автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.18, диссертация на тему:Анализ и синтез квалиметрических характеристик в кинематографических системах

09-5 3760

На правах рукописи

НЕСТЕРОВА Елена Иваиовпа

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ КВАЛИМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В КИНЕМАТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Специальность 05.11.18 Приборы и методы преобразования изображений и звука

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

С.-Петербург 2009 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете кино и телевидения па кафедре прецизионных технологий и сертификации киновидеотехники

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Винокур Алексей Иосифович доктор технических наук, профессор Полосин Лев Леонидович доктор технических наук, профессор Башарин Сергей Артемьевич

Ведущая организация:

Санкт- Петербургский Государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Защита состоится 19 ноября 2009 г. в 14.45 на заседании диссертационного совета Д210.021.01 Санкт-Петербургского Государственного университета кино и телевидения по адресу: 191119, г.Санкт-Петербург, уя. Правды, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета кино и телевидения.

Автореферат разослан (/9- '/С. 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета \ [/_ —Гласман К.Ф.

С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Предмет исследования и актуальпость работы.

Проблемы анализа преобразований изображения и звука, происходящих в отдельных звеньях и на выходе фотовидеоютнематографических систем различного функционального назначения, достаточно хорошо изучены и подробно освещены в работах Антипина М В Комара В.Г., Гребенникова О.Ф., Ишуткина Ю.М., Рсдысо A.B., Тихомировой Г.В., Раковского В.В, Полосина Л.Л., Коломенского H.H. и других авторов.

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 киновидеообслуживашпо зрителей (в соответствии с разработанными функциональными моделями, учитывающими степень важности тех или иных функций, характеристик), сравнительный квалиметрический анализ, могут быть решены только методами экспертной квшшметрии. 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.

Целью диссертационной работы является разработав 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.

Состояние вопроса и задачи исследования.

Для анализа и оценки результатов преобразований в кинематографических системах необходимо иметь в виду, что обобщенная кинематографическая система (так же, как и любая другая система) включает разнородные элементы: исследовательские, маркетинговые, проектирования, производственные (технологические), эксплуатационные, метрологические, квалиметрические.

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), то на предприятиях,. оказывающих различные виды услуг (киновидеозрелищных предприятиях, образовательные услуги, услуги по обработке кипофотовидеоматериалов, услуги по ремонту аудиовизуальной техники), необходимо разрабатывать новые методики оценки, анализа характеристик на различных этапах, т.е. для отдельных элементов кинематографических систем, а также методы формирования систем качества в целом.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 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. 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 разработав систем качества, в основе которого лежит концепция «всеобщего управления качеством» - TQM (Total Qiiality Management).

Вне зависимости от функционального назначения предприятия (фирма-производитель, высшее учебное заведение и т.д.), вне зависимости от вида 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 является достаточно формализованной. Более сложной как с теоретической, так и с практической точек зрения является решение проблем выполнения рекомендаций стандартов ISO: первая связана с использованием процессного подхода, а вторая с необходимостью разработки количественных методов решения квалнметрических задач. В целях разработки методологии оценивания результатов преобразований в отдельных звеньях и на выходе кинематографических систем решаются следующие задачи:

-задачи анализа, основанные на сенсорных квалнметрических экспертизах, включающие формирование алгоритмов проведения экспертиз и определение требований к условиям их проведения; разработку приборного, информационного и программного обеспечения; определение статистических характеристик результатов экспертизы; оценку коэффициентов чувствительности к характеристикам с использованием теории обнаружения сигнала; оценку возможности обменных соотношений между характеристиками; экспериментальное построение одномерных лингвистических шкал, позволяющих устанавливать сенсорные зависимости между характеристиками и техническими параметрами аудиовизуальных систем;

- задачи анализа, основанные на функциональных квапиметрнческих экспертизах: формирование алгоритмов экспертиз и требований к условиям их проведения; формирование одномерных лингвистических шкал; определение статистических характеристик результатов экспертизы; экспертная оценка коэффициентов весомости частных характеристшс; расчет коэффициентов весомости обобщенных характеристик; определение корреляционных соотношений между характеристиками; определение уровней качества обобщенных характеристик;

-задачи синтеза на основе интегральных квалиметрических моделей: интегральная ¡свалиметрическая оценка с использованием расчетных моделей в виде функции случайной переменной, позволяющей учитывать стохастичность субъективных оценок, чувствительность эксперта к частным характеристикам, обменные соотношения между характеристиками; разработка многоуровневого интегрального критерия, позволяющего проводить оценку

результатов преобразований характеристик на различных иерархических уровнях кинематографической системы; 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.

Методы исследований. В диссертационной работе используются:

-теоретические методы исследования на основе использования аппарата теории вероятностей; математической статистики; методов теории случайных функций; теории информации; теории нечетких множеств, теории обнаружения сигналов и т.д. ;

- методы моделирования;

-экспериментальные методы исследования, включающие психофизические и интеллектуальные экспертизы по определению коэффициентов чувствительности к параметрам изображения и коэффициентов весомости обобщенных квалиметрических характеристик и технических параметров, определяющих качество услуг по киновидеообслуживанию зрителей.

Научим новизна работы состоит:

- в решении проблемы разработки методологии экспертной квалиметрии в кинематографии, позволяющей проводить классификацию, ранжирование, сравнительный квалиметричеекий 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 кналиметрического 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 разработав 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 исследований и их применения.

Основные результаты диссертационной работы получены при выполнении научно-исследовательских работ «Разработка системы менеджмента качества лаборатории по сертификации», «Исследование технических, технологических и методологических решений в киновидеотехнике» (Раздел 5.4. Разработка методологии систем качества киновидеопроизводства и киновидеообслуживания).

Практическая ценность научных результатов диссертационной работы заключается:

■ - в формировании системной структуры квалиметрических задач в кинематографии;

- в формировании требований к математическим моделям, которые могут быть использованы для оценивания результатов преобразований характеристик в кинематографических системах в делом 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, иа 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 киновидеообслуживалию 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 зрганизациях кинематографии с точки зрения формирования требований к отдельным процессам системы, формирования структуры процессов с учетом их взаимосвязей, а также квможкости количественного описания, как отдельных процессов, так и всей системы в целом; которые могут быть использованы для решения проблем, связанных с сертификацией систем качества.

Результаты диссертационной работы внедрены в ООО «Кронверк Синема», Госфильмофонд России, в проблемной лаборатории «Научные основы аудиовизуальных интерактивных технологий обучения» РГГГУ им. А.И. Герцена, использованы в учебном процессе СПбГУКиТ, а также при разработке системы менеджмента качества СПбГУКиТ.

Практические применения нашли следующие результаты работы;

¡.Практические рекомендации но организации квалиметрических экспертиз нашли применение при проведении сертификационных процедур в кинотеатрах.

2.Методики экспериментального определения коэффициентов чувствительности к обобщенным и частым характеристикам киноизображения используются при оценке качества кинопоказа, а также при оценке качества изделий киновидеотехники.

3.Предложенные алгоритмы проведения функциональных квалиметрических экспертиз и втветйтвугощее программное обеспечение используются при формировании элементной зуктуры учебных и исследовательских лабораторий, при проведении сертификации

_шотеатров.

4. Разработанные автором методики проведения квалиметрических экспертиз, а также полученные результаты составляют основу курса «Технологическая квалиметрия аудиовизуальных систем», читаемого в СПбГУКиТ.

5. Методические и практические рекомендации по формированию систем качества (с использованием процессного подхода) на предприятиях и в организациях кинематографии, позволяющие устанавливать перечень процессов системы, взаимосвязи процессов, проводить количественное описание в рамках системы, используются на предприятиях и в организациях кинематографии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Сформулирована структура квалиметрических задач в кинематографии, показано, что для решения проблем качества на предприятиях и в организациях кинематографии необходим системный подход к оцениванию преобразований характеристик, происходящих в кинематографическом системе, включающий разработку, внедрение, последующую оценку и сертификацию систем качества.

2. Показано, что методы решения квалиметрических проблем, 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 измерения, то решение квалиметрических задач требует комплексных, интегральных моделей, позволяющих оценивать выходное качество с учетом совокупности характеристик.

3. Разработанная методология системного решения квалиметрических проблем в кинематографии основана на теоретических и расчетно- экспериментальных методах и моделях экспертной квалиметрии, является инструментом оценивания результатов преобразований характеристик, происходящих в кинематографических системах, включает такие элементы, как определение целей, задач, требований к организации субъективных квалиметрических экспертиз и разработку алгоритмов и методик их проведения; выбор моделей интегральных экспертных оценок различного уровга иерархии; разработку экспериментально- расчетных методик определения параметров, входящих в экспертные модели; выбор оценочных и классификационных шкал; разработку программного и приборного обеспечения для субъективных экспертиз.

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

5. Показано, что субъективная оценка качества изображения представляет собой совокупность квалиметрических задач анализа, основанных на психофизических квалиметрических экспертизах (формирование алгоритма проведения экспертизы с учетом конкретных целей и задач; требований к условии проведения экспертиз; разработка информационного, приборного и программного обеспечения, позволяющего моделировать значения характеристик в процессе проведения экспертиз; формирование одномерных вероятностных лингвистических шкал; определение статистических характеристик результатов экспертизы; оценка коэффициентов чувствительности к частным характеристикам; оценка возможности обменных соотношений между характеристиками; определение коэффициентов чувствительности к обобщенным характеристикам).

6. Разработаны методы функциональной квалиметрии, позволяющие формировать требуемые функциональные модели определенного типа (кинотехнологического, аудиовизуального или, в общем случае, мультимедийного) оборудования, киновидеотехники, технологических методов и процессов, с учетом номенклатуры и иерархии функциональных или квалиметрических характеристик, их весомости, обменных соотношений между ними и проводить сравнительный квалиметричестшй анализ с использованием разработанной

функциональной модели, выбирать конструктивно- технологические решения на основе проведенного анализа.

7. Показано, что решение задач квалиметрического синтеза предполагает использование комплексных или интегральных квалиметрических моделей. Системный подход к решению квалиметрических проблем в кинематографии требует новых методов, в основе которых лежат такие задачи синтеза, как разработка многоуровневого интегрального критерия; формирование многомерных классификационных лингвистических шкал переменных; разработка экспертао-аналитического метода оценки результативности процессов, составляющих системы качества предприятий и организаций кинематографии; разработка методов решения различных практических задач, связанных с оценкой качества услуг по кинопоказу; разработка методов решения практических задач, связанных в выбором, сравнительным квалиметрическим анализом функциональных моделей аудиовизуальной техники или технологических процессов.

8. Показано, что рекомендуемый стандартами ISO серии 9000 процессный подход, целесообразен для формирования систем качества предприятий и организаций кинематографии. Разработана методология реализации процессного подхода для предприятий и организаций кинематографии, включающая методы описания отдельных процессов, их взаимосвязей. Для количественного описания системы качества кинематографического предприятия разработана надежностная вероятностная (горизонтальная) модель, основанная на процессном подходе и результах решения задач квалиметрического синтеза,

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

Публикации и апробация результатов работы.

Материалы диссертации докладывались на научно- технических конференциях: 1 Всероссийской конференции «Перспективы развития радиоприемной, электроакустической, студийной и звукоусилительной техники» НИИРПА, 1993; Конференции СПИКиТ к 100-летию кинематографа, 1995 г.; научно- технической конференции СПбГУКиТ к 80-летию СПбГУКиТ, 1998 ; Международной конференции «Квалиметрия и общество», Москва, 1998 г.; конференции «Информационные технологии в науке, проектировании, производстве», Верхне- Волжского отделения академии технологических наук, Н.Новгород, 2000 и 2005 г.г.; конференции СПбГУКиТ «Кинотеатры XXI века»,2000 г.; 111 Международном форуме «Кино в России», 2002 г.; научно- технических конференциях гильдии юинотехшшов С.-Петербурга 2003, 2004 г.г.; па конференциях гильдии кинотехников Союза кинематографистов в Доме творчества кинематографистов «Репино» в 2004,2005,2006,2007,2008 г.г.

По материалам диссертации опубликованы 2 монографии, 5 учебных пособий, 65 публикаций, включая 1 авторское свидетельство, 9 статей в ведущих рецензируемых научных журналах, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора наук, 9 статей в центральных и отраслевых научно-технических издательствах, 15 тезисов докладов конференций.

Личный вклад автора.

Личный вклад автора состоит в разработке основных положений диссертации, в эазработке теоретических положений методологии экспертной квалиметрии для шнематографии, в формировании практических методов и методик проведения психофизических и функциональных квалиметрических экспертиз, а также - в экспериментальных исследованиях и соответствующих процедурах обработки и анализа полученных результатов. Представленные результаты получены при работе автора по формированию лекционно- лабораторных циклов по читаемым дисциплинам и при выполнении НИР.

Задачи анализа:

Сенсорные квалнметрические экспертизы: •формирование алгоритма; - формирование требоинний к условиям проведения субъективных экспертиз; -разработка приборного, информационного и программною обеспечении; -формирование одномерных

лингвистических шкал; •определение статистических

> характеристик ре»ул1лит0в экспертизы;

-оценка коэффициентов чувствительности к частным характеристикам и исследование зашшшостей этих коэффициентов от влияющих факшров с использованием теории обнаружения сигнала; -оценка возможности обменных соишишеннН между характеристиками; . -определение коэффициентов

чувствительности к обобщенным харяктерн сти ка м

Рис.! Структурная схема проблемы разработки методологии каалиметрии в киисматофафичсеких системах

Функциональные клали метрические экспертизы:

- формирование алгоритма;

- формирование требовании к условиям проведении субъективных экспертиз; -формирование одномерных лингиистнческнх ткал; -определение статистических характеристик результатов экспертизы;

-экспертная оценка коэффициентов весомости частных характеристик методом парных сравнений; на основании требований 11ТД; -расчет коэффициентов весомости обобщенных характеристик; •определение корреляционных

соотношении между характеристиками; -определение уровней качества обобщенных характеристик

Структура и объем работа.

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 310 наименований. Она включает в себя 352 страницы машинописного текста, содержит 64 рисунка, 41 таблицу.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности темы, сформулированы цель и задачи работы, показаны основные направления и методы исследований, научная новизна и практическая ценность полученных результатов, представлены основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту.

В главе 1 приводятся результаты анализа и систематизации наработок в кинематографии в области стандартизации с точки зрения требований к результатам преобразований характеристик (целей преобразований), происходящих в отдельных элементах и на выходе кинематографических систем, в анализе возможностей законодательной, теоретической и прикладной метрологии для получения достоверных результатов измерений и контроля, в анализе роли сертификации продукции, услуг, систем качества для документального подтверждения соответствия реальных результатов преобразований установленным требованиям.

Решение проблем качества в кинематографии возможно только с использованием системного подхода, который объединяет все направления деятельности и этапы жизненного цикла продукции (услуги); предусматривает с одной стороны - оценку результатов деятельности, а с другой - анализ причин и процессов, обеспечивающих данные результаты.

Результаты деятельности по стандартизации, т.е. имеющийся фонд нормативно-технической документации на различные виды изделий, методы контроля и испытаний их характеристик, на работы и услуги создают предпосылки для разработки систем качества на предприятиях и в организациях кинематографии. Разработка и соблюдение метрологических процедур в производственной и эксплуатационной деятельности служит подтверждением соответствия фактических характеристик, параметров отдельных элементов кинематографических систем, т.е. результатов происходящих в них преобразований, требованиям стандартов, позволяет получать достоверные результаты измерений и контроля.

Сертификация изделий киноиидсотехники, услуг по киновидео облуживанию зрителей, а также систем качества предприятий и организаций кинематографии является завершающим звеном цепочки «стандартизация, метрология, квалиметрия». Сертификация опирается на результаты, полученные при квашшетрических (экспертных) и метрологических процедурах.

В главе 2 рассматривается роль математических методов в оценивании результатов преобразований, происходящих как в отдельных подсистемах, так и на выходе кинематотрафической системы, при формировании и функционировании систем качества на предприятиях и в организациях кинематографии.

Приводится классификация математических методов и моделей, которые могуг быть использованы при разработке, а также для оценки стабильности систем качества в процессе их функционирования. В качестве критериев классификации приняты такие, как степень детализации анализируемой системы, уровень иерархии анализа и т.д.

Сформулированы требования к математическим моделям, позволяющим оценивать результаты преобразований, происходящих в отдельных звеньях кинематографических систем; истемах качества предприятий и организаций кинематографии и приемлемым для оличественной оценки как системы в целом, так и отдельных ее элементов. Приведена иассификация математических моделей, которые могут быть использованы для оценивания качественных преобразований в кинематографических системах. Сформулирован перечень требований, которым должна соответствовать математическая модель, описывающая систему качества предприятия или организации кинемато!рафии, с точки зрения формы представления

системы, характера отображаемых характеристик, степени сложности системы, способа получения характеристик.

Моделью такой системы может являться обобщенная модель психофизической или интеллектуальной квалиметрической экспертизы, детальная проработка которой позволяет оценивать результаты преобразований конкретной кинематографической системы на различных уровнях иерархии.

В главе 3 рассмотрена совокупность вопросов, связанных с использованием экспертных квалиметрических методов для оценки преобразований в кинематографических системах. Результаты преобразований в отдельных звеньях кинематографических систем могут быть оценены с использованием приборных методов и последующим сопоставлением фактических значений с требованиями нормативно- технических документов и т.п. В то же время оценивание итоговых результатов преобразований: оценка качества изделий киновидеотехншш, качества изображения и звука, качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей, предполагает использование методов экспертной квалиметрии. Экспертные квалимегрические методики позволяют формировать перечни характеристик объектов, определяющих их качество, определять коэффициенты весомости (степень важности) частных и обобщенных квалимефических характеристик, устанавливать корреляционные соотношения между характеристиками (их коэффициентами весомости), а также, используя ту или иную экспертную квалиметрическую модель, определять комплексный или интегральный уровень качества, формировать требования к элементам и процессам кинематографической системы.

В экспертной квалиметрии используются два класса экспертиз:

-сенсорные (психофизические) методы, основанные на ощущениях, возникающих в анализаторах эксперта; такие методы в кинематографии используются при оценке качества изображения и звука;

- интеллектуальные (логические) методы, основанные на предшествующем опыте сложившихся представлениях экспертов; используются при формировании перечней частньи качественных характеристик оцениваемых объектов, при интегральной оценке качества изделий и услуг, когда необходимо учесть степень важности той или иной характеристики -назначить коэффициенты весомости (они позволяют сформулировать функциональную модель анализируемого объекта), эти методы являются основой функциональной квалиметрии изделий, услуг, технологических методов в кинематографических системах.

Проведен анализ моделей интегральной экспертной оценки качества: средневзвешенных показателей и функциональных моделей, представляющих собой аналитические зависимости между выходной характеристикой и влияющими факторами. В качестве модели, позволяющей оценивать результаты преобразований характеристик в кинематографических системах, предлагается использовать статистическую модель, описываемую характеристическими функциями и на ее основе формировать интегродифференциальный критерий. Этот критерий позволяет учитывать влияние отдельных характеристик на интегральней показатель качества; предполагает вероятностно - статистические подходы при обработке и анализе субъективных оценок экспертов; позволяет учитывать взаимное влияние отдельных характеристик, может быть использован на различных иерархических уровнях оцениваемой системы.

В теории случайных процессов для оценки результатов преобразований сигналов используется критерий, аналогичный интегродифферекциадьному критерию

Q (A q) = е^я-^^ч = д,'*'^

который может быть разложен на действительную и мнимую части, причем, Q Re (М) = Cos 2 (Гд )е/2 .

Вышеприведенные рассуждения относятся к одномерному случаю, когда рассматривается влияние только одной ¡-той частной квалиметрической характеристики (технического параметра, фактора) ф на интегральную оценку качества.

Для многомерного случая, когда обобщенные характеристики независимы друг от друга, характеристическая функция будет представлять собой Фурье-преобразование произведения дифференциальных функций распределения вероятности субъективных оценок /(к!), где I - номер анализируемого квалиметрического параметра

^ V С*. "

П /(*») =

1 = 1

>/(2 я- Г~П

е

1 = 1

где п - количество обобщенных субъективных квалиметрических параметров; к, - среднее арифметическое значение коэффициента чувствительности к /- му параметру.

Для зависимых между собой обобщенных квалиметрических характеристик «-мерная функция распределения вероятности субъективных оценок

„ Л-У о (*■-*.) (*■»■-*,и)

п/(*-) =-- ^ ,

л/(2я:)-£>П о-,.

1=1

где D - определитель n-го порядка

D =

Лм 2 ги = г1*

'nW'l.M

Ъ ... 1

Du+i - алгебраическое дополнение элемента в определителе D.

В этом случае математической моделью квалиметрической оценки может являться многомерная характеристическая функция интегрального воздействия частных квалиметрических параметров, вероятность появления которых подчиняется нормальному распределению, на интегральную оценку качества анализируемой системы " — ] л

J'Y, л?/+1°"/<г<+1''/,<+1

подробный вывод этого выражения приведен Б.Р.Левшшм и В.И.Тихоновым. Действительная составляющая функции будет иметь вид

Q ito(Agr) = cos k,Aq,)e м , (1)

где к, - математическое ожидание весового коэффициента ¡-го параметра ; сг,,сг, среднеквадратические отклонения весовых коэффициентов параметров (характеристик); ЛЧ, > А<?„| - отклонения значений параметров относительно эталонных значений, измеренные в относительной шкале;;-|Ч, - парный коэффициент корреляции между коэффициентами чувствительности (весомости) к обобщенным квалиметрическим параметрам.

В интеллектуальных квалиметрических экспертизах в данной модели учитывается коэффициент весомости к, (его математическое ожидание), при психофизических квалиметрических экспертизах под весовым коэффициентом подразумевается коэффициент: чувствительности, а в качестве отклонения психофизического параметра Лд, - величина отклонения субъективной оценки от эталонного уровня 1-го качественного показателя в шкале отношении. Приведенная функциональная модель может бьггь использована: для присвоения категории объекту, услуге, установления категории изделия; в зтом случае параметры оцениваемого изделия, услуги имеют различные лингвистические значения; такая оценка называется квазиэквивалентной; для сравнительной оценки изделий одного сорта, объектов и услуг одной категории; в этом случае субъективные интеллектуальные оценки уровней качественных показателей близки, описыншогся одним и тем же -герм подмножеством. Такая оценка называется квазитождественной; при этом возможна компенсация недостаточно высокого уровня одного параметра более высоким значением другого. Под субъективной оценкой качества следует понимать оценку степени принадлежности параметра данному подмножеству (статистическую вероятность попадания в это подмножество).

Сформулирован обобщенный алгоритм психофизической и интеллектуальной квалиметрической экспертизы по оценке качества изделий, услуг-, систем, включающий определенные этапы: классификацию, формирование перечня обобщенных и частных субъективных квалиметрических параметров; выбор оценочной системы (измерительной шкалы, методик оценки, методов оценки достоверности); определение коэффициентов чувствительности при сенсорных квалиметрических экспертизах или коэффициентов весомости частных или обобщенных субъективгтых параметров при интеллектуальных квалиметрических процедурах; определение .парных коэффициентов корреляции между обобщенными и частными квалиметрическими показателями; расчет уровня качества изделий, услуг, систем с использованием какой-либо интегральной модели.

