- •Рязанская государственная радиотехническая академия
- •Системный анализ
- •Системный анализ информационно-управляющих систем Редактор и.П. Перехрест
- •390005, Рязань, ул. Гагарина, 59/1.
- •Предисловие
- •1. Основы системного анализа
- •1.1. Основные понятия системного анализа
- •1.2. Методология системного анализа
- •1.3. Модели в системном анализе
- •1.4. Определение конечных целей в системном анализе
- •1.5. Оценка целей в системном анализе
- •2. Отношения в системном анализе
- •2.1. Отношения и их свойства
- •2.2. Свойства отношений
- •3. Принятие решений в нечёткой постановке
- •3.1. Понятие о нечётком множестве
- •3.2. Операции с нечеткими множествами
- •3.3. Нечёткие отношения
- •3.4. Нечёткая переменная
- •4. Анализ информационно-управляющих систем
- •4.1. Общие методические указания
- •4.2. Системный подход к объектам управления задание 1. Выберите и опишите объект системного исследования из знакомой вам области деятельности
- •4.3. Постановка проблемы исследования операции
- •4.3.1. Выявление проблемы
- •4.3.2. Формулирование цели и критериев оптимальности
- •4.3.3. Анализ проблемы и ее качественная формулировка
- •4.3.4. Определение размерности задачи задание 8. Определите размерность модели операции
- •4.3.5. Определение управляемых переменных
- •4.3.6. Определение неуправляемых переменных
- •4.3.7. Определение технологических параметров системы и ограничений
- •4.3.8. Определение показателей эффективности
- •4.4. Системный анализ модели
- •4.4.1. Структуризация проблемы
- •4.4.2. Определение конечной цели
- •4.4.3. Разработка альтернатив
- •4.4.4. Анализ ресурсов
- •4.5. Построение математической модели
- •Библиографический список
4.3.5. Определение управляемых переменных
ЗАДАНИЕ 9. ВЫБЕРИТЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ ОПЕРАЦИИ И ОБОСНУЙТЕ ВЫБОР.
В процессе формулировки задачи нужно разделить все учитываемые переменные на заданные и такие, которые могут изменяться, т.е. управляемые переменные. Другими словами, необходимо знать, что для рассматриваемой задачи планирования является заданными входными данными, а что - переменными, которые можно измерять, т.е. управляемыми переменными. В задаче об оборудовании для текущего и капитального ремонта автотранспортных средств управляемые переменные могут быть связаны с количеством ремонтных участков и правилами составления календарного плана текущего и капитального ремонта.
Вопрос о том, будет ли создаваться соответствующая производственная база для ремонта или нет (так как можно пользоваться услугами стороннего подрядчика), в данном случае не имеет отношения к выбору управляемых переменных. Конечно, если такая база не создается, то это должно быть следствием детального анализа проблемы.
4.3.6. Определение неуправляемых переменных
ЗАДАНИЕ 10. ВЫБЕРИТЕ И ОПИШИТЕ НЕУПРАВЛЯЕМЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ И ВОЗМУЩАЮЩИЕ ФАКТОРЫ МОДЕЛИ.
Третий вопрос, подлежащий решению на стадии формулировки проблемы, связан с определением неуправляемых переменных, т.е. таких параметров, которые не могут быть изменены управляющим органом, но оказывают влияние на моделируемую деятельность.
В примере, касающемся ремонтного оборудования для автотранспортных средств, такой неуправляемой переменной является вероятность случайных поломок.
Необходимо отметить, что при игнорировании внешних факторов построенная модель может оказаться неадекватной реальной ситуации и ее использование может привести к выработке ошибочной стратегии.
4.3.7. Определение технологических параметров системы и ограничений
ЗАДАНИЕ 11. ОПРЕДЕЛИТЕ И ОПИШИТЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ МОДЕЛИ (ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИЛИ ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ, ИНСТРУКЦИИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ДР.).
Определение параметров системы и ограничений является четвертым вопросом, который нужно решать на стадии формулирования проблемы.
Сложность реальных систем может сильно затруднить представление как цели, так и ограничений в аналитическом виде. Несмотря на слишком большое число переменных и ограничений, которые, на первый взгляд, необходимо учитывать при анализе реальных ситуаций, лишь небольшая их часть оказывается существенной для описания поведения исследуемых систем.
Поэтому при упрощенном описании реальных систем, на основе которого будет строиться та или иная модель, прежде всего, следует идентифицировать доминирующие переменные, параметры и ограничения.
Пример, который рассмотрен ниже, приведен для пояснения этого.
Процесс создания конечного продукта материального производства обычно состоит из нескольких этапов, которые можно представить в определенной хронологической последовательности - от проектировщика (конструктора) до поставки потребителю. После утверждения соответствующей проектно-технологической документации в производственный отдел предприятия направляется наряд-заказ на изготовление данной продукции. В свою очередь производственный отдел направляет в отдел материально-технического снабжения заявки на необходимое сырье и материалы. Отдел материально-технического снабжения либо удовлетворяет эти требования поставками нужного сырья и материалов со складов, либо ставит перед отделом закупок вопрос об организации снабжения нужными материалами со стороны. После того как продукция изготовлена, отдел сбыта выполняет функции, связанные со сбытом и доставкой готовой продукции потребителям.
Предположим, что задача исследования состоит в определении "наиболее выгодного" для предприятия-изготовителя объема производства данной продукции.
Рассматривая исследуемую производственную систему как единое целое, легко убедиться в том, что на объем производства может влиять большое число факторов и ограничений.
Вот несколько примеров таких факторов и ограничений, сгруппированных по соответствующим подразделениям предприятия.
Производственный отдел. Возможное время загрузки оборудования, последовательность технологических операций, выполняемых на оборудовании, объем незавершенного производства, количество бракованных изделий и производительность службы технического контроля.
Отдел материально-технического снабжения. Имеющиеся запасы сырья и материалов, ограничения запасов готовой продукции на складах.
Отдел сбыта. Прогноз объемов реализации продукции, возможности организационно-технической базы сбыта продукции.
Очевидно, что учет всех этих факторов связан с очень большими трудностями. В этом случае пришлось бы, например, оперировать такими переменными, как распределение времени использования оборудования и рабочей силы, производительность службы технического контроля, а в качестве ограничений использовать данные, характеризующие мощность оборудования, фонд рабочего времени, предельно допустимый объем незавершенного производства, а также ограничения, связанные со сбытом продукции и хранением готовой продукции на складах.
Уже перечисление этих факторов показывает, насколько сложны соотношения, которые пришлось бы использовать для того, чтобы выразить объем производства в виде функции от такого количества переменных.
Для формирования упрощенного абстрактного образа системы-оригинала следует рассматривать систему как единый объект, а не заниматься с самого начала частными деталями анализируемой проблемы.
Правил, определяющих переход от реальной системы к модели, не существует. Сведение множества факторов и ограничений, управляющих поведением подсистемы, к относительно небольшому количеству доминирующих факторов и переход от упрощенного образа системы-оригинала к модели – в большей мере искусство, чем наука.
