Анализ и синтез квалиметрических характеристик в кинематографических системах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.18, доктор технических наук Нестерова, Елена Ивановна

• Нестерова, Елена Ивановна
• доктор технических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор технических наук Нестерова, Елена Ивановна

Введение

1 Причины и предпосылки для решения квалиметрических проблем в кинематографии.

1.1 Требования современных международных стандартов и системный подход к вопросам качества .

1.2. Необходимость разработки систем качества в кинематографии.

1.3. Требования нормативно- технических документов и результаты преобразований в отдельных элементах и на выходе кинематографических систем.

1.4. Роль методов законодательной, теоретической и прикладной метрологий в получении достоверных результатов оценки преобразований в кинематографических системах.

1.5. Документальное подтверждение соответствия результатов преобразований в кинематографических системах и их отдельных элементах установленным требованиям посредством сертификации.

Выводы.

2 Роль математических методов при оценивании преобразований в кинематографических системах

2.1. Использование математического моделирования при разработке и формировании систем качества.

2.2. Требования к математическим моделям, описывающим системы качества предприятий и организаций в кинематографии.

2.3. Математические методы, используемые при функционировании системы качества.

2.4. Математические модели для оценки результатов преобразований (точности) в конструкторско-технологических системах.

2.5. Особенности математического моделирования экспертных

Вы] зоды.

3 Методология экспертной квалиметрии систем в кинематографии

3.1. Роль экспертных квалиметрических методов и критериев в кинематографических системах.

3.2. Модели интегральной экспертной оценки качества.

3.3. Коэффициенты чувствительности к субъективным параметрам изображения и коэффициенты весомости параметров при квалиметрических экспертизах.

3.4. Интеллектуальные квалиметрические экспертизы: методика определения коэффициентов весомости на основании требований нормативно- технических документов.

3.5. Методика определения весовых коэффициентов обобщенных характеристик при квалиметрических экспертизах.

3.6. Организация субъективных квалиметрических экспертиз

3.7. Критерии выбора экспертов.

3.8. Математические методы анализа экспертных оценок. Субъективные шкалы.

3.9. Дисперсия субъективных оценок при квалиметрических экспертизах

Вы воды.

4. Психофизические квалиметрические экспертизы, основанные на преобразованиях характеристик изображения.

4.1. Значение субъективных квалиметрических методов для оценки качества изображения.

4.2. Сенсорная экспертная оценка качества изображения и звука кинематографической системы.

4.3. Стохастичность субъективных оценок качества изображения.

4.4. Экспериментальная оценка коэффициента чувствительности к яркости киноизображения, основанная на моделировании значений яркости.

4.5. Экспериментальная оценка коэффициента чувствительности к детальности изображения, основанная на моделировании значений этого параметра

4.6. Экспериментальная оценка коэффициента чувствительности к характеристикам пространственности изображения, основанная на моделировании значений характеристик.

4.7. Оценка корреляционных соотношений между отдельными субъективными параметрами изображения

4.8. Методика экспериментальной оценки точности субъективных экспертиз по определению психофизических зависимостей, получаемых при моделировании параметров изображения.

Выводы.

5. Использование методов интеллектуальной экспертной квалиметрии для оценки итоговых преобразований в кинематографии.

5.1. Методика интеллектуальной квалиметрической экспертизы по оценке качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей.

5.2. Расчет интегродифференциального показателя качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей с помощью электронных таблиц.

5.3. Расчет интегродифференциального показателя качества изделий киновидеотехники.

Выводы.

6. Разработка систем качества в кинематографии

6.1. Использование процессного подхода при разработке систем качества .

6.2. Анализ структуры преобразований в сети процессов, составляющих систему качества

6.3. Количественное описание процессов, составляющих систему качества.

6.4. Оценка качества функционирования системы качества

6.5. Обобщенный алгоритм экспертно- аналитического метода оценки результативности систем качества предприятий и организаций кинематографии.

Выводы.

7. Практика сертификации систем качества в кинематографии.

7.1. Методика аккредитации испытательной лаборатории -Северо-Западного Филиала органа по сертификации Научно- исследовательского кинофотоинститута (НИКФИ) при Санкт-Петербургском государственном университете кино и телевидения СПбГУКиТ).

Выводы.

Зяттючение.

Литеоатуоа.

ВВЕДЕНИЕ

Проблемы анализа и оценки результатов преобразований изображения и звука, происходящих в отдельных звеньях и на выходе фотовидеокинематографических систем различного функционального назначения, достаточно хорошо изучены и подробно освещены в работах Антипина M.B. [1], Комара В.Г. [2], Гребенникова О.Ф. [3,4], Ишуткина Ю.М. [5], Редько A.B. [6], Тихомировой Г.В. [7], Раковского В.В [8], Полосина JI.JL [9], Винокура А.И. [10], Коломенского Н.Н.[11] и других авторов.

В настоящее время системный анализ проблем качества в любой отрасли, особенно в такой, как кинематография, ввиду разнородности и многогранности элементов, которые она объединяет, возможен только в форме единой методологии формирования систем качества на предприятиях и в организациях кинематографии, включающей теоретические, методические и практические рекомендации, получаемые в результате исследования взаимосвязей между конструкторско-технологическими, производственными, метрологическими и выходными квалиметрическими параметрами и характеристиками аппаратуры и обеспечиваемыми ею характеристиками изображения и звука, как для отдельных звеньев, элементов, так и на выходе систем.

