В связи с проблемой выбора наиболее эффективного СТД, и принимая во внимание их значительную стоимость (от 100 до 500 тыс. руб.) и массовость внедрения, например комплексов вибродиагностики «Прогноз-1» эксплуатируется более 150 единиц, очень актуальными стали вопросы оценки результатов внедрения и вопросы по сравнительной оценке достоверности и эффективности работы различных СТД. На настоящий момент нормативной базы для проведения таких оценок нет. На каждом предприятии, отделении, в каждом управлении такие оценки вычисляются по своим собственным методикам, которые зачастую сильно отличаются друг от друга. Разные методики принимают во внимание различное количество факторов и параметров и, соответственно, результаты оценки эффективности внедрения СТД получаются практически несравнимыми, т.е. сравнивать количественные оценки, например экономии в рублях или вероятности выдачи правильной рекомендации после диагностирования нельзя!

Следует признать неправомерными попытки оценивать эффективность и достоверность работы СТД по результатам диагностирования единичных узлов, хотя в настоящее время этот метод лежит в основе проведения всех конкурсных испытаний и отдельных проверок. С точки зрения математической статистики единичные выборки не являются представительными и, соответственно, оценки, построенные на таком исходном материале далеки от истины. А ведь на основе этих оценок принимаются важные решения о финансировании тиража того или иного СТД в рамках целевых программ МПС!

Этот вопрос частично был решен с принятием документа «Временный типовой расчет экономической эффективности внедрения комплексов оперативной вибродиагностики «Пргоноз-1» [3], утвержденный руководителями департаментов Технической политики, Локомотивного хозяйства, Экономики, Гипротранстэи. Но выполнение расчета реальной, а не ожидаемой, экономической эффективности, возможно, только после некоторого периода (чаще всего это год) эксплуатации СТД. Результаты расчета будут зависеть от продолжительности периода и от начала отсчета этого периода, а также от количества приписанных к данному депо единиц подвижного состава (приписного парка).

Естественно, что эффективность внедрения СТД непосредственно связана с показателем достоверности диагностирования.

 Под достоверностью диагностирования следует понимать количественную оценку степени соответствия результатов диагностирования и фактического технического состояния узла. Эта оценка является вероятностной величиной и ее нельзя рассчитывать по результатам одного эксперимента. Для расчета необходимо накопление определенного статистического материала. В расчетах не принимаются во внимание субъективные факторы, которые могут оказать решающее влияние на результаты диагностирования. К таким факторам относятся квалификация и добросовестность оператора, соблюдение определенной технологии диагностирования.

Таким образом, при выполнении расчета показателя достоверности предполагается, что все необходимые условия проведения диагностирования, оговоренные в технической документации, были соблюдены.

Рассмотрим ситуации (события), возникающие, или те, которые могут возникнуть после проведения процедуры диагностирования.

Обозначим общее количество узлов (точек), прошедших диагностирование – A. Результатом диагностирования является рекомендация – «Допустить в эксплуатацию» и «Не допустить в эксплуатацию». Количество узлов с рекомендацией «Допустить в эксплуатацию» обозначим – B, а «Не допустить в эксплуатацию» - C. Далее возможны следующие события:

Узел с рекомендацией «Не допустить в эксплуатацию» к эксплуатации не допускается, количество таких узлов обозначим Е.

Узел был разобран и при осмотре брак подтвердился, E₁ – количество таких узлов.

Узел был разобран и после осмотра признан годным, E₂ – количество таких узлов.

Узел не разбирался, т.е. техническое его состояние не было определено,

E₃ – количество таких узлов.

Узел с рекомендацией «Не допустить в эксплуатацию» был допущен в эксплуатацию без разборки, количество таких узлов обозначим D.

Узел без замечаний работал до следующего диагностирования, D₁ – количество таких узлов.

Узел вышел из строя в процессе эксплуатации в период до следующего диагностирования, D₂ – количество таких узлов.

На практике при вычислении показателя достоверности H как пользователи, так и проверяющие учитывают только вышеперечисленные параметры и события, при этом расчет ведется по формуле:

                     (1)

Такой расчет не принимает во внимание события, при которых была выдана рекомендация «В эксплуатацию допустить» - B узлов. Из них, как правило, большая часть без замечаний работает до следующего диагностирования, В₁-_{_} количество таких узлов.

