Інформаційні технології багатокритеріального експертного оцінювання альтернатив у соціальних системах

2

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕМАТИЧНИХ МАШИН І СИСТЕМ

Вдовиченко Ірина Никифорівна

УДК 681.03

Інформаційні технології багатокритеріального експертного оцінювання альтернатив у соціальних системах

05.13.06 - Інформаційні технології

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ - 2008

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Характерною рисою сучасного розвитку інформаційних технологій є безперервне якісне ускладнення сфер їхнього застосування. Розробка технологій автоматизації вирішення складних завдань, керування об'єктами й виробничими процесами дозволило розширити сфери застосування інформаційних технологій на моделювання соціальних систем, прогнозування основних показників динаміки соціальних процесів.

Одним з найважливіших сучасних завдань є порівняння й прогнозування показників соціального стану, наукове передбачення конкретних перспектив розвитку суспільства.

Останнім часом значною мірою зросла важливість задач, коли доводиться приймати компромісні рішення в процесі дослідження складних соціальних об'єктів. Це пояснюється зростанням динамізму навколишнього середовища та розвитком науки і техніки, що спричинив появу великої кількості альтернативних варіантів вибору. За цих умов для прийняття рішень все частіше використовуються процедури експертизи. Експертні методи є ефективним інструментом аналізу соціальних об'єктів, побудови прогнозів, визначення їх якості та цінності. Застосування експертних методів актуальне для оцінки багатьох процесів.

Загальновідомим є факт, що якість експертизи залежить від компетентності виконуючих її експертів. У відомих методах проведення експертизи передбачено, що експертна група вже задана. Недостатньо уваги було приділено питанню підбору експертів. Методика, що забезпечує правильність формування експертної групи, тільки розробляється. З вищезазначеного можна зробити висновок, що жоден з методів, що використовується, не може служити універсальним рішенням питання про вибір експертів. На даний час не існують моделі й алгоритми керування багатокритеріальним вибором експертів. Розробка такої методики, інформаційна її підтримка є досить актуальним завданням, адже від якості експертної групи залежить якість експертизи й правильність прийнятого на її підставі рішення.

Великий внесок у розробку теоретичних і прикладних питань формування різних моделей соціальної експертизи й теорії прийняття рішень внесли: С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич, О.І. Ларичев, Б.Г. Литвак, Б.Г. Миркин, А.І. Орлів, В. Парето, В.В. Подиновський, Д.А. Поспєлов, Т. Сааті, Г. Саймон, Г. Фішер, К. Дж. Єрроу. Але розглянута проблема розкрита лише частково, методики, що використовуються не вирішують завдання формування експертної групи. Існує нагальна необхідність у подальшій розробці проблеми, про що неодноразово писали різні автори. Ці факти зумовлюють актуальність дослідження проблеми побудови методики й інформаційних технологій багатокритеріального вибору для прийняття рішень за результатами соціальної експертизи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано в межах науково-дослідних робіт, що виконувалися в Інституті проблем математичних машин і систем Національної Академії Наук України відповідно до координаційного плану найважливіших науково-дослідних робіт із державної науково-технічної програми «Економічні проблеми побудови державності України», а саме: «Створення інтелектуальних інформаційних технологій, моделей, та мовних засобів для систем підтримки прийняття рішень» (2002 - 2006 рр.), шифр «Експерт», державний реєстраційний номер - 0102U002700. В результаті досліджень автором запропоновано вирішення завдання багатокритеріального вибору й оцінювання альтернатив в процесі вивчення складних соціальних об'єктів і розроблена інформаційно-аналітична система для проведення соціальної експертизи.

Дисертаційна робота пов'язана з науковою роботою, що проводиться в Кременчуцькому університеті економіки, інформаційних технологій і управління за темою "Розробка і дослідження моделей і алгоритмів інтелектуальної підтримки прийняття рішень в умовах неповної визначеності", державний реєстраційний номер - 0106U000059, терміни виконання: 01.01.06 - 01.01.09.