Целью диссертационной работы является разработка методологии экспертной квалиметрии, включающей квалиметрический анализ и синтез характеристик, обеспечивающей системное решение квалиметрических проблем в кинематографических системах и внедрение экспертных квалиметрических методов и моделей в практическую деятельность.

Для анализа и оценки результатов преобразований в кинематографических системах необходимо иметь в виду, что обобщенная кинематографическая система (так же, как и любая другая система) состоит из входящих в нее подсистем: исследовательских, маркетинговых, проектирования, производственных (технологических), эксплуатационных, метрологических, квалиметрических и т.д.

Кинематография объединяет большое число разнородных предприятий и организаций, отличающихся степенью сложности структуры, функциональным назначением. Очевидно, что однозначное решение проблем разработки систем качества на таких разнородных предприятиях невозможно, однако можно сформулировать единые универсальные рекомендации по методам анализа и оценке результатов преобразований, происходящих как в отдельных элементах, так и на выходе всей кинематографической системы.

Если на фирмах-производителях различной продукции (от кинофотовидеотехники до кинофотовидеопродукции) при формировании системы качества могут быть использованы подходы и методы, уже используемые в смежных областях (приборостроении, в электронной промышленности и т.д.), то на предприятиях, оказывающих различные виды услуг (киновидеозрелищных предприятиях, образовательные услуги, услуги по обработке кинофотовидеоматериалов, услуги по ремонту аудиовизуальной техники т.д.), методики оценки, анализа (моделирования) выходных характеристик на различных этапах, т.е. для отдельных элементов кинематографических систем, а также методы формирования систем качества в целом, очевидно, должны быть разработаны заново.

С этой целью в работе проведен анализ причин, создающих необходимость системного решения вопросов качества и разработки систем качества на предприятиях и в организациях кинематографии, а также рассмотрены имеющиеся в отрасли наработки и предпосылки для формирования систем качества. Цели преобразований, происходящих в отдельных элементах и на выходе кинематографических систем, отражены в нормативно- технической документации и являются требованиями, сформулированными в результате стандартизации - это параметры, определяющие точность размеров и качество поверхности отдельных деталей, выходные качественные характеристики различных видов киновидеотехники; характеристики, определяющие качество услуг по киновидеообслуживанию зрителей, требования к соответствующим методам контроля и испытаний и т.д. Оценка степени достижения требуемых результатов преобразований, возможность получения достоверных результатов измерений и контроля обеспечивается использованием соответствующего метрологического обеспечения, включающего не только средства измерения, но и методики выполнения измерений. Наработки в области сертификации продукции, услуг, систем качества, аккредитации испытательных лабораторий и т.д. позволяют получать документальное подтверждение соответствия реальных результатов преобразований установленным требованиям.

Системный подход к решению вопросов оценки качества в настоящее время невозможен без учета требований стандартов ISO серии 9000, заключающихся в предложенном этими стандартами подходе к разработке систем качества, в основе которого лежит концепция «всеобщего управления качеством» - ТОМ (Total Quality Management). Суть требований этих стандартов становится очевидной, если эти требования представить в виде минимального набора правил, которыми должна руководствоваться организация, чтобы сократить количество проблем, возникающих как внутри организации, так и в отношениях с потребителями.

В мировой практике конкурентоспособность продукции и услуг определяется соответствием продукции и услуг требованиям рынка и текущим или предполагаемым ожиданиям потребителя; соотношением затрат на производство, закупку, доставку, хранение, обслуживание, ремонт, эксплуатацию и утилизацию продукции; способностью организации (предприятия) стабильно выполнять требования потребителя в необходимых объемах и в установленные сроки; репутацией организации, ее способностью предоставить аргументы, подтверждающие ее надежность (например, результатами рекламной деятельности, качеством сервисного обслуживания и т.д.)

Принципы эффективного управления разрабатывались в течение всей истории цивилизации. Международные стандарты ISO серии 9000:2000 определили эти принципы на уровне систем качества, они стали рекомендациями по созданию единообразной системы, обеспечивающей стабильное качество, соответствующее требованиям потребителя, и универсальной моделью системы качества. ISO 9000:2000 содержит основные положения системы качества и определяет терминологию в этой области. ISO 9001:2000 устанавливает полный перечень требований, которым должна отвечать система качества предприятия при ее сертификации; в соответствии с этим стандартом проводится сертификация системы. ISO 9004:2000 является методической инструкцией для совершенствования системы качества и повышения ее результативности, при использовании этого стандарта организации получают возможность проводить самооценку.

Система качества состоит из нескольких блоков: ответственность руководства за разработку, внедрение и поддержание системы качества; менеджмент ресурсов; процессы, обеспечивающие качество функционирования предприятия; анализ и совершенствование.

Для того, чтобы остановиться на необходимом и достаточном количестве оцениваемых (анализируемых) процессов, целесообразно объединить их в группы: управленческая деятельность руководства; обеспечение ресурсами; производственные процессы (процессы оказания услуги); оценка, контроль, анализ, совершенствование.

Любая деятельность рассматривается в динамике как процесс. Анализ процессов, результатов их взаимодействия называется «процессным подходом».

Этот круг проблем позволяет поддерживать стабильность системы качества и обеспечивает возможность повышения её результативности только в том случае, когда используются достоверные количественные критерии, оценки, основанные на использовании статистических методов и методов моделирования.

Если попытаться объединить принципы менеджмента качества по версии стандартов ISO 9000:2000, то можно сформулировать следующее определение системы качества - это система взаимосвязанных, ориентированных на удовлетворение потребителей процессов, которые постоянно совершенствуются за счет лидерства руководства и вовлеченности персонала, действующих на основе фактов, а также взаимовыгодных отношений с потребителями.

