Графовая модель: устройство и использование

Для чего нужна модель #

Факторы и результат модели #

С использованием информации, сохраненной в базе данных модели, можно построить различные графовые модели. Графовая модель связывает факторы модели с целевой функцией. С помощью скрипта пользователь задает правила построения графа и цепочек связей

  • теги, из которых будут исходить цепочки связей графа (факторы-источники),
  • теги, через которые пройдут цепочки связей (факторы-перекрестки), и
  • теги, на которых цепочки связей графа будут завершаться. Такие теги называют «целевая функция» — это такое «целевое» свойство модели, на которые требуется существенно повлиять в результате изменений значений (весов) малого количества факторов.

Скрипты с правилами построения графовых моделей сохраняют в макетах гридов. Например, скрипт

создает графовую модель, которая показывает влияние учтенных в модели факторов на целевую функцию — неплановую остановку предприятия

Цепочки связей и расчет графовой модели #

Цепочки связей исходят из факторов-источников и завершаются на целевой функции модели. Алгоритм ПО almaGRID находит все цепочки связей в соответствии с правилами, заданными в скрипте. Для каждой цепочки связей вычисляется ее вес, как результат перемножения весов всех входящих в цепочку тегов и весов дуг.

Например:

           Связь              Связь                Связь                Связь
           вес=6              вес=6                вес=5                вес=6
[Фактор3] -------> [Фактор5] -------> [Прерывание -------> [Прерывание -------> [Неплановая 
  вес=3              вес=9             операции 5]          операции 7]          остановка 
                                       вес=10               вес=10               Предприятия]
                                                                                 вес=10

ВесЦепочки = 0.3 * 0.6 * 0.9 * 0.6 * 1 * 0.5 * 1 * 0.6 * 1 = 0.02916. При этом в формах ввода-вывода отобразиться значение 0.2916.

Веса всех цепочек графовой модели суммируются, давая численное значение результата графовой модели (значение целевой функции графовой модели).

Обозреватель графовых моделей #

Обозреватель моделей (Model Explorer) предназначен для

  • поиска факторов, которые сильнее всего влияют на результат модели (на целевую функцию) и
  • формирования плана действий по изменению значений найденных критических факторов.

Например,

  • среди факторов модели
  • можно найти те, которые являются источниками цепочек связей с наибольшим весом — в данном примере это [Фактор 6] и [Фактор 2]
  • посмотреть, как измениться значение целевой функции при уменьшении весов [Фактор 6] и [Фактор 2] в два раза
  • и разработать план действий, направленных на изменение влияния [Фактор 6] и [Фактор 2], с указанием влияния каждого из мероприятий на значение целевой функции.

Как устроена модель #

Тег #

Тег — это текст. Теги в almaGRID образуют древовидную (иерархическую) структуру.

Теги могут быть служебными (встроенными) или определенными пользователем

  • Служебные теги показаны в дереве тегов жирным шрифтом. Они используются для
    • описания стандартных определений, принятых в almaGRID (языки, календари, пользователи, и т.п.),
    • использования в составе скриптов и макетов форматов.
  • Теги, определенные пользователем, показаны в дереве тегов нормальным шрифтом черным цветом. Если не удается найти перевод тега на текущий язык модели, то берется название тега на наиболее близком языке и такой тег в дереве отображается серым цветом. Теги, определенные пользователем, используются для
    • описания элементов модели,
    • задания параметров скриптов,
    • описания переменных макетов форматов,
    • удобства структурирования информации.

От того, как построено дерево тегов, во многом зависит удобство работы с моделью и возможности гибко изменять модель: 

  • добавлять или исключать элементы модели
  • разделять сложную модель на несколько простых или
  • объединять несколько моделей в одну

Грид #

Грид — это разметка рабочего листа Excel в виде таблицы для ввода и отображения информации о модели.

Грид имеет тело и заголовки.

В ячейках тела грида отображаются объекты модели. Это могут быть значения связей, текстовые описания, расчетные формулы, гиперссылки на внешние документы, изображения.

В ячейках заголовков отображаются теги.

Для удобства можно выводить структуру ветви дерева, теги которой использованы в заголовке грида.

Макеты гридов и скрипты #

Макеты гридов можно сохранять в дереве тегов. Сохраненные макеты гридов отмечаются иконкой

При построении макетов гридов используется внутренний скриптовый язык almaGRID. Ниже показан пример макета грида и результат его работы.

Объект #

Объект – это единица информации модели. Объект может быть числом, текстом, логической константой, формулой, инструкцией almaGRID, гиперссылкой или изображением.

Например, если в модели [Тег1] и [Тег2]  это узлы графа, то объект-число Объект1 с двумя такими тегами — это дуга (непосредственная связь) между узлами, соответствующими [Тег1] и [Тег2].

