- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ТЕХНОЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
- •1.2. Контрольные задачи
- •1.3. Выравнивание вариационных рядов (построение теоретических распределений). Критерии согласия
- •1.3.1.Нормальное распределение
- •1.3.2. Распределение Пуассона
- •1.3.3. Критерии согласия
- •2.1. Сетевые графики. Критический путь
- •2.1.1. Сетевые модели
- •2.1.3. Метод критического пути
- •2.2. Контрольные задачи
- •3. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИОННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
- •3.1.2. Содержание модели линейного программирования
- •3.1.3. Транспортная задача в сетевой постановке
- •3.2. Контрольные задачи
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
2.СЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ВТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
2.1. Сетевые графики. Критический путь
С2.1.1. Сетевые модели
Цели работы: изучить методы практического использования сетевых моделей для решения задач, освоить метод построения
критического пути для управления сроками производства работ.
возниклаДля эффект вного руководства строительным процессом и, в частности, при контроле за со людением календарного графика,
используется модель сетевого планирования и управления (СПУ). Эта бАнаучно-о основанная система планового руководства
США в 50-х г. XX в. Развивалось два направления: метод критического пути (МКП) и метод оценки и пересмотра программ (ПЕРТ). В результате сформировался Единый метод сетевого планирования и управления программами.
Метод управления заключается в моделировании при помощи сложного процесса – сетевого графика. Этот метод позволяет осуществить координацию взаимосвязанных работ, т.е. используется системный подход к управлению и планированию.
Система сетевого планирования и управления дает возможность определить потребность в производственных ресурсах (материалах, технике, трудовых ресурсах) в любой момент времени.
Сетевой моделью (сетевым графиком) [3] называется
экономико-математическая модель, отражающая |
комплекс работ |
(операций) и событий, связанныхДс реализацией строительного |
|
проекта в их логической и технологической последовательности и |
|
связи. Анализ сетевой модели, представленной в графической, |
|
табличной, матричной формах или в виде диаграммы на шкале |
|
времени, позволяет четко выявить взаимосвязи этапов реализации |
|
проекта и определить наиболее оптимальныйИпорядок выполнения |
|
этих этапов в целях сокращения сроков выполнения всего комплекса |
|
работ. Модели сетевого планирования и управления (модели СПУ) |
|
предназначены для планирования и управления сложными |
|
комплексами работ (проектами), направленными |
на достижение |
12
определенной цели в заданные сроки (строительство, разработка и производство сложных объектов и др.).
Математический аппарат сетевых моделей базируется на теории графов. Графом является совокупность двух конечных множеств: точек, которые называются вершинами, и связей, соединяющих вершины, которые называются ребрами. Если рассматриваемые пары вершин являются упорядоченными, т.е. на каждом ребре задается направлен е, то граф называется ориентированным, в противном
случае - неор ент рованным. Последовательность неповторяющихся |
|||||||||
ребер, ведущая от некоторой вершины к другой, образует путь. Граф |
|||||||||
называется связным, если для любых двух его вершин существует |
|||||||||
С |
|
в |
противном |
случае граф |
называется |
||||
путь, х |
соед няющ й; |
||||||||
несвязным. В сследованиях чаще всего используются два вида |
|||||||||
графов: «дерево» |
«сеть». «Дерево» представляет собой связный |
||||||||
граф без ц клов, |
меющий исходную вершину (корень) |
и крайние |
|||||||
; |
пути |
от сходной вершины |
к |
крайним |
вершинам |
||||
вершины |
|
|
|
|
|
||||
называются ветвями. «Сеть» это ориентированный конечный |
|||||||||
связный граф, |
меющ й начальную вершину (источник) и конечную |
||||||||
вершину (сток). Сетевая модель представляет собой граф вида «сеть». |
|||||||||
|
2.1.2.Основные характеристики сетевого графика |
||||||||
Основные |
понятия |
сетевой |
модели: |
«событие», |
«работа», |
||||
«путь». |
бА |
|
|||||||
|
|
||||||||
«Работа» характеризует любое действие, требующее затрат |
|||||||||
времени или ресурсов. |
|
|
|
|
|
|
|||
Процессы, не требующие затрат времени и ресурсов, считаются |
|||||||||
«работами», если устанавливают |
зависимость выполнения работ. |
||||||||
|
|
|
|
|
Д |
||||
Такие «работы» называются фиктивными. |
(i,j), где i – начальное |
||||||||
«Работа» |
обозначается |
парой |
чисел |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
И |
событие для данной работы; j – конечное событие для данной работы. «Работа» не может начаться раньше, чем свершится событие, являющееся для нее начальным. Каждая работа имеет свою продолжительность t (i, j).