При психофизических квалиметрических экспертизах экспериментальная оценка коэффициентов чувствительности может быть основана на определении заметноста изменений характеристик объектов экспертизы, при этом моделируют величины оцениваемых параметров дискретно с малыми шагами или непрерывно в необходимых диапазонах. Разнообразие задач, которые решаются с использованием интеллектуальных квалиметрических экспертиз, приводит к разнообразию расчетно- экспериментальных методик, на которых основывается решение этих задач: расчетная методика определения средних значений коэффициентов весомости технических параметров, определяющих качество услуг по кинопоказу; расчетная методика определения весовых коэффициентов обобщенных характеристик, как средневзвешенных значений коэффициентов весомости (чувствительности) частных характеристик к,, с соответствующими «весами» этих коэффициентов, зависящими от их дисперсий, т.е.

_ т _

А; где т- количество частных характеристик, параметров, влияющих на мо

обобщенную характеристику.

Дисперсии весовых коэффициентов частных характеристик являются либо результатом экспериментальной оценки заметности изменения этих характеристик, иод влияпнем изменении остальных характеристик, либо рассчитываются по результатам экспертного опроса и в этом случае определяются неоднозначностью суждений экспертов.

Сформулиронаны требования к процедурам организации субъективных киалиметрических экспертиз: перечислены цели экспертиз; разработан алгоритм субъективной экспертизы; разработаны такие критерии выбора экспертов, участвующих в субъективной кваллметрической экспертизе, как количество экспертов, их компетентность, сгашстичсскпе критерии оценки согласованности мнений экспертов.

Рассмотрен один из основных методов анализа экспортных оценок - метод шкалирования, т.е. построения системы количественных оценок качественных параметров.

Рассмотрены методики оценки дисперсии субъективных киалиметрических оценок: использование шкалы отношений; определение дисперсии по дифференциальной функции распределения вероятности обнаружения изменения квалиметрической характеристики (рнс.2); сопоставление вероятностей правильного обнаружения и ложных тревог при оценке заметности измснспия квалиметрической характеристики. Показано, что последняя методика позволяет сформулировать измерительную шкалу, основанную на терм - множествах и функциях принадлежности к этим множествам (рис.3) - лингвистическую шкалу.

В главе 4 приводится методология психофизических квалиметрических экспертиз, основанных на моделировании характеристик изображения.

Проанализированы роль, место и целесообразность использования субъективных киалиметрических методов для оценки качества изображения. Обобщенная структура приборного и программного обеспечения, требуемого для проведения субъективных психофизических квалиметрических экспертиз, приведена на рис.4 и представляет комплекс приборов, предназначенных для получения изображения; технических и программных средсш для моделирования параметров изображения, а также технических средств, позволяющих воспроизводить и оценивать результаты происходящих преобразований.

Качество изображения, создаваемого аудиовизуальной системой

] Г1,

б = соэ2Д<7,)ехр(- -Хлг/.Л^/т,0-,,,?;„,), (2)

_ ы 2 %

где к1 - математическое ожидание коэффициента чувствительности к /-му обобщенному квалиметричсскому параметру к, к, = (к+ А',-,,/ +-+ к\п-1)/ п; (¡я с1, - табличные

статистические коэффициенты, зависящие от вероятностей правильного обнаружения и ложных тревог, определяемые при одинаковом изменепии исследуемой характеристики при рассматривании сюжета и тест- объекта; о, ; а;»] среднеквадратические отклонения коэффициентов чувствительности к обобщенным квалимстрическим параметрам

•1Гн - парный коэффициент корреляции между обобщенными параметрами,

1=1

£'|.н1 - коэффициент чувствительности к 1-му параметру, определенный при ухудшении 2-го параметра; А'¡+1,1 - коэффициент чувствительности ко 2-му параметру .определенный при ухудшении 1-го; п - количество обобщенных квалиметрических парамстров;Л<?, , Л(/,»| -

отклонения значений обобщенных субъективных параметров относительно эталонных значений, измеренные и шкале отношений.

Рпс.2. Иснольюпание дифференциальных функций распределения вероятности замстности изменения яркости для построения лимгоистичеекпй шкалы: а- тесг-объекг; б- сюжет

Рнс.З. Графическое представление интсгродиффсрснциалыюй функции: М1 -М1 ■ Лг/, - ширина терм-множестка

Элементы для получения Техническнхе и программные средства изображения: моделирования изображения:

Элементы для воспроизведения изображения:

Объекты субъективных психофизических квали .метрических экспертиз:

В ндеокамеры цифровые:

В илеокамеры аналоговые «f

ПК:

Digital В eta cam Betacam

SX^

Фотокамеры цифровые:

m я®

Фотокамеры Web-

аналоговые: камеры: *

IP ^

Киносъёмочные аппарат:

Камеры мобильных телефон

I

Аппаратные средства ПК:

Прсираммныс средства моделирования SfHISri* изображении:

Paint,

Pangolin LD, Pinnacle Sludio Adobe Photoshop

Юстнровочные элементы оптико-осветительных систем различных видов юшоаппартуры

Телевизоры: Плазменныепанели:

Проекционные Диапроекторы экраны:

Мониторы:

Принтеры:

в

проигрыватели:

Ресиверы: Лазерные проекторы: |®ЦЦ 'Экран мобильного телефона:

Фотоизображ е н ие :

Телевизионное изображение;

Изображение на плазменной панели:

Экранное изображение: (кино,видео)

Изображение на дисплее:

Рис.4. Обобщенная структура приборного и программного обеспечения субъективных психофизических -.экспертиз по оценке качества изображения

Значении* обобщенной кналиметрической характеристики может быть рассчитано

1&,

Л-1

к„ - математическое ожидание коэффициента чувствительности /'-го обобщенного ■квалнметрического параметрак/'-му частному квалиметрическому параметру; = /Ц ;

К, = 1 А^-!/ +-+ ; - отклонения частных квалиметрических

параметров от эталонных значений; , ау+1 - среднсквадратические отклонения коэффициентов чувствительности к частным квалимегрическим параметрам

''¡,1.1>1 - коэффициент корреляции между частными квалиметрическими параметрами;

ш ___ч_

Г!.ш -Щ^Кн*.....~ К^)'

.н

где кч - среднее арифметическое значение коэффициента чувствительности /-го обобщенного квалнметрического параметра ку- му частному квалиметрическому параметру; к, , - среднее арифметическое значение коэффициента чувствительности ;'-го обобщенного квалнметрического параметра к у+1 - му частному квалиметрическому параметру; -

коэффициент- чувствительности г'-го обобщенного кналиметрического параметра к у- м-» частному квалиметрическому параметру, определенный при ухудшении у+1- го частно! квалнметрического параметра; ¿'уц^ - коэффициент чувствительности г'-го обобщенно! квалнметрического параметра к у+1 - му частному квалиметрическому параметр определенный при ухудшении у'-го частного квалнметрического параметра;*» - количест частных квалиметрических параметров.

Сформулирована методика психофизической экспертной оценки качества изображен! включающая: экспериментальное определение коэффициентов чувствительности к частны& обобщенным квалимегрическим характеристикам на основании соотношения вероятное! ложных тревог и правильного обнаружения изменения оцениваемого параметра на та, объекте и реальном сюжете; определение парных коэффициентов корреляции между частным и обобщенными квалиметрическими параметрами; расчет значений обобщенны; квалиметрических параметров по отклонениям частных параметров от эталонных значений, расчет интегродифференциалыюго критерия качества .

Приведено экспериментальное подтверждение стохастичности субъективных оценок качества изображения на примере таких частных квалиметрических характеристик, как интегральная яркость, детальность (параметра из комплекса характеристик, влияющих на четкость); геометрическое подобие (частного параметра, определяющего обобщенный параметр нространственность), что позволяет использовать вероятностно- статистические методы да анализа субъективных экспертных оценок.