Вне зависимости от функционального назначения предприятия (фирма-производитель, высшее учебное заведение и т.д.), вне зависимости от типа производимой этим предприятием, организацией деятельности (оказание услуг по киновидеообслуживанию зрителей, образовательные услуги, техническое обслуживание и ремонт аудиовизуальной техники и т.д.) последовательность разработки и внедрения системы качества универсальна и включает: формулирование требований, качественных показателей (характеристик продукции, услуг, процессов); разработку политики в области качества и целей системы качества; установление процессов, влияющих на качество и распределение ответственности; определение необходимых элементов (ресурсов) и управление ими; разработку методик измерения, контроля и оценки результативности каждого процесса; разработку методик анализа результатов контроля и оценки; определение способов предупреждения несоответствий и устранения их причин; разработку и использование методики совершенствования системы качества.

Очевидно, что для эффективного функционирования сложившейся на предприятии системы качества необходимо систематическое ведение документации: руководства по качеству, описывающего всю систему; документов, устанавливающих требования; методик, ( описывающих структуру процессов (видов деятельности, контроля); рабочих инструкций, конструкторско-технологической документации; записей результатов измерений, контроля, оценки.

Для того, чтобы сертификат на систему качества являлся реальным подтверждением стабильности качественного уровня организации, необходимо, чтобы внедрение стандартов качества являлось внутренней потребностью предприятия. Чтобы избежать формального подхода при разработке системы качества необходимо иметь в виду, что данная система стандартов является лишь средством, создающим условия для решения комплекса проблем в области качества; эффективность, обоснованность конкретных решений - результат творческого процесса организации; консерватизм в работе системы может возникнуть при ведении документации, которое, в свою очередь, может сместиться в сторону проверки документов; если организация при внедрении стандартов на первое место ставит цель сертификации системы качества, а не её создание — ожидаемый эффект не может быть достигнут.

Причины, которые заставляют предприятия и организации участвовать в добровольных процедурах формирования, оценки, сертификации систем качества заключаются в том, что сертификат на систему качества является обязательным условием для участия в тендерах, конкурсах, условием для получения грантов, государственных заказов; наличие сертифицированной системы качества на предприятии - это дополнительная возможность повышения его конкурентоспособности; заинтересованные стороны (потребители, собственники, кредитные организации) рассматривают сертификат на систему качества как гарантию стабильной работы предприятия.

Как показывает опыт работы предприятий и организаций, имеющих сертификаты на системы качества, разработанная система может принести практическую пользу, как в настоящий момент, так и в будущем в том случае, если документы на систему будут оформлены в соответствии, как с российской, так и международной системами сертификации; если система будет оформлена удобно, лаконично, компактно не только с точки зрения ее разработчиков, но и пользователей; если эта система в дальнейшем сможет стать основой для создания интегральной информационной базы данных предприятия или организации.

Как показывает опыт проведения сертификации систем качества предприятий и организаций, наиболее сложно реализуемым требованием стандарта ISO 9000:2000 является требование «измеримости целей в области качества», в соответствии с которым разрабатываемая система должна позволять возможность количественной оценки ее стабильности, результативности, как в целом, так и для отдельных процессов, элементов, составляющих ее. Количественное описание систем качества позволяет предотвращать потери качества, исправлять возникающие дефекты, разрабатывать управляющие решения, совершенствовать систему.

С этой целью в работе рассмотрена целесообразность использования различных математических методов, которые могут быть использованы как в процессе формирования системы, так и в процессе ее функционирования.

Для анализа преобразований, происходящих в производственных, конструкторско -технологических, эксплуатационных, метрологических структурных элементах кинематографических систем могут быть использованы конструкторско-технологические, вероятностностатистические расчетные методы: методы расчета размерных цепей, методы расчета допусков и посадок, расчет технологической точности с использованием функций распределения вероятностей, оценка случайных и систематических погрешностей, определение функциональной эксплуатационной) точности и т.д. Анализ и оценка результатов преобразований, происходящих в кинематографической системе, т.е. итоговые количественные оценки в рамках систем качества — это круг проблем экспертной квалиметрии. С целью выбора моделей экспертной квалиметрии, которые могут быть использованы для количественного описания систем качества, в работе сформулированы требования к математическим моделям, описывающим системы качества предприятий и организаций кинематографии.

Такой аспект технического регулирования в кинематографии, как решение квалиметрических проблем, в частности, вопросы формирования функциональных требований к различным видам аудиовизуальной техники, интегральная оценка мультимедийной техники и услуг по киновидеообслуживанию зрителей (в соответствии с разработанными функциональными моделями, учитывающими степень важности тех или иных функций, характеристик) могут быть решены только методами экспертной квалиметрии. Степень достоверности и объективности полученных результатов повышается в том случае, когда проводимые исследования позволяют сформулировать системный многофакторный перечень функциональных требований, в который должны входить качественные характеристики изображения и звука, конструктивно-технологические требования к аудиовизуальным средствам, возможности расширения предоставляемых ими функций, удобство эксплуатации, параметрическая надежность, эксплуатационная технологичность. Такой анализ является начальным этапом для решения вопросов разработки методик рационального выбора, сравнительных оценок, методик классификации, ранжирования, присвоения градаций, категорий.

Методология системного решения квалиметрических проблем в кинематографии может быть основана на теоретических и расчетно-экспериментальных методах и моделях экспертной квалиметрии с учетом оценивания результатов преобразований характеристик, происходящих в кинематографических системах.

