Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення

Запропоновано процедуру оцінювання багатофакторних ризиків при розв'язанні задач технологічного передбачення методом морфологічного аналізу. Розглядається метод класифікації за ступенем і рівнем ризику конкретних сценаріїв з морфологічної таблиці або ситуації, що описується морфологічною таблиц...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2010
Автори: Панкратова, Н.Д., Савченко, І.О.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2010
Назва видання:Доповіді НАН України
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30002
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення / Н.Д. Панкратова, I.О. Савченко // Доп. НАН України. — 2010. — № 8. — С. 36-42. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-30002
record_format dspace
spelling irk-123456789-300022012-01-18T12:13:53Z Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення Панкратова, Н.Д. Савченко, І.О. Інформатика та кібернетика Запропоновано процедуру оцінювання багатофакторних ризиків при розв'язанні задач технологічного передбачення методом морфологічного аналізу. Розглядається метод класифікації за ступенем і рівнем ризику конкретних сценаріїв з морфологічної таблиці або ситуації, що описується морфологічною таблицею в цілому, за умов невизначеності станів її параметрів. A procedure for evaluating the multiple-factor risks during the solution of technological foresight problems within the morphological analysis method is suggested. A method for the classification of specific scenarios in the morphological table or the situation described by the morphological table as a whole under indeterminate parameter conditions by a degree and a level of risks is considered. 2010 Article Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення / Н.Д. Панкратова, I.О. Савченко // Доп. НАН України. — 2010. — № 8. — С. 36-42. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30002 519.711.3,519.816 uk Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Інформатика та кібернетика
Інформатика та кібернетика
spellingShingle Інформатика та кібернетика
Інформатика та кібернетика
Панкратова, Н.Д.
Савченко, І.О.
Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
Доповіді НАН України
description Запропоновано процедуру оцінювання багатофакторних ризиків при розв'язанні задач технологічного передбачення методом морфологічного аналізу. Розглядається метод класифікації за ступенем і рівнем ризику конкретних сценаріїв з морфологічної таблиці або ситуації, що описується морфологічною таблицею в цілому, за умов невизначеності станів її параметрів.
format Article
author Панкратова, Н.Д.
Савченко, І.О.
author_facet Панкратова, Н.Д.
Савченко, І.О.
author_sort Панкратова, Н.Д.
title Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
title_short Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
title_full Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
title_fullStr Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
title_full_unstemmed Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
title_sort оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate 2010
topic_facet Інформатика та кібернетика
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30002
citation_txt Оцінювання багатофакторних ризиків в стратегії розв'язання задач технологічного передбачення / Н.Д. Панкратова, I.О. Савченко // Доп. НАН України. — 2010. — № 8. — С. 36-42. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
series Доповіді НАН України
work_keys_str_mv AT pankratovand ocínûvannâbagatofaktornihrizikívvstrategíírozvâzannâzadačtehnologíčnogoperedbačennâ
