входных регистров являются входом задания исходной информации, на которые поступают соответственно значения n, характеризующие количество параметров, отрабатываемых в НИОКР, и величина к, характеризующая число экспертов, выходы первой и второй групп входных регистров соединены со входами соответственно первой и второй групп блоков логарифмирования, а также первой и второй групп ЭЗ, выходы первой и второй групп логарифмирования подключены к входам соответственно первой и второй групп инверторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первой и третьей групп блоков умножения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первой и второй групп ЭЗ, выходы с первого по к-й элементов третьей группы входных регистров соединены с первыми входами соответственно с первого по n-й элементов каждого из к вертикальных рядов второй группы блоков умножения, вторые входы которой подключены к выходам соответствующих элементов первой группы блоков умножения, выходы с первого по к-й элементов каждого из n горизонтальных рядов второй и третьей групп блоков умножения соединены с первого по к-й входами соответственно с первого по n-й элементов первой и второй групп накопительных сумматоров, выходы которых подключены к входам делимого соответствующих элементов первой и второй групп блоков деления, входы делителя которых соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора, информационный вход которого подключен к выходу второго входного регистра, выходы первой группы блоков деления подключены к информационным входам соответствующих элементов группы выходных регистров, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов группы блоков индикации, выходы второй группы блоков деления подключены к соответствующим входам накопительного сумматора, выход которого соединен с входом делимого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу первого входного регистра, а выход - к информационному входу выходного регистра, выход которого соединен с входом блока индикации.