Квалиметрические задачи в кинематографии представляют собой не только задачи анализа, но также задачи синтеза, целью которых являются классификация, сертификация, сравнительное оценивание изделий, услуг по выходным качественным характеристикам, а также формирование требований к элементам, составляющим кинематографические системы.

Если для определения отдельных характеристик используются приборные методы, то решение квалиметрических задач требует комплексных, интегральных моделей, позволяющих оценивать выходное качество с учетом совокупности характеристик.

Квалиметрические методы, в основе которых лежат задачи анализа, могут быть основаны на двух классах квалиметрических экспертиз: на психофизических и функциональных экспертизах.

В свою очередь, среди квалиметрических задач анализа, основанных на психофизических (сенсорных) квалиметрических экспертизах, представляют интерес с теоретической и практической точек зрения:

-формирование алгоритма проведения экспертизы с учетом конкретных целей и задач;

- формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз;

- разработка информационного, приборного и программного обеспечения, позволяющего моделировать значения характеристик в процессе проведения экспертиз;

- формирование одномерных лингвистических шкал;

- определение статистических характеристик результатов экспертизы;

- оценка коэффициентов чувствительности к частным характеристикам и исследование зависимостей этих коэффициентов от влияющих факторов с использованием теории обнаружения сигнала;

- оценка возможности обменных соотношений между характеристиками; определение коэффициентов чувствительности к обобщенным характеристикам.

Использование методов функциональной квалиметрии позволяет формировать требуемые функциональные модели определенного типа (кинотехнологического, аудиовизуального или, в общем случае, мультимедийного) оборудования, киновидеотехники с учетом номенклатуры и иерархии функциональных или квалиметрических характеристик, их весомости, обменных соотношений между ними и т.д., проводить сравнительный квалиметрический анализ имеющихся марок с использованием разработанной функциональной модели, выбирать нужные конструктивные решения на основе проведенного анализа.

Аналогичные квалиметрические процедуры целесообразны для решения вопросов, связанных с выбором того или иного технологического метода, производственного процесса, позволяют проводить сравнительную квалиметрическую оценку выходных характеристик изделий, изготовленных с использованием различных технологий. Экспертные квалиметрические методы все более широко проникают также в сферу услуг. Это касается не только привычных для кинематографии услуг по кинопоказу (и ряда дополнительных услуг, оказываемых кинотеатрами, а в настоящее время — мультимедийными комплексами) или ремонту и техническому обслуживанию аудиовизуальной техники, но и, например, разнообразных телекоммуникационных услуг. Для того чтобы провести сравнительный квалиметрический или функциональный анализ однотипных видов услуг, необходимо сформировать перечень выходных квалиметрических характеристик. Пользоваться перечнем параметров услуг, приведенных в стандартах, как правило, не получается, поскольку в них из общего перечня параметров трудно выделить технические, физические, субъективные параметры. Для того чтобы сформировать набор оцениваемых выходных качественных характеристик услуги, приходится проводить соответствующую субъективную квалиметрическую экспертизу.

При разработке системного подхода к решению квалиметрических проблем в кинематографии к области функционального (интеллектуального, логического) квалиметрического анализа следует отнести такие задачи, как: -формирование целей, задач и алгоритмов функциональных квалиметрических экспертиз;

- формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз;

- формирование одномерных лингвистических шкал;

- определение статистических характеристик результатов экспертизы;

-экспертная оценка коэффициентов весомости частных характеристик методом парных сравнений или на основании требований нормативно-технических документов;

- расчет коэффициентов весомости обобщенных характеристик; -определение возможности обменных соотношений между характеристиками в результате расчета парных коэффициентов корреляции между коэффициентами весомости характеристик и оценка значимости корреляционных связей;

- определение уровней качества обобщенных характеристик.

Целесообразность и актуальность использования комплексных или интегральных квалиметрических моделей, т.е. решение задач синтеза, заключается в том, что такие модели позволяют проводить сравнительный квалиметрический анализ, решать практические задачи в рамках стандартизации и сертификации и т.п.

Формирование интегрального показателя качества объекта является расчетной задачей, поскольку ее решение и точность этого решения определяются выбором метода свертывания единичных характеристик (параметров, показателей). Интегральный показатель (критерий) позволяет связывать набор лингвистических переменных на входе оцениваемого объекта (изделия, услуги, системы) с одной выходной лингвистической переменной, т.е. формировать интегральную оценку по набору входных лингвистических переменных.

При формировании системного подхода к решению квалиметрических проблем в кинематографии возникает необходимость разработки с той или иной степенью детализации методов, в основе которых лежат задачи синтеза. К таким задачам следует отнести:

- разработку многоуровневого интегрального критерия;

- формирование многомерных классификационных лингвистических шкал переменных, например, которыми являются параметры изображения и звука, влияющие на субъективную оценку изображения, создаваемого аудиовизуальными средствами;

- разработку вероятностной модели и программного обеспечения для оценки результативности процессов систем качества, являющихся основой экспертно-аналитического метода оценки результативности процессов, составляющих системы качества предприятий и организаций кинематографии;

- разработку методов решения различных практических задач, связанных с оценкой качества услуг по кинопоказу: оценку коэффициентов весомости обобщенных квалиметрических характеристик изделий киновидеотехники и услуг по кинопоказу; оценку востребованности услуг мультимедийных центров; экспертно- расчетный метод оценки качества услуг по киновидеобслуживанию при их сертификации;

- разработку методов решения практических задач, связанных в выбором, сравнительным квалиметрическим анализом функциональных моделей аудиовизуальной техники или технологических процессов и т.д.