           Объект1
[Тег1] -------------- [Тег2]

Также можно описать направленную дугу от [Тег1] к [Тег2]. Для этого нужно использовать встроенный тег [=>], показывающий направление связи. То есть объект-число с тегами [Тег1] и [=>][Тег2] описывает направленную дугу

           Объект1
[Тег1] --------------> [Тег2]

Значение объекта (вес дуги графа) #

Значение Объекта1 — это вес дуги между двумя узлами, представленными тегами [Тег1] и [Тег2]

Для удобства чтения информации гридов и диалоговых форм численные значения весов в теле грида выводятся умноженными на 10. Например, если вес дуги равен 0.6, то в теле грида будет выведено значение 6.

              Объект1
            ВесДуги=0.6
[Фактор3] --------------> [Фактор5]
  • В примере выше описано «понижающее» влияние тега [Фактор3] на тег [Фактор5] — это значит, что «реализация» [Фактор3] «подавляет реализацию» [Фактор5]. Если вес дуги <1, то она описывает «понижающее» влияние одного тега на другой.
  • Если вес дуги >1, то она описывает «повышающее» влияние одного тега на другой. То есть «реализация» [Фактор3] «стимулирует реализацию» [Фактор5].
  • Если вес дуги = 1, то это означает, что «реализация» [Фактор3] «приводит к полной (100%) реализации» [Фактор5]
  • Если вес дуги = 0, то «реализация» [Фактор3] «не приводит к реализации» [Фактор5]
  • Если вес дуги не определен (соответствующая ячейка грида пустая), то отсутствует информация о причинно-следственной или логической связи [Фактор3] и [Фактор5].
  • Если объект, описывающий вес дуги, является нечисловым, то вес дуги принимается = 1.

Приведенные правила могут быть применены как при описании причинно-следственных диаграмм, так и при построении моделей вероятностных моделей, байесовских сетей или иных вычислительных алгоритмов.

Значимость тега (вес узла графа) #

Значимость тега задается с помощью встроенного тега [Значимость (Weight 0-10)]. Объект-число с двумя тегами [Тег1] и [Значимость (Weight 0-10)] задает вес [Тег1].

Объект-число с двумя тегами [Тег1] и [Значимость (Weight 0-10)] задает вес [Тег1]. Вес тега можно задать в гриде:

              Объект1
              вес=0.6
[Фактор3] --------------> [Фактор5]
 вес=0.3                   вес=0.9 

При этом вес тега отобразится в дереве тегов. При включенном режиме «almaGRID»-«Теги»-«Инструменты»-«Показать значимость (ранг) Тегов».

Вес тега показан в фигурных скобках в виде {ВесТега — ВесСУчетомРодительскихТегов}.

ВесТега — это вес, который задан для тега.

ВесСУчетомРодительскихТегов — это произведение веса тега и весов всех его родительских тегов, если они заданы. Нужно помнить, что при вычислении произведения используются «истинные» значения весов тегов, в то время как в гридах и диалоговых формах значения весов тегов выводятся умноженными на 10.

Если вес тега не задан, то он принимается равным 1.

База данных модели #

Дерево тегов, объекты и макеты гридов сохраняются в базе данных. База данных может быть организована как

  • отдельный файл (файл с расширением *.aprj) — вариант использования almaGRID как desk-top приложения;
  • база данных под управлением СУБД PostgreSQL, MySQL, MS SQL — в этом случае ПО almaGRID работает как клиент-серверное приложение (возможность одновременной работы нескольких пользователей с одной базой данных).

Практика использования #

Источники данных для моделей #

Количественные данные

  • Результаты измерений (датчики, регистраторы, …)
  • Исторические данные (ERP-системы, корпоративные ИТ-системы, …)
  • Любые записи (реестры, протоколы, локальные базы данных, …)

Экспертные оценки

  • Данные, полученные от отдельных экспертов или экспертных сообществ.
  • Можно использовать корреляционный анализ для контроля целостность модели
  • Можно использовать метод Делфи для контроля непротиворечивости модели
  • Для разных фрагментов модели можно привлекать разные группы экспертов

Комбинация данных и экспертизы

  • В одной модели можно сочетать количественные данные и экспертные оценки
  • По мере появления новых систем сбора данных можно заменять экспертные оценки количественными данными

Интеграция с Excel #

Модуль интеграции ПО almaGRID с Excel создает в ленте Excel вкладку “almaGRID”, на которой размещает инструменты для работы моделями и настройки ПО.

Ниже перечислены элементы управления ПО almaGRID.

Элемент управленияОписание
Настройка подключения к базе данных модели
Управление синхронизацией данных рабочей книги Excel с базой данных модели
Настройка параметров almaGRID
Начало и окончание работы с моделью
Управление пользователями модели и их правами
Управление тегами модели
Управление разметкой форм ввода-вывода и правилами 
Управление объектами
Обозреватель моделей
Область тегов пользователя
Информация о лицензии
Информация о программе

Языки интерфейса и тегов #

Можно независимо изменять

«almaGRID»-«Настройки»-«Языки»:

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ru_RURussian

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: