Программные продукты и системы

Проблема разработки новых типов интегральных диагностических показателей (ИДП), пред- назначенных для применения в физиологии, психологии, социологии, клинической медицине, профессиональном отборе, не утратила своей актуальности, несмотря на многолетние исследования специалистов [1, 2]. Часть используемых в медицине, особенно в физиологии, интегральных показателей имеет вид так называемых физиологических индексов, эвристически сконструированных с помощью арифметических операций над результатами физиологических измерений (индекс реактивности нервной системы Кердо, физиологический индекс Богомазова, индекс Руфье и др.). Такие показатели обычно применяются для решения специфических диагностических задач – определения состояния отдельных физиологических систем организма человека, уровня их резервных возможностей и пр.

ИДП для комплексной оценки психологических и социально-психологических характеристик обследуемых в психологии и социологии создаются на основе содержательного и статистического анализа связей между различными тестовыми шкалами, факторами и внешними критериями [1]. В социологии роль ИДП играют социологические индексы, используемые для измерения социальных установок респондентов, анализа межличностных отношений и пр. Широко применяются ИДП и для оценки качества жизни больных и здоровых людей, а также при исследовании уровня общественного здоровья населения.

Многие ИДП строятся на основе использо- вания статистических методов анализа данных и выявления зависимостей – корреляционного, регрессионного, факторного анализа и т.п. Все более широкое распространение получают процедуры формирования ИДП и диагностических заклю- чений на основе методов логического анализа данных, выявления закономерностей и зависимостей.

В то же время многообразие задач, возникающих и решаемых специалистами в ходе психологической и физиологической диагностики, социометрических исследований, делает актуальным и другой, более универсальный подход к интеграции результатов измерения разнородных психологических, физиологических и психофизиологических характеристик (ПФХ) обследуемых. Этот подход не зависит от номенклатуры и особенностей частных диагностических показателей (ЧДП) и применяемых для их измерения шкал. Достаточно измерить множество разнородных ПФХ посредством прогностичных ЧДП, а главным требованием к ним является парная экспертная сравнимость ценности выбранных ПФХ в контексте решаемой диагностической задачи.

Рассматриваемая методика комплексной сравнительной оценки психологического и физиологического состояния (ПФС) обследуемых и реализующая ее автоматизированная система (АС) базируются на использовании нескольких систем ИДП, которые строятся на основе ЧДП, применяемых для анализа ПФХ обследуемых с учетом сравнительной значимости этих ПФХ в контексте задачи. Сравнительная значимость ЧДП описывается коэффициентами сравнительной ценности (КСЦ), формируемыми с помощью специальной процедуры их экспертно-алгоритмического парного сравнения [3].

Сравнительная оценка ПФС обследуемых с помощью методики и данной АС проводится как при наличии априорно заданных экспертных требований к значениям ЧДП, разделяющих множества их значений на два или более непересекающихся подмножеств, так и при их отсутствии. Оценка и сравнение ПФС обследуемых могут осуществляться в фиксированный момент и во временной динамике.

Результатом применения рассматриваемой методики являются значения ИДП, позволяющие специалистам:

–    ранжировать обследуемых по их ПФС в соответствии с целью решаемой задачи при наличии и отсутствии априорных требований к значениям ЧДП с учетом их сравнительной значимости;

–    распределить обследуемых по нескольким группам (классам ПФС), предъявляющим непересекающиеся между собой требования к значениям ЧДП;

–    оценить совокупную динамику изменения ПФС обследуемых во времени и ранжировать их с учетом этой динамики;

–    оценить интегральную степень близости ПФС обследуемых к идеальному состоянию.

Ключевые элементы методики, процедуры расчета КСЦ частных показателей, системы статических и динамических ИДП реализованы в комплексе прикладных программ «Автоматизированная система для расчета интегральных показателей оценки психического и физиологического состояния человека» (Свид. об офиц. регистр. прогр. для ЭВМ № 2003611034 от 29.4.2003 г.). Программное обеспечение АС разработано на алгоритмическом языке Microsoft Visual Basic, снабжено контекстно-зависимой справочной системой на базе файлов формата html.

Итак, в ходе проводимого обследования все респонденты оцениваются по заранее отобранному экспертами набору ПФХ. Каждая ПФХ оценивается с помощью одного или нескольких ЧДП. В контексте диагностической задачи эти ПФХ имеют некоторую значимость, которую специалисты способны сравнить. В результате обследования каждому респонденту сопоставляется множество значений ЧДП, оценивающих наличие или степень выраженности у него этих ПФХ. Области допустимых значений ЧДП могут задаваться с помощью односторонних, двусторонних ограничений, списков допустимых диапазонов или допустимых значений.

На первом этапе реализации методики экспертами формируются измерительные шкалы, используемые для парного сравнения значимости ЧДП, и задается отношение частичной транзитивности (ОЧТ) парных оценок, применяемое в АС для снижения вопросной нагрузки на эксперта и потенциальной противоречивости формируемых КСЦ.

На втором этапе АС рассчитывает КСЦ, количественно характеризующие сравнительную значимость исследуемых ПФХ и ЧДП.

На третьем этапе производится расчет выбранных экспертом ИДП и их систем на основе значений ЧДП, их КСЦ, а в случае необходимости предъявляемых к значениям ЧДП требований.

В результате с помощью найденных значений ИДП сравнивается ПФС обследуемых и производится их ранжирование в соответствии с целью и особенностями проводимого обследования.

Практическая реализация первого и второго этапов методики описывается в [3–5]. Рассмотрим третий этап. Полагаем, что ПФС обследуемых в диагностических задачах сравнивается посредством s ПФХ, для оценки которых используется n≥s ЧДП {p1, …, pn}.

Перед началом обследования экспертом могут быть заданы границы, разделяющие множества значений ЧДП на подмножества допустимых и недопустимых значений. Области значений ЧДП задаются с помощью односторонних числовых ограничений, двусторонних ограничений, в виде списка допустимых значений. Области могут задаваться с помощью дискретной числовой, непрерывной числовой или качественной шкалы. В зависимости от целей обследования априори могут также задаваться и непересекающиеся области значений, соответствующие различным состояниям организма обследуемых.

Обозначим через Qiдоп множество допустимых значений ЧДП pi, Qiнед – множество его недопустимых значений в контексте решаемой диагностической задачи. Очевидно, что Ui=QiдопÈQiнед, Qiдоп=Ui\Qiнед, Qiнед=Ui\Qiдоп, где Ui – множество всех возможных значений ЧДП pi; \ – операция исключения Qiдоп(Qiнед) из Ui; È – операция объединения множеств значений ЧДП.

Для комплексной оценки соответствия обследуемых предъявляемым психофизиологическим требованиям (ПФТ) в методике и АС используются несколько ИДП и их систем, которые выбираются пользователем в зависимости от целей исследования, особенностей диагностической задачи и исходных данных.

Рассмотрим первую систему ИДП методики, реализованной в АС. Обозначим через Р1+ ИДП, оценивающий степень соответствия обследуемого предъявляемым ПФТ, Р1- – ИДП, оценивающий степень его несоответствия этим ПФТ, Р1Δ – ИДП, описывающий соотношение степеней соответствия и несоответствия обследуемого предъявляемым ПФТ. Система ИДП {Р1+, Р1-, Р1Δ} формируется по следующим правилам:

Р1+= " pi: piÎQiдоп;

Р1-= " pj: pjÎQjнед;                                    (1)

Р1Δ=Р1+–Р1-.