Предложены методики экспериментальной оценки коэффициентов чувствительности частным квалиметрическим параметрам изображения:

-использование экспериментальной установки (рис.5) для моделирования техничесю параметров кинопроекционной системы (дефокусировки объектива, изменения напряжения ) источнике света, наклона кинопроекционного экрана) и оценки заметяоети возникают! искажений на киноизображении;

-моделирование характеристик изображения (яркость, детальность, геометрическое подобие) с помощью программы Photoshop, одновременное измерение технических параметров и определение заметности возникающих изменений;

- использование заранее подготовлешшх тест-фильмов и презентаций с дискретным изменением оцениваемой характеристики изображения (рис.6-9).

Использование любой методики предполагает в начале субъективной экспертизы построение градуировочной зависимости между оцениваемым параметром и моделирующим фактором, поскольку в ходе эксперимента изменение параметра осуществляется за счет изменения только моделирующего фактора (рис.10).

Влияние на коэффициент чувствительности к яркости изображения таких факторов как начальная (исходная) яркость и величина изменения яркости показано на рис. 11,12, а влияние величины ухудшения детальности и масштаба изображения на коэффициент чувствительност и к детальности изображения-на рие.13,14.

На рис. 15,16 показаны результаты экспериментальной оценки коэффициента чувствительности к характеристикам, определяющим геометрическое подобие элементов изображения.

При проведении экспертных квалиметрических исследований выявлены особенности; вследствие влияния большого числа внешних факторов, закономерности изменения исследуемых характеристик могут быть обнаружены только при больших объемах экспериментальных результатов; результаты проводимой экспертизы становятся более достоверными в том случае, когда эксперту задаются как можно более простые вопросы.

Эти особенности были учтены при разработке квалиметрических тест-фильмов и программного обеспечения, которое было использовано в дальнейших исследованиях. Квалиметрическнй тест-фильм содержит изображения, в которые вносятся дискретные значения ухудшений (либо улучшений) исследуемого параметра и изображения, в которые не вносились ухудшения. Изображения располагаются в случайном порядке (в соответствии с таблицами случайных чисел). Использование тест- фильмов позволяет значительно увеличить объем статистических данных и оперативно исследовать влияние различных факторов (влияние условий рассматривания изображения: наличия засветки в зале, размеров экрана, а также устанавливать корреляционные связи между частными и обобщенными параметрами изображения).

Экспертам предъявляются каждый раз два поля изображения, причем, одно остается эталонным, а характеристики второго моделируются (либо вносятся ухудшения, либо нет). При рассматривании каждой пары изображений эксперт, пользуясь специальной анкетой, должен ответить на простейший вопрос: заметил ли он различие между предъявляемыми изображениями.

Оценка возможности обменных соотношений между характеристиками изображения заключается в экспериментальной оценке парных коэффициентов корреляции между коэффициентами чувствительности к характеристикам изображения. Поскольку в основе психофизического эксперимента лежало определение статистических параметров d и dt , зависящих от вероятностей правильного обнаружения и ложных тревог при оценке заметности изменений, вносимых в исследуемые параметры, для расчета коэффициента корреляции между яркостью и детальностью использовалось выражение

ккНМИЫ«

а) б)

Рис.5. Схемы экспериментальных установок дня оценки коэффициентов чувствительности к характеристикам кино к видеоизображения: а - установка для моделирования параметров кинематографического изображения (1-диапроектор (кинопроектор); 2 - источник света; 3- вольтметр; 4- объектив; 5 - слайд (кинокадр); б-ишдакаторная головка; 7- экран); б -установка для моделирования параметров видеоизображения

Рис.6. Тест-объекты для оценки замстности изменения яркости, детальности, характеристик, определяющих пространственные искажения

где di - статистический параметр заметности изменения яркости (&Врмл.= -20 кд/м2), определяемый при ухудшении яркости тест-объекта (белого экрана); diz - статистический параметр заметности изменения яркости при такой же величине ухудшения, как и d\ , но реального сюжета; ífe - статистический параметр заметности изменения детальности (ЛДре1Ш = =- 0,1 мм"'), определяемый с использованием изображения миры; d2z - статистический параметр заметности изменения детальности при такой же величине ухудшения. ДДреал., как и di , но для реального сюжета; d\ - статистический параметр заметности изменения яркости, определяемый при изменении детальности (ДОреш1.= - 0,1 мм "') изображения миры; dy¿ статистический параметр заметности изменения яркости, определяемый при изменении детальности - 0,1 мм "') реального сюжета; di - статистический параметр заметности

изменения детальности, определяемый при изменении ^фкости (ДВгш = -20 кд/м2) изображения миры; diz - статистический параметр заметности изменения детальности, определяемый при изменении яркости (ДВРешг= -20 кд/м2) реального сюжета.

Оценить точность субъективной квалиметрической экспертизы можно, например, при построении психофизической зависимости, поскольку такая экспертиза предусматривает необходимость моделирования исследуемого физического, технического или технологического параметра, а с другой стороны - дает возможность проводить одновременную экспертную оценку получаемых изображений. Например, для определения психофизической зависимости между погрешностями установки кинопроекционного объектива в оптико- осветительной системе кинопроекционного аппарата (неперпендикулярностыо оптической оси объектива тносительно плоскости кадрового окна и величиной децентрирования объектива) и аметностыо возникающих при этом искажений изображения можно использовать жспериментальную установку, приведенную на рис.17, 18. Погрешности, возникающие при проведении психофизических квалиметрических экспертиз по оценке сенсорной чувствительности к изменению параметров киноизображения, указаны в виде доверительных интервалов на полученной зависимости (рис.19). Показано, что доверительный интервал возникающей погрешности составляет для сюжетов различного плана 15...20 %.

В главе 5 приведена методика использования методов функциональной экспертной квалиметрии для оценки итоговых преобразований в кинематографии - качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей, иерархическая структура которых приведена в ОСТ 19-238.

Методика интеллектуальной квалиметрической экспертизы по оценке качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей, включает: определение коэффициентов весомости технических параметров и обобщенных квалиметрических параметров; расчет статистических характеристик проведенного экспертного опроса; расчет парных коэффициентов корреляции между техническими параметрами и обобщенными квалиметрическими характеристиками; расчет обобщенных квалиметрических параметров, определяющих качество услуг по киновидеообслуживанию зрителей; расчет интегродифференциального показателя качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей.

Если оцениваемые объект, процесс, система, услуга имеют иерархическое строение, то целесообразно сначала определять обобщенные квалиметрические параметры ж __j с3»,

j-i ¿ М

где А5у, ASjj+i - отклонения технических параметров от эталонных значений, измеренные по шкале отношений; т -количество технических параметров, влияющих на i-й обобщенный квалиметрический параметр; сту ; a¡jtI - среднеквадратические отклонения коэффициентов весомости технических параметров; j+i - парные коэффициента корреляции между коэффициентами весомости технических параметров; к - среднее арифметическое значение коэффициента весомости j-ra технического параметра, влияющего на í-ый обобщенный

квалиметрический параметр, рассчитанное на основании проведенного экспертного опроса

Рис.7. Сюже] для определения статистического параметра <1«определяемого заметностио изменении яркости: а - эталонное изображение: 6 - моделируемое изображение

а) б)

Рис. 8 .Структура изображения сюжета аля определения коэффициента чувствительности к детальности компьютерного изображения: а- эталонное изображение; б - моделируемое изображение

Рис.9. Структура изображений части тест- фильма, включающей сюжеты для определения статистически!. параметра с/г, зависящего от заметности изменений геометрического подобия, моделируемое изображение

■ es.

