устройство для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающее взаимодействие с другими уровнями структуры

Формула изобретения

Устройство для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающее взаимодействие с другими уровнями структуры, содержащее группу входных регистров, первую группу блоков вычитания, группу квадраторов, первую группу элементов задержки (ЭЗ), группу сумматоров, блок извлечения квадратного корня, первую группу коммутаторов, группу выходных регистров, первую группу блоков индикации, группу элементов ИЛИ, с первой по S-ю группы регистров, каждая из которых состоит из М элементов, блок выделения максимального числа, вторую группу ЭЗ, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы распределителя импульсов - соответственно с входами записи и входами считывания группы входных регистров, которая состоит из М элементов, информационных вход каждого из которых является входом задания исходной информации устройства, на который поступают значения W_ji, характеризующие i-й компонент вектора эффективности j-й организации, выходы первого и второго элементов группы квадраторов, состоящей из S элементов, подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента группы сумматоров, состоящей из (S-1) элементов, а выходы остальных квадраторов, начиная с третьего, соединены с входами соответствующих элементов первой группы ЭЗ, состоящей из (S-2) элементов, выходы каждого из которых подключены к первым входам соответствующих элементов группы сумматоров, начиная со второго элемента, выходы каждого из которых, включая первый элемент и кроме последнего элемента, соединены со вторыми входами последующих элементов группы сумматоров, а выход последнего элемента, то есть (S-1)-го сумматора, подключен к входу блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен с информационными входами каждого из элементов группы коммутаторов, состоящей из М элементов, выходы каждого элемента которой подключены к информационным входам соответствующих элементов группы выходных регистров, состоящей из М элементов, выходы каждого элемента которой соединены с входами соответствующих элементов группы блоков индикации, состоящей из М элементов, с (4+S)-й по (4+S+М)-й выходы распределителя импульсов подключены к управляющим входам соответственно с первого по М-й элементов группы коммутаторов и к входам записи соответственно с первого по М-й элементов группы выходных регистров, (5+S+М)-й выход распределителя импульсов соединен с входами считывания каждого из М элементов группы выходных регистров, с первого по М-й информационные входы блока выделения максимального числа подключены к выходам соответствующих элементов группы входных регистров, эти же выходы которых соединены с входами соответствующих элементов второй группы ЭЗ, состоящей из М элементов, выходы каждого из которых подключены к входам вычитаемого соответствующих элементов первой группы блоков вычитания, состоящей из М элементов, входы уменьшаемого каждого из которых соединены с выходами блока выделения максимального числа, а выходы - с информационными входами соответствующих элементов каждой группы регистров, выходы каждой из которых соединены с первого по М-й входами каждого из S элементов группы элементов ИЛИ, состоящую из S элементов, выходы каждого из которых подключены к входам соответствующих элементов группы квадраторов, с третьего по (2+S)-й выходы распределителя импульсов соединены с входами записи всех элементов в группах регистров с первую по S-ю группу соответственно, второй выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом блока выделения максимального числа, (3+S)-й, (5+S)-й и (3+S+М)-й выходы распределителя импульсов подключены к входам считывания соответственно первых, вторых и М-х элементов каждой из S группы регистров, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вторую группу коммутаторов, третью группу ЭЗ, вторую группу блоков вычитания и вторую группу блоков индикации, каждая из которых состоит из М элементов, где М - количество однотипных организаций, информационные входы каждого элемента второй группы коммутаторов соединены с выходами соответствующих элементов группы выходных регистров, управляющие входы каждого элемента этой группы коммутаторов - с (6+S+М)-м выходом распределителя импульсов, первый выход каждого элемента - с входом уменьшаемого соответствующих элементов второй группы блоков вычитания, а второй выход - с входом соответствующих элементов третьей группы ЭЗ, выходы каждого из которых подключены к входам вычитаемого каждого соответствующего элемента второй группы блоков вычитания, выходы каждого из которых соединены с входами соответствующих элементов второй группы блоков индикации, информационный вход каждого элемента группы входных регистров является входом задания исходной информации устройства, на который поступают значения W_Bji, характеризующие i-й компонент вектора эффективности j-й организации, определенные с учетом взаимодействия с организацией другого уровня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки функционирования однотипных организаций с целью выработки рекомендаций по улучшению качества их работы.