Из (1) видно, что в состав Р1+ входят КСЦ {wi} ЧДП {pi}, значения которых для обследуемого принадлежат (Î) {Qiдоп}, а в состав Р1- – КСЦ {wj} ЧДП {pj}, значения которых Î {Qjнед}. По окончании расчетов обследуемые ранжируются по величине Р1Δ. Изначально Р1+=Р1-=0. Предложенная система ИДП позволяет перейти от несопоставимых разнородных значений нескольких ЧДП к работе с их КСЦ, описывающими сравнительную ценность ЧДП в контексте решаемой диагностической задачи.

Множество возможных значений Р1Δ описывается интервалом [–Р1max; Р1max], где Р1max= =w1+w2+ …+wn. Преобразуем ИДП Р1Δ к виду, более удобному для анализа, перейдя от него к ИДП Р2Δ=Р1Δ+Р1max. Множеством значений Р2Δ является интервал [0; 2Р1max], что позволяет, помимо ранжирования обследуемых, говорить и о степени достижения каждым из них наилучшего значения этого ИДП, равного 2Р1max. Также можно разделить множество возможных значений Р2Δ на интервалы, соответствующие различным степеням реализации потенциально возможных значений этого ИДП, например, [0; 0,4Р1max], ]0,4Р1max; 0,8Р1max], ]0,8Р1max; 1,2Р1max], ]1,2Р1max; 1,6Р1max], ]1,6Р1max; 2Р1max], сопоставив им значения (уровни) «очень низкий», «низкий», «средний», «высокий», «очень высокий», а по формуле Pr=50´Р2Δ/Р1max можно определить, какой процент Pr составляет найденное для обследуемых значение ИДП Р2Δ от его потенциально возможного наилучшего значения 2Р1max. Если выполнить нормирование Р1Δ и Р2Δ, разделив их на Р1max, то множества возможных значений нормированных ИДП Р1нΔ и Р2нΔ примут вид [–1; 1] и [0; 2].

Слегка изменив систему (1), можно использовать ИДП для оценки интегральной степени близости значений ЧДП обследуемых к каждому из нескольких состояний ПФС {Gk, k=1, ..., j} – различных заболеваний, состояний «болен», «здоров», «компенсированные нарушения ПФС» и пр. Для этого, исходя из специфики задачи, области значений {Qi} ЧДП {pi} разбиваются экспертом на непересекающиеся подобласти {Qik, k=1, ..., j}, отвечающие {Gk}. Система ИДП {Р3k, k=1, ..., j} в этом случае формируется по правилам:

Р3k= " pi: piÎQik, k=1, ..., j.

Формула означает, что КСЦ wi ЧДП pi добавляется в тот ИДП Р3k, в область значений Qik которого попадает измеренное у обследуемого значение pi. Решение об отнесении состояния обследуемого к одному из {Gk} принимается по максимуму ИДП {Р3k, k=1, ..., j}. До начала сравнения {Р3k=0, k=1, ..., j}. Если КСЦ не использовать, то есть " i: wi=1, то Р3k имел бы смысл числа ЧДП {pi}, значения которых принадлежат {Qik}.

При использовании системы ИДП (1) не учитываются величины превышений значениями ЧДП {pi} предъявляемых к ним требований и степени их несоответствия этим требованиям. Термин «превышение» для различных ЧДП может иметь смысл: как больше, так и меньше некоторого значения. Эту проблему решает система ИДП {Р4+, Р4-, Р4Δ}. Для ее применения после первоначального измерения значения всех ЧДП пересчитываются в единую числовую шкалу. ИДП этой системы формируются по правилам:

Р4+= " pi: piÎQiдоп;

Р4-=" pj: pjÎQjнед;                            (2)

Р4Δ=Р4+–Р4-; Δpi = min{|pi – piгр|}.

В состав Р4+ входят {Δpi} тех ЧДП {pi}, значения которых для обследуемого входят в {Qiдоп}, в состав Р4- входят {Δpj} для ЧДП {pj}, значения которых попадают в {Qjнед}. Через min{|pi–piгр|} обозначен модуль разности измеренного значения ЧДП pi и ближайшего к нему или единственного граничного значения piгр, разделяющего множества Qiдоп и Qiнед. КСЦ {wi} ЧДП {pi} в данной системе ИДП не используются для предотвращения ситуаций вида Δpi=15, wi=2, Δpm=2, wm=15ÞΔpi´ ´wi=Δpm´wm=30, когда разности значений ЧДП и их КСЦ взаимно компенсируются.

Рассмотрим теперь ряд систем ИДП вида {P-(Δt), P+(Δt), РΔ(Δt)}, используемых в методике и АС для исследования динамики изменения ПФС обследуемых во времени. ИДП P-(Δt) характеризует в целом негативную составляющую динамики изменения ПФС обследуемого, ИДП P+(Δt) – позитивную составляющую, а ИДП РΔ(Δt)=Р+(Δt)– –Р-(Δt) – баланс между позитивной и негативной тенденциями динамики ПФС.

При использовании этих систем ИДП обследуемые разбиваются на группы: 1) имеющих позитивную динамику изменения значений ЧДП (P-≈0 [P-0 [Р+>d], РΔ>0 [РΔ>d]); 2) лиц, позитивная динамика изменения значений ЧДП у которых превышает негативную (P->0 [Р->d], P+>0 [Р+>d], РΔ>0 [РΔ>d]); 3) лиц, не имеющих позитивной и негативной динамики изменения значений ЧДП (P-≈0 [P-0 [Р->d], P+>0 [Р+>d], РΔ≈0 [РΔ0 [Р->d], P+≈0 [P+0 [Р->d], P+>0 [Р+>d], РΔ<0 [РΔ<–d]), d>0 – минимальное значимое отклонение значений ИДП от нуля.

Обозначим через pxi значение ЧДП px, измеренное в момент ti, i – порядковый номер обследования по времени его проведения, Δt=ti–ts – временной интервал между сравниваемыми обследованиями, ti>ts (Δt>0). Считаем, что в период Δt сравнительная ценность {wx} всех ЧДП {px} не меняется. Первая система ИДП для оценки динамики ПФС обследуемых {Р5+(Δt), Р5-(Δt), Р5Δ(Δt)} формируется по правилам:

Р5+(Δt)= " px: pxi›pxs;

Р5-(Δt)= " py: pyi‹pys;                           (3)

Р5Δ(Δt)=Р5+(Δt)–Р5-(Δt), Δt>0.

Символом ²›² обозначен результат сравнения «значение pxi ЧДП px лучше значения pxs», символом ²‹² – результат «значение pyi хуже значения pys». До начала сравнения значений ЧДП Р5+(Δt)=Р5-(Δt)=0. КСЦ {wx} ЧДП {px}, для которых значения pxi=pxs или |pxi–pxs|0, в Р5+(Δt) и Р5-(Δt) не включаются.

Данную трактовку результата сравнения значений ЧДП › в практических задачах обычно заменяют на «значение pxi лучше значения pxs и |pxi–pxs|>d(dx)», а результата ‹ на «значение pyi хуже значения pys и |pyi–pys|>d (dy)», где d(dx, dy)>0 – порог различения отличий между значениями pxi, pxs (pyi, pys), который зависит от используемой измерительной шкалы, особенностей решаемой задачи и ЧДП.

В методике и АС используется и система ИДП {Р6+(Δt), Р6-(Δt), Р6Δ(Δt)}, формируемая по правилам: Р6+(Δt)= " px: pxi›pxs;

Р6-(Δt)= " py: pyi‹pys;                               (4)

Р6Δ(Δt)=Р6+(Δt)–Р6-(Δt);

Δpx= |pxi–pxs|; Δpy=|pyi–pys|, Δt>0.

До начала сравнения значений ЧДП Р6+(Δt)= =Р6-(Δt)=0. Величины {Δpx}, для которых значения pxi=pxs или |pxi–pxs|0, в Р6+(Δt) и Р6-(Δt) не включаются. В этой системе ИДП значения {pxi, pxs} всех ЧДП {px} заранее должны быть пересчитаны в единую измерительную шкалу – Т-баллов, процентилей и др.

Однако не всегда при проведении интегральной сравнительной оценки ПФС обследуемых для используемых ЧДП нужно и можно задавать априорные требования к их значениям – области допустимых и недопустимых значений. В этих случаях в методике и АС используются ИДП P7, P8 и P9, позволяющие сравнить ПФС нескольких обследуемых при отсутствии априорных требований к значениям анализируемых ЧДП.

Итак, пусть имеется m обследуемых {o1, …, om}, значения {pxi, x=1, …, n, i=1, …, m} аналогичных ЧДП {px, x=1, …, n} которых сравниваются между собой для формирования интегральной оценки их ПФС.

ИДП P7 – суммарная мера доминирования по значениям {pxi, i=1, …, m} ЧДП {px, x=1, …, n} каждого из обследуемых {o1, …, om} над всеми остальными обследуемыми с учетом сравнительной ценности ЧДП, описываемой их КСЦ {wx, x=1, …, n}, в контексте задачи.

ИДП P8 – суммарная мера доминирования по значениям ЧДП каждого обследуемого над всеми остальными с учетом соотношения пар значений {(pxi, pxs), i=1, …, m–1; s=i+1, …, m} ЧДП {px, x=1, …, n} по абсолютной величине при использовании для всех ЧДП единой измерительной шкалы.

ИДП P9 строится на основе множеств качественных и сопряженных с ними числовых экспертных оценок результата сравнения пар значений ЧДП, возможно, с использованием задаваемых экспертом ОЧТ этих парных оценок [3].

До начала сравнения значений ЧДП значения ИДП {P7s=0, s=1, …, m}. После измерения значений {pxs} ЧДП {px} для обследуемых {os} значения ЧДП попарно сравниваются у обследуемых {(oi, ok), i=1, …, m–1; k=i+1, …, m}. Значения P7i и P7k ИДП P7 у oi и ok после сравнения pxi и pxk меняются по правилу P7i=P7i+wx, если pxi у oi лучше, чем pxk у ok, или pxi лучше, чем pxk, не менее, чем на dx>0 (d>0), значение P7k у ok в этом случае не меняется. Обозначим через Rк(pxi, pxk) результат парного экспертного сравнения величин pxi и pxk у oi и ok, измеренный в качественной шкале с множеством значений {хуже, равны, лучше}. Для снижения вопросной нагрузки на эксперта и потенциальной противоречивости формируемой системы парных оценок в методике и АС используется ОЧТ {Rк(pxi, pxs) & Rк(pxs, pxk)ÞRк(pxi, pxk), s=1, …, m, i≠k, i≠s, k≠s} парных оценок {Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk)} результатов сравнения значений ЧДП {px} для обследуемых {oi, ok, os, i≠k, i≠s, k≠s}. Перед обращением к эксперту с вопросом о значении Rк(pxi, pxk) автоматизированной системой анализируются пары оценок {(Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk)), s=1, …, m, i≠k, s≠i, s≠k} и при возможности значение Rк(pxi, pxk) автоматически формируется на основе ОЧТ, заданного правилами 1. Символ & в определении ОЧТ имеет смысл «и» и истолковывается как «значение Rк(pxi, pxs) и значение Rк(pxs, pxk)».

Правила 1

Рассмотрим алгоритм нахождения значения бинарной оценки Rк(pxi, pxk) результата сравнения значений pxi и pxk ЧДП px для обследуемых oi, ok, реализованный в АС.

1. Экспертом задается ОЧТ между парами значений ЧДП, например, с помощью правил 1.

2. Анализируются все пары оценок вида {Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk), s=1, …, m, i≠k, i≠s, k≠s}.

