Показатель эффективности

Эта статья предлагается к удалению. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/9 сентября 2012. Пока процесс обсуждения не завершён, статью можно попытаться улучшить, однако следует воздерживаться от переименований или немотивированного удаления содержания, подробнее см. руководство к дальнейшему действию. Не снимайте пометку о выставлении на удаление до окончания обсуждения. Администраторам: ссылки сюда, история (последнее изменение), журналы, удалить.

У этого термина существуют и другие значения, см. Показатель эффективности (значения).

Показатель эффективности — относительный показатель эффективности операции, проекта или процесса. Определяется как частное от деления потенциального эффекта^[1] к её ресурсоемкости^[2]
$E=\frac{A}{R}$,
где: E — эффективность;
A — потенциальный эффект;
R — ресурсоемкость.
Процедура определения эффективности является задачей идентификации.

История вопроса

Вопрос разработки показателя эффективности всегда находился под пристальным вниманием специалистов самых различных научных направлений. Связано это с тем, что оценка эффективности деятельности человека или технологии является важнейшим показателем, на котором основывается принятие решения. Поэтому отсутствие показателя эффективности приводит к необходимости принимать решения основываясь на субъективном мнении^[3].

Барский Л.А., Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ис-копаемых. М.:, Недра, 1978. - 486 с., с.2:

Инженеры, исследователи, экономисты и проектировщики непрерывно предлагают новые «универсальные, точные и ясные» целевые функции. В 1967 г. одному из авторов удалось собрать свыше ста критериев оптимизации разделительных процессов. После их классификации выяснилось, что универсального критерия нет, а выбор критерия оптимизации или эффективности процесса — задача не простая.

В тех случаях, когда существует единая база сравнения, говорить об эффективности или принимать решения можно, основываясь на экономических, технических или других показателях.

Например, если две экономические операции имеют одинаковые затраты, одинаковую продолжительность, но разную прибыль, выбрать более эффективную операцию можно, опираясь на показатель «прибыль». С другой стороны, если затраты и прибыль одинаковые, то эффективной является более короткая операция и высказывать суждение об эффективности можно, опираясь на показатель «оборачиваемость» или время операции. И, наконец, равенство прибыли и времени операции выдвигает на роль индикатора эффективности показатель «затраты». Высказывать суждение об эффективности, имея базу сравнения, можно, опираясь и на другие показатели, например технические. Из двух механизмов имеющих одинаковые физические, эргономические, эстетические и экономические параметры более эффективным в эксплуатации будет более производительный механизм.

Все это привело к тому, что статус показателя эффективности начали устанавливать практически для всех показателей, особенно для экономических, как более общих. Например, в материалах V Международной научно-технической конференции АВИА 2003 «Аэрокосмические системы мониторинга и управления» слово «эффективность» встречается в 10 названиях тезисов. Но, если обратиться к их содержимому, то можно увидеть, что понятие «эффективность» подменяетсяя самыми разнообразными техническими и экономическими показателями: точность стабилизации технической системы^[4]; точность и быстродействие^[5]; минимальные размеры объектного кода в сочетании с максимальной скоростью выполнения программы^[6]; затраты электроэнергии^[7]; затраты внедрения авионики нового поколения^[8]; срок службы ксеноновых разрядных ламп^[9]; архитектурные функции проектируемого устройства вычислительной техники^[10]; точность радионавигационных систем и их стоимость^[11]; точность навигации^[12]; совокупность таких показателей, как: надежность элементной базы навигационных комплексов, разумная избыточность отдельных систем, повышение достоверности контроля навигационных систем, улучшение информационной совместимости операторов навигационных комплексов^[13].

Поскольку оценка эффективности требуется для самых разнообразных операций, проектов и процессов, показатель эффективности должен связывать между собой базовые показатели, которые являются общими для любой операции, проекта или процесса. Это экспертная оценка входных продуктов операции, экспертная оценка выходных продуктов операции и время операции. Это означает, что в общем случае показатель эффективности является междисциплинарным показателем. При замене экспертных оценок стоимостными, показатель эффективности превращается в инструмент оценивания экономических операций.

Терминологические пояснения

Для достижения поставленной цели формируют системные операции. Проведение системной операции требует подачи на вход управляемой системы входных продуктов: специальных и энергетических. В результате осуществления системной операции формируются выходные продукты: результативные, сопутствующие и побочные. В рамках системной операции можно выделить простой операции плавки или комплексной операции плавки.