Известно устройство для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций, содержащее группы входных регистров, группу блоков вычитания, группу квадраторов, группу элементов задержки, группу сумматоров, блок извлечения квадратного корня, группу сумматоров, блок извлечения квадратного корня, группу коммутаторов, группу входных регистров, группу блоков индикации, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов (евразийский патент № 08678, кл. G06F 17/00, 15/00, 2007).

Недостатком этого устройства является субъективизм, который проявляется в процессе выбора величины компонентов вектора эффективности базовой организации.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для оценки и сравнения эффективности однотипных организаций, содержащее группу входных регистров, группу выходных регистров, блок выделения максимального числа, две группы элементов задержки, группу блоков вычитания, группу сумматоров, группу квадраторов, блок извлечения квадратного корня, группу коммутаторов, группу блоков индикации, генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, группу элементов ИЛИ, S групп регистров (патент РФ № 2349954, кл. G06F 17/18, 7/02, 2009).

Оценка и сравнение эффективности функционирования однотипных организаций с помощью этого устройства осуществляется следующим образом. Определяется разность W_ij между i - ми компонентами вектора эффективности базовой организации W_бi и вектора эффективности j-й организации W_ij:

где М - количество однотипных организаций; S - число компонентов вектора эффективности.

Величина W_бi определяется путем оценки максимального значения из показателей W_ij. Таким образом, устраняется субъективизм, упоминаемый выше.

Если организации являются образовательными (школы, колледжи, институты, университеты и т.д.), то в качестве величин W_ij могут фигурировать, например, относительное число докторов и кандидатов наук из преподавательского состава, относительное количество выпускников, которые продолжили обучение на более высоком уровне и т.д.

Когда организации занимаются производством какой-либо продукции, то в качестве величин W_ij могут выступать, например, относительное количество работников, имеющих высокий разряд, относительное количество продукции, имеющее высокое качество, и т.д.

Далее оценивается модуль разности W_j для j-й организации по формуле:

Чем меньше W_j, тем лучше функционирует организация, так как ее эффективность наиболее близка к базовой организации.

Недостатком этого устройства является невозможность учета при оценке и сравнении эффективности функционирования однотипных организаций взаимодействия с другими уровнями структуры.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей за счет учета взаимодействия с другими уровнями структуры. Это, в свою очередь, позволит повысить точность оценки и сравнения эффективности. Учет этого взаимодействия можно осуществить следующим образом. Необходимо вычислить величину изменения R_j для j-й организации значения показателя ее эффективности в случае учета взаимодействия с другими уровнями структуры:

где W_j определяется по формуле (2) по показателям, не учитывающим взаимодействие;

W_Bj оценивается также по формуле (2), но с помощью показателей, учитывающих взаимодействие.

Следует отметить, что W_j> W_Bj, так как в случае взаимодействия эффективность организации будет более близка к эффективности базовой организации.

Для наглядности рассмотрим конкретный пример. В качестве сравниваемых организаций можно взять педагогические колледжи (ПК), а под организацией другого уровня, с которой они взаимодействуют, будем подразумевать педагогический университет (ПУ), т.е. организацию более высокого уровня. В качестве компонентов вектора эффективности ПК выделим следующие шесть показателей, которые характеризуют также их потенциальные возможности:

W_ij1 - относительное количество аспирантов, докторантов и соискателей;

W_ij2 - относительное количество педагогов с учеными степенями и учеными званиями;

W _ij3 - относительное количество педагогов с почетными званиями;

W_ij4 - относительное количество педагогов, прошедших курсы повышения квалификации;

W _ij5 - относительное количество выпускников ПК, поступивших в ПУ за последний год;

W_ij6 - относительное количество изданий, совместных с ПУ.

Под относительным количеством показателя понимается его абсолютная величина, деленная на общее число педагогов (если речь идет об их относительном количестве) или общее число выпускников ПУ (при учете поступивших в ПУ).

Результаты расчетов, проведенных по формулам (1), (2), (3) для четырех ПК, приведенные в табл. 1 и 2.

