- •Міністерство освіти і науки україни національний транспортний університет Дослідження операцій в моделюванні управлінських рішень
- •Isbn 978-966-632-185-8
- •I. Предмет і завдання дослідження операцій
- •1.1. Що таке дослідження операцій
- •1.2. Основні поняття та принципи дослідження операцій
- •1. 3. Математичні моделі операцій
- •1.4. Багатокритеріальні задачі дослідження операцій
- •1.5. Системний підхід до задач дослідження операцій
- •1.6. Типові класи задач дослідження операцій
- •1. Задачі управління запасами
- •2. Задачі розподілу ресурсів
- •3. Задачі ремонту і заміни обладнання
- •4. Задачі масового обслуговування
- •5. Задачі впорядкування
- •6. Задачі сітьового планування і управління (спу)
- •7. Задачі вибору маршруту (сітьові задачі на транспорті)
- •8. Комбіновані задачі
- •II. Класифікація методів оптимізації
- •2.1. Математичне формулювання загальної задачі оптимізації
- •2.2. Геометрична інтерпретація задач оптимізації
- •2.3. Класифікація методів оптимізації по виду цільової функції
- •2.4. Характеристика градієнтних методів пошуку екстремуму
- •III. Лінійне програмування
- •3.1. Задачі лінійного програмування
- •3.2. Основна задача лінійного програмування
- •3.3. Транспортна задача лінійного програмування
- •IV. Динамічне програмування
- •4.1. Метод динамічного програмування
- •4.2. Приклади розв’язання задач динамічного програмування
- •4.3. Завдання динамічного програмування в загальному вигляді. Принцип оптимальності
- •V. Елементи теорії масового обслуговування
- •5.1. Основні поняття теорії масового обслуговування
- •5.2. Класифікація систем масового обслуговування
- •5.3. Основні елементи систем масового обслуговування
- •5.4. Параметри смо і загальна методика дослідження
- •5.5. Системи масового обслуговування з відмовами
- •5.6. Кількісні показники смо з відмовами
- •5.7. Короткий опис основних типів пуассонівських смо
- •5.7.1. Смо з відмовами:
- •5.7.2. Смо з очікуванням і обмеженим потоком заявок
- •5.7.3. Смо змішаного типу з обмеженням по довжині черги
- •5.7.4. Смо змішаного типу з обмеженням за часом перебування заявки в черзі і на обслуговуванні
- •5.7.5. Приклади розв’язку задач тмо
- •VI. Теорія ігор
- •6.1. Ігрові моделі прийняття рішень
- •6.2. Прямокутні матричні ігри
- •6.3. Аналіз матричних ігр
- •6.4. Елементарні методи розв’язку ігор
- •6.4.1. Загальна схема розв’язання
- •6.4.2. Методи розв’язку гри 2 X 2
- •6.4.3. Методи розв’язання ігор 2хn
- •Ордината точки n дорівнює ціні гри ν, а абсциса дорівнює частоті застосування стратегії а1.
- •Аналітичний метод розв’язання гри 2хn
- •6.5. Загальний розв’язок гри m X n методом лінійного програмування
- •6.6. Наближені методи розв’язання матричних ігр
- •6.7. Приклади розв’язання задач теорії ігор
- •VII. Моделювання на пк
- •7.1. Поняття моделі і моделювання
- •7.2. Метод статистичних випробувань
- •7.3. Імітація випадкових впливів на пк
- •7. 4. Методи формування в пк базових впливів
- •7.5. Оцінка точності характеристик, отриманих методом статистичних випробувань. Необхідна кількість реалізацій
- •7.6. Приклади розв’язку задач методом статистичних випробувань
- •VIII. Метод cітьового планування
- •8.1. Поняття про сітьове планування та управління
- •8.2. Основні визначення
- •8.3. Основні елементи сітьового графіка
- •8.4. Правила побудови сітьового графіка
- •8.5. Часові параметри сітьових графіків
- •8.6. Способи розрахунку сітьових графіків
- •8.7. Оптимізація сітьових графіків
- •8.8. Імовірнісні тимчасові оцінки сітьових моделей
- •8.9. Укрупнення сітьових моделей
- •8.10. Зшивання сітьових моделей
- •Література
- •Для нотаток
VIII. Метод cітьового планування
8.1. Поняття про сітьове планування та управління
У практиці вирішення завдань зустрічаються питання планування конкретних процесів і дій: раціональний розподіл матеріальних і людських ресурсів, обладнання для виконання складних комплексних робіт, експлуатація та ремонт техніки. Характерним для таких заходів є те, що весь комплекс робіт складається з ряду окремих, елементарних робіт або «ланок», які не просто виконуються незалежно один від одного, а взаємопов’язані і взаємно обумовлюють один одного, так що виконання деяких робіт не може бути розпочато раніше, ніж завершені деякі інші.
Ефективність виконання цих робіт залежить від досконалості планування і управління. Це неможливо без наукової організації праці. Одним з математичних методів, широко застосовуються при вирішенні такого роду завдань, є метод сітьового планування або, як його називають, СПУ (сітьове планування і управління).
Сітьове планування та керування призначене для оперативного керівництва великими розробками і складними комплексами робіт, у здійсненні яких бере участь велика кількість виконавців.
Перша система СПУ, відома під назвою ПЕРТ*, виникла в 1957−1958 рр.. в США при розробці складного комплексу нового виду озброєння (ракетної системи «Поларіс»).
До створення системи СПУ призвела необхідність обґрунтованого прогнозування терміну закінчення складних розробок. Однак, у міру розвитку цих систем вони стали застосовуватися для вирішення значно ширших завдань. В даний час системи СПУ є потужним засобом планування і управління в області промисловості, будівництва. Їх перевага полягає в тому, що вони враховують все різноманіття зв’язків між роботами, дозволяють оцінити вплив відхилень від плану на подальший хід робіт і, що особливо важливо, допомагають оптимальному управлінню розробкою.
Застосування системи СПУ забезпечує:
— наочне представлення та аналіз комплексу взаємопов’язаних робіт і заходів;
— виявлення резервів часу і ресурсів та їх раціональне використання;
— здійснення управління програмою за принципом провідної ланки;
— логічне прогнозування ходу виконання програми;
— підвищення ефективності управління в цілому при чіткому розподілі відповідальності між виконавцями і керівниками робіт і заходів.
Необхідно, однак, відзначити, що СПУ — засіб полегшення і підвищення ефективності планування та керівництва, але він не може замінити або підмінити саме керівництво, творчий процес роботи керівника.
Жодна наука керівництва не може підмінити керівника, його талант і мистецтво, точно так само, як ніяка машина не може замінити самого творчо мислячої людини.
8.2. Основні визначення
Основою СПУ є сітьовий графік (сітьова модель) розробки, що представляє собою графічне зображення послідовності робіт та заходів всього комплексу. Теоретичною основою сітьового планування є теорія графів. Як відомо, граф представляє сукупність кінцевого числа точок (вершин графа) і попарно з’єднують ці вершини ліній (дуг або ребер графа).
Сітьовий графік — один з різновидів графа. У залежності від того, що зображують дуги і вершини графа, сітьові моделі в системах СПУ поділяються на три основних види:
1) сітьові моделі в термінах подій. Основний елемент цієї моделі — подія, що є результатом роботи і зображуване вершиною графа. Дуга показують взаємозв’язок окремих подій;
2) сітьові моделі в термінах робіт. У цій моделі основним елементом є робота і зображується вона вершиною графа, а дуги показують взаємозв’язок окремих робіт;
3) сітьові моделі в термінах робіт і подій. Вони є похідними від перших двох видів. Роботи зображуються дугами, події — вершинами графа. Сітьові моделі в термінах робіт і подій найбільш поширені, тому вони і розглядаються в подальшому.
Системи СПУ можна охарактеризувати деякими ознаками, що визначають структуру, принципи побудови та функціонування. Наведемо деякі з них:
1. Рівень керівництва, котрий лікує дану систему СПУ.
2. Кількість мереж, що описують комплекс робіт і заходів. Якщо програма розробки описується одним сітьовим графіком, то система СПУ буде односітьовим, якщо ж декількома окремими сітями (причому забезпечується узгодження строків виконання робіт, що належать різним сітям), то таку систему називають багатосітьовим. Наприклад, проведення регламентних робіт на СТО можна охарактеризувати односітьовою системою СПУ, а проведення ремонтних робіт в масштабі підприємства — багатосітевою системою СПУ.
3. Обсяг сітьової моделі. Сітьовий графік обсягів більше 10-20 тисяч робіт відносять до системи СПУ великого обсягу. Сіть з числом робіт від 20 тис. до 1,5 тис. відповідає системі СПУ середнього обсягу. Для розрахунку параметрів таких сітей використовуються ЕОМ. Система СПУ, яка містить до 1,5 тис. робіт, вважається системою малого обсягу. Розрахунок параметрів може проводитися як за допомогою ЕОМ, так і вручну. Вибір технічних засобів, у тому числі ЕОМ, визначається обсягом вхідної і вихідної інформації системи СПУ, швидкістю прийому, обробки і передачі даних для управління комплексом робіт. Практика показує [6], що параметри мережного графіка обсягом до 200-400 робіт швидше і економічніше розрахувати вручну, без використання ЕОМ.
4. Число кінцевих цілей комплексу робіт і заходів. Якщо цей комплекс, описуваний сітьовим графіком, спрямований на досягнення однієї кінцевої мети, то система СПУ буде одноцільова; якщо кінцевих цілей декілька (сіть має кілька завершальних подій), то — багатоцільовий.
5. Обмеження по ресурсах. Якщо сітьовий графік не містить інформації по ресурсах, то система СПУ вважається без обмеження по ресурсах. Якщо ж така інформація в графіку є, то така система СПУ буде з обмеженнями по ресурсах.
6. Плановані і контрольовані параметри. При аналізі системи СПУ використовуються такі параметри, як час, вартість, ресурси, техніко-економічні показники (ТЕП). Найбільшого поширення набули системи СПУ, аналізують час.
В даний час ведуться пошукові роботи по виробленню узагальненого критерію з управління складними багатоцільовими системами, що дозволяють впроваджувати сітьове планування з одночасним урахуванням всієї сукупності параметрів: часу, вартості, ресурсів і ТЕП.
