6.1 Разработка общей концепции системы

6.1.1 Краткий сравнительный анализ разрабатываемой АС и ее известных аналогов

Автоматизированная система анализа технологических факторов производства, решающая задачу анализа технологических параметров, на основе чего делаются конкретные выводы о корректности протекания технологического процесса. Данная система предусматривает решение задачи выбора оптимальной технологии, уменьшение диапазонов технологических факторов, выбор факторов, оказывающих наибольшее влияние на конечные свойства продукта, поэтапную корректировку технологических диапазонов в соответствии с течением реального технологического процесса с учетом колебаний состава сырья и способов его обработки.

В настоящее время существует много различных пакетов для статистической обработки информации, такие как: Stata, Statgraphics, DSTAT, SAS, SPSS, MathLab.

Достоинства:

· содержат большой спектр статистических методов обработки информации.

Недостатки:

· Закрытость исходных текстов;

· Обособленность, т.е. достаточно тяжело использовать данные, полученные в результате работы, в других приложениях.

· Достаточно высокая стоимость.

Создание АС анализа технологических факторов производства на основе анализа экспериментальных данных в целом не является оригинальной разработкой, однако некоторые подходы анализа (совокупное применение дисперсионного, факторного, кластерного, анализ технологии с учетом затрат) реализуются впервые.

6.1.2 Схема функциональной структуры системы

В соответствии с конкретными целями и задачами управления в состав разрабатываемой автоматизированной системы идентификации глобальной технологии входят следующие функциональные подсистемы (рис. 9):

· подсистема ввода исходных данных:

обеспечивает ввод исходных данных (массивов экспериментальных данных технологии и выходных свойств). Данная подсистема осуществляет только считывание исходных данных.

· подсистема факторного анализа:

позволяет получить значимость факторов, используя эксперта. Результатом работы данной подсистемы являются значимости факторов и используются в подсистемах факторного и кластерного анализа;

· подсистема дисперсионного анализа:

позволяет выделить наиболее важные факторы, то есть те факторы, которые обеспечивают наибольшее влияние на конечные свойства. Результаты расчетов, которые представляют собой уровни значимости факторов, используются в подсистеме кластерного анализа;

· подсистема кластерного анализа:

используя данные, полученные в результате работы дисперсионного и/или факторного анализа, данная подсистема позволяет объединить различные опыты технологического процесса в некоторые сгустки технологического пространства (технологии), т.н. «кластеры» по сходным признакам. Также данная подсистема, используя критерий информации I, может выделить наиболее подходящую технологию, обладающую наибольшим количеством удачных экспериментов. Результатом работы данной подсистемы будут множества экспериментов сгруппированных в кластеры;

Рис 9. Схема функциональной структуры АС.

6.1.3 Описание автоматизируемых функций и комплекса решаемых задач

Разрабатываемая автоматизированная система анализа технологических факторов производства предназначена для более глубокого контроля технологического процесса, и тем самым получения максимально приближенной к заданному качеству продукции и снижения процента брака.

Автоматизированная система должна решать задачи ввода информации, ее обработки, представления результатов в различных формах, удобных для восприятия и обеспечения взаимодействие пользователя с системой с использованием дружественного интерфейса.

Подсистема ввода исходных данных

Цель подсистемы: обеспечить ввод исходных данных (массивов экспериментальных данных технологии и выходных свойств).

Функции подсистемы:

· загрузка данных (массивов экспериментальных данных технологии и выходных свойств). Периодичность выполнения этой функции зависит от пользователя. Продолжительность выполнения этой функции зависит от используемых технических средств, выбранной для работы СУБД и объема загружаемых данных;

Входная информация - массивы экспериментальных данных технологии: факторов и выходных свойств.

Выходная информация - массивы экспериментальных данных технологии и выходных свойств находящиеся в оперативной памяти и пригодные для их дальнейшей обработки.

Подсистема дисперсионного анализа.

Цель подсистемы:

Выделить факторы, обеспечивающие наибольшее и наименьшее влияние на конечные свойства, тем самым указать какие факторы можно не использовать при дальнейших расчетах (т.е. снизить размерность решаемых задач).

Функции подсистемы:

· выделение факторов, обеспечивающих наибольшее и наименьшее влияние на конечные свойства.

Входная информация - массивы экспериментальных данных технологии (факторов и свойств), набор факторов и свойств.

Выходная информация - выделение полей таблицы (факторов), обеспечивающих наибольшее и наименьшее влияние на конечные свойства.

Подсистема факторного анализа.

Цель подсистемы:

Проверить достаточно ли информации содержится в выбранных для анализа факторов.

Функции подсистемы:

· рассчитывать значимости факторов;

· проверять информативность выбранных факторов;

Входная информация:

· массивы экспериментальных данных технологии;

· набор факторов;

Выходная информация:

· сообщение о степени информативности выбранных факторов;

· список, указывающий степень информативности того или иного фактора.

Подсистема кластерного анализа.

Цель подсистемы:

· выделить в технологическом пространстве сгустки (кластеры), наиболее близких экспериментов;

Функции подсистемы:

· выделение сгустков (кластеров) технологий технологического пространства.

Входная информация:

· массивы экспериментальных данных технологии;

· факторы и свойства подлежащие анализу.

Выходная информация:

· границы сгустков (кластеров) технологического пространства;

· количество точек (экспериментов) в составе каждого кластера.

Подсистема формирования результатов:

Цель подсистемы:

используя результаты работы подсистем, обеспечивать представление результатов работы системы в виде, понятном и удобном для пользователя (документы HTML, графики, гистограммы, таблицы).

Функции подсистемы:

· представление результатов в виде графиков, гистограмм, таблиц;

· формирование отчета работы программы;

· сохранение результатов в файл;

Периодичность выполнения этих функций зависит от пользователя. Продолжительность их выполнения зависит от скорости работы использующихся технических средств, а также от объема сохраняемой информации.

Входная информация - данные различного типа, переданные различными подсистемами.

Выходная информация - графики, гистограммы, таблицы, иллюстрирующие результаты работы.

6.1.4 Схема организационной структуры

Организационное обеспечение необходимо для осуществления взаимодействия персонала АС с техническими средствами и между собой в процессе решения задач управления. Схема организационной структуры является одним из основных документов организационного обеспечения (рис. 10). На ней отражены взаимодействия персонала АС между собой и с техническими средствами системы.

Рекомендуемый состав персонала АС:

· Эксплуатационный персонал:

- инженер-системотехник;

· Оперативный персонал:

- инженер-технолог;

- оператор.

Рис. 10. Схема организационной структуры системы

6.2 Разработка решений по специальному математическому обеспечению АС

6.2.1 Общий алгоритм функционирования системы в реальном масштабе времени

Алгоритм функционирования системы представлен на рис. 11

.

Рис. 11. Алгоритм функционирования системы.

6.2.2 Разработка алгоритмов решения отдельных функциональных задач

Алгоритм загрузки информационной базы

Назначение и характеристика.

Данный алгоритм предназначен для загрузки данных из файлов баз данных в формы для их дальнейшей обработки.

Используемая информация.

Названия полей базы данных, численные и строковые значения параметров технологического процесса.

Алгоритм определения значимости факторов методом дисперсионного анализа.

Назначение и характеристика.

Данный алгоритм предназначен для определения значимости влияния факторов на свойства.

Используемая информация.

Массивы экспериментальных данных технологии, список факторов, список свойств.

Описание алгоритма решения

Шаг 1. Создаётся нуль-гипотеза: «фактор не влияет на свойство»;

Шаг1. Расчет суммы квадратов между группами:

;

Шаг2. Расчет суммы квадратов внутри групп:

;

Шаг 3. Расчет числа степеней свободы, связанное с SS_w: N-J;

Шаг 4. Расчет числа степеней свободы, связанное с SS_b: J-1;

Шаг 5. Расчет среднего квадрата между группами:

Шаг 6. Расчет среднего квадрата внутри групп: ;

Шаг 7. Если F(?; n₁, n₂) (где F-значение таблицы распределения Фишера с n₁ и n₂ степенями свободы и уровнем значимости ?), то теория отвергается (т.е. фактор значим), иначе теория принимается (т.е. фактор незначим).

Шаг 8. Конец работы алгоритма.

Алгоритм проверки значимости факторов методом факторного анализа

Назначение и характеристика.

Данный метод предназначен для проверки информативности факторов.

Используемая информация:

Массивы экспериментальных данных технологии, набор факторов.

Описание алгоритмов решения.

В факторный анализ состоит из двух этапов:

· решение задачи методом главных компонент;

· оценка уровня информативности;

Метод главных компонент (рис. 12)

Рис. 12. Алгоритм метода главных компонент

Оценка уровня информативности:

Алгебраическими преобразованиями матрицы факторного отображения А выделяют влияние того или иного фактора на то или иное свойство.

Результат решения:

Значение коэффициента информативности.

Алгоритм кластеризации методами кластерного анализа.

Алгоритм метода к-средних.

Пусть имеется n наблюдений.

Шаг 1. Заполнить матрицу расстояний.

Шаг 2. Среди n наблюдений выбрать k (по любым соображениям) точек, они будут являться центрами новых кластеров.

Шаг 3. Выбирается k+1-й объект и присоединяется к ближнему кластеру, причем центр кластера и его вес пересчитывается по формуле:

, , где

- вектор координат j-го кластера на i-м шаге,

- вес j-го кластера на i-м шаге,

-вектор координат i-го присоединяемого объекта.

Шаг 4. После того как все объекты были распределены, получим кластеры с координатамии весами.

Шаг 5. Все объекты присоединяются заново к существующим кластерам, как указано в Шаг 3.

Шаг 6. Процесс зацикливается до тех пор, пока результат разбиения не будет точно таким же, как предыдущий.

Алгоритм метода FOREL.

Шаг 1. Создать кластер.

Шаг 2. Выбрать центр тяжести свободных точек.

Шаг 3. Отнести все точки в пределах радиуса к кластеру.

Шаг 4. Пересчитать координаты центра кластера, как центр тяжести

всех точек, относящихся к кластеру.

Шаг 5. Присоединить все точки в пределах радиуса к кластеру.

Шаг 6. Если набор точек остался тем же, то шаг 7, иначе шаг 4.

Шаг 7. Если остались свободные точки, то шаг 1, иначе - шаг 8.

Шаг 8. Конец работы алгоритма.

Алгоритм метода KRAB.

Шаг 1. Берём произвольную точку о относим ее к т.н. «графу».

Шаг 2. Ищем расстояния от точки из «графа» до всех свободных точек.

Шаг 3. Включаем самую близкую точку в «граф» (проводим к ней черту - ребро).

Шаг 4. Ищем расстояния от всех точек «графа» ко всем свободным

точкам.

Шаг 5. Включаем ближайшую точку в «граф» (проводим к ней черту -ребро от ближайшей точки из состава «графа»).

Шаг 6. Если есть свободные точки, то шаг 4, иначе шаг 7.

Шаг 7. Разорвать n самых длинных рёбер (n-задаётся пользователем).

Шаг 8. Конец работы алгоритма.

6.3 Разработка решений по информационному обеспечению АС

6.3.1 Принципы организации информационного обеспечения АС

Информационное обеспечение информационной поддержки для автоматизированной системы анализа технологических факторов производства представляет собой совокупность технологической информации, состоящей из массивов данных, файлов различных форматов и файлов базы данных, необходимых для выполнения всех функций АС.

Информационное обеспечение подсистемы строится на базе ПЭВМ. Данные могут быть представлены как на машинных носителях (внутримашинная БД - файлы dBase и Excel), так и на бумажных носителях (внемашинная БД).

Для хранения данных используется жесткий диск, т.к. это устройство обеспечивает не только быстрый доступ к данным, возможность многократной записи, но и предоставляет достаточный объем носителя для записи.

Информация может содержаться в виде базы данных. Использование БД в качестве способа хранения данных позволяет обеспечить основные принципы организации информационного обеспечения, необходимые для подобного класса задач:

доступность информации, представляемой пользователю в виде таблиц;

открытость базы данных, что позволяет без существенных затрат вносить в ее структуру неизбежные в процессе эксплуатации системы изменения;

возможность использования языков программирования высокого уровня для реализации наиболее сложных функций.

6.3.2 Описание организации внутримашинной информационной базы

6.3.2.1 Проектирование внутримашинной информационной базы

Проектирование внутримашинной информационной базы включает в себя инфологическое проектирование АИС, т. е. установление соответствия между состоянием предметной области и ее описанием данными. На этапе инфологического проектирования информационная модель предметной области не связана со средствами реализации АИС. Она определяет особенности предметной области и информационные потребности разрабатываемой подсистемы. Для этого используется диаграмма «сущность - связь».

Предметной областью в данной работе является любой технологический процесс производства. Это может быть, например, производство крахмала или анализ затрат в производстве металла. Рассмотрим его более подробно.

На предприятии функционирует система, одной из задач которой является получение максимально приближенной к заданному качеству продукции. Это можно осуществить за счет изменения технологических границ влияющих на производство факторов с учетом выходных стандартизированных свойств готовой продукции - стандартов. Для этого производится сбор экспериментальных данных, определяются факторы, влияющие на результат производства (анализируется текущий передел) и формируется выборка экспериментальных значений..

Таким образом, можно предположить, что в АИС будет накапливаться информация об экспериментальных значениях различных режимов производства.

Для работы системе в качестве исходных данных требуется одна таблица с произвольным набором полей (факторы и свойства, определяемые пользователем) и произвольным количеством записей (экспериментальные значения). Для выполнения функций системы не требуется дополнительных таблиц. Поэтому нет необходимости формировать связи с другими таблицами, что объясняет отсутствие механизмов базы данных (первичного ключа).

Проанализировав особенности предметной области, можно выделить одну сущность и ряд атрибутов, которые представлены на рис. 13, необходимости в построении диаграммы «Атрибут-атрибут» нет.

Спецификации атрибутов представлены в табл. 3.



Таблица 3. Спецификация атрибутов

Тип сущности	Название атрибутов	Назначение атрибута	Тип атрибута	Длина	Примечание
ТЕХНОЛОГИЯ	Поле 1	Описательный	Символьный	15
	Поле 2	Описательный	Цифровой, с плавающей точкой	15
	Поле 3	Описательный	Цифровой, с плавающей точкой	15
	…	…	…	…	…
	Поле m	Описательный	Цифровой, с плавающей точкой	15

6.3.2.2 Состав и структура внутримашинной информационной базы

Внутримашинная информационная база АС состоит из таблиц БД и Excel. Для работы системы может быть использована любая таблица, содержащая в себе данные технологического производства продукции, поэтому отсутствует необходимость в перечне таблиц.

6.3.2.3 Ведение внутримашинной информационной базы

Ведение внутримашинной базы обеспечивается средствами СУБД dBase с использованием процессоров баз данных фирмы Borland - Borland Database Engine (BDE) и Microsoft Excel. Эти средства обеспечивают интерфейс между низким уровнем (физическим) представлением БД и ее представлением на внешнем (логическом) уровне, на котором происходит взаимодействие с другими подсистемами.

Все внутренние операции происходят автоматически под контролем СУБД. Внешнее управление БД из других систем может быть осуществлено посредством специальных команд.

6.3.3 Организация внемашинной информационной базы

6.3.3.1 Проектирование внемашинной информационной базы

Внемашинная информационная база представляет собой совокупность всех документированных входных и выходных данных. Подготовка специальных бумажных первичных документов для ввода не предусматривается. Ввод первичной информации осуществляется из БД.

Внемашинная ИБ представляет собой экспериментальные данных процесса производства продукции.

Выходные документы могут выдаваться по желанию пользователя, в двух режимах:

вывод на экран в виде таблиц;

экспорт результатов в файл.

6.3.3.2 Состав и структура внемашинной информационной базы

6.3.3.2.1 Перечень входных сигналов

В связи со спецификой системы входные сигналы отсутствуют.

6.3.3.2.2 Описание входных документов, видеокадров и данных

Входными документами являются журналы содержащие записи о экспериментальных данных процесса производства продукции .

6.3.3.2.3 Перечень выходных сигналов

В рамках подсистемы сигналы не обрабатываются и не формируются.

6.3.3.2.4 Перечень выходных документов, видеокадров и данных

Выходными данными системы являются: значимость факторов, таблица влияния факторов на свойства, кластера и их состав, таблицы расстояний, диаграммы.

6.3.3.3 Ведение внемашинной информационной базы

Ведение внемашинной информационной базы полностью возлагается на сотрудников предприятия. Со стороны подсистемы никаких ограничений не предусмотрено.

6.3.5 Чертежи форм документов и видеокадров

При организации ввода и редактирования исходных данных системы предоставлен удобный, интуитивно понятные для пользователя средства. Они реализованы в виде стандартных окон пользовательского интерфейса ОС Windows. Каждая форма содержит различные элементы - кнопки, поля ввода текста, таблицы, переключатели, списки и т.д. Размер каждой формы подобран таким образом, чтобы обеспечить оптимальное зрительное восприятие всех элементов формы.

Каждая форма должна имеет название, соответствующее назначению формы. Формы использует по умолчанию оформление стандартной схемы Windows - серый цвет фона формы, название формы - белым на синем фоне. Размеры элементов формы подобраны таким образом, чтобы текст, соответствующий элементу умещался на нем полностью.

Рассмотрим общие свойства элементов, которые располагаются на формах.

· Название формы - имя, определяющее содержание и назначение текущего окна.

· Меню - классифицированный по какому-либо признаку список действий, которые осуществляются из текущего окна. Отображается под названием формы. Классификация произведена таким образом, чтобы неквалифицированный пользователь мог без труда найти и выполнить любую возможную в рамках данной формы операцию

· Таблица - стандартная таблица отображения численных значений, полученных в результате расчетов, или использующаяся для ввода данных. Высота и ширина ячеек таблицы подобраны таким образом, чтобы все числовое значение помещалось в ячейку. Также предусмотрен скроллинг, как по горизонтали, так и по вертикали. Таблица содержит заголовок, отражающий суть данных, наполняющих ее.

· График - область, в которой располагаются графики функциональных зависимостей, гистограммы. Работа с графиком предусматривает ряд действий, упрощающих восприятие отображаемой информации - увеличение выбранной области, сдвиг по осям, возвращение в исходное состояние. Каждый график имеет название, отражающее суть графически представленной информации.

· Кнопки - кнопки выполнения функций. Размер кнопки подобран таким образом, чтобы название помещалось на ней.

· Список - неструктурированное перечисление необходимых элементов для выбора и дальнейшего использования. Имеет вертикальный скроллинг в случае большого числа строк.