Таблица 1. - Результаты оценки эффективности ПК без учета их взаимодействия с ПУ
Условный № ПК	Wij1	Wij2	Wij3	Wij4	Wij5	Wij6	Wj
1	0,241	0,185	0,519	0,722	0,144	0,741	0,273
2	0,074	0,176	0,471	0,559	0,284	0,382	0,561
3	0,122	0,347	0,531	0,714	0,103	0,857	0,217
4	0,226	0,302	0,283	0,595	0,193	0,566	0,416
Базовый ПК	0,241	0,347	0,531	0,722	0,284	0,857	0,000

Таблица 2. - Результаты оценки эффективности ПК с учетом их взаимодействия с ПУ
Условный № ПК	Wij1B	Wij2B	Wij3B	Wij4B	W ij5B	Wij6B	WjB	Rj
1	0,278	0,203	0,519	0,759	0,152	0,796	0,217	0,056
2	0,132	0,191	0,485	0,603	0,288	0,441	0,514	0,047
3	0,184	0,347	0,551	0,735	0,124	0,878	0,192	0,025
4	0,264	0,302	0,321	0,642	0,215	0,604	0,386	0,030
Базовый ПК	0,278	0,347	0,551	0,759	0,288	0,878	0,000	0,000

В последней строке таблицы 1 и 2 приведены показатели для базового ПК, имеющего максимальные показатели, т.е. этот ПК является вымышленным (абстрактным).

Из таблицы 2 видно, что наибольшую эффективность взаимодействия с ПУ имеет ПК № 1.

Технический результат достигается тем, что устройство для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающее взаимодействие с другими уровнями структуры, содержащее группу входных регистров, первую группу блоков вычитания, группу квадраторов, первую группу элементов задержки (ЭЗ), группу сумматоров, блок извлечения квадратного корня, первую группу коммутаторов, группу выходных регистров, первую группу блоков индикации, группу элементов ИЛИ, с первой по S-ю группы регистров, каждая из которых состоит из М элементов, блок выделения максимального числа, вторую группу ЭЗ, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы распределителя импульсов - соответственно с входами записи и входами считывания группы входных регистров, которая состоит из М элементов, информационный вход каждого из которых является входом задания исходной информации устройства, на который поступают значения W_ji, характеризующие i-й компонент вектора эффективности j-й организации, выходы первого и второго элементов группы квадраторов, состоящей из S элементов, подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента группы сумматоров, состоящей из (S-1) элементов, а выходы остальных квадраторов, начиная с третьего, соединены с входами соответствующих элементов первой группы ЭЗ, состоящей из (S-2) элементов, выходы каждого из которых подключены к первым входам соответствующих элементов группы сумматоров, начиная со второго элемента, выходы каждого из которых, включая первый элемент и кроме последнего элемента, соединены со вторыми входами последующих элементов группы сумматоров, а выход последнего элемента, то есть (S-1)-го сумматора, подключен к входу блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен с информационными входами каждого из элементов группы коммутаторов, состоящей из М элементов, выходы каждого элемента которой подключены к информационным входам соответствующих элементов группы выходных регистров, состоящей из М элементов, выходы каждого элемента которой соединены с входами соответствующих элементов группы блоков индикации, состоящей из М элементов, с (4+S)-й по (4+S+М)-й выходы распределителя импульсов подключены к управляющим входам соответственно с первого по М-й элементов группы коммутаторов и к входам записи соответственно с первого по М-й элементов группы выходных регистров, (5+S+М)-й выход распределителя импульсов соединен с входами считывания каждого из М элементов группы выходных регистров, с первого по М-й информационные входы блока выделения максимального числа подключены к выходам соответствующих элементов группы входных регистров, эти же выходы которых соединены с входами соответствующих элементов второй группы ЭЗ, состоящей из М элементов, выходы каждого из которых подключены к входам вычитаемого соответствующих элементов первой группы блоков вычитания, состоящей из М элементов, входы уменьшаемого числа каждого из которых соединены с выходом блока выделения максимального числа, а выходы - с информационными входами соответствующих элементов каждой группы регистров, выходы каждой из которых соединены с первого по М-й входами каждого из S элементов группы элементов ИЛИ, состоящую из S элементов, выходы каждого из которых подключены к входам соответствующих элементов группы квадраторов, с третьего по (2+S)-й выходы распределителя импульсов соединены с входами записи всех элементов в группах регистров с первую по S-ю группу соответственно, второй выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом блока выделения максимального числа, (3+S)-й, (5+S)-й и (3+S+М)-й выходы распределителя импульсов подключены к входам считывания соответственно первых, вторых и М-х элементов каждой из S группы регистров, дополнительно содержит вторую группу коммутаторов, третью группу ЭЗ, вторую группу блоков вычитания и вторую группу блоков индикации, каждая из которых состоит из М элементов, где М - количество однотипных организаций, информационные входы каждого элемента второй группы коммутаторов соединены с выходами соответствующих элементов группы выходных регистров, управляющие входы каждого элемента этой группы коммутаторов - с (6+S+М)-м выходом распределителя импульсов, первый выход каждого элемента - с входом уменьшаемого соответствующих элементов второй группы блоков вычитания, а второй выход - с входом соответствующих элементов третьей группы ЭЗ, выходы каждого из которых подключены к входам вычитаемого каждого соответствующего элемента второй группы блоков вычитания, выходы каждого из которых соединены с входами соответствующих элементов второй группы блоков индикации, информационный вход каждого элемента группы входных регистров является входом задания исходной информации устройства, на который поступают значения W_Bji, характеризующие i-й компонент вектора эффективности j-й организации, определенные с учетом взаимодействия с организацией другого уровня..