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка теоретичних і методологічних засад створення й застосування інформаційної технології комбінованого багатокритеріального експертного оцінювання альтернатив для формування експертної групи з метою підвищення ефективності соціальної експертизи, а також створення комплексної технології проведення соціальної експертизи й обробки її результатів.

Поставлена мета передбачає вирішення таких завдань:

· дослідити ефективність існуючих методів і моделей експертного опитування й багатокритеріального вибору;

· побудувати модель й алгоритми комбінованого методу для багатокритеріального експертного вибору й аналізу;

· розробити інформаційну технологію для багатокритеріального експертного вибору альтернатив для соціальних досліджень;

· створити інформаційно-аналітичну систему для комплексної технології проведення соціальної експертизи й аналізу її результатів;

· випробувати й оцінити ефективність технологій на конкретному прикладі.

Об'єктом дослідження є технології проведення соціальної експертизи.

Предметом дослідження є інформаційні технології експертного оцінювання альтернатив для формування експертної групи.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використана теорія системного аналізу; теорія багатокритеріальної оптимізації; теорія прийняття рішень; методи кореляційно-регресійного аналізу; методи експертних оцінок; методи математичної статистики; евристичні методи.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертації подане нове рішення наукової задачі багатокритеріального вибору альтернатив для формування експертної групи для соціальних досліджень. У задачі багатокритеріального вибору, що вирішується в даній роботі, використовується комбінація експертних, статистичних, евристичних, психологічних оцінок. У такому аспекті завдання вибору з кінцевої вихідної множини альтернатив у науковій літературі практично не розглядалося. Тому основні результати роботи є оригінальними.

Серед них виділимо такі:

· вирішено актуальне наукове завдання розробки моделей, алгоритмів й інформаційної технології для соціальної експертизи;

· вперше розроблена й перевірена комбінована методика багатокритеріального експертного оцінювання альтернатив для формування експертної групи, що поєднує 30 базових методів (експертних і статистичних), 6 основних методик, 3 психологічних тести;

· вперше розроблена математична модель комбінованої методики багатокритеріального оцінювання альтернатив для формування експертної групи для соціальних досліджень;

· запропоновано й обґрунтовано нове рішення науково-практичного завдання побудови інформаційної моделі формування експертної групи;

· запропонована й реалізована комплексна інформаційна технологія для збору експертної інформації, аналізу й обробки результатів експертизи; удосконалені методи одержання експертних даних.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблена методика і інформаційна технологія вирішує завдання підвищення ефективності соціальної експертизи, прискорює процес прийняття рішень за рахунок оптимального формування експертної групи й об'єктивного оцінювання результатів експертизи. Створено дві інформаційно-аналітичні системи: ФОРЕГ (ФОРмування Експертної Групи) і "Тестування експертів" для реалізації розроблених методики й технології. Використання створеного математичного й програмного забезпечення дозволяє істотно зменшити витрати ручної праці, скоротити час введення результатів експертного опитування в БД, підвищити точність одержаних оцінок, скоротити терміни аналізу даних, одержати науково-обґрунтовані висновки.

Практичне значення результатів підтверджується їх впровадженням, використанням для вирішення низки прикладних задач.

Результати дисертаційної роботи використані на металургійному комбінаті ВАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг" як наукові й методичні основи при формуванні банку даних конкурентоспроможності науково-технічного персоналу, нових технологій розвитку персоналу, наукових нововведень для забезпечення ефективності експертного аналізу при ухваленні рішення щодо доцільності їхньої підтримки з метою своєчасного практичного запровадження на підприємстві (Акт впровадження від 24 вересня 2007 р.).

Розроблені в дисертаційному дослідженні методика й інформаційна технологія використовуються в навчальному процесі студентів спеціальності "Гнучкі комп'ютеризовані системи і робототехніка" при вивченні дисципліни "Людино-машинні системи" на кафедрі технічної кібернетики Криворізького інституту Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління (Акт запровадження від 26 червня 2006 р.), також спеціальності "Автоматизоване керування електроприводом" в процесі вивчення дисципліни "Моделювання електромеханічних систем" і спеціальності "Автоматичне керування технологічними процесами й виробництвом" при вивченні дисципліни "Інформаційні технології науково-дослідної діяльності" на кафедрі комп'ютерних систем автоматизованого керування електропроводом Національної металургійної академії України (Акт впровадження від 4 липня 2006 р.).