«Событием» называется начало или завершение одной или нескольких «работ». Оно не имеют протяженности во времени. Событие совершается в тот момент, когда оканчивается последняя работа, входящая в него. В моделях имеются одно начальное событие 0, одно конечноесобытиеилизавершающееNипромежуточныесобытияi.
13
«Путь» цепочка следующих друг за другом «работ» (дуг), соединяющих начальную и конечную его вершины. Полный «путь» L «путь», начало которого совпадает с начальным событием «сети», а конец с завершающим. Продолжительность «пути» определяется суммой продолжительностей составляющих его «работ». «Путь», имеющий максимальную продолжительность, называют критическим (обозначение Lкр). Он определяет срок завершения строительства.
етевая модель должна удовлетворяет следующим требованиям: не должно быть «событий» с одинаковыми номерами; для каждой
«работы» (i,j) должно выполняться i<j; должны быть только одно |
|||
начальное одно конечное «события»; должны отсутствовать циклы, |
|||
С |
|
|
|
т.е. замкнутые «пути», соединяющие «событие» с ним же самим. |
|||
Так м образом, |
при разра отке сетевого графика целесообразно |
||
придерж ваться следующих правил: |
|
||
1. |
Сетевой граф |
к разворачивается слева направо. |
|
2. |
одна операция не может быть начата, пока все |
||
Ни |
|
||
предшествующ е связанные с ней операции не будут выполнены. |
|||
3. |
Стрелки в сетевом графике отображают отношения |
||
предшествования и следования. На рисунке стрелки могут |
|||
пересекаться. |
|
|
|
4. |
Каждая операция должна иметь свой собственный номер. |
||
5. |
Номер последующей операции должен быть больше номера |
||
любой предшествующей операции. |
|
||
6. |
ОбразованиебАпетель недопустимо (другими словами, не |
||
должно происходить зацикливания хода выполнения установленного |
|||
набора операций). |
Д |
||
|
|
||
В сетевой модели роль вершин графа могут играть «события», |
|||
|
B |
E |
И |
определяющие начало и окончание отдельных «работ», а дуги в этом случае будут соответствовать «работам». Такую сетевую модель принято называть сетевой моделью с «работами» на дугах (Activities
on Arrows, AoA).
D
H
C
A G I
F
Рис. 2.1. Пример сетевого графика модели типа АоN
14
Если в сетевой модели роль вершин графа играют «работы», а дуги отображают соответствие между окончанием одной «работы» и началом «другой», то такую сетевую модель принято называть сетевой моделью с «работами» в узлах (Activities on Nodes, AoN).
Матричная форма описания сетевой модели задается в виде отношения между «событиями», которое равно 1, если между этими «событиями» есть «работа» (либо реальная, либо фиктивная), и 0 – в противном случае. Пр мер матричной формы приведен в табл. 2.1 для сетевой модели представленной на рис. 2.1.
|
Матричная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
форма сетевой модели |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
обыт я |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
5 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
6 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
7 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||||
|
Описание сетевой модели в форме временной диаграммы (или |
|||||||||||||||||||||
|
графика ГантабА) предполагает размещение «работ» в координатной |
|||||||||||||||||||||
|
системе, где по оси абсцисс X откладывается время t, а по оси ординат |
|||||||||||||||||||||
|
Y – «работы». Точкой начала отсчета любой из «работ» будет момент |
|||||||||||||||||||||
|
окончания всех ее |
предшествующих |
«работ». |
Если «работе» не |
||||||||||||||||||
|
предшествует ничто, |
|
то она |
|
|
|
|
|
И |
|||||||||||||
|
|
|
откладывается от |
начала |
временной |
шкалы, т.е. с самого левого края диаграммы.
Пример 2.1. На предприятие необходимо спланировать процесс приобретения оборудования. Построить диаграмму Ганта по данным представленным в табл. 2.2.
|
Исходные данные |
Таблица 2.2 |
|
|
|
Оборудование |
Начало |
Длительность |
1 |
01.01.2016 |
90 дней |
2 |
30.01.2016 |
20 дней |
3 |
15.02.2016 |
80 дней |
4 |
02.03.2016 |
10 дней |
15
|
Алгоритм построения: |
1. |
Построить линейчатую диаграмму с накоплением. |
|
Добавить ряды «Начало» и «Длительность» через |
«Конструктор/Исходные данные». |
|
|
«Работа с диаграммой/Макет/Оси/Основная вертикальная |
С |
|
ось/ |
права налево». |
2. Выделить часть диаграммы «Начало» и убрать заливку. |
|
и |
|
|
бА |
|
Рис. 2.2. Диаграмма Ганта (1-й вариант) |
|
Д |
|
И |
Рис. 2.3. Диаграмма Ганта (2-й вариант)
Спланированный процесс приобретения оборудования на предприятии в графической форме представлен на рис. 2.2-2.3.
16