Рис.10. Зависимости между значениями анализируемых характеристик (яркостью и детальностью) и значениями соответствующих моделирующих параметров на шкале Photoshop: а -между величинами яркости (Двд/м=) и значениями условной шкалы (В усл.градации) ; 6- между значениями на условной шкале детальности (Яусл). и детальностью компьютерного изображения (R^, мм'!); в - то же для детальности, но при разных масштабах увеличения изображения

М о,в

м ал а

А.

X

J_L

<20 НМ 80 54 В,кд(м2

Рис. 11. Влияние начальной яркости экрана на коэффициент чувствительности к яркости изображения

Изображение на дисплее

ВкЩЁОИзоСфаженпз

(p*H=2,1SKi1BC^L=apЗln,

ВО=Е00еа/М2)

( я л л ¿В, условных фадацмй Рис. 12. Влияние величины изменения яркости экрана на коэффициент чувствительности к яркости (к\]

ъ

_1___1_-1-

в,в 1,0 1,5 {(у,-.;., ед.

0,45 0,1 0,15 0,2 Я,(ШП-1

Рис. 13. Влияние величины ухудшения дстальтасти изображения (ДК) на коэффициент чувствительное™

к детальности (&)

Рис. 14. Влияние масштаба изображения на коэффициент чувствительности к легальности (£3) цифрового изображения (при ДД^ -0,2 мм"1)

Р(УЛО

д -1-1-1-1-1-1-1-1-1--1---

и Ш 23 30 40 50 й,%

Рис.15 . Влияние величины вносимого геометрического искажения на вероятности правильного обнаружения и ложных тревог:__- для сюжета; — - для тест- объекта

кз

о -Г-!-1-1-1-1-1-1-1-1-

П 10 30 30 <0 50 Д,%

Рис. 16. Характер изменения коэффициента чувствительности кз к параметрам, определяющим геометрическое

подобие элементов изображения

Рис. 17. Общий вид экспериментальной установки аля оценки сенсорной чувствительности к величине неперпендикулярности оптической оси кинопроекционного объектива относительно плоскости кадрового окна

9 1 8 8 3 7

Рис. 18. Принципиальная схема экспериментальной установки: 1- объективодержатель; 2. аитоколииматог гониометра; 3- фильмовый канал; 4 поворотный столик гониометра; 5 - станина кинопроектора: б- кинолент осветитель; 8 - кадр; 9- киноэкран; 10- отсчетиое устройство гониометра

Школяэомотмосги Шкапа категории ИКеша отношений

Ухудшымл не заиетнп Отлично _ 1,0 Ь Круты й цпа<

Едва заметно Заметно, ни не мвавет _ Хорошо о,а * \хч

Слеша мешает _ 0,0 0.7 \ чГ— Средний план

Меша&т Удовлетво-ркгигы» 0,6 Обици »пан

О 10 ?П 30 40 50 ВО Нмирпеицичлцжссть,

а,мин

Рис. 19. Влияние величины ненерпендикулярности оптической оси кинопроекционного объектива относительно кадрового окна на заметность возникающих искажений

Интегральная оценка услуги определяется из выражения (2). Причем, в этом случае: п -соличество обобщенных квалиметрических параметров, определяющих качество услуга; к, -средние арифметические значения коэффициентов весомости обобщенных квалиметрических

я

параметров, ^Г = 1 ; [щг отклонение обобщенной квалиметрнческой характеристики услуги

от эталонного значения, измеренное в нормированной шкале отношений; сг,сгн1 -среднеквадрагичсские отклонения коэффициентов весомости обобщенных квалиметрических характеристик услуги; г:М- коэффициент корреляции между коэффициентами весомости обобщенных характеристик услуги.

Любая математическая модель, особенно, модель субъективной квалиметрнческой экспертизы, предполагает какие-то допущения, предназначена для решения определенной прикладной задачи. Поскольку весь диапазон значений квалиметрических характеристик (0-1) не представляет практического интереса, в этом диапазоне выделяется рабочая область, и в этой области рассчитываются нормированные значения обобщенных квалиметрических характеристик и интегродифференциального показателя ¿>н.

Значения интегродифференциального показателя качества услуг по иновидеообслуживанию зрителей могут быть приведены к категориям кинотеатров, которые , ¿ответствуют требованиям ОСТ 19-238. Для этого необходимо воспользоваться преобразованием шкалы отношений в шкалу, основанную на нечетких множествах и функциях принадлежности к этим множествам.

В главе б предложены практические рекомендации по использованию процессного подхода к формированию систем качества предприятий и организаций кинематографии. Показано, что процессный подход способствует разработке соответствующих методик оценки

стабильности функционирования системы, анализа результативности процессов, т.е. использованию количественных оценок преобразования характеристик продукции, услуг, происходящих в процессах, составляющих систему качества: на основе статистшш, которая должна быть получена на выходе каждого отдельного процесса, в зависимости от вида взаимосвязей процессов, рассчитываются вероятностные характеристики отдельных процессов и вероятность возникновения дефектов, нарушений, 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.

Как правило, характер статистики по значениям выходных параметров процессов, составляющих системы качества, дискретен. Поэтому для количественного описания процессов системы целесообразно использовать ие аналоговые выражения вероятностных характеристик случайных функций, а их оценки - результаты определения значений вероятностных характеристик по ограниченной совокупности выборочных данных в[Х (i)] = g[X (г)], где g[X(í)] - оператор, представляющий собой преобразования, лежащие в основе определения вероятностной характеристики массива выборочных данных.

Предложен экспертно- аналитический метод оценки результативности систем качества предприятий и организаций кинематографии, включающий определенные этапы:

- разработка структуры процессов системы качества с использованием CALS (Continuaus Acqulsition and Life Cycle Support) - технологий; такого элемента CALS - технологий, как методология структурного системного анализа и проектирования (Structured Analysis and Design Technique, SADT); программных продуктов Design/IDEF; методологии построения диаграмм потоков данных (Dala Flow Diagrams, DFD); методологии функционального моделирования (Integration Dejinition for Function Modeüng, IDEF)\ методологии BPM оптимизации бизнес-процессов и программного инструмента Business Process Management System (BPMS), а также методов статистического контроля процессов: элементов теории параметрической надежности; метода анализа видов и последствий отказов (Failure mode and Effects Analyses , FMEÁ), являющегося разделом методологии вероятностной оценки риска (Probabilistic Risk Assesment,PRA).\

- экспертный квалиметрический анализ, учитывающий субъективный характер выходных характеристик процессов, происходящих в кинематографических системах, и необходимость использования экспертных методов для оценки этих характеристик; предусматривающий использование расчетно- экспериментальных дифференциальных и интегральных моделей, имеющих различную степень сложности структуры;

- выбор критериев результативности отдельных процессов, которыми должны являться выходные характеристики процессов, получаемые при измерениях, оценке или расчетах, отражающие степень достижения наиболее значимых качественных характеристик; ввиду вероятностно- статистического характера методов оценки результативности, критерии результативности каждого отдельного процесса также должны представлять собой вероятностные характеристики;

- расчет итоговой результативности системы качества на основе вероятностного анализа структурной схемы процессов с учетом формы взаимосвязи (последовательной, при этом

л

вероятность отсутствия дефектов на выходе составляет = ; параллельной,

.. и

Ртх =±ГА > где Yj ~ доля объема деятельности, приходящегося на j-й параллельный

/-i

процесс; параллельной с резервированными процессами, Рж = P¡) и взаимного влияния процессов (с использованием взаимно корреляционной функции, прямого и компенсационной

преобразования - количественное описание таких схем может быть основано на последовательном расчете вероятности наличия дефектов до и после каждого процесса контроля); расчет статистических характеристик отдельных процессов и сети процессов, т.е. на выходе системы; наглядное представление, презентация результатов могут быть упрощены при использовании таких программных средств имитационного моделирования, как, например, продукт ЛпуЬа^с.

