Морфологическая матрица с высокоэффективным конкурирующим аналогом (a11a21a31)

Пусть задана морфологическая таблица (табл. 5.23), содержащая в качестве наименований строк три обобщенные функциональные подсистемы. Каждая подсистема имеет по три альтернативы А_ij для реализации первых. Все альтернативы оценены по одному множеству критериев качества К₁, К₂ и K₃. Значения критериев качества для альтернатив приведены в соответствующих ячейках матрицы. В качестве конкурирующего варианта определена система, состоящая из альтернатив (A₁₁A₂₁A₃₁). Альтернативы конкурирующего объекта по условию задачи не могут присутствовать в синтезируемых системах, подлежащих сравнению с первым. Таким образом, на морфологической матрице в результате синтеза получено 222=8 отличающихся друг от друга вариантов.

В табл. 5.24 для синтезированных решений приведены рассчитанные значения их эффективности (Э_c) по всем единичным критериям качества, их парным и тернарным сочетаниям. Там же даны значения эффективности по соответствующим критериям для конкурирующего объекта (А₁₁А₂₁А₃₁).

Таблица 5.24

Значения эффективности вариантов систем по различным критериям качества

Анализ приведенных результатов показывает, что по критериям К₁ и К₁K₃ две новые синтезированные системы: (А₁₃А₂₃А₃₂) и (А₁₃А₂₃А₃₃), а по критерию К₃, также две системы: (А₁₃А₂₂А₃₂) и (А₁₃А₂₂А₃₃) значительно эффективнее конкурирующего объекта. Эти системы отмечены звездочкой (см. табл. 5.24).

По критерию K₂ и сочетаниям критериев К₁К₂, К₂К₃, К₁К₂К₃ конкурирующий объект превосходит в эффективности все синтезированные новые варианты систем.

Морфологический синтез систем по критерию комбинационной новизны

Критерий комбинационной новизны численно характеризует для представленного в морфологической таблице класса систем новые сочетания функциональных подсистем. Этот критерий определяется по формуле

где N — число строк в морфологической таблице (число функциональных подсистем);

R_i и Р_i — номера столбцов морфологической таблицы соответственно в строках R и Р, альтернативы из которых вошли в i-ю систему;

К — переменная; К = 1, если альтернатива из строки R и столбца R_i образовала известную комбинацию с альтернативой из строки Р и столбца Р_i; К = 0, если эта комбинация ранее была неизвестна в пределах рассматриваемого класса объектов.

Определение критерия комбинационной новизны для каждой системы осуществляется на основании матриц комбинационных связей альтернатив. Построение указанных матриц ведется в соответствии со следующими принципами. Рассматривается морфологическая таблица, содержащая N строк. Для всех альтернатив i-й строки формально отражаются комбинационные связи с альтернативами, содержащимися во всех остальных строках морфологической таблицы:

В приведенной матрице плюсами обозначены взаимосвязи между функциональными подсистемами, альтернативы которых необходимо попарно оценить по признаку новизны. Для альтернатив каждой пары функциональных подсистем ОФПС_i и ОФПС_j строятся матрицы комбинационных связей альтернатив К^ij = {К_lr^ij}, l = 1,..., п_i; r = 1,..., n_j, где п_i и п_j — соответственно число альтернатив в i-й и j-й строках морфологической таблицы. Число матриц К = {К^ij} определяется по формуле

N_k = N ( N - 1 )/ 2,

где N — число строк морфологической таблицы.

Рассмотрим пример вычисления критерия комбинационной новизны. Пусть задана исходная морфологическая таблица (табл. 5.25).

Таблица 5.25