AT savčenkoío ocínûvannâbagatofaktornihrizikívvstrategíírozvâzannâzadačtehnologíčnogoperedbačennâ
first_indexed 2025-07-03T10:17:59Z
last_indexed 2025-07-03T10:17:59Z
_version_ 1836620583999111168
fulltext оповiдi НАЦIОНАЛЬНОЇ АКАДЕМIЇ НАУК УКРАЇНИ 8 • 2010 IНФОРМАТИКА ТА КIБЕРНЕТИКА УДК 519.711.3,519.816 © 2010 Н.Д. Панкратова, I.О. Савченко Оцiнювання багатофакторних ризикiв в стратегiї розв’язання задач технологiчного передбачення (Представлено академiком НАН України М. З. Згуровським) Запропоновано процедуру оцiнювання багатофакторних ризикiв при розв’язаннi задач технологiчного передбачення методом морфологiчного аналiзу. Розглядається метод класифiкацiї за ступенем i рiвнем ризику конкретних сценарiїв з морфологiчної таблицi або ситуацiї, що описується морфологiчною таблицею в цiлому, за умов невизначенос- тi станiв її параметрiв. Для сучасних складних систем рiзної природи особливу важливiсть мають проблеми стра- тегiчного планування нових напрямiв i тенденцiй глобалiзацiї iнновацiйної дiяльностi, якi вирiшуються з застосуванням методологiї технологiчного передбачення [1]. Подати про- блему в структурованому виглядi, що дозволяє розглянути всю множину варiантiв дослi- джуваного об’єкта, виявити зв’язки мiж параметрами задачi, визначити, якi параметри є найбiльш суттєвими i яка iнформацiя потребує уточнення, дозволяє метод морфологiчно- го аналiзу. Це потужний метод дослiдження складних багатовимiрних систем, який поряд з iншими методами якiсного аналiзу успiшно застосовується в процесi технологiчного пе- редбачення [1–3]. Пошук нових шляхiв вирiшення стратегiчного планування iнновацiйної дiяльностi, як правило, супроводжуються iснуванням багатофакторних ризикiв рiзної природи [4]. Це ви- кликає необхiднiсть розробки методiв i прийомiв їх врахування при проведеннi якiсного аналiзу, зокрема, морфологiчного. Тому в нашiй статтi увага придiляється розробцi фор- малiзованої стратегiї аналiзу багатофакторних ризикiв з урахуванням специфiки методу морфологiчного аналiзу. Розглядаються три групи факторiв ризику: фактори ризику не- прогнозованих ситуацiй, фактори форс-мажорного ризику, фактори iнформацiйного ризи- ку, зумовленi неточнiстю, неповнотою, недостовiрнiстю вихiдної iнформацiї. Оцiнювання ризикiв в задачi будемо проводити з застосуванням двох показникiв — сту- пеня ризику i рiвня ризику [4, 5]. Ступiнь ризику η визначимо як iмовiрнiсть появи подiї, що 36 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №8 призводить до небажаних наслiдкiв, а рiвень ризику W — як розмiр потенцiйного збитку у разi впливу факторiв ризику. Постановка задачi. Нехай для розглядуваної задачi визначено множину характерис- тичних параметрiв F = {Fj | j = 1, n}. Кожний з цих параметрiв може набувати nj станiв (табл. 1). Сформовано стандартну множину Mст факторiв ризику ρq: Mст = {ρq | q = 1, nст}. Кожний фактор ризику ρq ∈ Mст характеризує множина Lq ознак lqj , в якостi яких виступають характеристичнi параметри; вiд них залежить q-й фактор ризику: Lq = {lqj | q ∈ Nст; j ∈ P (q)}, Nст = [1;nст], де P (q) ⊆ [1;N ] — пiдмножина iндексiв характеристичних параметрiв, вiд яких залежить q-й фактор ризику. Кожну ознаку lqj ∈ Lq визначає показник xqj ∈ [1;nj ] — стан j-го параметра. Таким чином, для кожного фактора ризику ρq формують iнформацiйний вектор Iq = {xqj | xqj ∈ [1;nj ]; j ∈ P (q)}. Кожному стану a (j) k , k ∈ [1;nj ], параметра Fj , j ∈ P (q), вiдповiдають значення ступеня ηqjk ∈ [0; 1] i рiвня ризику Wqjk ∈ [0; 1] для кожного фактора ризику ρq. В межах розробленої методологiї проводиться класифiкацiя за ступенем i рiвнем ризику: 1) конкретних сценарiїв з морфологiчної таблицi; 2) ситуацiї, що описується морфологiчною таблицею, за умов невизначеностi станiв