- •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
8.6. Способи розрахунку сітьових графіків
Всі перераховані вище параметри сітьових графіків можуть бути розраховані наступним чином:
аналітичним;
табличним;
графічним;
із застосуванням ЕОМ.
Аналітичний спосіб розрахунку проводиться за формулами (розд. 8.5) з дотриманням певної черговості. Слід зазначити, що аналітичний спосіб через громіздкість розрахунків і поганий наочності результатів практично не застосовується.
Табличний спосіб розрахунку більш наочний і компактний. Різновиди цього способу визначаються різноманітністю, застосовуються для розрахунків таблиць. Суть способу пояснимо на прикладі найбільш поширеної форми таблиці і розрахуємо параметри мережного графіка, наведеного на рис. 8.7.
Рис.8.7
Заповнення таблиці і розрахунок параметрів мережного графіка при цьому проводиться таким чином (табл. 8.1).
У графі 1 послідовно записуються коди всіх робіт, що виходять з першого, другого і т.д. подій.
У графі 2 записуються тривалості робіт tij, потім обчислюються ранні терміни початку робіт і заносяться в графу 3. Дані граф 2 і 3 сумуються і результат записується в графу 4.
Таблиця 8.1
Код роботи
|
Трива- листь роботи tij |
Ранні терміні |
Пізні терміни |
Резерви часу |
|||
початку |
закін- чення |
початку |
закін- чення |
повний |
вільний |
||
tрн(ij) |
tро(ij) |
tпн(ij) |
Tпо(ij) |
Rп(ij) |
Rс(ij) |
||
— |
2+3 |
6-2 |
— |
5-3 |
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1-2 1-3 1-4 2-5 2-6 3-5 4-5 4-7 5-7 6-7 |
3 10 7 0 11 5 12 10 8 6 |
0 0 0 3 3 10 7 7 19 14 |
3 10 7 3 14 15 19 17 27 20 |
7 4 0 19 10 14 7 17 19 21 |
10 14 7 19 21 19 19 27 27 27 |
7 4 0 16 7 4 0 10 0 7 |
0 0 0 16 0 4 0 10 0 7 |
Для обчислень пізніх строків закінчення робіт (графа 6) необхідно знати Ткр. Значення пізніх строків закінчення робіт обчислюється за формулами (61) і (56):
У графі 5 записуються значення, отримані як різниця даних 6-й і 2-й граф. Графа 7 заповнюється даними, отриманими в результаті віднімання графи 3 з графи 5 (або графи 4 з графи 6).
Для заповнення графи 8 знаходять роботи в графі 1, у яких однакові кінцеві події, і в графі 4 для цих робіт знаходять значення tpo(i, j). Потім беруть максимальне число, віднімають з нього відповідні значення tpo(i, j) і записують отримані вересня графу 8 відповідних робіт. Наприклад, у робіт (2,5), (3,5) і (4,5) в графі 4 записані числа 3, 15, 19. Отже, в графу 8 роботи (2, 5) запишемо число 16 (19 – 3 = 16), роботи (3, 5) — число 4 (19 – 15 = 4), а біля роботи (4, 5) у графі 8 записується 0 (24 – 24 = 0). У робіт, кінцева подія яких один і не повторюється в інших роботах, у графі 8 записується 0. Так заповнена графа 8 для робіт (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2,6).
Нульові значення повного резерву підкреслюють приналежність роботи до критичного шляху.
Табличним способом доцільно розраховувати параметри сітьових графіків обсягом до 300-400 робіт.
Графічний спосіб дозволяє визначити основні параметри безпосередньо на сітьовій моделі. Максимальний обсяг мережі для розрахунку — до 1,5 тис. робіт.
Кожна подія зображується у вигляді кола, розділеного на чотири сектори. У верхньому секторі записується номер (шифр) події.
Весь розрахунок виконується в чотири етапи:
визначення ранніх термінів настання подій tp(i);
знаходження критичного шляху;
визначення пізніх термінів настання подій tn(i);
визначення резерву часу подій R(i). Приклад такого розрахунку наведено на рис. 8.8.
Застосування ЕОМ визначається обсягом сітьових графіків і частотою перерахунку їх параметрів. Тимчасові параметри сітьових графіків обсягом понад 400 робіт доцільно розраховувати з застосуванням ЕОМ (наприклад, програма MS Project Professional). Якщо ж система має обмеження по ресурсах, то її сітьовий графік об’ємом вже більше 30 робіт доцільно обробляти на ЕОМ.
Рис. 8.8
Відомий алгоритм Форда [8] дозволяє розрахувати загальну тривалість сітьового графіка, ранні й пізні терміни початку робіт, резерви часу, визначити номера критичних робіт.
