Учебное пособие для студентов

Точность прогнозирования характеризует степень соответствия параметров прогнозирования и имеющих место в действительности и оценивается величиной абсолютной ошибки Δφ, равной разности между значениями прогнозируемой величины φ_П и ее действительным значением φ_Д: Δφ = φ_П - φ_Д. При вероятностном прогнозировании величина Δφ носит случайный характер, поэтому её можно оценить математическим ожиданием М(Δφ), дисперсией D(Δφ), а также вероятностью того, что действительное значение прогнозируемой величины попадает в интервал возможных значений величины φ_П.
Достоверность прогнозирования (другими словами, его надёжность) тесно связана с понятием точности прогнозирования. Разница между ними заключается лишь в том, что при вероятностном подходе точность прогнозирования характеризуется точностью попадания случайной величины φ_П в центр интервала ее возможных значений, а достоверность прогнозирования характеризует лишь сам факт попадания φ_П в этот интервал.
Быстродействие прогнозирования определяется затратами времени, отводимого на прогноз. Быстродействие прогнозирования особенно важно для РЭС, простой которой из-за вовремя не предсказанного и не обнаруженного отказа приводит к большим материальным потерям.
Стоимость прогнозирования определяется затратами материальных средств на процедуру предсказания.
Полнота прогнозирования оценивается отношением числа прогнозируемых парамет­ров к общему числу параметров, определяющих работоспособ­ность изделия.
Эффективность прогнозирования показы­вает, насколько улучшаются эксплуатационные характеристики исследуемого изделия в результате прогнозирования.
Информативность прогнозирования указывает, насколько увеличиваются наши све­дения об исследуемой РЭС результате прогнозирования [1].
В авиационной технике широко используются системы прогнозирования технического состояния (СПТС), подробно описанные в [28], откуда заимствованы краткие сведения об этих системах.
СПТС – это функционирующий в соответствии с заданным целевым назначением комплекс средств, обеспечивающих выработку прогнозов для управления техническим состоянием. Как сложная система СПТС содержит две основных части – функциональную и обеспечивающую. Функциональная часть СПТС включает в себя семь основных частей:
1. Подсистема сбора данных – предназначена для сбора эксплуатационных данных, включая результаты измерения прогнозируемых параметров, время наработки объектов прогнозирования, сведения об отказах оборудования и т.д.
2. Подсистема накопления, хранения и отображения данных – служит для накопления и хранения входных, выходных и циркулирующих в СПТС данных, а также для выдачи их пользователям, к которым относятся люди и программно реализованные подсистемы СПТС.
3. Подсистема предварительной обработки данных преобразует их к виду удобному для последующего прогнозирования, путём изменения размерности и масштаба, учёта режимов работы объекта прогнозирования и индивидуальных характеристик датчиков, выявление и установление грубых ошибок регистрации прогнозируемых параметров и т.д.
4. Подсистема идентификации формирует модели процессов изменения прогнозируемых параметров.
5. Подсистема экстраполяции предназначена для экстраполяции процессов расхода параметрической избыточности.
6. Подсистема выработки решений формирует решения о необходимости и характере управляющих воздействий технической эксплуатации и обслуживания АО.
7. Подсистема координирования служит для корректировки отдельных элементов СПТС и их взаимосвязей на основе накапливаемых априорных сведений о надёжности объектов прогнозирования, статистических свойствах физических процессов, предшествующих возникновению отказов и т.д.
Подсистемы 2, 3, 4 и 5 реализуются на ЭВМ, а каждую из подсистем 6 и 7 можно рассматривать как человеко-машинную, частично реализуемую на компьютере и включающую лицо, принимающее решение (ЛПР).