Обобщенная структурная схема проблемы разработки методологии квалиметрии в кинематографических системах представлена на рис.В.1.

Совокупность рассмотренных в работе методов проведения разнообразных квалиметрических процедур, как психофизических, относящихся к оценке характеристик изображения, предполагающих моделирование и оценивание результатов преобразований характеристик, так и логических, интеллектуальных, позволяющих решать проблемы, связанные с оценкой определенного набора функций, обеспечиваемых изделиями или услугами, а также лежащие в основе этих методов теоретические положения и соответствующие информационные технологии, формируют теорию и методологию системной экспертной квалиметрии систем качества в кинематографии. Практическая целесообразность рассмотренных вопросов заключается в необходимости разработки количественных методов оценки преобразований качественных

Сравнительный квалиметрический анализ, классификация, ранжирование, присвоение категорий, градаций, сертификация изделий, услуг, систем качества

Оценка результативности систем качества кинема! ографических предприятий

Задачи синтеза:

-интегральная квалиметрическая оценка с использованием расчетных моделей в виде функции случайной переменной, позволяющей учитывать стохастнчность субъективных оценок, чувствительность эксперта к частным характеристикам, обменные соотношения между характеристиками:

- разработка многоуровневого интегрального критерия;

- формирование многомерных классификационных лингвистических шкал; -формирование требований к частным характеристикам и параметрам с учетом интегральных требований;

- разработка вероятностной модели и программного обеспечения для оценки результативности процессов систем качества;

- расчет весовых коэффициентов к обобщенным характеристикам;

Задачи анализа:

Сенсорные квалиметрнческне экспертизы:

-формирование алгоритма;

- формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз; -разработка приборного, информационного и программного обеспечения;

- формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз; -формирование одномерных -лингвистических шкал;

-определение статистических характеристик результатов экспертизы; -оценка коэффициентов чувствительности к частным характеристикам и исследование зависимостей этих коэффициентов от влияющих факторов с использованием теории обнаружения сигнала; -оценка возможности обменных соотношений между характеристиками; -определение коэффициентов чувствительности к обобщенным характеристикам

Функциональные квалиметрические экспертизы:

- формирование алгоритма;

- формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз; -формирование одномерных лингвистических шкал; -определение статистических характеристик результатов экспертизы;

-экспертная оценка коэффициентов весомости частных характеристик методом парных сравнений; на основании требований НТД; -расчет коэффициентов весомости обобщенных характеристик; -определение корреляционных соотношений между характеристиками: -определение уровней качества обобщенных характеристик

Ин игральная оценка с использованием средневзвешенных и функциональных моделей Субъективные квалиметрические оценки отдельных характеристик

Измерение частных и обобщенных параметров и характеристик:

Качественные характеристики изображения

Квалиметрические характеристики услуг по кинопоказу

Квалиметрические и функциональные характеристики .мультимедийных средств и технологий

Рис.В.

1. Структурная схема проблемы разработки методологии квалиметрии в кинематографических системах характеристик изделий, услуг, происходящих в системах качества, которые могут быть применены на предприятиях и в организациях кинематографии, в частности, для решения проблем, связанных с сертификацией этих систем качества.

Для количественного описания системы, имеющей иерархическую (вертикальную) структуру квалиметрических показателей, предложено использовать модель квалиметрической экспертизы в виде интегродифференциального показателя. Рассмотрены два аспекта использования данной модели. Первый аспект - возможность использования интегродифференциального показателя качества для квалиметрических оценок, основанных на сенсорных (психофизических) квалиметрических экспертизах, предполагающих моделирование характеристик изображения. В работе рассмотрены вопросы использования таких экспертиз при оценке качества изображения. Второй аспект - возможность использования этой модели для квалиметрических оценок, основанных на интеллектуальных квалиметрических экспертизах, которые используются при оценке качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей, при оценке качества изделий киновидеотехники.

Приводятся методики и полученные в соответствии с этими методиками результаты сенсорных (психофизических) экспериментальных исследований по оценке коэффициентов чувствительности к частным и обобщенным квалиметрическим характеристикам изображения, по определению степени зависимости этих коэффициентов от условий рассматривания изображения, по оценке коэффициентов корреляции между отдельными характеристиками. Предлагаемые экспериментальные методики основаны на моделировании значений параметров: методика оценки коэффициентов чувствительности к характеристикам киноизображения (яркости, четкости, пространственности) предполагает использование экспериментальной установки, обеспечивающей моделирование значений параметров и их одновременную оценку на киноэкране; методика оценки коэффициента чувствительности к яркости и детальности компьютерного изображения предполагает моделирование значений оцениваемых характеристик с помощью программы Photoshop и оценку экспертами заметности возникающих искажений на жидкокристаллическом дисплее; методика экспериментальной оценки коэффициента чувствительности к характеристикам пространственности (геометрического подобия) предполагает оценку изображения, проецируемого видеопроектором, причем, предъявляемые экспертам изображения имеют дискретные значения оцениваемых параметров и включены в специальный квалиметрический тест-фильм.

Анализ результатов преобразований на выходе кинематографической системы предполагает использование интеллектуальных квалиметрических экспертиз (оценку коэффициентов весомости технических параметров, определяемых при сертификации кинотеатра; коэффициентов весомости обобщенных квалиметрических характеристик, определяющих качество услуг по киновидеообслуживанию; коэффициентов корреляции между ними) и расчет интегродифференциального показателя качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей.

