
- •7. План третьего месяца определяется как разность между всей квартальной номенклатурой изделий и составом изделий, включенных в планы первого и второго месяцев.
- •Соотношения столбцов матрицы числового материала
- •3. Вычисляется отклонение структуры трудоемкости изделия от структуры остающихся к загрузке фондов времени по огрм в k-ом месяце ( ). Результаты расчетов приведены ниже в табл. 1.3.
- •Отклонение структуры трудоемкости изделия от структуры остающихся к загрузке фондов времени
- •6. Вновь определяются соотношения столбцов матрицы исходного числового материала. Результаты расчетов приведены в табл. 1.6.
- •Соотношения столбцов матрицы числового материала
- •7. Повторяется вычисление абсолютных отклонений структуры трудоемкости изделия от структуры остающихся к загрузке фондов времени огрм в к-ом месяце ( ). Результаты расчетов представлены в табл. 1.7.
- •План распределения изделий квартальной программы по месяцам, полученный при использовании «метода наибольшего подобия»
- •Метод, базирующийся на использовании формулы линейного коэффициента корреляции
- •Результаты корректировки фондов времени по огрм
- •Результаты распределения квартального плана по месяцам по методу, основывающемуся на применении Cos2
Альтернативные эвристические методы решения задач
распределительного типа
Если не представляется возможным получить решение плановой или экономической задачи на основе непосредственно многокритериального подхода, предлагается использовать ряд достаточно эффективных эвристических (т.е. полученных в результате обобщения накопленного практического опыта) методов. Среди них наиболее перспективными и обеспечивающими получение в большинстве случаев вполне приемлемых с практической точки зрения (приближенно оптимальных) планов являются:
метод «наибольшего подобия»;
метод, базирующийся на использование в расчетах формулы линейного коэффициента корреляции;
метод, получивший условное название косинуса многомерного пространства.
Общим для этих методов является то, что с помощью оригинальной системы расчетов в каждом из них, ищется степень сходства между структурой трудоемкостей участвующих в расчетах изделий (заготовок, деталей, сборочных единиц) и структурой подлежащих использованию в данном плановом периоде фондов времени основных групп рабочих мест (ОГРМ) или иных видов ресурсов. Приведем краткую характеристику перечисленным выше эвристическим методам и сопроводим их практическими иллюстрациями, отражающими существо необходимых расчетов.
Метод «наибольшего подобия». Сущность его состоит в том, что в план формируемого на данной стадии расчетов периода (например, месяца) в первую очередь включается такое изделие, структура трудоемкости которого имеет наибольшее сходство со структурой остающихся к использованию фондов времени основных групп рабочих мест.
Для четкого понимания существа данного метода приведем краткую постановку, экономико-математическую модель задачи распределения квартального плана и последовательность укрупненного вычислительного процесса.
Постановка
задачи. Пусть
необходимо распределить заданную на
квартал номенклатуру (программу) изделий
по месяцам с учетом обеспечения требования
необходимой равномерности и полноты
(сбалансированности) использования
имеющихся фондов времени по основным
группам рабочих мест. Под сбалансированностью
загрузки основных групп рабочих мест
подразумевается обеспечение такой их
занятости работой, кото рая находится
в пределах от 90 до 120% от величины
первоначального подлежащего использованию
фонда времени
.
Экономико-математическая модель задачи распределения
квартального плана по месяцам
(
(1)
N
(
i)
(2)
f(X)
=
(
jk) (3)
где
i код изделия (i = 1,..., n);
j код основной группы рабочих мест (j = 1,..., m);
N программа выпуска i-го изделия на квартал, шт.;
k номер месяца квартала (k = 1,...,3);
х
количество
изделий (партия изделий) i-го
наименования,
включенных в план
k-го
месяца данного квартала, шт.;
t
трудоемкость
i-го
изделия на j-ой
ОГРМ, ч;
подлежащий
использованию фонд времени по j-ой
ОГРМ в
k
- ом месяце квартала, ч;
В выражении экономико-математической модели (1) сформулировано требование, предусматривающее обеспечение необходимой сбалансированности загрузки каждой ОГРМ в любом месяце квартала.
Уравнение (2) предусматривает безусловный выпуск всех участвующих в расчетах изделий на протяжении трех месяцев квартала.
Целевая функция (формализованная форма изображения критерия оптимальности) задачи (3) заключается в обеспечении необходимого уровня сбалансированности посредством минимизации относительного отклонения от равномерности загрузки каждой ОГРМ в любом месяце квартала.
Укрупненный алгоритм решения задачи распределения квартального плана по месяцам согласно методу «наибольшего подобия» включает следующие основные процедуры.
1. Формируется номер месяца, по которому предстоит формирование плана:
k := 0; k := k + 1, k = 1,…,3.
2. Определяются
соотношения столбцов матрицы исходного
числового материала. Для этого значения
трудоемкости изделий по j
- ой ОГРМ, включая подлежащие использованию
фонды времени данного
го
месяца, делим на соответствующие значения
трудоемкостей первого столбца (j
= 1).
3. Вычисляется
отклонение структуры трудоемкости
каждого изделия от структуры остающихся
к загрузке фондов времени в k
- ом месяце (
).
Это осуществляется путем вычитания из
данных, полученных в
ом
столбце, соответствующих значений
соотношения фондов времени различных
ОГРМ.
4. Полученные
отклонения (
)
по
ой
ОГРМ суммируются по абсолютной величине
для
-го
изделия:
где
- суммарное отклонение i-
го изделия от соотношения остающихся
к использованию фондов времени в
ом
месяце.
5. Выбирается изделие, у которого суммарное отклонение является наименьшим (min ). Это изделие имеет наибольший приоритет. Поэтому оно включается в план формируемого месяца.