Подготовка данных целевой операции к процедуре идентификации

Входные и выходные продукты целевой операции можно охарактеризовать количественно. Так, например, входной продукт R_i имеет количественный параметр RQ_i и экспертную оценку единицы продукта RS_i. Общую экспертную оценку входного продукта операции R_i можно определить из выражения RE_i= RQ_i* RS_i. Тогда экспертная оценка входных продуктов целевой операции RE= RE₁+ RE₂+.. +RE_i+…+ RE_N, где N — общее число входных продуктов операции.

Соответственно, экспертная оценка N — выходных продуктов целевой операции PE= PE₁+ PE₂+.. +PE_i+…+ PE_N, где PQ_i — количественный параметр выходного продукта, PS_i — экспертная оценка единицы выходного продукта продукта PE_i — экспертная оценка i-го выходного продукта операции.

В зависимости от интенсивности подачи энергетического продукта время проведения целевой операции (T_p) будет изменяться. Таким образом, любую целевую операцию можно охарактеризовать тремя основными показателями: экспертная оценка входных продуктов операции — RE, экспертная оценка выходных продуктов операции — PE и время операции — T_p.

При неизменной величине специального продукта операции, и разном расходе энергетического продукта, общая экспертная оценка входных продуктов операции и время операции, будут изменяться. Характер такого изменения затрат целевой операции является общим^[14][15](рис.1).

Пример. При очень медленном продвижении автомобиля затраты операции перемещения будут очень большими, поскольку значительная часть энергетического продукта расходуется на нагрев двигателя. Движение с более высокой скоростью движения приводит к снижению энергетических потерь. Дальнейшее повышение скорости приводит существенному увеличению лобового сопротивления и непропорциональному повышению износа механизмов автомобиля.

Самой прибыльной целевой операцией (рис.1) является операция с параметрами точки a. Однако, операция с параметрами b более эффективна. Связано это с тем, что стоимостные затраты операции b незначительно отличаются от затрат a, а время выполнения операции существенно ниже. Это приводит к тому, что выполнение в цикле операций типа b обеспечивает, к определенному моменту времени, более высокий уровень поступления прибыли.

Прямые методы определения эффективности

Осуществить выбор самой эффективной операции или самого эффективного процесса можно в поисковом режиме, если экспертная оценка входных продуктов и результативного продукта во времени долго не изменяются. Однако процесс поиска оптимума в таком случае сопровождается экономическими потерями и потерями времени.

Если имеется адекватная математическая модель управляемой системы, осуществить идентификацию можно путем математического моделирования. Однако оба способа рейтинговой оценки эффективности не обеспечивают высокую точность идентификации операции, поскольку к определенному моменту времени текущая или моделируемая операция может ещё продолжаться. Точность таких способов тем ниже, чем выше продолжительность целевой операции или технологического процесса.

Основные математические выражения для определения показателя эффективности

Для идентификации системной операции, технологической операции, комплексной операции, или простой операции, используется показатель эффективности. В этом случае по основными показателям RE, PE, и T_p целевой операции рассчитывается численное значение эффективности
$E=\tfrac{(PE-|RE|)^2T_p^2}{PE\cdot |RE|T_op^2}$,
где: RE — интегральная (суммарная) экспертная оценка входных продуктов операции;
PE — интегральная (суммарная) экспертная оценка выходных продуктов операции;
T_p — интервал времени определения потенциального эффекта операции (единичный интервал);
T_op — время приведенной операции.

Операция с максимальным показателем эффективности, при выполнении в цикле, обеспечивает получение максимума целевого продукта. В экономических системах таким целевым продуктом является прибыль.

В общем случае выражение для расчета эффективности имеет вид интегрального выражения^[16]
$E=\frac{\int\limits_l^d(\int\limits_0^t[\int\limits_0^t pe(t)dt-\int\limits_0^t |re(t)|dt]dt)dt}{\int\limits_0^l[\int\limits_0^t(\int\limits_0^t |re(t)|dt)dt-\int\limits_0^t(\int\limits_0^t pe(t)dt)dt]dt}$,
где: re(t)- функция сигналов регистрации^[17] входного продукта операции в сопоставимых величинах;
pe(t) — функция сигналов регистрации выходного продукта операции в сопоставимых величинах;
l — момент логического завершения операции^[18]; d=l+1.