Наряду с требованием непременной количественной оценки, которая должна проводиться в рамкам систем качества, является также достаточно сложным выполнение еще одной рекомендации стандарта ISO 9000:2000 -требование использования процессного подхода к разработке системы качества, в соответствии с которым деятельность предприятия, организации должна быть рассмотрена в виде совокупности взаимосвязанных процессов. В работе предложены рекомендации по формированию структуры процессов предприятий и организаций кинематографии, с учетом преобразований, которые они обеспечивают; рассмотрены методы описания отдельных процессов; методики описания структуры процессов с точки зрения их взаимосвязей.

Использование процессного подхода при формировании системы качества способствует использованию надежностной вероятностной (горизонтальной) модели для количественного описания системы. На основе статистики, которая должна быть получена на выходе каждого отдельного процесса в результате контрольных процедур, в зависимости от вида взаимосвязей процессов, рассчитываются вероятностные характеристики отдельных процессов и вероятность возникновения дефектов, нарушений, несоответствий, отказов на выходе всей системы. Данная модель учитывает изменение выходных характеристик процессов во времени и позволяет для количественных оценок использовать характеристики, разработанные в теории случайных функций.

Научная новизна работы состоит: в решении проблемы разработки методологии экспертной квалиметрии в кинематографии, позволяющей проводить классификацию, ранжирование, сравнительный квалиметрический анализ, сертификацию изделий киновидеотехники, мультимедийных услуг, оценивать результативность систем качества кинематографических предприятий;

-в разработке системного подхода в области технического регулирования в кинематографии, связанного с необходимостью применения экспертных квалиметрических методов и моделей для оценки результатов преобразований характеристик, объединяющего методы и модели, основанные, как на задачах квалиметрического анализа, так и синтеза;

- в разработке методологии синтеза квалиметрических характеристик, учитывающей многоуровневую иерархическую структуру кинематографических систем, основанной на выборе модели интегральной квалиметрической оценки, расчетно- аналитических методиках определения весовых коэффициентов квалиметрических характеристик и возможности обменных соотношений между ними, методиках построения многомерных классификационных лингвистических шкал;

- в разработке методологии психофизической экспертной квалиметрии изображения, основанной на моделировании параметров изображения, элементы которой позволяют проводить оценивание результатов как промежуточных, так и итоговых преобразований характеристик в кинематографических системах, включающей экспериментальные и расчетные процедуры;

- в разработке методологии функциональной экспертной квалиметрии в кинематографических системах, которая может быть использована при квалиметрическом анализе изделий, услуг и систем качества в кинематографии;

- в разработке методики количественного описания результативности процессов, составляющих системы качества, основанной на определении статистических вероятностных характеристик отдельных процессов как параметров дискретных случайных функций.

Практическая ценность научных результатов диссертационной работы заключается:

- в формировании системной структуры квалиметрических задач кинематографии в кинематографии;

- в формировании требований к математическим моделям, которые могут быть использованы для оценивания результатов преобразований характеристик в кинематографических системах в целом и в отдельных подсистемах, при разработке систем качества и в процессе их функционирования;

- в разработке практических рекомендаций по проведению субъективных психофизических экспертиз по оценке качества, изображения, с использованием соответствующего информационного, программного и приборного обеспечения для моделирования значений характеристик изображения и оценки параметров интегральной экспертной модели при проведении квалиметрических экспертиз; в разработке практических рекомендаций по проведению функциональных квалиметрических экспертиз, на основе которых проводится сравнительный анализ мультимедийных средств, технологических методов, услуг, их классификация, ранжирование;

- в разработке метода классификации средств воспроизведения изображения, предполагающего экспериментальное построение одномерных вероятностных лингвистических шкал и расчетную методику формирования многомерной классификационной лингвистической шкалы; в формировании методики оценки качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей, используемой при сертификации кинотеатров, основанной на функциональных квалиметрических экспертизах, включающей определение весовых коэффициентов характеристик услуг, установление возможности обменных соотношений между характеристиками, оценочные процедуры на различных уровнях иерархии кинематографической системы;

- в разработке практических рекомендаций по использованию требуемого международными стандартами процессного подхода к системам качества на предприятиях и в организациях кинематографии с точки зрения формирования требований к отдельным процессам системы, формирования структуры процессов с учетом их взаимосвязей, а также возможности количественного описания, как отдельных процессов, так и всей системы в целом; которые могут быть использованы для решения проблем, связанных с сертификацией систем качества.

Практические применениянашли следующие результаты работы:

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы преобразования изображений и звука», Нестерова, Елена Ивановна

Выводы

1. Сертификация позволяет документально подтверждать соответствие результатов преобразований в кинематографических системах установленным требованиям. Сертификацию проводят испытательные лаборатории. Существенным преимуществом испытательной лаборатории, действующей в учебном заведении (особенно отраслевом), является ее независимость от заказчика и производителя. Высшие учебные заведения могут являться базой для создания независимых технически компетентных в заявленной области аккредитации испытательных лабораторий по соответствующим направлениям с одновременной подготовкой специалистов для всей отрасли.

2. Предложена методика аккредитации испытательной лаборатории «Северо -Западный филиал органа по сертификации НИКФИ при СПбГУКиТ» на право проведения сертификации услуг по киновидеообслуживанию зрителей.

3. Область аккредитации испытательной лаборатории включает сертификацию услуг по киновидеообслуживанию зрителей по следующим характеристикам (параметрам):

- качество изображения,

- качество звука,

- технологические, акустические и комфортные параметры зала,

- качество внесеансного обслуживания.