3. Если ни одной пары (Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk)) оценок, для которых с помощью ОЧТ уже определен результат их композиции Rк(pxi, pxk), не найдено, результат Rк(pxi, pxk) запрашивается у эксперта, для чего переходим к шагу 4. Если найдена одна пара, переходим к шагу 7, если несколько пар – к шагу 8.

4. Экспертом явно задается искомое значение качественной оценки Rк(pxi, pxk).

5. Изучается возможная противоречивость экспертной оценки Rк(pxi, pxk) и ранее найденных оценок. Для этого последовательно анализируются все пары оценок вида {(Rк(pxi, pxk), Rк(pxk, pxs)), (Rк(pxs, pxi), Rк(pxi, pxk)), s=1, ..., m, i≠k, s≠i, s≠k} и с помощью заданного ОЧТ предпринимаются попытки программно вычислить значения оценок {Rк(pxi, pxs), s=1, ..., m, i≠s} и {Rк(pxs, pxk), s=1, ..., m, s≠k}.

6. Если хоть одна из найденных на шаге 5 оценок {Rк(pxi, pxs)} и {Rк(pxs, pxk)} противоречит ранее сформированной, эксперту предлагается вернуться к шагу 4 и задать для оценки Rк(pxi, pxk) другое значение. При отсутствии противоречий экспертная оценка Rк(pxi, pxk) принимается. На основании соотношений, заданных правилами 2, находят значение оценки Rк(pxk, pxi) и переходят к поиску значения следующей оценки.

7. Результат композиции (Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk)) оценок автоматически становится значением оценки Rк(pxi, pxk) без обращения к эксперту. Затем с помощью правил 2 вычисляется значение зеркальной оценки Rк(pxk, pxi).

8. Факт нахождения нескольких пар {(Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk))} оценок, порождающих в ОЧТ различные значения Rк(pxi, pxk), свидетельствует о наличии скрытых противоречий в формируемой системе парных оценок, поэтому эксперту предлагается явно определить результат сравнения важности Rк(pxi, pxk), выбрав наиболее подходящее из значений, найденных при помощи ОЧТ. Затем с помощью правил 2 вычисляется значение оценки Rк(pxk, pxi).

Правила 2

Для снижения вопросной нагрузки на эксперта можно алгоритмически вычислять оценки Rк(pxi, pxk) и в тех случаях, когда на множествах значений {pxs} ЧДП {px} задано отношение порядка: " (pxi, pxk): pxi>pxkÞRк(pxi, pxk)=лучше (Rк(pxi, pxk)=хуже) или " (pxi, pxk): pxi

При отсутствии априорных экспертных требований к значениям ЧДП в рамках методики используется также ИДП P8, учитывающий суммарное превышение значениями ЧДП у каждого из обследуемых аналогичных значений для остальных обследуемых при условии перевода значений всех ЧДП в единую измерительную шкалу. Для каждого ЧДП {px, x=1, …, n} сравниваются пары значений {(pxi, pxk)} у обследуемых {(oi, ok), i=1, …, m–1, k=i+1, …, m}. Значения P8i и P8k ИДП P8 для обследуемых oi и ok после сравнения величин pxi, pxk обрабатываются по правилам: P8i=P8i+|pxi–pxk|, если pxi›pxk (pxi›pxk и |pxi–pxk|>d). Если pxi‹pxk (pxi‹pxk и |pxi–pxk|>d), то P8k=P8k+|pxi–pxk|. Здесь |pxi – pxk| – модуль разности значений pxi и pxk, d>0 – порог различения отличий между значениями px. Для сравнения ПФС обследуемых при отсутствии априорных требований к значениям ЧДП также используется ИДП P9, вычисляемый путем сравнения пар значений ЧДП у обследуемых {(oi, ok), i=1, …, m–1, k=i+1, …, m} по формулам

P9i=P9i+Rч(pxi, pxk),

P9k=P9k+Rч(pxk, pxi),

Rч(pxk, pxi)=mч max–Rч(pxi, pxk).