В главе 7 рассмотрены практические вопросы сертификации систем качества в кинематографии. Предложена методика аккредитации испытательной лаборатории «Северо -Западный Филиал органа по сертификации НИКФИ при СПбГУКиТ» на проведение сертификации услуг но шновидеообслужившпно зрителей. Область аккредитации испытательной лаборатории включает сертификацию услуг по киновидеообслуживаиию зрителей по следующим характеристикам: качество изображения; качество звука; технологические, акустические и комфортные параметры зала; качество внесеансного обслуживания.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

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 квалямегрии. 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 киновидеообслуживалию 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 организации 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, таж и системы в целом. Рассмотрены математические модели, использование которых позволяет оценить конструкторскую, технологическую и функциональную точность изделий киновидеотехники, т.е. оцепить результаты преобразований в конструкторских, производственных и эксплуатационных звеньях кинематографических систем.

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

3. 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 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 иитегродиффереициальный показатель, используемый в теории случайных процессов, представляющий собой многомерную характеристическую функцию 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 квапиметричеекой 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 решеиия 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 стохаогичны. 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 чнализ типов и моделей киновидеотехники с использованием разработанной функциональной шдели, 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 формирования 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 квалимстриии 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 ла стадии внедрения и лри 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 «Северо- Западный филиал органа по сертификации НИКФИ при СПбГУКиТ» на право проведения сертификации услуг по киновидеообслужившшю зрителей: сформулирована область аккредитации испытательной лаборатории; разработан комплекс документов по аккредитации лаборатории.

Совокупность рассмотренных в работе методик проведения квалиметрических процедур, кате 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 мшгаметрии систем качества в кинематографии.

Материалы диссертации опубликованы в следующих основных работах: 1. Бабушкин С.Г., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Установка для осветительно-

проекционных систем//Информационный листок № 168-86/ЦНТИ . - 1986.

2. Бабушкин С.Г., Нестерова Е.И. Объектив оптической еистемы/ЛАвторское свидетельство, № 398500/10-143530. -1987.

3. Бабушкин С.Г., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Оценка требуемой функции передачи модуляции кинопроекционного объектива// Деп. статья в ОНТИ НИКФИД03КТ Д-87 от 13.04.87.

4. Бабушкин С.Г., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Юстировочное устройство// Инф.листок №1093-87/ЛЦНТИ . -1987.

5. Бабушкин С.Г., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Проекционное устройство// Инф.листок №1080-87/ЛЦНТИ. - 1987.

6. Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Методика оценки точности психофизических экспериментов// Проблемы развития техники и технологии кинематографа:Сб.научнлр./СПб.: СПИКиТ, 1992.- Вып.4,- СЛЗ.

7. Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Методы оценки точности технологических психофизических экспериментов// Деп. статья в ОНТИ НИКФИ №142 КТ-93.

8. Коломенский H.H., Семякин Ф.В., Нестерова Е.И. Субъективная инте1ральная оценка качества звука в электроакустических системах//1 Всероссийская конференция «Перспективы развития радиоприемной, электроакустической, студийной и звукоусилительной техники»: Тез. докл./ СПб.: НИИРПА, 1993.

9. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Расчетно- аналитические и экспериментальные методы оценки интегрального качества киноизображения с использованием интегр о дифференциального критерия// Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб.научн.тр./ СПб.:СПИКиТ,1997.-Вып.7.-С.35.

10. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Оценка влияиия технологической точности конструктивных элементов на выходные показатели качества узлов киноаппаратуры// Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб.научн.тр./ СПб.:СПИКиТ,1997.-Вып.7.-С.34.

11. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Расчет интегрального качества аудиовизуальных систем с использованием интегродифференциального критерия// Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб.научн.тр./ СПб.:СПИКиТД997.-Вып.7.-С.ЗЗ.

12. Кулаков А.К., Нестерова Е.И., Филиппов В.В. О сертификации изделий киновидеотехншш//Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб.научн.тр./СПб.: СПИКиТ,1998,- Вьш.8,- С. 54-59.

13. Коломенский H.H., Кулаков A.K., Нестерова Е.И. Современные концепции экспертной квалиметрии кинотелевизионных систем//Научно- техническая конференция к 80-летию СПИКиТ: Тез. докл./ СПб.: СПИКиТ, 1998.- С.11-12.

14. Коломенский H.H., Нестерова Е.И. Лингвистическая модель экспертной квалиметрии образовательных систем// Международная конференция «Квалиметрия и общество»: Тез.докл./ Москва, 1998.

15. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И.Современные методы экспертной квалиметрии кинотелевизионных систем/ЛОбилейная конференция к 50- летшо телевизионного вещания: Тез.докл/ СПб.: ВНИИТР.1998.

16. Коломенский H.H., Нестерова Е.И.Сертифюсация в ктювидеотехншее: зачем, когда, кто?// Техника кто и тслсвидения.-1999. - №4.

17. Нестерова Е.И., Усачева Е.В. О некоторых закономерностях субъективной оценки изображения и звука// Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения: Сб. научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ,1999,- Вып.11.-С.55-58.

18. Коломенский H.H., Кулаков АХ, Нестерова Е.И. Современные концепции экспертной квалиметрии кинотелевизионных систем// Всероссийская конференция

«Информационные технологии в науке, проектировании, производстве»: Тез.докл./ Н.Новгород: Верхне- Волжское от-ние академии технологических наук, 2000.

19. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Научно- практические основы сертификации кинотеатров//НТК «Кинотеатры XXI века»: Тез.докл./ СПб.: СПбГУКиТ,2000.

20. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Методы технологической квалиметрии кинотеатрального изображения и звука// НТК «Кинотеатры XXI века»: Тез.докл./СПб.: СПбГУКиТ,2000.

21. Коломенский H.H., Нестерова Е.И. Психофизические закономерности восприятия оптического изображения кинотелевизионных систем// Материалы заседания Оптического общества им. Рождественского. Секция «Колориметрии и восприятия, физиологии зрения»; Тез. докл./СПб.- 2000.

22. Коломенский H.H., Нестерова Е.И.Экспертная оценка качества оптического изображения кинотелевизионных систем//1 Тезисы доклада на заседании Оптического общества им. Рождественского. Секция «Колориметрии и восприятия, физиологии зрения»: Тез.дохл./СПб.-2001.

23. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Об оценке точности изделий киновидеотехники// Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения: Сб. научн. тр./СПб.: СПбГУКиТ,2001,- Вып. 12,- С.65-69.

24. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Новый метод интеллектуальных квалиметрических экспертиз в кино и телевидении// Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения: Сб. научн. тр./СПб.: СПбГУКнТ,2001.- Вып. 12,- С.58-62.

25. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Квазигармонические модели i задачах экспертной квалиметрии// Сб. научн. Трудов, вып.12.-СПбГУКиТ,2001.

26. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И., Искин P.A. Методика опредеяени! коэффициентов чувствительности технологических субъективных параметров при квалиметрических экспертизах// Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения: Сб. научн. тр./СПб.: СПбГУКиТ,2002,- Вып. 14,- С.58-62.

27. Коломенский H.H., Алексеев И.А., Нестерова Е.И. Метрологические аспекты экспертной оценки качества кинопоказа//111 Международный форум «Кто в Росеии»/С-Пб,2002.

28. Коломенский H.H., .Нестерова Е.И., Алексеев И.А. Методы и модели экспертной квалиметрии изображения и звука аудио- и видеосистем// Кипофототехпика. Научно-технические достижения и передовой опыт: Информационный сборник/ М.: НИКОИ,2002.-Вып.1-2.- С.16-19.

29. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Корреляция между квалиметрическими параметрами цифрового изображения// Проблемы развития техники и технологии кино и телевидения: Сб. научи, тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2003,- ВыпДб.-С.Л 0-16,

30. Нестерова Е.И. Критерии выбора экспертов// Проблемы развития техники и технологии кино и телевидения: Сб. научи, тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2003.- Вьш.1б.-СЛб-21.