· Окно отображения - область для вывода любой информации (данные, текст помощи, справки и т.п.). Предусмотрена возможность скроллинга как вертикального, так и горизонтального для прокрутки и сохранения содержимого в файл.

Форма меню выбора рабочей базы

При первоначальном запуске системы появляется окно «Меню» для выбора базы, с которой система будет работать (рис. 14).

Рис. 14. Окно меню выбора информационных баз

Для выбора необходимо указать в окошке списка нужную базу и подтвердить выбор кнопкой «Выбрать». В нижней части окна указывается путь к данной базе. При выборе информационной базы, окно закрывается и запускается система, которая будет в дальнейшем использовать эту информационную базу.

Существует возможность добавления новых информационных баз в список. Это возможно сделать, нажав кнопку «Добавить». После нажатия этой кнопки появляется окно регистрации информационной базы (рис. 15).

Рис. 15. Окно регистрации информационных баз

Для регистрации новой базы, необходимо:

· указать в поле «название» название информационной базы, под которым она будет представлена в списке информационных баз;

· указать в поле «путь» путь к базе данных. Указать путь можно двумя способами:

1) набрать путь к базе с помощью клавиатуры;

2) воспользоваться диалогом открытия базы данных, который открывается при нажатии кнопки «…» (рис. 16):

· Подтвердить выбор, нажав кнопку «Открыть».

Рис. 16. Диалог открытия базы данных

При подтверждении выбора, поле «Путь» на форме регистрации информационных баз будет содержать путь к информационной базе и её название, например «D:\Diplom\DataBases\Krahmal.dbf». При отказе, т.е. нажав кнопку «Отмена» в диалоге открытия баз данных, поле «Путь» останется пустым.

Подтверждение добавления новой информационной базы происходит после нажатия кнопки «Добавить» на форме регистрации информационных баз, при условии корректного заполнения вышеуказанных полей. В противном случае, система будет игнорировать нажатие этой кнопки.

Можно отказаться от добавления новой информационной базы, нажатием кнопки «Отмена» на форме регистрации информационных баз. При нажатии этой кнопки окно регистрации информационных баз закрывается и добавление информационной базы не происходит.

Изменить находящуюся в списке информационную базу (при этом изменяться будет та база, на которой в этот момент будет стоять курсор), можно нажав кнопку «Изменить» в окне меню выбора информационных баз. Последовательность действий и появляющиеся окна будут такими же, как при добавлении новой информационной базы, за исключением окна регистрации информационных баз. Здесь поля «Название» и «Путь», будут заполнены и название кнопки «Добавить» заменено на «Изменить».

Удалить информационную базу из списка, можно выставив указатель на эту базу, нажав кнопку «Удалить» на окне меню выбора информационных баз и подтвердив выбор в окне подтверждения удаления информационной базы (рис. 17).

Рис. 17. Окно подтверждения удаления информационной базы

При нажатии кнопки «Да» происходит удаление информационной базы из списка, при этом сама база не удаляется. При нажатии кнопки «Нет» информационная база остается в списке.

Кнопка «Закрыть» в окне меню выбора информационных баз служит для закрытия диалогового окна.

После кнопки «Выбрать» появляется окно выбора работ.

После выбора данной подсистемы анализа технологических факторов производства, появляется форма исходных данных (рис. 19):



Рис. 19. Форма исходных данных

Загрузить данные можно двумя способами (рис. 20):

- из любого базы данных при ее выборе в стандартном диалоге открытия файла (последовательность действий описана выше), выбрав пункт меню «Загрузить».

- из информационной базы выбранной в главном меню, выбрав пункт меню «Загрузить из выбранной базы»;

Рис. 20. Загрузка информационной базы

На данной форме присутствуют следующие объекты:

- Список «Факторы» содержит названия полей информационной базы и имеет возможность отмечать и разотмечать их для дальнейшей обработки.

- Список «Поля базы данных» содержит названия полей информационной базы, которые не задействованы в расчетах.

- Список «Свойства» содержит названия полей информационной базы и имеет возможность отмечать и разотмечать их для дальнейшей обработки.

Существует возможность групповой обработки списков «Факторы» и «Свойства»:

- нажав правую кнопку мыши на одном из списков, появляется меню «Отметить все», «Разотметить все» и «Инвертировать»;

- при выборе пункта «Отметить все», все поля соответствующего списка помечаются галочками;

- при выборе пункта «Разотметить все», у всех полей соответствующего списка галочки снимаются.

Также можно перетаскивать с помощью мыши названия полей между списками «Факторы», «Свойства» и «Поля базы данных».

В таблице исходные данные находится содержимое информационной базы. Возможность редактирования данных отсутствует.

Для дальнейшей работы можно выбрать пункты меню «Анализ факторов», «Кластерный анализ», «Дискриминантный анализ», «Справка» и «Выход» в порядке, предусмотренном алгоритмом работы системы (п.6.2), в противном случае пункты меню будут неактивны.

Пункт меню «Анализ технологий» содержит три подменю «Дисперсионный анализ», «Факторный анализ» и «Кластерный анализ» (рис. 21).



Рис. 21. Отображение подменю анализа факторов

При выборе пункта «Дисперсионный анализ» некоторые поля списка «Факторы» будут отмечены или разотмечены в соответствии работы данного алгоритма. Подтверждение данного действия (установить или снять отметку с полей списка «Факторы») будет предложено пользователю в следующей диалоговой форме (рис 22):

Рис. 22. Окно подтверждения для дисперсионного анализа

При выборе в пункте «Факторный анализ» (рис. 23)

Рис. 23. Отображение подменю факторного анализа

 «Анализ всех факторов», после необходимых расчетов появится форма содержащая список факторов со значениями их вклада в составе других факторов (рис. 24):

Рис. 24. Окно информативности факторного анализа

При выборе того или иного фактора их значения суммируются.

По кнопке «Применить» форма закрывается, и факторы отмечаются в списке «Факторы» в соответствии с данной формой.

· «Проверка информативности выбранных факторов», после необходимых вычислений появляется форма, содержащая в себе суммарное значение выбранных факторов (рис. 25):

Рис. 25. Окно информативности выбранных факторов

По кнопке «ОК» данная форма закрывается и управление переходит форме исходных данных (рис. 19).