При этом сопряженные качественное и числовое отношения Rк и Rч определяются экспертом на множествах пар значений ЧДП {(pxi, pxk), x=1, ..., n, i=1, ..., m, k=1, …, m} в виде Rк(pxi, pxk)® ®mкzÎМзнк и Rч(pxi, pxk)®mчzÎМзнч, где mкz, mчz – z-е элементы множеств Мзнк, Мзнч значений Rк и Rч. Отношение Rк(pxi, pxk) определяет результат качественного сравнения значений pxi и pxk, Rч(pxi, pxk) – его числовой аналог, mч max – максимальное значение Rч. Множество Mзнк по решению эксперта может включать элементы {«pxi лучше pxk», «pxi и pxk неразличимы», «pxi хуже pxk»}, {«pxi значительно лучше pxk (ЗЛ)», «pxi лучше pxk (ЛУ)», «pxi немного лучше pxk (НЛ)», «pxi и pxk равны (неразличимы) (РВ)», «pxi немного хуже pxk (НХ)», «pxi хуже pxk (ХЖ)», «pxi значительно хуже pxk (ЗХ)»} или иные, а Mзнч – элементы {1; 0,5; 0}, {1,002; 0,835; 0,668; 0,501; 0,334; 0,167; 0}, {0; 0,166; 0,332; 0,498; 0,664; 0,83; 0,996} или др. При этом mч max=1; 1,002; 0,996 или иному. Отношения Rк и Rч порождают сопряженные качественную и числовую измерительные шкалы [3]. Для снижения вопросной нагрузки на эксперта на множествах пар качественных {(Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk)), x=1, …, n, i=1, ..., m, s=1, ..., m, k=1, ..., m, i≠s, s≠k, i≠k} и сопряженных с ними числовых оценок {(Rч(pxi, pxs), Rч(pxs, pxk))} могут задаваться ОЧТ вида: Rк(pxi, pxs) & Rк(pxs, pxk)ÞRк(pxi, pxk), Rч(pxi, pxs) & Rч(pxs, pxk)ÞRч(pxi, pxk), в которых символом & обозначена композиция бинарных оценок Rк(pxi, pxs) и Rк(pxs, pxk), имеющая смысл «значе­ние Rк(pxi, pxs) и значение Rк(pxs, pxk)». Анализ Rк и сущность стандартного отношения транзитивности позволяют описать ОЧТ между парами оценок значений ЧДП, измеренных в рассмотренной семизначной качественной шкале, например, с помощью правил 3. При другом сочетании значений {Rк(pxi, pxs), Rк(pxs, pxk), s=1, ..., m, i≠s, s≠k, i≠k} без участия эксперта значение оценки Rк(pxi, pxk) вычислить невозможно. ОЧТ может задаваться (описываться) и иным набором правил.

Правила 3

Практика показывает, что использование таких ОЧТ позволяет значительно сократить объем диалога АС с экспертом, необходимого для формирования полного множества парных оценок {Rк(pxi, pxk)}, значительно снизить вероятность появления взаимно противоречивых оценок и повысить точность расчета КСЦ частных диагностических показателей. При этом формирование оценок {Rк(pxi, pxk)} результата сравнения значений {pxi}, {pxk} целесообразно проводить с помощью алгоритма, описанного ранее. Очевидно, для реализации вычислений в АС используется числовой аналог Rч заданного качественного ОЧТ Rк.

Рассмотренные системы ИДП в целом соответствуют требованиям Всемирной организации здравоохранения, предъявляемым к интегральным показателям оценки здоровья человека.

Остановимся на особенностях программной реализации описанной методики в разработанной АС.

