Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
«Основы принятия решений при проектировании технических систем»
для направления 210100 «Электроника и наноэлектроника» подготовки специалиста для
специальности - 210107 «Электронное машиностроение»
Автор программы:
Львов Б.Г., д.т.н., профессор, blvov@hse.ru
Одобрена на заседании кафедры «___»___________ 2013 г.
Зав. кафедрой __________________К.О. Петросянц
Рекомендована секцией УМС «Электроника» «___»____________ 2013г.
Председатель ___________________С.У. Увайсов
Утверждена УС МИЭМ НИУВШЭ «___»_____________2013 г.
Ученый секретарь________________В.П. Симонов
Москва, 2013
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
Цели и задачи дисциплины.
Целью освоения дисциплины является формирование способности принятия обоснованных и объективных решений при проектировании технических систем в условиях неопределенности информации.
В ходе изучения дисциплины ставятся следующие основные задачи:
изучение общих сведений теории и практики многокритериального выбора вариантов в проектировании;
изучение основных подходов к построению математических моделей выбора;
изучение методов многокритериального выбора технических решений;
приобретение практических умений применения методов многокритериального выбора в задачах проектирования.
2.Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: концептуальное описание объекта, его свойств и внешних условий в задачах выбора технических систем, методы выбора технических систем в условиях определенности и неопределенности, современную методологию многокритериального выбора.
Уметь: формировать критерии и варианты выбора, проводить оценку вариантов по критериям выбора, выбирать и применять методы многокритериального выбора в задачах проектирования оборудования, решать задачи многокритериального выбора технических систем при проектировании, обосновывать принимаемые технические решения.
Владеть: методами формирования критерии и вариантов технических систем электронной техники, методами оценки вариантов технических систем, методами многокритериального выбора оборудования производства изделий электронной техники и его элементной базы.
Для изучения дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин: математический анализ; линейная алгебра; детали машин и основы конструирования; вакуумная техника; основы инженерного творчества; технологические процессы в производстве изделий ЭТ.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Вид учебной работы
|
Всего часов
| Семестр 7 |
Общая трудоемкость дисциплины
|
51
|
51
|
Аудиторные занятия
|
51
|
51
|
Лекции (Л)
|
34
|
34
|
Практические занятия (ПЗ)
|
13
|
173
|
Семинары (С)
|
-
|
-
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
-
|
-
|
Контрольная работа
|
4
|
4
|
Самостоятельная работа
|
16
|
16
|
Курсовой проект (работа)
|
-
|
-
|
Расчетно-графические работы
|
|
|
Реферат
|
-
|
-
|
Другие виды самостоятельной работы
|
-
|
-
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
зачет
|
зачет
|
4. Содержание дисциплины
4.1. Тематический план.
№ темы
|
Наименование
|
Кол. часов (общее)
|
1.
|
Введение. Системная модель технической системы в задачах принятия решений (ЗПР) при проектировании.
Концептуальное описание объекта, его свойств и внешних условий в ЗПР. Системная модель ЗПР. Виды альтернатив.
|
3
|
2.
|
Формирование критериев в ЗПР.
Понятие о цели проектирования. Понятие о критерии. Классификация критериев. Шкалы измерения критериев. Методы назначения весовых коэффициентов критериев. Формирование представительного критерия. Проблема многокритериальности выбора. Обобщенный критерий. Нормализация критериев. Формы обобщенного критерия и условия их существования: нормальная, мультиаддитивная, аддитивная. Формы обобщенного критерия, эквивалентные аддитивной форме.
|
6
|
3.
|
Общая характеристика ЗПР.
Общая схема принятия решения. Классификация ЗПР. ЗПР в условиях определенности, риска и неопределенности. Роль лица, принимающего решение (ЛПР), в ЗПР. Постановка ЗПР. Задачи ранжировки, многокритериального выбора, оптимизации, выбора класса технической системы.
|
3
|
4.
|
Методы оценки проектных решений.