При выборе пункта меню «Кластерный анализ» появится форма кластерного анализа (рис. 26).

Рис. 26. Форма исходных данных кластерного анализа

На данной форме представлены данные для их обработки методами кластерного анализа. Здесь можно выбрать вид обрабатываемых данных (исходные данные или нормированные данные)

При выборе закладки «Метод к-средних» появляются элементы интерфейса для работы метода к-средних (рис. 27).



Рис. 27. Форма исходных данных метода «к-средних»

На данной форме есть возможность выбора количества образуемых кластеров.

В таблице «Центры» представлена информация о центрах кластеров.

В таблице «Значения» представлены кластеризуемые значения.

В поле «Итерации» содержатся итерации решения

Если для расчетов используются два фактора/свойства, то результат работы метода к-средних можно увидеть наглядно в графике (рис. 28):

Рис. 28. График результатов работы кластерного анализа

При выборе закладки «FOREL» отображаются элементы интерфейса для работы (рис. 29).

Рис. 29. Исходные данные метода «FOREL»

Так же, как и в методе к-средних, если для расчетов используются два фактора/свойства, то результат работы метода можно увидеть наглядно в графике (рис. 30):

Рис. 30. График результатов работы метода «FOREL»

При выборе закладки «KRAB», появляются элементы диалога метода (рис. 31).

Рис. 31. Исходные данные метода «KRAB»

Также, при выборе двух факторов/свойств можно увидеть наглядно результат работы метода (рис. 32).

Рис. 32. График результатов работы метода «KRAB»

При выборе пункта меню «Настройки», отображается форма для настроек работы системы (рис. 33):

Рис. 33. Окно настроек системы

При выборе меню «Справка», появляется окно со справочной информацией о работе с системой (рис. 34).

Рис. 34. Окно справочной информации по работе с системой.

При выборе пункта меню «О программе» в форме исходных данных появляется окно со справочной информацией о названии системы, разработчике данного продукта и научном руководителе (рис. 35).

Рис. 35. Окно «О программе»

При выборе пункта меню «Выход» в форме исходных данных программа завершает свою работу.

6.4 Разработка решений по техническому обеспечению

6.4.1 Описание и структурная схема КТС АС

6.4.1.1 Структурная схема КТС АС

Структура АС построена по принципу клиент-сервер, что определило и структуру КТС (рис. 36).

Рис. 36. Структурная схема комплекса технических средств.

6.4.1.2 Общее описание КТС АС

В состав КТС входят:

сервер БД, на котором хранятся все данные необходимые системе на данном предприятии;

рабочая станция администратора системы, с которой осуществляется настройка системы и ее мониторинг;

группа клиентских рабочих станций пользователей, распределенных по предприятию и взаимодействующих с сервером БД, с которых осуществляется работа в системе.

Клиентские рабочие станции устанавливаются в местах, где они необходимы для доступа к системе.

Параметры КТС должны удовлетворять системным требованиям выбранной СУБД. В качестве СУБД предлагается использовать dBase, для работы которой рекомендуется использовать следующие средства.

· Операционная система: Windows 98/NT/ME/2000/XP.

· Память: 256 МВ минимум; рекомендуется 512 МВ или более.

· Процессор: Intel Pentium III минимум, рекомендуется Pentium IV или его аналоги.

Для предотвращения аварийных ситуаций, необходимо выполнение требований предъявленных в п.5.2.6 и п.5.2.7.

6.4.1.3 Вычислительный комплекс

Основным решением по выбору ЭВМ была необходимость удовлетворения данным ЭВМ современным параметрам для нормального функционирования данной системы. Для функционирования данной системы необходимо одно рабочее место с ЭВМ, требование к конфигурации которого описано в п. 6.4.1.2 и которое удовлетворяет п.5.4.4.

Рекомендуемый состав рабочего персонала - 3 человека: инженер-технолог (для эксплуатации данной АС), инженер-системотехник (для поддержания КТС в работоспособном состоянии) и оператор (для внесения данных).

6.4.1.4 Аппаратура сбора информации с объекта. Функциональная схема сбора информации

В данном проекте сбора информации с объекта не осуществляется, необходимые для анализа данные загружаются из файлов БД или Excel.

6.4.1.5 Аппаратура передачи данных

В рамках рассматриваемой системы аппаратура передачи и обмена данными ограничивается стандартно используемыми устройствами, применяемыми для реализации структуры «клиент-сервер». В частности в набор необходимого оборудования входят адаптеры, кабель и разветвители. Поскольку топология сети, выбранная для данной системы, должна быть построена по иерархическому принципу с двумя уровнями, можно обойтись стандартными распространенными устройствами типа «хаб» и «сетевая карта». В случае выбора среды передачи данных на основе коаксиального кабеля, необходимость в использовании разветвителей отпадает в силу небольшого количества подключаемых клиентов и высокой их территориальной сконцентрированности. Если задачу выбора среды передачи данных планируется решать на стадии физического монтажа системы, рекомендуется использовать сетевые адаптеры типа «combo», то есть имеющими как интерфейс BNC, так и RJ-45. Скорость работы вполне может ограничиваться 10 Мб/сек.

6.4.1.6 Аппаратура ручного ввода информации и представления данных

Для реализации процесса ручного ввода информации в систему необходим следующий набор технических средств:

· клавиатура (англо-русский тип клавиатуры, 108 клавиш);

· манипулятор типа “мышь” для IBM PC.

Для представления данных используется:

· SVGA монитор для IBM PC.

6.4.1.7 Аппаратура воздействия на объект управления

Проектируемая система не воздействует на объект управления.

6.4.1.8 Аппаратура локальной автоматики

В данном проекте не используется аппаратуры локальной автоматики

6.5 Разработка решений по программному обеспечению

6.5.1 Структура программного обеспечения

Специальное программное обеспечение АСУ рассчитано на работу под управлением операционной системы Windows 9х/ME/2000/NT/XP. Функционирование специального программного обеспечения возможно при наличии установленной системы управления базами данных Borland Database Engine (BDE). Специальное программное обеспечение системы анализа технологических параметров производства продукции представляет собой единый исполняемый модуль. В его составе можно выделить основные функции:

1. Функция ввода - считывает данные технологического процесса в оперативную память.