На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства для оценки и сравнивания эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающая взаимодействие с другими уровнями структуры (для ликвидации громоздкости связи между распределителем импульсов и управляющими входами соответствующих блоков показаны не полностью, а обозначены путем нумерации входов и выходов); на фиг.3 изображена циклограмма работы заявленного устройства (по оси ординат обозначены номера выходов распределителя импульсов, а по оси абсцисс - число тактов, причем длительность различных вычислительных операций сложения и вычитания - один такт, возведения в квадрат - восемь тактов, извлечения квадратного корня - двадцать тактов) - в верхней части фиг.3 (для возможности исполнения циклограммы принятого S=6, M=4, хотя эти величины могут принять произвольные значения).

Устройство для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающее взаимодействие с другими уровнями структуры (фиг.1 и 2) содержит группу 1 входных регистров, состоящую из М элементов, блок 2 выделения максимального числа, первую группу 3 блоков вычитания, состоящую из М элементов, группу 4 квадраторов, состоящую из S элементов, первую группу 5 ЭЗ, состоящую из (S-2) элементов, группу 6 сумматоров, состоящую из (S-1) элементов, блок 7 извлечения квадратного корня, первую группу 8 коммутаторов, состоящую из М элементов, группу 9 выходных регистров, состоящую из М элементов, первую группу 10 блоков индикации, состоящую из М элементов, генератор 11 тактовых импульсов, распределитель 12 импульсов, вторую группу 13 ЭЗ, состоящую из М элементов, группу 14 элементов ИЛИ, состоящую из S элементов, с первой по S-ю группы 15 регистров, каждая из которых состоит из М элементов, то есть имеет место матрица размерами S×M, вторую группу 16 коммутаторов, третью группу 17ЭЗ, вторую группу 18 блоков вычитания и вторую группу 19 блоков индикации, каждая из которых состоит из М элементов.

Устройство для оценки и сравнивания эффективности функционирования однотипных организаций, учитывающее взаимодействие с другими уровнями структуры, работает следующим образом. На информационные входы каждого из элементов группы 1 регистров (фиг.1 и 2) засылаются величины первого компонента вектора эффективности каждой из М организаций: W₁₁, W₂₁, , W_м1. При этом управляющий сигнал на входы записи этой группы подается с первого выхода распределителя 12 импульсов, темп работы которого задается генератором 11 тактовых импульсов.

По сигналу со второго выхода распределителя 12 импульсов на входы считывания каждого элемента 1 входных регистров величины W_j1 засылаются на информационные входы блока 2 выделения максимального числа, на управляющий вход которого подается сигнал для подготовки блока 2 к работе. С выхода этого блока максимальное значение первого компонента вектора эффективности каждой из М организаций направляется на входы уменьшаемого каждого из М элементов первой группы 3 блоков вычитания. Это значение будет являться первым компонентом вектора эффективности базовой организации W ₁. На входы вычитаемого группы 3 через элементы второй группы 13 ЭЗ засылаются величины W_j1.

С выходов первой группы 3 блоков вычитания значения W_1i, вычисленные в соответствии с формулой (1), подаются на информационные входы с 1-й по S-ю группы 15 регистров. Однако все М значений W_1i запишутся только в элементах 1-й группы регистров за счет сигнала на ее входы записи с третьего выхода распределителя 12 импульсов.