 Часть узлов в период до следующего диагностирования выходит из строя, количество их обозначим B₂.

Наглядное представление возможных вариантов событий после проведения диагностирования приведено на рисунке  «Дерево событий после диагностирования».

Соответственно событиям, приведенным на рисунке, предлагается оценивать общую достоверность диагностирования по формуле:

,         (2)

где - K_1, K₂, K₃ – коэффициенты, учитывающие степень понесенного ущерба при следовании ошибочной рекомендации, причем

K₁ + K₂ + K₃ = 1                (3).

Численное значение этих коэффициентов необходимо определять на основе экономического расчета материальных затрат и оценки морального ущерба. В соответствии с этим коэффициенты K_1, K₂, K₃  будут иметь различную величину, для различного типа оборудования. Понятно, что последствия от выполнения ошибочной рекомендации по узлам грузового и пассажирского подвижного состава, а также по узлам локомотивов и вагонов должны быть оценены по-разному. Составляющие морального ущерба и, соответственно, конечные значения коэффициентов K_1, K₂, K₃ должны определяться с использованием экспертных оценок. Экспертами должны выступать ответственные работники МПС по различным специальностям (экономисты, ревизоры по безопасности и т.д.). Возможность ошибок в оценках экспертов вызывает необходимость анализа их согласованности. Эта процедура является разновидностью операции ранжирования и для оценки согласованности целесообразно применить математический аппарат теории порядковых статистик [4].

Принимая во внимание ситуацию, которая имеет место на практике, можно сделать некоторые допущения, упрощающие формулу (1). Так величины D₂, D, E₃ имеют значение 1-2 события в год. Если этими событиями пренебречь, то формула (1) примет вид:

                        (3)

Рассмотрим пример расчета показателя достоверности по данным документа «Анализ неисправностей узлов с подшипниками качения электровозов серии ЧС-2 депо Барабинск Зап.Сиб.ж.д. за 1999г» [5]. Из этих данных следует, что в течение 1999г. комплексом «Прогноз-1» было продиагностировано 652 электровоза. На каждой из шести осей локомотива имеется 7 точек для установки датчиков, при этом анализируется техническое состояние восьми узлов: двух буксовых подшипников, двух моторно-якорных, двух подшипников малой шестерни, опорно-осевого подшипника, зубчатого зацепления редуктора, т.е. 48 узлов. Таким образом, в 1999г. подверглось диагностированию 31296 узлов. 

По данным анализа:

A = 31296, E = 64, E₂ = 12, E₁ = E - E₂ = 52, B₂ = 20, B = A – C = 31232, 

B₁ = B - B₂=31212,

тогда, в соответствии с (3)

,               (4)

при K₁ = K₂ = 0,5

. (5)

При этих же данных расчет по формуле (1) даст значение

. (6)

Сопоставив результаты (5) и (6), можно сделать вывод: не учет дополнительного фактора значительно изменяет результаты расчетов показателя достоверности (почти на 10%), причем в сторону его уменьшения.

Сравнение степени важности последствий при ошибочной рекомендации «В эксплуатацию допустить» и ошибочной рекомендации «Не допускать в эксплуатацию» позволяет сделать предварительный вывод о том, что коэффициент K₁ должен быть меньше коэффициента K_2.

 По мнению автора, до проведения экономического и экспертного анализа последствий различных ситуаций, (смотри Рис.1) следует пользоваться следующими значениями коэффициентов: K₁=0,3 и K₂ =0,7.

Подставив в (4) рекомендуемые значения коэффициентов K₁ и K₂,

 получим:

H = (0,3*0,499 + 0,7*0,406)100% = 86,6%      (7)

Выводы:

1. Для определения показателя достоверности предлагается пользоваться формулой (3):

 .

2. При проведении расчетов значения коэффициентов K₁ и K₂ рекомендуется принимать соответственно 0,3 и 0,7.

3. Расчеты показателя достоверности производить после накопления статистического материала, а именно:

общее количество узлов (точек), прошедших диагностирование должно быть не менее 100

А ³100  (8),

количество узлов, не допущенных в эксплуатацию и осмотренных после их разборки должно быть не менее 30

(E – E₃) ³ 30            (9).

Предлагаемый критерий может быть использован для оценки эффективности работы любых средств технической диагностики, которые, в конечном счете, выдают рекомендации типа «Годен»- «Не годен».