6. Определяется
коэффициент загрузки по каждой ОГРМ
как отношение суммарной трудоемкости
включенных в план формируемого k
- го месяца изделий на данной стадии
расчетов к первоначальной величине
используемого фонда времени по данному
месяцу (К
).
Если 0,9
К
1,2,
то рассматриваемое изделие включается
в план формируемого месяца. Из дальнейших
расчетов оно исключается. При этом
корректируются остающиеся к использованию
фонды времени по каждой ОГРМ на величину
трудоемкости изделия:
,
где
х
количество изделий i-го
наименования, включенных в план
формируемого го месяца.
В противном случае,
если изделие не обеспечивает соблюдение
условия допустимой величины равномерности
и полноты загрузки ОГРМ
,
то оно помещается на временное хранение
в нерабочее множество.
Если окажется невозможно включить в план формируемого месяца ни одного из оставшихся изделий претендентов, то следует переход к п. 1. Иначе говоря, приступают к формированию плана следующего по порядку месяца. Далее процесс вычислений повторяется в том же порядке до тех пор, пока не наступит очередь формирования плана третьего месяца.
7. План третьего месяца определяется как разность между всей квартальной номенклатурой изделий и составом изделий, включенных в планы первого и второго месяцев.
Проиллюстрируем порядок расчетов по приведенному алгоритму на условном числовом примере. Пусть известны исходные данные, приведенные в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Матрица числового материала по задаче распределение квартального
плана по месяцам
Код Изделия (i) |
Программа выпуска изделий на квартал, шт. (N |
Затраты
необходимого времени на изготовление
i-го
изделия на j-ой
ОГРМ, ч ( |
||
j=1 |
j=2 |
j=3 |
||
1 |
1 |
21 |
42 |
65 |
2 |
1 |
73 |
52 |
208 |
3 |
1 |
30 |
64 |
93 |
4 |
1 |
147 |
115 |
365 |
5 |
1 |
68 |
41 |
160 |
6 |
1 |
121 |
93 |
309 |
|
k=1 |
49 |
101 |
152 |
k=2 |
150 |
100 |
376 |
|
k=3 |
261 |
206 |
662 |
Для выполнения лабораторной работы исходные данные, приведенные в таблице 1 необходимо поместить в Excel на лист 1. Расчеты по методу «наибольшего подобия» проводить на этом же листе.
Практический пример расчетов.
1. Формируется номер месяца, по которому предстоит формирование плана выпуска изделий: k:= 0 + 1 = 1.
2. Определяются соотношения столбцов матрицы исходного числового материала. Результаты расчетов приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Соотношения столбцов матрицы числового материала
Код Изделия |
Соотношения столбцов |
||
1 |
21:21=1 |
42:21=2,0 |
65:21=3,1 |
2 |
73:73=1 |
52:73=0,71 |
208:73=2,85 |
3 |
30:30=1 |
64:30=2,13 |
93:30=3,1 |
4 |
147:147=1 |
115:147=0,78 |
365:147=2,48 |
5 |
68:68=1 |
41:68=0,6 |
160:68=2,35 |
6 |
121:121=1 |
93:121=0,77 |
309:121=2,55 |
|
49:49=1 |
101:49=2,06 |
152:49=3,1 |
3. Вычисляется отклонение структуры трудоемкости изделия от структуры остающихся к загрузке фондов времени по огрм в k-ом месяце ( ). Результаты расчетов приведены ниже в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Отклонение структуры трудоемкости изделия от структуры остающихся к загрузке фондов времени
Код изделия |
Результаты расчетов ( ) |
( ) |
||
1 |
11= 0 |
|
3,13,1 = 0 |
0,06 |
2 |
11= 0 |
0,712,06 = 1,35 |
2,853,1 = 0,25 |
1,6 |
3 |
11= 0 |
2,132,06 = 0,07 |
3,13,1 = 0 |
0,07 |
4 |
11= 0 |
0,782,06 = 1,28 |
2,483,1 = 0,62 |
1,9 |
5 |
11= 0 |
0,62,06 = 1,46 |
2,353,1 = 0,75 |
2,21 |
6 |
11= 0 |
0,772,06 = 1,29 |
2,553,1 = 0,55 |
1,84 |
Из приведенных выше расчетов видно, что по первому изделию имеет место наибольшее сходство структуры трудоемкости со структурой подлежащих использования фондов времени ОГРМ. Следовательно, оно и должно быть включено в план формируемого первого месяца. В дальнейших расчетах первое изделие не участвует.
4. Корректирование остающихся к использованию фондов времени по ОГРМ в результате включения первого изделия в план первого месяца в табл. 1.4.:
Таблица 1.4
Оставшиеся к использованию фондов времени по ОГРМ
Код основных групп рабочих мест |
||
1 |
2 |
3 |
Остающиеся к использованию фонды времени |
||
49 21 = 28 |
101 42 = 59 |
152 65 = 87 |
5. Матрица исходного числового материала принимает новый вид табл. 1.5.:
Таблица 1.5
Измененная матрица числового материала по задаче распределение квартального
плана по месяцам
Код Изделия (i) |
Программа выпуска изделий на квартал, шт. (N ) |
Затраты необходимого времени на изготовление i-го изделия на j-ой ОГРМ, ч ( ) |
||
j=1 |
j=2 |
j=3 |
||
2 |
1 |
73 |
52 |
208 |
3 |
1 |
30 |
64 |
93 |
4 |
1 |
147 |
115 |
365 |
5 |
1 |
68 |
41 |
160 |
6 |
1 |
121 |
93 |
309 |
|
|
28 |
59 |
87 |