31. Нестерова Е.И. Сертификация в кинематографии. Состояние. Перспективы// Техника и технология,- 2004,- №3.- С. 16-17,

32. Коломенский H.H., Кулаков А.К., Нестерова Е.И. Дисперсия субъективных оценок при квалиметрических экспертизах// Проблемы развития техники и технологии кино и. телевидения: Сб. научп. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2004,- Вып.17.-С.26-32.

33. Нестерова Е.И. Требования к математическим моделям, описывающим системы менеджмента качества предприятий и организаций кинематографии// Проблемы развития техники и технологии кино и телевидения: Сб. научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2004.- Вып. 17,-СЛ6-21.

34. Нестерова Е.И. Математическая модель квалиметрической оценки в виде характеристической функции случайной переменной// Проблемы развития техники и технологии кино и телевидения: Сб. научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2004,- Вып.17.-С.21-26.

35. Нестерова Е.И. Использование математических методов при формировании и функционировании систем менеджмента качества в кинематографии// Техника и технология,-2004,-№5.-С.31-32.

36. Нестерова Е.И. Об универсальном подходе к формированию сисгем менеджмента качества в кинематографии// Техника и технология.-2005.- №2,- С. 16-18.

37. Нестерова Е.И. Методология экспертной кпалиметрии и сертификации систем качества в кинематографии// СПб.: Политехника, 2005,- 248 С,

38. Нестерова Е.И. Программное обеспечение субъективных квалиметрических экспертиз// ХУ Всероссийская НТК Межрегионального Верхне- Волжского отделения Академии технологических наук Российской Федерации «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве»: Тез.докл./ И.Новгород,2005.- С.9.

39. Нестерова Е.И. Вид квалиметрической модели в зависимости от характера случайной переменной II Проблемы развития кинематографа и телевидения: Сб. научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2006,- Вып.19.-С.66-б9.

40. Нестерова Е.И. Расчет интегродифференциалыгого показателя качества услуг по киновидеообелуживашпо с помощью электронных таблиц// Проблемы развития кинематографа и телевидения: Сб. научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2006,- Вып. 19.-С.74-79.

41. Нестерова Е.И. Количественные оценки преобразований в системах качества // ХУ1 Всероссийская НТК «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве»: Тез.докл./ Н.Новгород: Нижегородский научный и информационно- методический центр «Диалог», 2005.- С.Зб.

42. Нестерова Е.И. Практические аспекты применения интегральных квалиметрических моделей //У Всероссийская НТК «Современные промышленные технологии»: Тез. докл./Н.Мовгород: Нижегородский научный и информационно-методический центр «Диалог»,2006,-С.19.

43. Нестерова Е.И.Экспсртная квалиметрия: коэффициента весомости обобщенных характеристик//ХУШ Всероссийская НТК «Информационные технологии» в науке, проектировании и производстве»: Тез.докл./ Н.Новгород: Нижегородский научный и информащюшю-методичесший центр «Диалог»,2006.- С.23.

44. Нестерова Е.И. Психофизические квалиметрические экспертизы: обобщенный алгоритм экспериментальной оценки коэффициентов чувствительности к частным характеристикам/ЛТроблемы развития кинематографа и телевидения: Сб.научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2007,- Вын.20.

45. Нестерова Е.И. Интеллектуальные квалиметрические экспертизы: методика определения коэффициентов весомости технических параметров на основании требований нормативно- технических документов// Проблемы развития кинематхлрафа и телевидения; Сб.научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2007,- Вып.20.

46. Нестерова Е.И, Проблемы, возникающие при оценке весовых коэффициентов обобщенных характеристик в квалиметрических экспертизах// Проблемы развития кинематографа и телевидения: Сб.научн. тр./ СПб.: СПбГУКиТ, 2007.- Вып.20.

47. Т-Тестерова Е.И. Методика определения весовых коэффициентов частных квалиметрических параметров на основании требований нормативно- технических документов (НТД)// XIX Всероссийская НТК «Информационные технологии» в науке, проектировании и производстве»: Тез.докл./Н.Новгрод: Нижегородский научный и информационно-методический центр «Диалог»,2006,-С. 22-23.

48. Нестерова Е.И. Экспериментально- расчетные методы оценки весовых коэффициентов параметров, определяющих качество услуг по киновидеообслуживанию зрителей// Деп. статья в ВИНИТИ.-Ж626-В2006 от 28.12.06.

49. Нестерова Е.И. Методика оценки качества услуг по киновидеообслуживанию зрителей// Деп. статья в ВИНИТИ.- № 1627-В2006 от 28.12.06.

50. Нестерова Е.И. Методика оценки коэффициентов чувствительности к частным параметрам, определяющим качество изображения// Вестник Тамбовского гос.техн.университета/ Тамбов, 2006.-№4.-С.1290-1295.

51. Нестерова Е.И.Значение методов экспертной квалиметрии для тестирования изображения// Деп. статья в ВИНИТИ.- №270-В2007 от 20.03.2007.

52. Нестерова Е.И. Роль субъективных оценок при тестировании различных видов изображенийШаучно- технический журнал «625»-2007.-№3.-С.97-101.

53. Нестерова Е.И. Использование метода анализа иерархий при квалиметрическом анализе киновидеотехники//Деп,статья в ВИНИТИ.-№1119-В2007 от 3.12.2007.

54. Нестерова Е.И. Квалиметрические технологии в системах качества предприятий и организаций кинематографии// СПб.: Политехника,2007.-152 с.

55. Нестерова Е.И. Оценка результативности систем качества предприятий и организаций кинематографии//Деп.статья в ВИНИТИ.- №514-В2008 от 17.06.2008.

56. Нестерова Е.И, Экспертно- аналитический метод оценки результативнрсти СМК предприятий и организаций кинематографии//Методы менеджмента качества.- 2008.-№7.-с.8-12.

57. Нестерова Е.И. Решение задач классификации, аудиовизуальной техники с использованием лингвистических шкал//Вестник Саратовского государственного технического университета/Саратов,2008.-№3(34).-Выпуск 1- С.92-98.

58. Нестерова Е.И.Обменные соотношения между качественными характеристиками в аудиовизуальных системах//Научно- технические ведомости СПбГУПУ/С.Петербург,2008,-№2.-С.75-79.

59. Нестерова Е.И. Использование методов функциональной квалиметрии при оценивании результатов преобразований в кинематографических системах//Научно-технические ведомости СПбГУПУ/С.Петербург,2008.-№4.-сЛОЗ-Ю8.

60. Нестерова Е.И. Применение процессного подхода и информационных технологий для оценки результативности систем качества в кинематографических системах// Научно-технические ведомости СПбГУПУ/С.Петербург,2008.-№4.-с. 163-167.

61. Нестерова Е.И. Методология экспертной квалиметрии и системный подход к решению квалиметрических проблем в хинематографии//Деп. статья в ВИНИТИ.-№933-В2008 от 09.12.2008.

62. Нестерова Е.И.Обменные соотношения между качественными характеристиками средств воспроизведения изображения// Вестник Тамбовского гос. техн. университета/ Тамбов, 2009.-Т.15.-№1,- с. 56-61.

63. Е.И.Нестерова Е.И. Принципы классификации средств воспроизведения изображения, используемых в приборахШриборы и системы. Управление, контроль, диагностика,2009 - №4.

64. Нестерова Е.И. Методика количественной оценки качества подготовки специалиста// ХУ Международная конференция «Современное образование: содержание, технологии, качество»: Тез. докл./СПб:Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им.В.И.Ульянова (Ленина),2009.-С. 26-28.

65. Нестерова Е.И., Щербакова Е.В.Решение задач классификации аудиовизуальной техники с использованием лингвистических шкал//Веспшк Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии/Новосибирск,2009.-Т.7.-№1.-с.37-42.

09-2 085Г

$ и<\ Ч

2008153377

Подписано в печать 24.09.09. Печ. л. 2,25. Тир. 120 экз. Зак. 200. Тип. СПбГУКиТ.

2008153377

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:

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.