4. Комплект документов по аккредитации испытательной лаборатории включает: заявку на аккредитацию, заявленную область аккредитации (наименование испытываемых характеристик и перечень соответствующих нормативно- технических документов на значения параметров и методы их контроля), анкета о готовности лаборатории к аккредитации, перечень подразделений лаборатории, положение о лаборатории, паспорт испытательной лаборатории, акт аттестации испытательной лаборатории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Такие аспекты технического регулирования в кинематографии, как решение квалиметрических проблем, в частности, вопросы формирования функциональных требований к различным видам аудиовизуальной техники, интегральная оценка мультимедийной техники и услуг по киновидеообслуживанию зрителей, разработка методик рационального выбора, сравнительных оценок, методик классификации, ранжирования, присвоения градаций, категорий могут быть решены только методами экспертной квалиметрии. Необходимость и целесообразность разработки системного подхода к оцениванию результатов преобразований как в отдельных звеньях и элементах кинематографических систем, так и на выходе систем в целом определяется рекомендациями современных международных стандартов на системы качества, в частности, по количественным методам измерения качественных характеристик, на которых основывается сертификация систем качества предприятий и организаций.

Сформулирована методология системного подхода к решению проблем оценивания результатов преобразований характеристик в кинематографических системах, включающая: подчинение всех направлений деятельности и отдельных процессов киновидеоиндустрии единой цели — обеспечению требуемого качества изделий киновидеотехники и услуг по киновидеообслуживанию зрителей; сочетание оценки результатов деятельности с анализом причин и процессов, обеспечивающих данные результаты; согласование деятельности в области качества с современными требованиями государственного технического регулирования, с требованиями рынка; разработку систем качества кинематографических предприятий и организаций на основе имеющихся в отрасли наработок и предпосылок: нормативно-технических документов, метрологических процедур в производственной и эксплуатационной деятельности, сертификационных документов; использование систем сертификации для итогового документального подтверждения результатов оценивания преобразований, происходящих в системах стандартизации, метрологических и квалиметрических системах кинематографии, причем, первостепенное значение имеет сертификация систем качества предприятий и организаций кинематографии, регламентируемая международными стандартами. 2. Проведен математический анализ проблемы оценивания результатов преобразований характеристик в кинематографических системах с учетом формирования и функционирования систем качества предприятий и организаций кинематографии. При разработке, формировании структуры системы качества целесообразно использовать методы математического моделирования, причем, используемые модели должны отвечать таким требованиям как адекватность, объективность, простота, чувствительность, устойчивость, универсальность. Приведен анализ моделей, которые могут быть использованы при разработке систем качества предприятий и организаций кинематографии в зависимости от сложности, разветвленности иерархической структуры предприятия. Проведен анализ математических методов, которые целесообразны для использования в процессе функционирования системы качества для оценки результативности и стабильности отдельных элементов системы, так и системы в целом. Рассмотрены математические модели, использование которых позволяет оценить конструкторскую, технологическую и функциональную точность изделий киновидеотехники, т.е. оценить результаты преобразований в конструкторских, производственных и эксплуатационных звеньях кинематографических систем.

Предложены подходы к решению проблем оценивания с использованием математического моделирования систем качества как сложных эргатических адаптивных целеполагающих систем.

3. Методология системного решения квалиметрических проблем в кинематографии может быть основана на теоретических и расчетноэкспериментальных методах и моделях экспертной квалиметрии с учетом оценивания результатов преобразований характеристик, происходящих в кинематографических системах. Квалиметрические задачи в кинематографии представляют собой как задачи анализа, так и задачи синтеза. Целесообразность и актуальность использования комплексных или интегральных квалиметрических моделей, т.е. решение задач синтеза, заключается в том, что такие модели позволяют проводить сравнительный квалиметрический анализ, решать практические задачи в рамках стандартизации и сертификации, формировать требования к элементам, составляющим кинематографические системы.

В качестве расчетной модели интегрального квалиметрического показателя предложен интегродифференциальный показатель, используемый в теории случайных процессов, представляющий собой многомерную характеристическую функцию суммарного (интегрального) воздействия частных квалиметрических параметров, вероятность появления которых подчиняется нормальному распределению, на интегральную оценку качества анализируемой системы.

Органичное включение этого критерия в системное решение квалиметрических проблем определяется: многоуровневым характером данной модели, возможностью оценки и учета статистических характеристик результатов субъективных экспертиз; возможностью учета взаимосвязей между частными и обобщенными характеристиками; возможностью использования этого критерия при решении классификационных задач в качестве функции принадлежности к терм- множествам многомерной классификационной шкалы.

Квалиметрические методы, в основе которых лежат задачи анализа, могут быть основаны на двух классах квалиметрических экспертиз: на психофизических и функциональных экспертизах.

Сформулирован комплекс положений, составляющих методологию экспертной квалиметрии для кинематографии:

- проведен анализ моделей интегральной экспертной квалиметрической оценки; для дальнейших расчетов принят интегродифференциальный показатель и аналогичная модель, используемая в теории случайных процессов; использование модели дает возможность определения уровня качества системы с постепенным переходом от низшей иерархической ступени (уровня технических параметров) на более высокие (на уровни частных, обобщенных характеристик, на уровень интегральной оценки);

- показано, что для решения квалиметрических задач в кинематографии необходимо использовать как сенсорные (психофизические) методы, так и интеллектуальные (функциональные) методы;

- предложены экспериментально- расчетные методики определения коэффициентов весомости параметров при интеллектуальных экспертизах и коэффициентов чувствительности при психофизических квалиметрических оценках;

-сформулированы требования к процедурам организации субъективных квалиметрических экспертиз, разработаны такие критерии выбора экспертов, участвующих в субъективной квалиметрической экспертизе, как количество экспертов; компетентность экспертов; статистические критерии оценки согласованности мнений экспертов;

- рассмотрен один из основных методов анализа экспертных оценок -метод шкалирования, т.е. построения системы количественных оценок качественных параметров; показано, что наиболее строгой количественной измерительной шкалой, позволяющей выполнять любые математические действия с экспертными оценками, является относительная шкала, а для решения проблем классификации предложено использовать квалиметрические лингвистические шкалы, причем, одномерные шкалы могут быть построены экспериментально, а многомерные являются расчетными; рассмотрены методики оценки статистических характеристик субъективных квалиметрических оценок.