2. Функция статистического анализа исходных данных предоставляет пользователю возможность визуально оценить данные путём построения его графика, диаграммы и статистические характеристики.

3. Функция факторного анализа - выполняет выбор наиболее информативных факторов технологического производства на основе пользовательских настроек.

4. Функция дисперсионного анализа - осуществляет проверку гипотезы о наличии связи между исследуемыми факторами и свойствами.

5. Функция кластерного анализа - выполняет автоматическое разбиение технологических режимов на классы (кластеры) на основе пользовательских настроек.

6. Функция формирования отчёта - обеспечивает представление результатов работы системы в виде, понятном и удобном для пользователя.

При разработке автоматизированной системы использовался язык программирования С++ с применением среды визуальной разработки приложений Borland C++ Builder 5.0.

Исходный код специального программного обеспечения состоит из следующих файлов, представленных в табл. 5.

Таблица 5. Описание файлов исходных кодов.

Имя файла	Описание
Main.cpp	Главный интерфейсный модуль. Вызывает модули Settings.cpp, Help.cpp, About.cpp, Fisher*.dat. Загружает исходные данные, управляет доступностью к другим функциям, используя главное меню, осуществляет выбор используемых данных, содержит в себе методы факторного и дисперсионного анализов.
	Входные данные: см п.6.1.3.
	Выходные данные: см п.6.1.3.
KA.cpp	Содержит в себе методы кластерного анализа.
	Входные данные: см п.6.1.3.
	Выходные данные: см п.6.1.3.
Settings.cpp	Содержит настройки системы.
	Входные данные: сохраненные настройки системы.
	Выходные данные: измененные настройки системы для сохранения.
Help.cpp	Позволяет пользователю вывести справочную информацию.
	Входные данные: справочная информация по работе с системой.
	Выходные данные: отсутствуют.
About.cpp	Содержит информацию об авторе и т.п.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: отсутствуют.
Menu.cpp	Диалоговое окно для выбора используемой информационной базы. Вызывает модуль Dialog.cpp, передаёт управление модулю Main.cpp.
	Входные данные: список зарегистрированных баз данных.
	Выходные данные: путь к выбранной базе.
Dialog.cpp	Позволяет пользователю указать путь к подключаемой базе данных. Передаёт путь модулю Menu.cpp.
	Входные данные: путь к выбранной базе.
	Выходные данные: новый/измененный путь к выбранной базе.
Имя файла	Описание
Fisher01.dat	Содержит таблицу Фишера с допущением 0,1%.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: таблица Фишера с допущением 0,1%.
Fisher05.dat	Содержит таблицу Фишера с допущением 0,5%.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: таблица Фишера с допущением 0,5%.
Fisher1.dat	Содержит таблицу Фишера с допущением 1%.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: таблица Фишера с допущением 1%.
Fisher25.dat	Содержит таблицу Фишера с допущением 2,5%.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: таблица Фишера с допущением 2,5%.
Fisher5.dat	Содержит таблицу Фишера с допущением 5%.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: таблица Фишера с допущением 5%.
Fisher10.dat	Содержит таблицу Фишера с допущением 10%.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: таблица Фишера с допущением 10%.
Analys.cfg	Содержит настройки системы.
	Входные данные: измененные настройки системы для сохранения.
	Выходные данные: сохраненные настройки системы.
Help.rtf	Содержит справочную информацию.
	Входные данные: отсутствуют.
	Выходные данные: справочная информация по работе с системой.

Структура программного обеспечения представлена на рис. 37.



Рис. 37. Структура программного обеспечения.

6.5.2 Краткая характеристика общего программного обеспечения

6.5.2.1 Операционная система

В проекте используется операционная система MS Windows 9x/NT/2000/XP. Главный аргумент в пользу выбора данной операционной системы (ОС) - её широкая распространённость.

ОС Windows предоставляет пользователю удобный графический интерфейс. Пользовательские интерфейсы различных прикладных программ включают в себя стандартные элементы, это обеспечивает единый принцип взаимодействия с пользователем. Многозадачность Windows позволяет одновременно выполнять несколько программ. Пользователь может переходить от одной задачи к другой. Предусмотрены средства, позволяющие программам обмениваться данными. ОС позволяет использовать всю имеющуюся оперативную и дисковую память как единый сегмент. Программы, выполняющиеся в Windows, не работают непосредственно с графическим оборудованием. Для графического вывода используется набор функций, предоставляемых средой. Действие функций едино для различных графических адаптеров. При работе в Windows программист не имеет прямого доступа к ресурсам системы: файлам, окнам и т.д. Вместо этого они используют способ, принятый в MS-DOS для работы с файлами: каждый ресурс идентифицируется уникальным целым числом - дескриптором, и доступ осуществляется с помощью встроенных API-функций.

6.5.2.2 Средства, расширяющие возможности операционной системы

Для организации доступа к базе данных, содержащей эталонные образы должна быть установлена системы управления базами данных Borland Database Engine (BDE). BDE представляет собой набор драйверов, реализованный в виде динамически подключаемых библиотек. Механизм BDE действует как интерфейс между приложением и базой данных. Взаимодействие с BDE не зависит от конкретной базы данных. BDE обращается к драйверам, специфическим для базы данных указанного типа, возвращая приложению запрошенную информацию.

База данных является локальной и работает под управлением СУБД локального типа - dBase для Windows, либо под управлением Microsoft Excel.

7. Исследование работоспособности и эффективности автоматизированной системы

7.1 Состав функций АС и перечень составляющих технического, программного, информационного и организационного обеспечений, выбранных для экспериментальной проверки

В ходе экспериментальной проверки проверяются все основные функции, выполняемые системой анализа технологических факторов производства продукции:

· функции, обеспечивающие ввод исходных данных, а также определение исходных данных для анализа;

· функции факторного анализа;

· функции дисперсионного анализа;

· функции, реализующие алгоритмы кластерного анализа;

· функции, обеспечивающие выдачу результатов работы, а также сообщений и помощи по программе.

Тестируется правильность организации информационного обеспечения АС анализа технологических факторов производства продукции, представляющего собой совокупность информации, состоящей из массивов данных, необходимых для выполнения всех функций подсистемы анализа технологических факторов производства продукции. Проверяется, насколько эффективно было спроектировано техническое и организационное обеспечение (п. 6.4. и п.6.1.4.).