В дальнейшем работа устройства повторяется в уже описанном порядке. Во второй группе из S группы 15 регистров фиксируется значение W_2i за счет сигнала с четвертого выхода распределителя 12 импульсов. В S-й группе 15 регистров появляется значение W _мi за счет сигнала с (2+S)-го выхода распределителя 12 импульсов. Следовательно, все элементы с 1-й по S-й групп 15 регистров записаны как значения W_ji ( W_1i) для 1-й организации, а в последних М-х элементах с 1-й по S-й групп 15 регистров фиксируются значения W_ji ( W_мi) для М-й организации.

По сигналу с (3+S)-го выхода распределителя 12 импульсов на выходы считывания первых элементов каждой с 1-й по S-ю групп 15 регистров значения W_1i через соответствующие элементы группы 14 элементов ИЛИ подаются на входы группы 4 квадраторов, с выходов первых двух элементов которой значение и подаются соответственно на первый и второй входы первого сумматора группы 6 сумматоров. С выходов остальных элементов группы 4 квадраторов, начиная с третьего, величины направляются через соответствующие 1 группе 5 ЭЗ на первые входы соответствующих элементов группы 6 сумматоров, начиная со второго. С выхода последнего сумматора группы 6 значение засылается на вход блока 7 извлечения квадратного корня. С выхода блока 7 величина W₁, характеризующая разность между эффективностями функционирования базовой организации и первой организацией, определенная по формуле (2), подается на информационные входы первой группы 8 коммутаторов.

Однако благодаря наличию управляющего сигнала (4+S)-го распределителя 12 импульсов на управляющий вход первого элемента группы 8 коммутаторов и на вход записи первого элемента группы 9 входных регистров значение W₁ будет зафиксировано в первом элементе группы 9. В дальнейшем работа устройства повторяется по уже описанной схеме.

Отличие будет в том, что на входы элементов группы 4 квадраторов будут подаваться значения компонентов вектора эффективности второй организации W_2i. После завершения второго цикла работы устройства на информационный вход второго элемента группы 9 выходных регистров засылается величина W₂. Процедура получения величин W_j наглядно представлена на циклограмме работы устройства (фиг.3). Следует отметить, что на этой циклограмме вычисление W_Bj дано не последовательно после оценки W_j, а по времени наложена на эту оценку, поскольку W_j и W_Bj определяется одинаково (аналогично).

После завершения М-го процесса работы устройства в М элементах группы 9 выходных регистров (фиг.2) будет зафиксировано М значений и величины W_j поступают с выходов этой группы на соответствующие элементы первой группы 10 блоков индикации.

Путем визуального анализа за счет сравнения величины W_j определяют те организации, которые имеют наименьшую эффективность функционирования (наибольшее значение W_j) и нуждаются в выработке рекомендаций по улучшению качества их работы.

Значения W_j поступают также на информационные входы второй группы 16 коммутаторов, со вторых выходов которой эти значения подаются на входы третьей группы 17 ЭЗ. Сигнал на управляющие входы группы 16 направляется с (6+S+M)-го выхода распределителя 12 импульсов. С выходов группы 17 значения W_j засылаются на входы вычитаемого второй группы 18 блоков вычитания, на входы уменьшаемого которой будут поступать с первого выхода второй группы 16 коммутаторов величины W_вj. При этом сигнал на управляющие входы группы 16 не подается. Величины W_вj вычисляются так же, как и значения W_j. Единственное отличие заключается в том, что в качестве исходной информации будут фигурировать величины W_вij.

С выходов второй группы 18 вычитания значения R_j, определяемые по формуле (3), поступают на входы второй группы 19 блоков индикации. Посредством визуального анализа за счет сравнения значений R_j можно определить те организации, взаимодействие которых с другими уровнями структуры являются наихудшими, и принять соответствующие меры.

Таким образом, технический результат достигается не за счет математического аппарата, а за счет технических средств (блоков и элементов), упомянутых в процессе описания работы устройства, позволяющего расширить функциональные возможности.

Промышленная применимость изобретения обосновывается тем, что оно может быть использовано в разных областях (отраслях) при расчетах, связанных с выработкой рекомендаций по улучшению качества работы однотипных организаций.