4.8. Возможные стратегии решения динамической задачи

Ясно, что использование для задач динамики алгоритмов, эффективно применяемых в статических условиях, без учета указанных особенностей не приведет к верному результату. В связи с этим, приступая к окончательному решению динамической задачи, уточним ее постановку. Так как решения ищутся в дискретном варианте, необходимо ограничить число рассматриваемых альтернатив. Возможные подходы будем называть стратегиями. Выберем предпочтительные стратегии и затем на этом множестве найдем оптимальную.

Важнейшими факторами, определяющими возможность оптимального решения, являются располагаемые ресурсы и время ввода в строй КТС новых типоразмеров.

Учитывая преемственность принятых решений, прежде всего следует определить, какие из КТС конечного оптимального парка уже подготовлены к производству и когда следует ожидать поступление этих типов КТС. Необходимо также уточнить оптимальный, при выделенных ресурсах и установленных потребностях, жизненный цикл КТС новых типоразмеров.

Надежное предсказание не всегда возможно из-за отсутствия проверенных данных о длительности этапов цикла.

Все это предопределяет многие возможные альтернативы, которые следует сравнивать с целью выбора оптимального режима запуска в производство и эксплуатацию новых конструкций. При выборе различных вариантов производства приходится считаться с ограничениями:

- связанными с необходимостью по возможности использовать весь существующий работоспособный парк КТС без снижения общего качества обслуживания;

- определяемым числом КТС нового типа ( ), которые вероятно будут введены в строй в течение рассматриваемого года;

- на приобретение КТС старого типа ( );

- связанными с изменением структуры отдельных заявок и всего поля в целом.

Особенно трудно учитывать ограничения второго типа, так как они являются функцией производственных мощностей часто еще несуществующих предприятий, которые предстоит проектировать или переоборудовать.

В качестве первого приближения можно рекомендовать следующий подход: мощность предприятий, предназначенных для производства КТС, должна быть определена из предположения, что в конце планового периода все КТС исходного типажа желательно заменить КТС конечного типажа.

Для определения оптимальной стратегии рассмотрим возможные способы обслуживания одной из заявок. При организации ее обслуживания в разные годы можно придерживаться различных принципов - стратегий.

По стратегии в каждом году планового периода остаточный парк дополняют только КТС исходного ( ) типоразмера. В этом случае в течение всего планового периода используют устаревшую технику, а новую технику начинают вводить по окончании планового периода. По стратегии до начала -го года дефицит покрывают за счет КТС исходного типоразмерного ряда. И только к началу -го года начинают вводить КТС из нового типоразмерного ряда.

По стратегии до начала года дефицит покрывается КТС старой конструкции, а начиная с года вместе с КТС старой конструкции, в действие вводят КТС нового типоразмера ( ). Для применения этой стратегии должно быть известно: остаточное число КТС старого типа, находящихся в эксплуатации; число КТС новой конструкции, которые может поставить промышленность в -м и последующих годах. При недостатке КТС нового типоразмера дефицит разрешается покрыть новыми КТС старого типа, если они еще производятся.

По стратегии КТС нового типоразмера можно вводить в эксплуатацию в начале планового периода.

Выбирая стратегию, нужно помнить, что к моменту выполнения расчетов проектант располагает сведениями о КТС, находящихся в различных стадиях своего жизненного цикла. По этому признаку КТС всех типов можно разделить на три группы: КТС уже выпускаемый промышленностью; КТС, запущенный в производство, но еще не производимый; КТС, жизненный цикл которых еще не начался (о КТС этой категории проектант имеет только данные, определяющие их обликовые характеристики).

КТС первой из этих групп обозначим индексом ( ), а КТС двух других групп индексом ( ).

Составляя перечень возможных стратегий, нужно помнить, что КТС группы ( ) уже находятся в эксплуатации, производятся и их можно приобрести уже в начале периода планирования. Конструкции ( ) второй группы могут быть поставлены не раньше некоторого срока, определяемого той стадией их жизненного цикла, в которой они находятся к началу планового периода. Следовательно, стратегии, ориентированные на использование КТС этой группы, не могут быть реализованы до момента начала их промышленного производства. Это обстоятельство позволяет еще в некоторой мере уменьшить число перебираемых вариантов.

Стратегии с применением КТС ( ) третьей группы могут быть реализованы только через некоторое число лет (не меньше числа лет, необходимых для организации производства КТС рассматриваемого типа). Решение об их производстве может быть принято только после выполнения оптимизации типоразмерного ряда по обликовым характеристикам сопоставляемых вариантов КТС и только тогда, когда КТС данного типа должен быть подготовлен к производству в начале планового периода.

В случаях, когда работы над КТС некоторого типа в соответствии с результатами решения оптимизационной задачи в скользящем режиме должны быть начаты не в первом плановом году, КТС нового типа могут быть не созданы. Это объясняется тем, что через год после смещения планового периода на один временной интервал, КТС нового типа могут не войти в оптимальный ряд, построенный для новых условий. Напомним, что скользящим циклом планирования называют такой способ решения плановых задач, при котором полный объем решений повторяется ежегодно, с учетом реальной конъюнктуры.

Применение скользящей шкалы планирования позволяет уточнить решение оптимизационной задачи с учетом новых технических решений и изменения потребностей.

В производство поступают только те КТС, которые должны быть изготовлены, начиная с первого года очередного планового периода. Использование метода скользящего планирования позволяет достичь эффекта адаптации динамического ряда к изменениям условий вследствие развития науки и техники.

Для дальнейшего снижения размерности оптимизационной задачи сделаем несколько замечаний.

Рассмотрим классы заявок и определим способы их обслуживания. Все заявки отнесем к трем классам:

а) заявки, подлежащие обслуживанию в течение всего планового периода. При этом до -го года, они обслуживаются КТС старого типоразмера , а после -го года КТС нового типа ;

б) заявки, обслуживание которых следует производить до -го года, КТС старого типа , а после -го года они снимаются с обслуживания;

в) заявки, подлежащие обслуживанию начиная с p-го года и до этого не подлежащие обслуживанию.

Во всех трех случаях будем считать, что любая заявка в течение планового периода должна быть обслужена двумя типами КТС: до промежуточного года одним, после другим. В первом случае обе конструкции реальные. Во втором и третьем - только одна конструкция реальная, другая же, применяемая для промежутка времени, когда заявка не подлежит обслуживанию, условная (КТС k=0, предназначенного для обслуживания условной заявки. Все параметры этого типа КТС тождественно равны нулю). Для заявок класса б нулевой типоразмер включается в , а для заявок класса в) во множество (рис.4.4.).

t=0

II

I

0

0

t=0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P=10 t

Рис.4.4. Динамическое поле заявок

Введение КТС с нулевыми параметрами позволяет утверждать, что любая из заявок до момента времени t=p обслуживается КТС старого типа , а после года - КТС нового типа .

Следовательно, синтез оптимального типоразмерного ряда нужно производить не для отдельного типоразмера КТС, а для пары и . Учитывая, что для обслуживания заявок допускаются отклонения от адекватности обслуживания, таких пар можно составить несколько. При этом число возможных пар может быть весьма велико. Однако, учитывая, что начальный типоразмерный ряд, построенный для начального момента планового периода и конечного года , предварительно определены для каждой заявки, максимальное число пар можно принять равным числу заявок.