При оценке систем принято различать качество систем и эффективность реализуемых системами процессов.
Соотношение понятий качества и эффективности систем
Параметр | Качество | Эффективность |
Определение | Свойство системы, характеризующее ее пригодность для использования по назначению | Комплексное операционное свойство процесса функционирования системы, характеризующее его приспособленность к выполнению задачи системы |
Область применения | Объекты любой природы, в том числе элементы систем | Только целенаправленные операции, проводимые системой |
Основная характеристика | Совокупность атрибутивных свойств системы, существенных для ее использования по назначению | Степень соответствия результатов операции ее цели |
Фактор структурного анализа | Строение системы (состав и свойства составных частей, структура, организация) | Алгоритм функционирования, воздействие внешней среды |
Размерность | Показатель качества - вектор показателей существенных свойств системы | Показатели результативности, ресурсоемкости и оперативности по исходу операции и по качеству «алгоритма», обеспечивающего получение результатов |
Критерии оценки | Критерии пригодности, оптимальности, превосходства | Критерии пригодности или оптимальности, определяемые в зависимости от типа проводимой операции (детерминированная, вероятностная или неопределенная) |
Какие Вы знаете критерии качества систем?
Частный показатель качества системы - переменная yij, отражающая i-е существенное свойство j-й системы, значение которой характеризует меру (интенсивность) этого качества. Показатель yij может принимать значения из множества допустимых значений {yдопi}.
Обобщенный показатель качества j-й системы - вектор Yj=< уj1, у j2, …. У jn >, компоненты которого – частные показатели его отдельных свойств.
Размерность этого вектора определяется числом существенных свойств системы.
Частные показатели имеют различную физическую природу и в соответствии с этим различную размерность. Поэтому при образовании обобщенного показателя качества следует оперировать не с «натуральными» показателями, а с их нормированными значениями, обеспечивающими приведение показателей к одному масштабу.
Y* = <у*1, у*2,...,у*n> - вектор, являющийся показателем качества идеальной системы.
Область адекватности - некоторая окрестность значений показателей качества, такая что δ = │Yдоп – Y* │, где δ - радиус области адекватности, Yдоп – вектор, допустимых значений показателей качества системы.
Критерий пригодности: K приг: (∀ i) (yij ∈ δ | δi → yдопi)
правило, согласно которому j-я система считается пригодной, если значения всех i-x частных показателей yji этой системы принадлежат области адекватности δ, а радиус области адекватности соответствует допустимым значениям всех частных показателей.
Критерий оптимальности: Kопт: (∃ i) (yij ∈ δ | δi → yоптi)
правило, согласно которому j-я система считается оптимальной по i-му показателю качества, если существует хотя бы один частный показатель качества yij, значение которого принадлежит области адекватности δ, а радиус области адекватности по этому показателю оптимален.
Оптимальность радиуса адекватности определяется, как правило, в виде δ опт = 0, что подразумевает отсутствие отклонений показателей качества от идеальных значений.
Критерий превосходства: (∀ i) (yij ∈ δ | δi → yоптi) - правило, согласно которому j-я система считается превосходной, если все значения частных показателей качества принадлежат области адекватности δ, а радиус области адекватности оптимален по всем показателям.
Критерий превосходства является частным случаем критерия оптимальности, который, в свою очередь, является частным случаем критерия пригодности.
Что собой представляет шкала уровней качества систем?
Шкала уровней качества системы
При оценивании качества систем с управлением признают целесообразным введение нескольких уровней качества, проранжированных в порядке возрастания сложности рассматриваемых свойств.
Эмпирические уровни качества получили названия: устойчивость, помехоустойчивость, управляемость, способность, самоорганизация.
Устойчивость объединяет такие свойства, как прочность, стойкость к внешним воздействиям, сбалансированность, стабильность.
Помехоустойчивость - способность системы без искажений воспринимать и передавать информационные потоки.
Управляемость - способность системы переходить за конечное (заданное) время в требуемое состояние под влиянием управляющих воздействий.
Способность - это качество системы, определяющее ее возможности по достижению требуемого результата на основе имеющихся ресурсов в заданный период времени.
Самоорганизующаяся система способна изменять свою структуру, параметры, алгоритмы функционирования, поведение для повышения эффективности.
Шкала уровней качества и существенных свойств систем с управлением
5 | Самооргани-зация | ||||
4 | Способность | Самообучае-мость | Адаптируемость | Распознавание ситуаций | Свобода выбора решений |
3 | Управляемость | Ресурсоемкость | Оперативность | Результативность | Производитель-ность |
2 | Помехоустой-чивость | Инерционность | Гибкость | Точность | Наблюдаемость |
1 | Устойчивость | Надежность | Пропускная способность | Эффективное кодирование | Электромагнит-ная совмести-мость |
Прочность | Гомеостазис (стабильность) | Стойкость к воздействиям | Надежность | Живучесть |
Уровень качества выбирает исследователь в зависимости от сложности системы, целей исследования, наличия информации, условий применения системы