Для целевых операций, данные которых приведены на рисунке, самой эффективной операцией является операция с параметрами с, поскольку этим параметрам соответствует максимум показателя эффективности.
Для практического определения показателя эффективности операций и проектов используется специальная программа ERA-2005^[19].

Показатель эффективности является междисциплинарным показателем, поскольку он предназначен для решения задач таких наук и дисциплин, как кибернетика, экономика, системный анализ, оптимальное управление, исследование операций и т. д.

Использование показателя эффективности в качестве критерия оптимального управления позволяет автоматизировать процессы управления, тем самым сводя к минимуму влияние человеческого фактора на выбор режима работы технологического оборудования. При этом очень важно, что все связанные технологические процессы оптимизируются по единому критерию.

Оценку эффективности технологического процесса определяют из выражения $E=\frac{\sum_{i=1}^N A_i}{\sum_{i=1}^N R_i}$, где $A_i$ — потенциальный эффект i-ой операции, $R_i$ — ресурсоемкость i-ой операции.

Ссылки

1. ↑ Луценко И. А. Абсолютный эффект управления как один из основных показателей его качества [Текст] / И. А. Луценко // Вісник Криворізького технічного університету. — 2007. — випуск 18. — С. 175—178.
2. ↑ Луценко И. А. Математическое определение показателя ресурсоемкости технологической операции [Текст] / И. А. Луценко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. — 2006. — 3/3(21). — С. 58-60.
3. ↑ Летников В. На пути к адаптивной самообучающейся организации // Проблемы теории и практики управления. — 2005. — № 6.- С.94-100
4. ↑ Л. М. Блохин, Н. В. Билак Сравнительная эффективность неоптимальных систем стабилизации и оптимальных систем с заданной и произвольной структурами регуляторов // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 4-8.
5. ↑ М. С. Фельзер, Выбор эффективного градиентного алгоритма оптимизации // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 37-40.
6. ↑ В. И. Салапатов Эффективное использования информационных ресурсов // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 78-81.
7. ↑ В. М. Казак, Б. И. Доценко, Ю. И. Шепелев Выбор функциональных модулей средства контроля по обобщенному критерию // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 175—178.
8. ↑ М. В. Новикова Обоснование комплексного критерия технико-экономической эффективности авионики нового поколения // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 199—205.
9. ↑ В. О. Повстень, Л. И. Селих Повышение эффективности авиационных импульсных маяков // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 233—236.
10. ↑ Ю. М. Виноградов, Ю. М. Кеменяш Повышение эффективности использования вычислительных систем путем программной оптимизации // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 24.19-24.23 апреля 2003 г. — С. 37-40.
11. ↑ О. А. Машков, В. А. Савченко Оценка эффективности применения спутниковых радионавигационных систем // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 24.119-24.122.
12. ↑ С. С. Фридрихсон Модель критерия целевой эффективности навигационного эргатичного комплекса // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 24.167-24.171.
13. ↑ М. П. Кулагин,В. М. Коваленко Синтез навигационных комплексов вертолета по критерию целевой и технической эффективности // Материалы конференции АВИА 2003, Киев, 23-25 апреля 2003 г. — С. 24.185-24.188.
14. ↑ Болотов А. В., Шепель Г. А. Электротехнологические установки.-М.: Высш.шк., 1988.-336с. ISBN 5-06-001270-0
15. ↑ Белых Б. П., Свердель И. С., Олейников В. К. Электрические нагрузки и электропотребление на горнорудных предприятиях.-М.: Недра, 1971.-247с.
16. ↑ Луценко, И. А. Оптимальное управление технологическими процессами многопродуктовой переработки сырья по критерию эффективности использования ресурсов [Текст] : автореф. дис. д-ра техн. наук : 05.13.07 / И. А. Луценко; [Криворожский технический университет МОН Украины] . — Кривой Рог., 2007. — 36 с.
17. ↑ delo-do.com.ua Регистрационная модель технологической операции
18. ↑ Луценко И. А. Аналитическое определение момента логического завершения операции [Текст] / И. А. Луценко // Вісник Криворізького технічного університету. — 2005. — випуск 6. — С. 182—185.
19. ↑ delo-do.com.ua Программа для расчета показателя эффективности операций и проектов