її параметрiв. Визначимо класи Ωi1,i2 на основi сформованих iнтервалiв для ступеня i рiвня ризику у такому виглядi [4]: Ωi1,i2 = {〈ηi1 ,Wi2〉 | ηi1 ∈ [η−i1 ; η + i1 ),Wi2 ∈ [w− i2 ;w+ i2 )}, де i1 ∈ M1; i2 ∈ M2; M1 = [1;m1]; M2 = [1;m2]; η − 1 = 0; η+m1 = 1; w− 1 = 0; w+ m2 = 1. Розглянемо деякий сценарiй S = {a(1)s1 , a (2) s2 , . . . , a (j) sj , . . . , a (N) sN }, де sj — номер стану, якого набув параметр Fj . Сценарiю S вiдповiдає набiр значень ступеня ηqjsj i рiвня ризику Wqjsj , пов’язаних зi станами параметрiв сценарiю a(j)sj , j ∈ [1;N ]. Розглянемо першу групу факторiв ризику — факторiв ризику непрогнозованих ситуа- цiй. Для кожного параметра Fj необхiдно обчислити ступiнь ризику, зумовлений впливом Таблиця 1. Морфологiчна таблиця F1 F2 . . . Fj . . . FN a (1) 1 a (2) 1 . . . a (j) 1 . . . a (N) 1 a (1) 2 a (2) 2 . . . a (j) 2 . . . a (N) 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . a(1) n1 a(2) n2 . . . a(j) nj . . . a(N) nN ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №8 37 всiх факторiв ризику множини Mст. Якщо вважати, що фактори ризику незалежнi, то ймовiрнiсть впливу хоча б одного з множини факторiв ризику визначатиме спiввiдношення η (ns) j = 1− nст∏ q=1 (1− ηqjsj). (1) Друга група факторiв ризику описує ризик, зумовлений факторами форс-мажорного ризику, що призводять до появи надзвичайних i несприятливих за певних умов подiй. Цi фактори не входять до Mст, їх оцiнюють окремо за допомогою експертних методiв, ба- зуючись на результатах багаторiчних спостережень, а також досвiдi, знаннях та iнтуїцiї експертiв. Вважатимемо, що ступiнь ризику факторiв неусувної сили характеризує ймовiр- нiсть появи цих подiй, яку позначимо η (fm) j . Третя група факторiв ризику описує ризик, зумовлений неповнотою, неточнiстю, не- достовiрнiстю iнформацiї. Ступiнь ризику впливу цього фактора зумовлений тим, що через неповноту, неточнiсть i невизначенiсть iнформацiї виникають подiї, якi характеризуються небажаними наслiдками. Для методу морфологiчного аналiзу це означає iснування невра- хованих параметрiв або станiв параметрiв, викривлення реальної картини через неточнiсть експертних оцiнок. Позначимо ступiнь ризику цього виду η (in) j . Iмовiрнiсть настання небажаної подiї, пов’язаної зi впливом факторiв ризику хоча б однiєї iз зазначених груп, внаслiдок незалежностi подiй рiзних груп визначає вiдношення ηj = 1− (1− η (ns) j )(1− η (fm) j )(1 − η (in) j ), де η (ns) j , η (fm) j , η (in) j — ступiнь ризику вiдповiдно факторiв ризику множини Mст, форс-ма- жорних подiй та iнформацiйної невизначеностi. Розглянемо спосiб обчислення належностi окремих параметрiв i сценарiїв в цiлому до класiв Ωi1,i2 за ступенем i рiвнем ризику. Нехай деяке значення ηj нечiтко включається в iнтервал [η−i1 ; η + i1 ) функцiєю належностi µi1(ηj). Значення цiєї функцiї можна обчислити для окремих характеристичних параметрiв морфологiчної таблицi. Функцiя належностi сценарiю S в цiлому до класу Ωi1,i2 будується залежно вiд специфiки задачi, зокрема, зв’язку мiж характеристичними параметрами i їх впливу на фактори ризику. В бiльшостi випадкiв, коли цi параметри взаємопов’язанi, тобто характеризують один i той самий чинник виникнення ситуацiї ризику, значення функцiї належностi сценарiю S до класу Ωi1,i2 за ступенем ризику можна обчислити таким чином: µ (η) Ωi1,i2 (S) = 1− ∏ j∈F (ст) (1− µi1(ηj)) 1/nст . (2) Аналогiчно знаходимо значення функцiї належностi сценарiю S до класу Ωi1,i2 за рiвнем ризику. Тодi значення функцiї належностi сценарiю S класу Ωi1,i2 за обома показниками: µΩi1,i2 (S) = √ µ (η) Ωi1,i2 (S)µ (W ) Ωi1,i2 (S). (3) Використовуючи спiввiдношення (3), можна побудувати таблицю нечiткої належностi розглядуваного сценарiю до кожного з класiв Ωi1,i2 . 