Teoria wyboru

Opracowali:
Bauer Bartosz, Beśka Konrad, Biel Mikołaj,
Burkiet Artur, Chochołek Tomasz

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Katedra Automatyzacji Procesów

Kraków

1. Wprowadzenie.
2. Analiza konkurencji.
3. Proces decyzyjny i jego metody.
4. Wybór pompy wyporowej -

metoda oceny syntetycznej

Plan prezentacji

Wprowadzenie

Definicja

Zakres zastosowań

Definicja

Teoria wyboru (ang. decision theory) – pod tym
pojęciem rozumie się wspólny obszar
zainteresowania wielu dziedzin nauki, który zawiera
w sobie analizę oraz wspomaganie procesu
podejmowania decyzji

.

Teoria
wyboru

Matematyka

Ekonomia

Informatyka

Socjologia

Psychologia

Zarządzanie

Statystyka

Zakres zastosowań

Teorię wyboru stosuje się, gdy podjęcie decyzji jest
wyjątkowo trudne, lub jest niesie ona ze sobą spore
konsekwencje. Przykładowo:
 występuje duża liczba opcjonalnych rozwiązań

problemu,

 istnieje możliwość osiągnięcia wysokich korzyści

lub dużych strat,

 ma miejsce wyjątkowo skomplikowana sytuacja

decyzyjna.

Analiza konkurencji

Benchmarking

Definicja

Inżynieria wsteczna

Countering

Informacja

Definicja

Analiza konkurencji (ang. competitor analysis) –
czynności, które są odnoszone do badań nad
konkurencją danej firmy w celu poznania ich
planów i celów, słabych i mocnych stron, określenia
sposobu ich pokonania i zdobyciu informacji
o szansach firmy przy wprowadzeniu nowego
produktu.

Dobrze wykonana analiza umożliwia sformułowanie
skutecznej strategii biznesowej, która wyróżni
firmę spośród innych graczy rynkowych.

Benchmarking

Benchmarking - praktyka stosowana w zarządzaniu,
polegająca na porównywaniu procesów i praktyk
stosowanych przez własne przedsiębiorstwo, ze
stosowanymi w przedsiębiorstwach uważanych za
najlepsze w analizowanej dziedzinie. Wynik takiej
analizy służy jako podstawa doskonalenia.

Wyróżniamy benchmarking:
 wewnętrzny – we własnej firmie (między

oddziałami),

 zewnętrzny – konkurencja,
 funkcjonalny – firmy realizujące tę samą funkcję.

Inżynieria wsteczna

Inżynieria wsteczna (ang. reverse-engineering) –
jest procesem polegającym na badaniu produktu
w celu uzyskania informacji na temat jego budowy,
co pozwala na późniejsze wykorzystanie tych
informacji w budowie adekwatnego odpowiednika.

Często niemożliwe jest jednak ominięcie
konsekwencji wynikających z praw autorskich
ponieważ patenty dotyczą funkcjonalności!

Proces analizy konkurencji

Proces analizy konkurencji ma następujący przebieg:

Jest to tzw. proces „cztery C” (ang. collecting,
converting, communicating, countering).

Zbierani
e
informa
cji

Przetwarza
nie
informacji

Udostępnia
nie
informacji

Walka
z
konkurencją

Walka z konkurencją

Walka z konkurencją (ang. countering) – jest to
ostatni po wypuszczeniu produktu na rynek etap. Po
odpowiednim jego rozreklamowaniu należy się
skupić na:
 obserwacji konkurencji,
 sprawdzaniu nowych rozwiązań,
 walce o ochronę swojego produktu.

Proces decyzyjny i jego
metody

Definicja

Cel

Kryteria

Etapy

Definicja

Proces decyzyjny (ang. decision making) – to
określony proces myślowy lub sztuczny który
realizuje funkcje podejmowania decyzji. Ta sama
decyzja w tej samej sytuacji może być produktem
innych procesów decyzyjnych.

Podejmowanie decyzji występuje we wszystkich
dziedzinach działalności ludzkiej. Jego podstawowe
składowe to kryteria wyboru i alternatywy.

Cel

Wynikiem procesu decyzyjnego powinno być
wskazanie jednego elementu d0 ze zbioru wariantów
W takiego, który spełnia wymagania Ω i jest najlepszy
ze względu na pewien przyjęty system wartości K.
Zadanie wyboru może być sformułowane za pomocą
tych właśnie trzech elementów.

Aby osiągnąć ten cel, podczas realizacji procesu
decyzyjnego, jak i po jego zakończeniu, musi istnieć
dopływ informacji I, bez którego proces ten mógłby
być niejednoznaczny i niekompletny.

Kryteria

Najlepsza decyzja to taka, która w stopniu
najwyższym spełnia kryteria identyfikujące
wymagania decydenta. Do tych wymagań należą
wymagania:
 Funkcjonalne,
 Niezawodnościowe,
 Dynamiczne,
 Ergonomiczne.

Sam proces powinien być adekwatny do danej
sytuacji, jednoznaczny, powtarzalny
i przekonywujący dla decydenta.

 Ekonomiczne,
 Technologiczne,
 Formalne,

Etapy

Proces decyzyjny można podzielić na kilka
podstawowych etapów:

ETAP I – budowa modelu

ETAP II – rozwiązywanie modelu

ETAP III – weryfikacja modelu

Jednoetapowy proces wyboru

PROCES
WYBORU

Kryterium
wyboru

Zbiór
wariantów
Zbiór
wymagań

DECYZJA

NIE

TAK

Dodatkowe
informacje

Wariant
najlepszy

Jednoetapowy proces wyboru przebiega zgodnie ze
schematem:

Scenariusz automatyczny a
interaktywny

Automatyczny:

Interaktywny:

Wymaga określenia wszystkich:

Wariantów,

Kryteriów,

Ocen,

Celów.

Stosowanie algorytmu bez
udziału decydenta.

Fazy podejmowania decyzji:

Uświadomienie celu,

Strukturyzacja,

Dobieranie informacji,

Określenie rozwiązania

próbnego,

Ocena rozwiązania,

Akceptacja

/Restrukturyzacja.

Możliwością późniejszych
zmian danych.

Proces wyboru może przebiegać według scenariuszy:

Metody analizy

Jednokryterialnej:

Wielokryterialnej:

 Programowanie

liniowe,
(Metoda simplex)

 Drzewa

decyzyjne,

 Metody minimax,

 Modele sieciowe,

 Planowanie

metodami CPM

i PERT.

 Metody geometryczne:

- metoda sieci pajęczej,
- metoda wektora wypadkowego.

 Metody oparte na teorii grafów:

- metoda elektra.

 Metody taksonomiczne:

- metoda Czekanowskiego,
- miara rozwoju,

- metoda wrocławska.

 Metody matematyczne:

- porównanie parami,

- AHP procedura analitycznej hierarchizacji,
- dwureferencyjna procedura interaktywna,
- metoda leksykograficzna,
- ranking Copelanda,

- metoda superkryterium.

Wybór pompy wyporowej -
metoda oceny

syntetycznej

Cel

Wymagania

Ograniczenia

Kryteria

Wagi

Kodowanie

Ocena

Cel analizy oraz wymagania

Celem analizy jest dokonanie wyboru pompy wyporowej
o najlepszych parametrach. Wymagania stawiane
pompie:
Zastosowanie jako pompa główna
w agregacie pompowym służących głównie do zasilania
zmechanizowanych, kroczących obudów hydraulicznych,
Spełnienie warunków ekonomicznej eksploatacji,
Zwarta konstrukcja,
Praca pompy na ciecze niepalne,
Praca ciągła 24godz./dobę i 8000godz./rok.
Mały stosunek masy pompy do jej mocy
Duży stosunek wydajności do masy pompy
Łatwa wymiana elementów

Zbiór wariantów

Na podstawie celów, jakie ma spełniać pompa oraz
nałożonych wymagań, utworzono zbiór wariantów,
które charakteryzują się parametrami:
Zapotrzebowanie na moc: 200-300 kW,
Minimalne ciśnienie nominalne: 32 Mpa,
Minimalna wydajność: 250 dm3/min.

Zbiór wariantów pomp
wyporowych

Lp.

Firma

Model

Max. ciśnienie

robocze

[MPA]

Max. przepływ

odpowiadający ciśnieniu

roboczemu [dm

3

/min]

Masa

[kg]

Moc

[kW]

Gabaryty

[mm]

1

HAUHINCO

EHP-3K 200 S

4,

275

890

200

1090x570x855

2

HAUHINCO

EHP-3K 200

35,7

309

890

200

1230x1100x660

3

CHEMAC

KD811

40

250

1900

200

1710x980x460

4

CHEMAC

KD725

40

284

1120

207

516x1397x948

5

GARDNER DENVER

GD-300Q

34,5

322

3645

224

1721x1945x706

6

WEPUKO PAHNKE

D408

40

280

1300

238

1160x775x910

7

CHEMAC

KD725

40

329

1250

239

1100x660x855

8

CHEMAC

KD725

35

397

1250

253

1090x660x855

9

CHEMAC

KD821

32,5

393

2200

260

1880x500x1040

10

WOMA

400Z

40

379

980

282

595x1329x754

11

INOXIHP

PF330(T1)

45

355

1050

285

1005x1092x594

12

KAMAT

30055

4205

374

1220

300

1431x500x916

13

KAMAT

K30045

63,5

250

1220

300

916x500x1568

14

KAMAT

K30050

51,5

309

1220

300

1568x500x916

15

AGH

T7-320-4

40

320

780

250

680x680x761

Kryteria wyboru i ich wagi

Na podstawie ankiet wśród projektantów, operatorów
urządzeń, jak i pracowników naukowych wyznaczono
kryteria i ich wagi.

Kryterium

Oznaczenie

Waga

Stymulanta/

Destymulant

a

Wydajność

nominalna

K1

0,30

Stymulanta

Ciśnienie

nominalne

K2

0,30

Stymulanta

Moc pobierana

K3

0,20

Destymulanta

Masa

K4

0,15

Destymulanta

gabaryty

K5

0,05

Destymulanta

Wartości wariantów według
kryteriów

Lp.

Wartość wariantu według kryteriów

x1

x2

x3

x4

x5

1

275

40

200

890

531211500

2

309

35,7

200

890

8929800000

3

250

40

200

1900

770868000

4

284

40

207

1120

683367696

5

322

34,5

224

3645

2363225570

6

280

40

238

1300

818090000

7

329

40

239

1250

620730000

8

397

35

253

1250

615087000

9

393

32,5

260

2200

977600000

10

379

40

282

980

596229270

11

355

45

285

1050

651891240

12

374

42,5

300

1220

655398000

13

250

63,5

300

1220

718144000

14

309

51,5

300

1220

718144000

15

320

40

250

780

351886400

Przedstawienie zbioru
wariantów według wagi
wymienionych wcześniej
kryteriów.

Kodowanie wartości wariantów

Lp.

Wartość wariantu według kryteriów

z1

z2

z3

z4

z5

1

0,692695

0,629921

1

0,876404494

0,662422

2

0,778338

0,562205

1

0,876404494

0,039406

3

0,629723

0,629921

1

0,410526316

0,456481

4

0,715365

0,629921

0,966184

0,696428571

0,514930

5

0,811083

0,543307

0,892857

0,21399177

0,148901

6

0,70529

0,629921

0,840336

0,6

0,430132

7

0,828715

0,629921

0,83682

0,624

0,566891

8

1

0,551181

0,790514

0,624

0,572092

9

0,989924

0,511811

0,769231

0,35454555

0,359949

10

0,95466

0,629921

0,70922

0,795918367

0,590186

11

0,894207

0,708661

0,701754

0,742857143

0,539793

12

0,94065

0,669291

0,666667

0,639344262

0,536905

13

0,629723

1

0,666667

0,639344262

0,489994

14

0,778338

0,811024

0,666667

0,639344262

0,489994

15

0,806045

0,629921

0,8

1

1

Kodowanie za
pomocą metody
normowania:
 Stymulanta
Zij=Xij/Xjmax
 Destymulanta
Zij=Xij’/Xjmax’.

Wartości wariantów według
kryteriów

Lp.

Ocena syntetyczna F

1

0,761366797

2

0,735593644

3

0,662296239

4

0,727033441

5

0,624432302

6

0,680137089

7

0,726899566

8

0,745661701

9

0,675546072

10

0,766115409

11

0,759629494

12

0,739487267

13

0,74265156

14

0,730543029

15

0,79078998

Strategia liniowa jako wskaźnik
syntetyczny, mający posłużyć do oceny
wariantów:

Najlepszy wariant to ten, dla którego
wskaźnik osiągnął największą wartość.

Wyniki analizy metodą oceny
syntetycznej

Wskaźnik syntetyczny osiągnął najwyższą wartość
dla wariantu numer 15.

Jest to zatem pompa nurnikowa zaprojektowana
przez KAP AGH.

Lp.

Firma

Model

Max. ciśnienie

robocze

[MPA]

Max. przepływ

odpowiadający ciśnieniu

roboczemu [dm

3

/min]

Masa

[kg]

Moc

[kW]

Gabaryty

[mm]

15

AGH

T7-320-4

40

320

780

250

680x680x761

Dziękujemy za uwagę!