ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

08-053-04

Наименование проекта

Анализ применимости иерархических и сетевых многокритериальных моделей для поддержки решения задачи выбора программного обеспечения

Назначение

Решение задач выбора программного обеспечения на практике

Рекомендуемая область применения

Вычислительная техника

Описание

Результат выполнения НИР.

Принятие решения о выборе приобретаемого программного средства (ПС) и его конфигурации значительно влияет на экономический эффект от последующей эксплуатации вычислительной техники. Процесс выбора конфигурации ПС включает выделение альтернативных вариантов, оценку их качества и выбор наилучшего варианта. Решения, принимаемые на этапе выбора, должны базиро­ваться на прогнозировании возможных изменений самого объекта и его окружения с учетом взаимодействия между ними. Одним из широко применяемых на практике методов является метод анализа иерархий (МАИ), разработанный Т. Саати. Принцип иерархизации, положенный в основу этого метода, предполагает последовательную декомпозицию множества целей с ростом степени детализации к нижним уровням. Построение иерархий хорошо согласуется с принципами системного подхода к анализу задачи и может оказать существенную помощь в процессе формирования и формапизации предпочтений лицу, принимающему решения (ЛПР).

Развитием МАИ является метод анализа сетей, который позволяет учитывать взаимное влияние элементов модели относительно выбранной цели. В методе анализа сетей не накладываются ограничения на виды зависимостей между элементами модели. Ключевым понятием в рамках данного метода является влияние, т.е. воздействие одного элемента на другой.

В методе анализа сетей выделяются две части. Первая - это выбор управляющих критериев с построением управляющих иерархий и сетей. Вторая - построение сетей взаимного влияния элементов и кластеров. Для каждого управляющего критерия строится своя сеть. В простых случаях может рассматриваться один управляющий критерий, например, наибольшие перспективы или наименьшие риски.

Для построения сетей элементы задачи принятия решений объединяются в кластеры, между которыми возможны произвольные связи. Формирование кластеров, элементов и связей осуществляется экспертами и ЛПР в рамках конкретной предметной области. При оценке и сравнении критериев возникает проблема согласования и обработки количественных и качественных оценок, наличия нечеткости. Для использования методов анализа иерархий и сетей не требуются непосредственные критериальные оценки, достаточно словесно сформулированной информации о сравнительной силе предпочтений альтернатив по каждому критерию.

В настоящий момент на базе методов анализа иерархий и анализа сетей разрабатывается программное обеспечение, которое используется для поддержки решения задач выбора программного обеспечения.

Рассмотрим задачу выбора оптимальной операционной системы (ОС) для офисного компьютера. Выберем один управляющий критерий (главную цель) получение максимальных преимуществ: наилучшего соотношения цены иnpоизводительности, надежности, защищенности и т.д. При выборе характеристик и субхарактеристик оценки качества будем опираться на стандартiso9126:1991(ГОСТ Р ИСО / МЭК 9126-93) -Информационная технология. Оценка программного продукта. Характеристики ка чества и руководство по их применению. Данный стандарт является шаблоном при подготовке требований к качеству программных средств (ПС). В рассматриваемом примере выбор критериев и их оценка будут проводиться исходя из интересов заказчиков.

Функциональная пригодность - наиболее важная, неопределенная, трудно формализуемая и оцениваемая характеристика ПС. Данная характеристика связана с тем, какие функции и задачи решает ПС, в то время как другие характеристики главным образом связаны с тем, как и при каких условиях функции могут выполняться с требуемым качеством. При выборе ОС наиболее важны вопросы совместимости с существующим и будущим программным аппаратным обеспечением, а также защищенность системы от предумышленных угроз.

Надежность - свойство ПС обеспечивать достаточно низкую вероятность потери работоспособности. Завершенность - свойство ПС не попадать в состояние отказов вследствие ошибок и дефектов в программах и данных. Устойчивость к дефектам и ошибкам достигается при временной, информационной и программной избыточности. Под восстанавливаемостью понимается способность ПС в случае отказа возобновлять требуемый уровень качества функционирования, а также поврежденные программы и данные.

Характеристики качества ПС - практичность и сопровождаемость трудно измерить количественно, и они доступны в основном качественным оценкам.

Эффективность отражает требуемую производительность с учетом количества используемых вычислительных средств в установленных условиях.

В качестве альтернатив рассмотрим наиболее распространенные на сегодняшний день ОС:windows98(win98),windowsmilenium(winme),windows2000professional(win2000),windowsxpprofessional(winxp).

В результате применения МАИ была построена иерархия целей (рис. 1). Задача принятия решения включает одну главную цель, 6 целей нижнего уровня , 15 критериев оценки альтернатив и 6 альтернатив.

Оптимальная ОС

Функциональная пригодность

совместимость с сущ. ПО и оборуд.

совместимость с буд. ПО и оборуд.

защищенность

Надежность

завершенность

устойчивость к дефектам

восстанавливаемость

Эффективность

временная эффективность

используемость ресурсов

Практичность

понятность и простота использования

привлекательность

Сопровождаемость

анализируемость

поддержка (обновление)

стабильность

Стоимость

стоимость приобретения

стоимость эксплуатации

Рис. 1. Структура иерархической задачи выбора ОС

После заполнения матриц попарного сравнения (МПС) и выполнения иерархического синтеза были получены следующие результаты

-вектор приоритетов подцелей относительно главной цели (0,149; 0,111; 0,082; 0,122; 0,267);

-вектор приоритетов альтернатив относительно главной цели (0,198; 0,248; 0,356).

Таким образом, наилучшим выбором являетсяwindowsxpprofessional. Она имеет наибольшую стоимость приобретения, предъявляет максимальные требования к вычислительным ресурсам. Но она является наиболее перспективной для поддержки нового ПО и оборудования, обеспечивает наивысший уровень защищенности, надежности, активно поддерживается разработчиками.

При использовании метода анализа сетей задача принятия решений (рис. 2) включает 19 элементов, которые объединены в семь кластеров. Первый кластер содержит альтернативные варианты ОС. При решении задачи потребовалось заполнить 87 матриц парных сравнений элементов кластеров, подверженных влиянию.

Рис. 2. Структура сетевой задачи выбора ОС

Полученные результаты (табл. 1) позволяют считатьwindowsxpнаиболее подходящей для использования в офисных компьютерах. Отрыв лидирующей системы от остальных значителен. И поэтому при небольших изменениях оценок и связей наилучшей ОС будет оставатьсяwindowsxp.

Таблица 1

Предельные приоритеты влияния для разных элементов кластеров

Кластеры

1.1

1.2

1.3

1.4

3

1

0.0346

0.0416

0.0693

0.0993

0.2448

2.1

2.2

2.3

2

0.0447

0.0343

0.0342

0.1132

3.1

3.2

3.3

3

0.0744

0.0657

0.0559

0.1960

4.1

4.2

4

0.0604

0.0441

0.1045

5.1

5.2

5

0.1021

0.1031

0.2052

6.1

6.2

6.3

6

0.0190

0.0146

0.0146

0.0482

7.1

7.2

7

0.0489

0.0394

0.0883

Влияние кластеров на выбор ОС показано в крайне правом столбце табл. 1. Наиболее значительное влияние оказывают функциональная пригодность (ФП), надежность и практичность.

Полученные результаты показывают, что для поддержки решения задач выбора программного обеспечения применимы как иерархические, так и их обобщение - сетевые модели. Но сетевые модели позволяют более естественным образом описывать сложные взаимосвязи между элементами.

Универсальность методов анализа иерархий и сетей позволяет рассматривать их как средство аналитической поддержки решений более сложных задач выбора ПО.

Преимущества перед известными аналогами

Разработка наиболее совершенного метода программного обеспечения на базе методов анализа иерархий и анализа сети

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Повышение экономического эффекта от эксплуатации вычислительной техники в 1,3 раза

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

09.08.2004

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)