Задача оценки. Этапы решения задачи оценки. Виды множества допустимых оценок. Методы оценки: классификация. Метод экспертных оценок: общая характеристика. Метод Дельфи и его модификации. Метод попарных сравнений. Граф предпочтений.
|
3
|
5.
|
Методы принятия решений в условиях определенности.
Эффективные решения и их свойства. Методы нахождения области Парето. Методика многокритериального параметрического выбора исходя из принципов оптимальности. Методы, основанные на количественном выражении предпочтений ЛПР на множестве критериев: метод Электра.
|
7
|
6.
|
Методы принятия решений в условиях неопределенности.
Особенности решения ЗПР в условиях неопределенности. Основные этапы решения задачи. Метод принятия решений на основе теории нечетких множеств. Элементы теории нечетких множеств. Функция принадлежности. Построение функций принадлежности нечетких критериев. Математическая постановка задачи многокритериального выбора. Методика многокритериального выбора технических систем на основе теории нечетких множеств. Метод анализа иерархий. Метод анализа иерархий. Шкала отношений. Матрица парных сравнений. Построение иерархий. Собственные векторы и собственные значения матриц парных сравнений. Оценка достоверности метода. Оценка однородности иерархии. Учет мнений нескольких экспертов. Иерархический синтез: процедуры.
|
12
|
4.2. Перечень тем практических занятий
№ темы
|
Содержание занятия
|
Кол. часов
|
1.
|
Формирование альтернатив и критериев выбора. Определение весовых коэффициентов критериев.
|
2
|
2.
|
Нормализация значений критериев. Выбор вида обобщенного критерия. Выявление допустимых для выбора вариантов. Выбор эффективных вариантов.
|
2
|
3.
|
Методика многокритериального выбора по обобщенному критерию.
|
2
|
4.
|
Контрольная работа №1.
|
2
|
5.
|
Этапы многокритериального выбора на основе теории нечетких множеств. Построение функций принадлежности нечетких критериев.
|
2
|
6.
|
Оценка значений функций принадлежности для вариантов. Формирование описаний нечетких множеств –критериев. Выбор варианта.
|
2
|
7.
|
Контрольная работа №2.
|
2
|
8
|
Методика формирования иерархии критериев.
|
2
|
Промежуточный контроль знаний осуществляется в виде двух письменных контрольных работ по тематике формирования критериев и методикам многокритериального параметрического выбора и многокритериального выбора на основе теории нечетких множеств.
5. Календарный план учебных занятий.
№
недели
|
Вид
занятия
Контроль
|
Тема занятия
|
Кол.
часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1.
|
Л1
|
Введение. Системная модель технической системы (ТС) как объекта выбора. Виды альтернатив. Цели выбора.
|
2
|
2.
|
Л2
|
Концептуальное описание ТС в задачах принятия решений (ЗПР). Понятие о критерии. Классификация критериев. Шкалы измерения критериев.
|
2
|
|
П1
|
Формирование альтернатив и критериев выбора. Определение весовых коэффициентов критериев.
|
2
|
3.
|
Л3
|
Проблема многокритериальности. Обобщенный критерий. Формы обобщенного критерия и их условия существования. Формы критериев, эквивалентные аддитивной форме.
|
2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
4.
|
Л4
|
Ранжирование критериев. Метод попарных сравнений. Нормализация критериев.
|
2
|
|
П2
|
Выбор вида обобщенного критерия. Выявление допустимых для выбора вариантов. Эффективные решения и их свойства. Методы нахождения области Парето.
|
2
|
5.
|
Л5
|
Системная модель ЗПР. Классификация ЗПР. Общая схема принятия решения.
|
2
|
6.
|
Л6
|
Задача оценки. Этапы решения задачи оценки. Виды множества допустимых оценок. Методы оценки, основанные на математических моделях.
|
2
|
|
П3
|
Методика многокритериального выбора по обобщенному критерию.
|
2
|
7.
|
Л7
|
Методы экспертных оценок. Общая характеристика. Метод Дельфи.
|
2
|
8.
|
Л8
|
Многокритериальный выбор ТС исходя из принципа оптимальности: принцип равномерности, принцип близости к идеальной точке, принципы абсолютной и относительной уступок.
|
2
|
|
П4
|
Контрольная работа №1.
|
2
|
9
|
Л9
|
Метод принятия решений на основе теории нечетких множеств. Элементы теории нечетких множеств
|
2
|
10.
|
Л10
|
Функция принадлежности. Классы функций принадлежности. Описания нечетких множеств.
|
2
|
|
П5
|
Этапы многокритериального выбора на основе теории нечетких множеств. Построение функций принадлежности нечетких критериев.
|
2
|
11.
|
Л11
|
Математическая постановка задачи принятия решений. Методика многокритериального выбора на основе нечетких множеств.
|
2
|
12.
|
Л12
|
Методы, основанные на количественном выражении предпочтений на множестве критериев. Метод Электра.
|
2
|
|
П6
|
Оценка значений функций принадлежности для вариантов. Формирование описаний нечетких множеств –критериев. Выбор варианта.
|
2
|
13.
|
Л13
|
Метод анализа иерархий: основные стадии. Построение иерархий.
|
2
|
14.
|
Л14
|
Шкала отношений. Матрица парных сравнений.
|
2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
П7
|
Контрольная работа №2.
|
2
|
15.
|
Л15
|
Собственные векторы и собственные значения матриц парных сравнений..
|
2
|
16.
|
Л16
|
Иерархический синтез: процедуры.
|
2
|
|
П8
|
Методика формирования иерархии критериев.
|
2
|
17.
|
Л17
|
Оценка достоверности метода. Оценка однородности иерархии. Заключение.
|
2
|
6. Лабораторный практикум: не предусмотрен.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
7.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений: Учебник. – М.: Логос. 2000. – 296 с.
2. Вишнеков А.В. Методы принятия проектных решений в CAD/CAM/CAE системах электронной техники. Учебное пособие. - М.: МГИЭМ, 1999. Ч.1. - 95 с. Ч.2. - 78 с.
б) дополнительная литература:
Микони С.В. Многокритериальный выбор на конечном множестве альтернатив. - СПб.: Лань, 2009, - 272 с.
Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Пер. с англ. Р. Г. Вачнадзе. -М.: Радио и связь, 1993.-278 с.
Львов Б.Г. Основы теории технических систем. Учебное пособие. – М.: МИЭМ, 1991. – 135 с.
Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде. – М.: ФИЗМАТЛИТ. -2005.
в) рекомендуемая литература для самостоятельной работы
Козлов В.Н. Системный анализ, оптимизация и принятие решений. Учебное пособие. - М.: Проспект, 2010.
Орлов А.И. Теория принятия решений. Учебное пособие / А.И.Орлов.- М.: Издательство «Экзамен», 2005. - 656 с.
Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач – М.: ФИЗМАТЛИТ. -2007.
Подиновский В.В. Введение в теорию важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений – М.: ФИЗМАТЛИТ. -2007.
Борисов А. Н., Кроумберг О. А., Федоров И. П. Принятие решений на основе нечетких моделей: примеры использования. – Рига: Зинатве, 1990. – 184 с.
г) учебно-методические материалы
Львов Б.Г., Ветров В.А. Многокритериальный выбор технических объектов по интегральному критерию: Методические указания к самостоятельной работе. – М.: МИЭМ, 2009. – 19 с.
Львов Б.Г., Кожевников А.И., Филипчук Т.С. Выбор вида технических объектов: Методические указания. – М.: МГИЭМ, 1998 – 12 с.
Львов Б.Г., Кожевников А.И., Филипчук Т.С. Формирование целей проектирования технических объектов: Методические указания. – М.: МГИЭМ. – 11 с.
7.2. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Компьютерный класс на 24 места, оснащенный 12 персональными компьютерами на базе процессоров Intel Pentium 4.
Рабочая программа составлена в соответствии с рабочим учебным планом по направлению подготовки 210100 «Электроника и микроэлектроника», специальность 210107 «Электронное машиностроение.
Программу составил Львов Б.Г., профессор, д.т.н. |