4. Предложены методы решения таких квалиметрических задач анализа, основанных на психофизических (сенсорных) квалиметрических экспертизах, как формирование алгоритма проведения экспертизы с учетом конкретных целей и задач; формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз; разработка информационного, приборного и программного обеспечения, позволяющего моделировать значения характеристик в процессе проведения экспертиз; формирование одномерных лингвистических шкал; определение статистических характеристик результатов экспертизы; оценка коэффициентов чувствительности к частным характеристикам и исследование зависимостей этих коэффициентов от влияющих факторов с использованием теории обнаружения сигнала; оценка возможности обменных соотношений между характеристиками; определение коэффициентов чувствительности к обобщенным характеристикам.

Комплекс предложенных методик составляет методологию экспертной психофизической квалиметрии изображения, основанную на моделировании значений частных квалиметрических характеристик изображения.

Приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных в соответствии с описанными методиками. Экспериментально подтверждено, что субъективные оценки частных характеристик изображения стохастичны. Определены коэффициенты чувствительности к таким частным квалиметрическим характеристикам изображения, как интегральная яркость, детальность и геометрическое подобие элементов изображения. Приведены результаты исследований влияния на коэффициенты чувствительности таких факторов, как значение характеристики для эталонного изображения, величина изменения характеристики в процессе эксперимента, масштаб изображения и т.д.

5. Использование методов функциональной квалиметрии позволяет формировать функциональные требования к определенным видам (кинотехнологического, аудиовизуального или, в общем случае, мультимедийного) оборудования, киновидеотехники с учетом номенклатуры и иерархии функциональных или квалиметрических характеристик, их весомости, обменных соотношений между ними, проводить сравнительный квалиметрический анализ типов и моделей киновидеотехники с использованием разработанной функциональной модели, выбирать конструктивно-технологические решения на основе проведенного анализа.

Предлагаемый системный подход к решению квалиметрических проблем в кинематографии к области функционального (интеллектуального, логического) квалиметрического анализа подразумевает решение таких задач, как формирование целей, и алгоритмов функциональных квалиметрических экспертиз; формирование требований к условиям проведения субъективных экспертиз; разработка методик формированиея одномерных лингвистических шкал; определение статистических характеристик результатов экспертизы; экспертная оценка коэффициентов весомости частных характеристик методом парных сравнений или на основании требований нормативно- технических документов; разработка расчетных методик определения коэффициентов весомости обобщенных характеристик; определение возможности обменных соотношений между характеристиками и оценка значимости корреляционных связей; определение уровней качества обобщенных характеристик.

Совокупность предложенных методов составляет методологию квалиметриии преобразований функциональных характеристик в кинематографических системах. Приведены результаты квалиметрических оценок, полученные с использованием разработанных методик.

6. Поскольку общий характер рекомендаций стандартов ISO открывает широкое поле деятельности для различных консалтинговых фирм на стадии внедрения и при функционировании систем качества, необходимы универсальные рекомендации по формированию систем качества на предприятиях и в организациях конкретной отрасли. В работе приводятся такие рекомендации для кинематографии, касающиеся как алгоритма оценки результативности системы качества, так и возможностей использования информационных технологий и программных средств, которые могут быть использованы при решении данного перечня проблем. Причем, эти рекомендации касаются только аспектов, связанных с количественными оценками преобразований, происходящих в системах качества. Вопросы организации, экономической эффективности, ориентации на потребителя и т.д., которые также актуальны при разработке систем качества, не являются предметом данного исследования.

Представлена методология разработки и количественного описания систем качества предприятий и организаций кинематографии, основанная на процессном подходе к формированию систем качества: классификация процессов, составляющих деятельность предприятия; определение взаимодействия процессов системы качества, выделение бизнес- процесса, обеспечивающих процессов; формирование структуры системы нормативно- технической документации, соответствующей структуре процессов системы качества; разработка методов и критериев количественного описания отдельных процессов системы качества предприятия или организации; количественное описание сети процессов, составляющих систему качества; оценка результативности и стабильности функционирования самой системы качества.

7. Приведена методика аккредитации испытательной лаборатории «СевероЗападный филиал органа по сертификации НИКФИ при СПбГУКиТ» на право проведения сертификации услуг по киновидеообслуживанию зрителей: сформулирована область аккредитации испытательной лаборатории; разработан комплекс документов по аккредитации лаборатории.

Совокупность рассмотренных в работе методик проведения квалиметрических процедур, как психофизических, относящихся к оценке характеристик изображения, предполагающих моделирования и оценивание результатов преобразований характеристик, так и логических, интеллектуальных, позволяющих решать проблемы, связанные с оценкой определенного набора функций, обеспечиваемых изделиями или услугами, а также лежащие в основе этих методик теоретические положения, формируют теорию и методологию системной экспертной квалиметрии систем качества в кинематографии.