Розроблені методи й програми використані Криворізькою лабораторією "Науково-дослідного і дослідно-конструкторського інституту автоматизації чорної металургії" в практиці розробки телемеханічних систем дистанційного керування вибуховими роботами на кар'єрах за допомогою дротових і радіоканалів зв'язку з метою визначення найвагоміших показників якості технічних рішень (Акт запровадження від 10 вересня 2006 р.).

На основі розробленої в дисертації інформаційної технології комбінованого багатокритеріального експертного вибору була сформована експертна група. Розроблені методика, моделі, алгоритми й інформаційна технологія були використані для проведення соціолого-експертного дослідження стану питання впровадження Болонської конвенції в Україні. Дослідження проводилося на базі вузів і відділу освіти Дніпропетровської області. За результатами експертизи за допомогою створеного програмного забезпечення, зроблений аналіз стану питання впровадження Болонської конвенції в Україні.

Результати дисертаційної роботи можуть бути використані для вирішення задач вибору альтернатив у складних соціальних і технічних системах. Методичне, математичне і програмне забезпечення дозволяють застосовувати їх для комплексного цільового використання в різних сферах діяльності.

Особистий внесок здобувача. Основні теоретичні та практичні результати дисертації, висновки, рекомендації, програми, які викладені в дисертаційній роботі й виносяться на захист, одержані та розроблені автором самостійно. Вони представлені в спеціалізованих національних і міжнародних виданнях, на міжнародних і національних конференціях і семінарах. У роботах, опублікованих у співавторстві, особистий внесок здобувача полягає в наступному: у [2] виконано аналіз тенденцій розвитку експертних технологій для дослідження складних соціальних систем; у [5] розроблена технологія застосування експертних методів в соціологічних дослідженнях.

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні положення дисертаційної роботи й практичні результати дослідження доповідалися й обговорювалися на Міжнародній науково-практичній конференції "Інформаційні технології і інформаційна безпека в науці, техніці і освіті" «Інфотекс-2002» (м. Севастополь, 2002 р.), III Всеукраїнській конференції “Сучасні технології в науці і освіті” (м. Кривий Ріг, 2003 р.), ІV Всеукраїнській конференції "Теорія і методика навчання математики, фізики, інформатики" (м. Кривий Ріг, 2004 р.), Міжнародній науково-практичній конференції "Інформаційні технології і інформаційна безпека в науці, техніці і освіті" «Інфотекс-2004» (м. Севастополь, 2004 р.), IX Міжнародній науково-практичній конференції "Наука та освіта-2006" (м. Дніпропетровськ, 2006 р.), VI Всеукраїнській конференції "Теорія і методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій школі" (м. Кривий Ріг, 2006 р.), II Науково-технічній конференції з міжнародною участю "Матеріали електронної техніки і сучасні інформаційні технології" (МЕТІТ-2) (м. Кременчук, 2006 р.), II Міжнародній науково-практичній конференції "Інформаційні технології в наукових дослідженнях і учбовому процесі" (м. Луганськ, 2006 р.), Науково-практичній конференції з міжнародною участю "Системи підтримки прийняття рішень. Теорія і практика" (м. Київ, 2007 р.), II Міжвузівській науково-технічній конференції молодих учених і студентів "Інформаційні технології в економічних і технічних системах" (ІТЕТС -2007) (м. Кременчук, 2007 р.) та ін.

Публікації. Основні наукові результати дисертаційної роботи викладено у 14 публікаціях. З них 10 статей надруковано у наукових фахових виданнях, рекомендованих ВАК України для спеціальності 05.13.06, 8 з яких одноосібні. Опубліковано 4 тези доповідей на наукових конференціях.

Страницы: 1, 2, 3