Эффективность всего вышеописанного целиком и полностью проверяется в ходе тестовых запусков и проверок программного модуля подсистемы Analyse.exe.

7.2 Описание задач, поставленных перед экспериментальной проверкой АС

Экспериментальная проверка работы АС преследует следующие цели:

· проверить работоспособность всех компонент и обеспечения системы;

· выявить ошибки, допущенные на стадии концептуального проектирования (при проектирования структуры и состава обеспечения, описанных в п. 7.1);

· выявить ошибки и недочеты, допущенные в ходе реализации проекта;

· оценить эффективность работы созданной системы;

· сделать выводы о перспективах использования и развития системы.

Общий алгоритм проведения исследования следующий.

В соответствии с документами “Руководство оператора” и “Описание применения” подготовить подсистему к тестовому запуску и обеспечить ее входной информацией (см. п.7.3.). Далее для разных наборов выбранных факторов и выходных свойств запустить алгоритмы факторного, дисперсионного и кластерного анализов.

7.3 Описание входной информации, используемой при проведении исследований работоспособности и эффективности АС

Для подсистемы анализа технологических факторов производства продукции входными является массив экспериментальных данных технологии и выходных свойств.

В частности, при проведении исследований работоспособности автоматизированной системы анализа технологических параметров производства продукции, использовались массивы экспериментальных значений производства крахмала.

7.4 Анализ результатов экспериментальной проверки АС

В качестве анализа результатов экспериментальной проверки АС можно предложить:

· определить исходную выборку, произвести кластерный анализ и на основе новой выборки сократить исходную выборку методами факторного и дисперсионного анализов. Далее еще раз осуществить кластерный анализ, но уже с новыми данными. Таким образом можно проверить качество работы алгоритмов системы анализа технологических параметров производства продукции.

Контрольный пример (анализ затрат)

Исходные данные представлены в табл. 6.

Таблица 6. Исходные данные.

Марка стали	входная толщина (мм)	входная шиpина (мм)	суммаpные затpаты (pуб/т)	суммаpные затpаты (k(min))
08ГСЮТ	2,30	1388,00	598,43	1,19188
08ГСЮТ	2,30	1250,00	594,58	1,18422
08ГСЮТ	2,20	1390,00	624,59	1,24398
08ГСЮТ	3,00	1330,00	540,63	1,07677
08ГСЮТ	3,90	1255,00	522,15	1,03997
08ГСЮТ	3,90	1335,00	549,02	1,09348
08ГСЮТ	4,20	1340,00	596,65	1,18834
08ПС	2,50	1256,00	621,22	1,23727
08ПС	2,30	1255,00	643,72	1,28209
08ПС	2,43	1261,00	625,57	1,24595
08ПС	2,38	1260,00	637,77	1,27024
08ПС	2,59	1353,00	603,91	1,20280
08ПС	2,66	1513,00	569,09	1,13345
08ПС	2,70	1596,00	575,31	1,14584
08ПС	3,28	1255,00	549,95	1,09533
08ПС	3,14	1325,00	530,97	1,05753
08ПС	3,00	1257,00	563,15	1,12161
08ПС	3,22	1400,00	516,00	1,02771
08ПС	3,22	1261,00	540,59	1,07669
08ПС	3,36	1275,00	533,80	1,06317
08ПС	3,90	1240,00	527,94	1,05148
08ПС	3,90	1257,00	521,15	1,03796
08ПС	3,00	1501,00	514,01	1,02375
08ПС	3,06	1539,00	512,93	1,02159
08ПС	3,53	1521,00	515,76	1,02723
08ПС	3,90	1594,00	514,57	1,02486
08Ю	2,30	1255,00	643,71	1,28206
08Ю	2,40	1255,00	617,96	1,23079
08Ю	2,36	1259,00	639,20	1,27308
08Ю	2,70	1405,00	588,72	1,17255

Факторный анализ

Исходные данные для факторного анализа представляются в виде матрицы (табл. 7), где количество столбцов - количество факторов, а количество строк - количество экспериментов, объектов и т.п.

Таблица 7. Исходная матрица факторного анализа

2,300	1388,000
2,300	1250,000
2,200	1390,000
3,000	1330,000
3,900	1255,000
3,900	1335,000
4,200	1340,000
2,500	1256,000
2,300	1255,000
2,430	1261,000
2,380	1260,000
2,590	1353,000
2,660	1513,000
2,700	1596,000
3,280	1255,000
3,140	1325,000
3,000	1257,000
3,220	1400,000
3,220	1261,000
3,360	1275,000
3,900	1240,000
3,900	1257,000
3,000	1501,000
3,060	1539,000
3,530	1521,000
3,900	1594,000
2,300	1255,000
2,400	1255,000
2,360	1259,000
2,700	1405,000

Исходная таблица преобразуется в матрицу стандартизированных значений Z (табл. 8) см. п. 6.2.2.

Таблица 8. Матрица стандартизированных значений

-1,142	0,375
-1,142	-0,859
-1,308	0,393
0,020	-0,143
1,514	-0,814
1,514	-0,099
2,012	-0,054
-0,810	-0,805
-1,142	-0,814
-0,926	-0,761
-1,009	-0,769
-0,660	0,062
-0,544	1,493
-0,478	2,236
0,485	-0,814
0,253	-0,188
0,020	-0,796
0,386	0,483
0,386	-0,761
0,618	-0,635
1,514	-0,948
1,514	-0,796
0,020	1,386
0,120	1,726
0,900	1,565
1,514	2,218
-1,142	-0,814
-0,976	-0,814
-1,042	-0,778
-0,478	0,527

Матрица стандартизированных значений преобразуется в матрицу парных корреляций R (табл. 9) см. п. 6.2.2.

Таблица 9. Матрица парных корреляций

1,000	0,112
0,112	1,000

Применяя алгоритм Фадеева (см. п. 6.2.2.), получаются коэффициенты характеристического уравнения.

X2-2X+0,987=0

Используя корни характеристического уравнения (см. п. 6.2.2.), получается матрица собственных векторов (табл. 10).

Таблица 10. Матрица собственных векторов

1,000	-1,000
1,000	1,000

Далее получается матрица нормированных собственных векторов (см. п. 6.2.2.)

Таблица 11. Матрица нормированных собственных векторов

0,707	-0,707
0,707	0,707

В результате дальнейших преобразований получается матрица факторного отображения (табл. 12).

Таблица 12. Матрица факторного отображения

0,746	-0,666
0,746	0,666

Проверкой правильности работы факторного анализа является матрица главных компонент (табл. 13)

Таблица 13. Матрица главных компонент

-0,514	1,138
-1,341	0,212
-0,613	1,276
-0,082	-0,123
0,469	-1,748
0,949	-1,211
1,313	-1,551
-1,083	0,003
-1,311	0,246
-1,131	0,124
-1,192	0,180
-0,401	0,542
0,637	1,529
1,179	2,036
-0,221	-0,975
0,043	-0,331
-0,520	-0,613
0,582	0,073
-0,251	-0,860
-0,012	-0,941
0,380	-1,848
0,481	-1,734
0,943	1,025
1,238	1,205
1,653	0,499
2,502	0,528
-1,311	0,246
-1,200	0,121
-1,220	0,198
0,033	0,754
?=0	?=0

Дисперсионный анализ

Влияние фактора " входная толщина (мм)" на свойство "суммаpные затpаты (pуб/т)"

Исходные данные для дисперсионного анализа, представляются в виде таблиц (табл. 14, табл. 15, табл. 16, табл. 17)

Таблица 14. Разбиение по уровням.

Номера вариаций	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Значения вариаций	2,2	2,3	2,36	2,38	2,4	2,43	2,5	2,59	2,66	2,7	3	3,06	3,14	3,22	3,28	3,36	3,53	3,9	4,2
1	624,59	598,43	639,2	637,77	617,96	625,57	621,22	603,91	569,09	575,31	540,63	512,93	530,97	516	549,95	533,8	515,76	522,15	596,65
2		594,58								588,72	563,15			540,59				549,02
3		643,72									514,01							527,94
4		643,71																521,15
5																		514,57

Рис. 38. Гистограмма распределения факторов по уровням



Сумма квадратов между группами SSw=4536.623087;	Средний квадрат между группами: MSw = 412.420281;
Сумма квадратов внутри групп SSb=57537.667130;	Средний квадрат внутри групп: MSb = 3196.537063;
Число степеней свободы, связанное с SSw = 11;	Отношение MSb/MSw = 7.750679;
Число степеней свободы, связанное с SSb = 18;	Значение из таблицы Фишера = 2.123000 < 7.750679. Фактор является значимым.

Влияние фактора " входная толщина (мм)" на свойство "суммаpные затpаты (k(min))"

Таблица 15. Разбиение по уровням.

Номера вариаций	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Значения вариаций	2,2	2,3	2,36	2,38	2,4	2,43	2,5	2,59	2,66	2,7	3	3,06	3,14	3,22	3,28	3,36	3,53	3,9	4,2
1	1,244	1,1919	1,2731	1,2702	1,2308	1,2459	1,2373	1,2028	1,1335	1,1458	1,0768	1,0216	1,0575	1,0277	1,0953	1,0632	1,0272	1,04	1,1883
2		1,1842								1,1725	1,1216			1,0767				1,0935
3		1,2821									1,0237							1,0515
4		1,2821																1,038
5																		1,0249



Рис. 39. Гистограмма распределения факторов по уровням

Сумма квадратов между группами SSw=0.017995;	Средний квадрат между группами: MSw = 0.001636;
Сумма квадратов внутри групп SSb=0.228240;	Средний квадрат внутри групп: MSb = 0.012680;
Число степеней свободы, связанное с SSw = 11;	Отношение MSb/MSw = 7.751051;
Число степеней свободы, связанное с SSb = 18;	Значение из таблицы Фишера = 2.123000 < 7.751051. Фактор является значимым

1

Влияние фактора "входная шиpина (мм)" на свойство "суммаpные затpаты (pуб/т)"

Таблица 16. Разбиение по уровням.

Номера вариаций	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Значения вариаций	1240	1250	1255	1256	1257	1259	1260	1261	1275	1325	1330	1335	1340	1353	1388	1390	1400	1405	1501	1513	1521	1539	1594	1596
1	527,94	594,58	522,15	621,22	563,15	639,2	637,77	625,57	533,8	530,97	540,63	549,02	596,65	603,91	598,43	624,59	516	588,72	514,01	569,09	515,76	512,93	514,57	575,31
2			643,72		521,15			540,59
3			549,95
4			643,71
5			617,96

Рис 40. Гистограмма распределения факторов по уровням

Сумма квадратов между группами SSw=17101.649280;	Средний квадрат между группами: MSw = 2850.274880;
Сумма квадратов внутри групп SSb=44972.640937;	Средний квадрат внутри групп: MSb = 1955.332215;
Число степеней свободы, связанное с SSw = 6;	Отношение MSb/MSw = 0.686015;
Число степеней свободы, связанное с SSb = 23;	Значение из таблицы Фишера = 2.818300 > 0.686015. Фактор не является значимым.

Влияние фактора "входная шиpина (мм)" на свойство "суммаpные затpаты (k(min))"

Таблица 17. Разбиение по уровням

Номера вариаций	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Значения вариаций	1240	1250	1255	1256	1257	1259	1260	1261	1275	1325	1330	1335	1340	1353	1388	1390	1400	1405	1501	1513	1521	1539	1594	1596
1	1,0515	1,1842	1,04	1,2373	1,1216	1,2731	1,2702	1,2459	1,0632	1,0575	1,0768	1,0935	1,1883	1,2028	1,1919	1,244	1,0277	1,1725	1,0237	1,1335	1,0272	1,0216	1,0249	1,1458
2			1,2821		1,038			1,0767
3			1,0953
4			1,2821
5			1,2308

Рис. 41. Гистограмма распределения факторов по уровням

Сумма квадратов между группами SSw=0.067836;	Средний квадрат между группами: MSw = 0.011306;
Сумма квадратов внутри групп SSb=0.178399;	Средний квадрат внутри групп: MSb = 0.007756;
Число степеней свободы, связанное с SSw = 6;	Отношение MSb/MSw = 0.686051;
Число степеней свободы, связанное с SSb = 23;	Значение из таблицы Фишера = 2.818300 > 0.686051. Фактор не является значимым

Результат дисперсионного анализа представлен в табл. 18.

Таблица 18. Таблица значимости факторов на свойства (0-фактор незначим, 1-значим)