38 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №8 Попередня задача виникає при необхiдностi розглянути окремi сценарiї або порiвняти конфiгурацiї морфологiчної таблицi з точки зору факторiв ризику. Бiльш складна задача постає у випадку необхiдностi аналiзу ситуацiї, що описується морфологiчною таблицею в цiлому. Така задача виникає, якщо параметри морфологiчної таблицi є зовнiшнiми, не залежними вiд нас факторами, якi можуть набувати будь-якого iз своїх можливих станiв. У такому випадку стани параметрiв будемо розглядати як двiйки 〈xjk, pjk〉, j ∈ [1;N ], k ∈ [1;nj ], де xjk ∈ [1;nj ] — номер стану параметра Fj , pjk ∈ [0; 1] — ймовiрнiсть його появи, яка обчислюється в ходi процедури морфологiчного аналiзу [3]. Як i в попереднiй задачi, розрахуємо за формулою (1) зведенi за всiма факторами ри- зику показники ступеня ризику ηjk для кожного стану кожного параметра. Однак поява певного стану параметра морфологiчної таблицi тепер реалiзується з деякою ймовiрнiстю, i це потрiбно врахувати в показнику ступеня ризику: η̃jk = ηjkpjk. Таким чином, для кож- ного параметра Fj отримаємо набiр значень η̃jk, k ∈ 1, nj . За умови, що появи кожного зi станiв параметра є незалежними подiями, ступiнь ризику, зумовлений параметром Fj , знаходимо як суму: η̃j = nj∑ k=1 η̃jk = nj∑ k=1 ηjkpjk. Пiсля проведення таких перетворень для всiх параметрiв можна обчислити значення фун- кцiї належностi за ступенем ризику ситуацiї S̃ до класу Ωi1,i2 : µ (η) Ωi1,i2 (S̃) = 1− ∏ j∈F (ст) (1− µi1(η̃j)) 1/nст . Так само знаходимо значення функцiї належностi ситуацiї S̃ до класу Ωi1,i2 за рiвнем ризику. Пiсля цього аналогiчно, як i для попередньої задачi, отримаємо функцiю належностi розглядуваної ситуацiї S̃ до класу Ωi1,i2 : µΩi1,i2 (S̃) = √ µ (η) Ωi1,i2 (S̃)µ (W ) Ωi1,i2 (S̃). Розглянемо приклад задачi для морфологiчної таблицi з трьома параметрами. Нехай iснують два фактори ризику ρ1, ρ2, пов’язанi з вибором конфiгурацiї морфологiчної таблицi, причому ρ2 не залежить вiд одного з параметрiв морфологiчної таблицi. Значення ступеня i рiвня ризику при виборi рiзних альтернатив параметрiв наведенi в табл. 2. Форс-мажорний ризик i ризик, зумовлений неточнiстю iнформацiї, в прикладi не розглядаються. Таблиця 2. Значення ступеня i рiвня ризику для рiзних альтернатив параметрiв морфологiчної таблицi F1 ρ1 ρ2 F2 ρ1 ρ2 F3 ρ1 ρ2 η W η W η W η W η W η W a (1) 1 0,01 0,8 0,1 0,5 a (2) 1 0,1 0,3 — — a (3) 1 0,15 0,2 0,4 0,1 a (1) 2 0,05 0,6 0,01 0,5 a (2) 2 0,3 0,3 — — a (3) 2 0,1 0,3 0,3 0,2 a (1) 3 0,2 0,4 0,01 0,8 a (2) 3 0,01 0,7 — — a (3) 3 0,02 0,9 0,2 0,5 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №8 39 Рис. 1. Функцiї належностi для визначених iнтервалiв Сформуємо iнтервали для ступеня i рiвня ризику, розбивши вихiдний iнтервал [0; 1] на шiсть пiвiнтервалiв: I1η = [0; 0,1); I2η = [0,1; 0,3); I3η = [0,3; 0,5); I4η = [0,5; 0,7); I5η = [0,7; 0,9); I6η = [0,9; 1]; I1W = [0; 0,1); I2W = [0,1; 0,3); I3W = [0,3; 0,5); I4W = [0,5; 0,7); I5W = [0,7; 0,9); I6W = [0,9; 1]. Належнiсть величин ступеня та рiвня ризику певному iнтервалу будемо визначати за до- помогою функцiї належностi класу π [6] (рис. 1) π(x, a, b, c) =    s ( x; c− b; c− b 2 ; c ) , x 6 c; 1− s ( x; c; c + b 2 ; c+ b ) , x > c, (4) де s(x, a, b, c) =    0, x 6 a; 2 ( x− a c− a )2 , a 6 x 6 b; 1− 2 ( x− c c− a )2 , b 6 x 6 c; 1, x > c. За допомогою спiввiдношення (1) обчислимо ступiнь та рiвень ризику для кожної з аль- тернатив параметрiв F1, F3, зумовлений наявнiстю двох факторiв ризику. Наприклад, для стану a (1) 1 : η1 = 1− (1− 0,01)(1 − 0,1) = 0,109. Для отриманих значень обчислимо їх належнiсть до iнтервалiв I1η , . . . , I6η ; I1W , . . . , I6W , використовуючи функцiю (4). В табл. 3 наведенi значення ступеня ризику для ко- 40 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №8 Таблиця 3. Значення ступеня ризику i функцiї належностi для альтернатив параметрiв F1 η1 µ2(η1) F2 η2 µ2(η2) η3 F3 µ2(η3) a (1) 1 0,109 0,586 a (2) 1 0,1 0,5 a (3) 1 0,49 0 a (1) 2 0,06 0,177 a (2) 2 0,3 0,5 a (3) 2 0,37 0,045 a (1) 3 0,208 0,997 a (2) 3 0,01 0,005 a (3) 3 0,216 0,987 Таблиця 4. Результати визначення включення сценарiїв S1, S2, S3 у класи Ωi1,i2 S1 Номер класу за η/W 1 2 3 4 5 6 1 0 0,183 0,183 0 0,198 0,314 2 0 0,432 0,432 0 0,467 0,738 3 0 0,206 0,206 0 0,223 0,352 4 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 S2 Номер класу за η/W 1 2 3 4 5 6 1 0 0,534 0,331 0,432 0,951 0 2 0 0,142 0,088 0,115 0,253 0 3 0 0,287 0,177 0,231 0,51 0 4 0 0,224 0,139 0,181 0,399 0 5 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 S3 Номер класу за η/W 1 2 3 4 5 6 1 0 0,206 0,368 0,075 0,255 0,158 2 0 0,427 0,764 0,155 0,529 0,328 3 0 0,365 0,651 0,132 0,451 0,279 4 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 жного зi станiв параметрiв i вiдповiднi їм значення функцiї належностi до пiвiнтервалу [0,1; 0,3). Аналогiчнi таблицi будуються для всiх iнших пiвiнтервалiв як для ступеня ризику, так i для рiвня ризику. В задачi було розглянуто три сценарiї: S1 = {a (1) 1 , a (2) 2 , a (3) 3 }, S2 = {a (1) 2 , a (2) 3 , a (3) 1 }, S3 = = {a (1) 3 , a (2) 1 , a (3) 2 }. За допомогою спiввiдношень (2), (3) було побудовано таблицi належностi сценарiїв S1, S2, S3 до всiх класiв Ωi1,i2 . Таким чином, розроблена методика оцiнки багатофакторних ризикiв при проведеннi морфологiчного аналiзу дозволяє класифiкувати описанi морфологiчною таблицею сценарiї за ступенем та рiвнем ризику. Ця iнформацiя доповнює результати методу морфологiчного аналiзу i може бути використана для прийняття рiшень з вибору тiєї чи iншої стратегiї. 1. Згуровский М.З., Панкратова Н.Д. Технологическое предвидение. – Киев: IВЦ “Вид-во “Полiтехнi- ка”, 2005. – 156 с. 2. Ritchey T. Futures Studies using Morphological Analysis / Adapted from an article for the UN University Millennium Project: Futures Research Methodology Series, 2005. – 14 p. 3. Панкратова Н.Д., Савченко I.О. Стратегiя застосування методу морфологiчного аналiзу в процесi технологiчного передбачення // Наук. вiстi НТУУ “КПI”. – 2009. – № 2. – С. 35–44. ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №8 41 4. Zgurovsky M. Z., Pankratova N.D. System analysis: theory and applications. – Berlin: Springer, 2007. – 475 p. 5. Pankratova N., Kurilin B. Conceptual foundations of the system analysis of risks in dynamics of control of complex system safety. Part 2. The general problem of the system analysis of risks and the strategy of its solving // J. of automation and information sciences. – 2001. – 33, No 4. – P. 1–14. 6. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: Пер. с польск. И.Д. Рудинского. – Москва: Горячая линия – Телеком, 2006. – 452 с. Надiйшло до редакцiї 16.12.2009ННК “Iнститут прикладного системного аналiзу” НТУ України “КПI”, Київ N.D. Pankratova, I. O. Savchenko Evaluating the multiple-factor risks in technological foresight problem solution strategy A procedure for evaluating the multiple-factor risks during the solution of technological foresight problems within the morphological analysis method is suggested. A method for the classification of specific scenarios in the morphological table or the situation described by the morphological table as a whole under indeterminate parameter conditions by a degree and a level of risks is considered. 42 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №8