The method of ranking effective project solutionsin conditions of incomplete certainty

Abstract

The subjectof research in the article is the process of ranking options in support systems for project decision-making under conditions of incomplete certainty. The goalof the work isto increase the efficiency of technologies for automated design of complex systemsdue to the development of a combined method of ranking effective options for building objects in conditions of incomplete certainty of input data. The following tasksare solved in the article: analysis of the current state of the problem of ranking options in support systems for project decision-making; decomposition of problems of system optimization of complex design objects and support of project decision-making; development of a variant ranking method that combines the procedures of lexicographic optimization and cardinal ordering in conditions of incomplete certainty of input data. The following methods are used: systems theory, utility theory, optimization, operations research, interval and fuzzy mathematics. Results.According to the results of the analysis of the problem of supporting project decision-making, the existence of the problem of correctly reducing subsets of effective options for ranking, taking into account factors that are difficult to formalize and the experience of the decision-maker (DM), was established. Decomposition of the problems of system optimization of complex design objects and support for project decision-making was carried out. For the case of ordinalistic presentation of preferences between local criteria, an estimate of the size of the rational reduction of subsets of optimal and suboptimal options for each of the indicators is proposed. Its use allows for one approach to obtain a subset of effective variants of a given capacity for analysis and final selection of the DM. A method of transforming the ordinalistic presentation of preferences between local criteria to their quantitative presentation in the form of weighting coefficients is proposed. Conclusions. The developed methods expand the methodological foundations of the automation of processes supporting the adoption of multi-criteria project decisions. They make it possible to correctly reduce the set of effective alternatives in conditions of incomplete certainty of the input data for the final choice, taking into account factors that are difficult to formalize, knowledge and experience of ODA. The practical use of the obtained results will allow to reduce the time and capacity complexity of the procedures for supporting project decision-making, and due to the use ofthe technology of selection of subsets of effective options with intervally specified characteristics -to guarantee the quality of project decisions and to provide a more complete assessment of them. Предметом дослідження в статті є процес ранжування варіантів у системах підтримки прийняття проєктних рішень в умовах неповної визначеності. Мета роботи–є підвищення ефективності технологій автоматизованого проєктування складних систем за рахунок розроблення комбінованого методу ранжування ефективних варіантів побудови об’єктів в умовах неповної визначеності вхідних даних. У статті вирішуються такі завдання:аналіз сучасного стану проблеми ранжування варіантів у системах підтримки прийняття проєктних рішень;декомпозиція проблем системної оптимізації складних об’єктів проєктування та підтримки прийняття проєктних рішень; розроблення методу ранжуванняваріантів, який об’єднуєпроцедури лексикографічної оптимізації та кардиналістичного впорядкування в умовах неповної визначеності вхідних даних. Використовуються такі методи: теорії систем, теорії корисності, оптимізації, дослідження операцій, інтервальної та нечіткої математики. Результати. За результатамианалізу проблеми підтримки прийняття проєктних рішень встановлено існування проблеми коректного скорочення підмножин ефективних варіантів для ранжування з урахуванням факторів, що важко піддаються формалізації, та досвіду особи, що приймає рішення (ОПР). Виконана декомпозиція проблем системної оптимізації складних об’єктів проєктування та підтримки прийняття проєктних рішень. Для випадку ординалістичного подання переваг між локальними критеріями запропоновано оцінку розміру раціонального скорочення підмножин оптимального та субоптимальних варіантів за кожним з показників. Її використання дозволяє за один підхід отримувати підмножину ефективних варіантів заданої потужності для аналізу й остаточного вибору ОПР. Запропоновано метод трансформації ординалістичного подання переваг між локальними критеріями до їх кількісного подання у вигляді вагових коефіцієнтів. Висновки. Розроблені методи розширюють методологічні засади автоматизації процесів підтримки прийняття багатокритеріальних проєктних рішень. Вони дозволяють здійснювати коректне скорочення множини ефективних альтернатив в умовах неповної визначеності вхідних даних для остаточного вибору з урахуванням факторів, що важко піддаються формалізації, знань і досвіду ОПР. Практичне використання отриманих результатів дозволить скорочувати часову й ємнісну складності процедур підтримки прийняття проєктних рішень, а за рахунок використання технології виділення підмножин ефективних варіантів з інтервально заданими характеристиками –гарантувати якість проєктних рішень та надавати їх більш повну оцінку.