Программный модуль АС «Формирование оценок сравнительной важности пар частных диагностических показателей» позволяет пользователю задать, загрузить в программу и отредактировать сопряженные качественные и числовые измерительные шкалы [3], используемые для парного сравнения ценности ЧДП. Здесь же пользователь может задать ОЧТ для пар бинарных оценок.

Программный модуль «Задание частных диагностических показателей и расчет весовых коэффициентов их важности» предоставляет пользователю возможность задать, загрузить в программу из файлов или отредактировать список исследуемых ЧДП, области их допустимых значений и провести парное экспертное сравнение ценности ЧДП с помощью заданной качественной измерительной шкалы и сформированного ОЧТ парных оценок, после чего на основе сопряженной числовой шкалы произвести расчет КСЦ частных показателей и сохранить их в специальных файлах. Перед началом работы данного и следующих модулей пользователь должен задать две опции – тип вычисляемых ИДП (с учетом или без учета требований к значениям ЧДП), а также форму ввода исходных данных – при помощи клавиатуры непосредственно в АС или путем импорта из заранее подготовленной таблицы MS Excel. В АС реализован поэтапный принцип решения диагностической задачи (реализации описанной методики) с возможностью его остановки и возобновления по желанию пользователя, а также возможностью на ряде этапов использовать те или иные ранее введенные данные, хранящиеся в ASCII-файлах с различными расширениями.

Программные модули «Расчет интегральных диагностических показателей на основе весов частных показателей», «Расчет интегральных диагностических показателей с учетом разницы значений частных показателей» и «Расчет динамических интегральных диагностических показателей» вычисляют системы ИДП (1)–(4). При этом результаты измерения значений ЧДП для обследуемых в моменты t1 и t2 вводятся в программу с различных листов таблицы MS Excel.

К плюсам методики и используемых в ней систем ИДП относится учет в них достоинств и недостатков ПФС обследуемых, а также баланса между ними, учет сравнительной ценности ЧДП, независимость ИДП от номенклатуры, особенностей ЧДП и их измерительных шкал, ясный содержательный смысл, хорошая интерпретируемость полученных результатов, простая структура и алгоритмы расчета, возможность использования для оценки ПФС обследуемых в фиксированный момент и во временной динамике, при наличии и отсутствии априорных экспертных требований к значениям ЧДП.

Важной особенностью методики является отсутствие в ней вычислительных процедур и алгоритмов, понимание которых требует от пользователей – врачей, психологов, социологов – глубоких знаний в теории измерений, математической статистике, матричной алгебре, теории многокритериального принятия решений, что отличает методику от многих ИДП и вычислительных схем, описанных, например, в [1, 2]. Методика и разработанная на ее основе АС могут использоваться специалистами и должностными лицами как самостоятельно, так и вместе с другими методиками анализа медицинских, психологических и социологических данных для повышения обоснованности принимаемых решений.

Литература

1. Толстова Ю.Н. Измерение в социологии: курс лекций. М.: ИНФРА, 1998. 224 с.

2. Экспертные оценки: методы и применение : обзор / Д.С. Шмерлинг [и др.] // Статистические методы анализа экспертных оценок. М.: Наука, 1977. С. 85–95.

3. Ермаков А.Е. Методика расчета коэффициентов сравнительной ценности диагностических показателей // Программные продукты и системы. 2010. № 4 (92). С. 177–183.

4. Ермаков А.Е., Найденова К.А., Григорьева Н.М. Использование интегральных показателей для оценки текущего психологического и физиологического состояния военнослужащих и его временной динамики // Военная профилактическая медицина. Проблемы и перспективы: матер. 1-го съезда воен. врачей медико-профилакт. профиля ВС РФ. СПб: ВМедА, 2002. С. 515–518.

5. Ермаков А.Е. Методика сравнительной оценки психического и физиологического состояния обследуемых с помощью систем интегральных показателей В кн.: Актуальные проблемы военной медицины: избран. тр. НИЦ академии // Вестн. РВМедА (приложение). 2009. № 3 (27). С. 60–67.