
- •Исследование операций в транспортных системах
- •6.070101 «Транспортные технологии»
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция 1 исторические предпосылки возникновения дисциплины «исследование операций». Основные термины. Отличительные особенности
- •1.1. История развития научного направления «исследование операций»
- •1.2 Назначение дисциплины
- •1.3. Базовая терминология
- •1.4. Отличительные особенности исо
- •1.4.1. Системный подход
- •1.4.2. Использование комплексных научных коллективов
- •Лекция 2 операционные проекты и постановка операционных задач
- •2.1. Разработка операционных моделей
- •2.2. Поиск приемлемого плана исследований
- •2.3. Операционные проекты
- •2.4. Классы операционных задач
- •2.5. Постановка задач и определение целей
- •2.5.1. Постановка задачи.
- •2.5.2. Определение целей
- •2.5.3. Классификация задач
- •Лекция 3 транспортная задача линейного программирования
- •3.1. Формулировка задачи
- •3.2.Нахождение опорного решения методом «северо-западного угла»
- •3.3. Нахождение опорного решения методом «минимального элемента»
- •Лекция 4 Алгоритм циклических преобразований опорного решения транспортной задачи
- •4.1. Описание алгоритма однократного замещения
- •4.2. Метод «северо-западного угла»
- •4.2.1. Алгоритм решения
- •4.3. Метод «потенциалов»
- •4.3.1. Алгоритм решения
- •Лекция 5 теория графов. Сетевое планирование
- •5.1. Основы теории графов
- •5.2. Особенности и постановка задач сетевого планирования
- •Лекция 6 Методика построения и оптимизации сетевых моделей
- •6.1. Алгоритм графоаналитического метода построения сетевых моделей
- •6.2. Методика оптимизации сетевых моделей
- •Лекция 7 вероятностные модели исследования операций. Дискретная случайная величина. Непрерывная случайная величина
- •7.1. Терминология
- •7.2. Принципы исследования систем с помощью вероятностных моделей
- •7.3. Дискретная случайная величина
- •7.4. Непрерывная случайная величина
- •Лекция 8 Моделирование систем массового обслуживания
- •8.1. Постановка задач
- •8.2. Классификация систем массового обслуживания
- •8.3. Исследование характеристик потоков
- •8.3.1. Входящий поток
- •8.3.2. Выходящий поток
- •8.4. Принципы реализации модели
- •Лекция 9 имитационные модели массового обслуживания
- •9.1. Постановка задачи
- •9.2. Разработка модели
- •9.3. Графоаналитическая модель имитации обслуживания.
- •Лекция 10 Динамическое программирование
- •10.1. Особенности применения динамического программирования
- •10.2. Алгоритм реализации метода
- •10.3. Методика решения задач на основе принципа оптимальности Беллмана
- •Лекция 11 Теория игр и принятие решений
- •11.1. Общее представление о теории игр
- •11.2. Стратегии. Нормальная форма игры
- •11.3. Ситуации равновесия
- •11.4. Антагонистические игры. Игры с нулевой суммой
- •11. 5. Нормальная форма
- •11.6. Теорема о минимаксе
- •11.7. Другие виды игр
- •Лекция 12 экспертные методы принятия решений
- •12.1. Общая информация о методах экспертных оценок
- •12.2. Общая схема экспертизы
- •12.3. Задача оценивания
- •12.4. Подготовка экспертизы
- •12.5. Методы обработки экспертной информации
- •12.5.1. Начальные операции
- •12.5.2. Классификация методов
- •Лекция 13 Основы прогнозирования
- •13.1. Общее описание алгоритма прогнозирования
- •13.2. Прогнозная экстраполяция
- •13.3. Выбор формы кривой (тренда)
- •Лекция 14 реализация принципов и методов исо в сфере транспорта
- •14.1. Оценка возможностей.
- •14.2. Определение эффективности решения
- •14.3. Характеристика задач исо, направленных на решение проблем транспорта
- •Список рекомендованной литературы Основная
- •Дополнительная
- •Информационные ресурсы
1.2 Назначение дисциплины
Исследование операций (ИСО) — составная часть выработки и принятия решений. Они основаны на точном формализованном описании ситуации, количественном анализе факторов, определяющих возможности достижения поставленных целей.
Исследование операций – это совокупность научных методов соизмерения затрат и результатов, связанных с выработкой и реализацией оптимальных решений в сложных человеко- машинных системах.
Процесс принятия решений, кроме стадий анализа ситуации и синтеза оптимальных решений, включает стадию выбора и обоснования целей, сравнение различных вариантов, оценку их возможных последствий, непосредственно принятие самого решения, его реализацию и влияние на последующие решения.
Совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам, в том числе, экономического и технического характера, предоставляет системный анализ.
Системный анализ опирается на ряд математических дисциплин и современных методов управления. Конечная процедура системного анализа - это построение обобщённой модели системы, отображающей взаимосвязи объектов реальной действительности.
Дисциплина «исследование операций» широко используется и в науке, и при решении практических задач в отраслях отечественной экономики, включая и транспортную отрасль.
Несмотря на некоторые различия в реализации операционных задач, содержание и принципы построения курсов «исследования операций» в разных странах принципиально не отличаются, а взаимно дополняют друг друга.
Например, внедрение бесстыкового пути на отечественных железных дорогах представляет собой один из самых масштабных проектов, который был реализован на транспорте.
Для этого потребовалась разработать теорию расчёта бесстыкового пути, затем провести теоретико-экспериментальные исследования, далее разработать конструкцию, провести внедрение самого масштабного проекта. Наряду со стратегическими масштабными исследованиями было проведено большое количество исследований тактического уровня, которые можно рассматривать как операционные, по их содержанию.
Отличительной особенностью развития исследования операций (ИСО), в отечественных условиях, стал высокий уровень математизации курсов. Специалисты математического профиля в равной степени со специалистами других отраслей знаний считают эту дисциплину своей.
1.3. Базовая терминология
Как и большинство профессионально-ориентированных дисциплин «Исследование операций в транспортных системах» опирается на собственную теминологическую базу. Целесообразно выделить основные термины.
Исследование операций - это комплексная математическая дисциплина, занимающаяся построением, анализом и применением математических моделей принятия оптимальных решений при проведении операций.
Операция – система управляемых действий, объединенная единым замыслом и направленная на достижение определенной цели.
Система — множество составляющих единство элементов, их связей и взаимодействий между собой, между ними и внешней средой, образующих присущую данной системе целостность, качественную определённость и целенаправленность.
Модель - это некоторое существенное описание или представление реальной или “будущей” действительности (в целом или в её частях), полезное для решения системных проблем.
Целевая функция - это количественный показатель предпочтительности или эффективности решений.
Операционная модель — это абстрактное представление применяемых способов и порядка реализации корпоративной стратегии в повседневной деятельности компании.
Лицо, принимающее решение (ЛПР) – субъект решения (менеджер), наделённый определёнными полномочиями и несущий ответственность за последствия принятого и реализованного управленческого решения. ЛПР — один или несколько человек (коллектив), на которых лежит ответственность за принятое решение.