II.2.2. Основные положения структурного анализа

В результате научно-технического прогресса происходит качественное изменение оборудования предприятий при одновременном резком количественном росте числа электродвигателей, входящих в систему электрохозяйства предприятия.

Управление сформировавшейся совокупностью электродвигателей предприятий можно улучшить, оптимизируя существенные технико-экономические параметры. Но эффективность этого управления будет качественно иной, если воздействовать на совокупность этих же электродвигателей в процессе проектирования и создания электрохозяйства предприятия.

В соответствии с [15] электрохозяйство предприятия можно рассматривать как электротехническую совокупность, а электродвигатель – как семейство изделий этой совокупности. В определенном смысле такое выделение совпадает с классом высших классификационных группировок, принятых единым классификатором продукции.

Из одного семейства электрооборудования выделяется вид, применительно к электродвигателю можно считать видом электродвигатель, отличающийся качественной характеристикой, например, величиной номинальной мощности Р _н и наименованием.

Исследование совокупности видов сводится к их системному описанию как целостности комплексом показателей и к структурному описанию, которое основано на понятии эквивалентности: совокупность образована элементами-индивидуумами. Индивидуумы одного вида образуют популяцию. Виды электродвигателей, каждый из которых представлен равным количеством индивидуумов, создают группы. Группа – множество, образованное популяциями одинаковой численности.

Распределение видов (видовое распределение) – это распределение популяций одинаковой численности по группам. Однозначно описывая соотношение количества видов и численность каждого вида, оно служит теоретической основой предлагаемого подхода.

Перечень индивидуумов из генеральной совокупности (или какой-либо выборки) и их классификация по видам позволяют составить таблицу рангового распределения, где виды располагаются в порядке уменьшения численности их популяции, т.е. осуществляется ранжирование.

Ранговое распределение преобразуется в видовое или получается сразу из полного перечня индивидуумов. Видовое распределение численности популяций по группам информативнее и позволяет сделать больше содержательных выводов.

Таблица видового распределения получается из перечня индивидуумов, если выбрать вначале все виды, встретившиеся по одному разу, т.е. популяции, состоящие из одного индивидуума а ₁ = 1 (они образуют первую группу к ₁ = 1), общее число видов в которой W ₁, численность индивидуумов в этой группе а ₁ W ₁. Затем выбрать все виды, представленные двумя индивидуумами: а ₂ = 2, к ₂ = 2, W ₂, а ₂ W ₂. Далее выбираются все виды, представленные тремя индивидуумами и т.д. Последовательность W_i называется эмпирическим видовым распределением (распределением видов). Число строк в такой таблице равно числу групп – к.

Видовые распределения отличаются характером изменения W_i. Достаточно полно распределение описывается обобщающими показателями:

- количеством популяций, в котором выделяют самую мощную популяцию N ₀;

- числом индивидуумов U одного семейства,

;

(II.29)

- числом видов S,

;

(II.30)

- количеством групп к;

- средней повторяемостью видов d,

;

(II.31)

- непрерывной кривой распределения, используемой в качестве аппроксимирующей зависимости при обработке эмпирических распределений

,

(II.32)

где W ₀ – численность индивидуумов в первой группе W ₁ = [ W ₀];

- непрерывный аналог мощности численности популяций i (i - дискретная величина);

a - постоянная распределения;

- относительной частотой появления группы, определяемая эмпирически

.

(II.33)

Методика более точной оценки параметров видового распределения и его закономерности приведены в [15, 28].

В соответствии с этими положениями были проанализированы генеральные и ремонтные совокупности электродвигателей ряда предприятий Волго-Вятского и других регионов РФ [28]. Этот анализ проводился с помощью специально разработанного программного комплекса STRUCTURE, на который получено свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ Российским агентством по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ). Анализ этих совокупностей покажем на примере электродвигателей, являющихся общим элементом силового канала электроприводов как регулируемых, так и нерегулируемых.