Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4877

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
2.59 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

МЕТОДЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 09.03.02 - Информационные системы и технологии.

Воронеж 2017

УДК 681.3

А.С. ЯГОДКИН, МЕТОДЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ИНФОРМА-

ЦИОННЫХ СИСТЕМАХ [Текст]: методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 09.03.02 - Информационные системы и технологии / ЯГОДКИН А.С., СЕРБУЛОВ Ю. С., /М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж,

2017. – 45 с.

3

Оглавление

Введение……………………………………………………………..4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

 

«ЗАДАЧИ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ»

………..5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 «РЕШЕНИЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДА-

ЧИ (МЕТОДОМ STEM)»………………………………………………..13

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 «МЕТОД АНАЛИТИЧЕСКОЙ ИЕРАРХИИ (МАИ)»……………..33

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

«МЕТОД ELECTRE»…………………………………………………..42

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………47

3

4

Введение

Методические указания по выполнению лабораторных работ, раз-

работаны в соответствии с требованиями, предъявляемыми ГОС ВПО, и предназначены для студентов очной и очно-заочной формы обучения, обучающихся по направлению подготовки бакалавра 09.03.02 - Информационные системы и технологии. Они способствуют

закреплению теоретических основ дисциплины «Методы принятия решений в информационных системах», излагаемой в процессе лекций. Методические указания по выполнению лабораторных работ посвящены изучению методов принятия решений в информационных системах. Содержит примеры их реализации с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel.

Данный практикум способствует развитию навыков решения практических задач, рекомендуется для использования в качестве справочного материала при выполнении четырех лабораторных работ по дисциплине.

Лабораторные работы подобраны таким образом, что в них отражены все этапы исследования сложных технических систем. Последовательное выполнение лабораторных работ позволяет освоить приемы и способы решения основных задач теории принятия решений, а также служит основой для дальнейшего выполнения курсовых работ и ВКР.

Перед каждой лабораторной работой излагаются элементы теории принятия решений в их простейшей интерпретации, которых, однако, вполне достаточно для того, чтобы студенты могли самостоятельно выполнить лабораторные работы, и в дальнейшем применить полученные знания в своей профессиональной деятельности.

4

5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

«ЗАДАЧИ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ»

1. Цель работы:

Решить задачи линейного программирования в Microsoft Excel с помощью надстройки Поиск решения.

2. Теоретический материал для изучения:

Тривиальная задача принятия решений: однокритериальная, детерминированная, точная. Если хотя бы в одном элементе имеется другое значение – задача принятия решений нетривиальна.

Чтобы принять решение необходимо установить, насколько хорошие значения по критериям достижимы одновременно. Сделать это совсем не просто. Число переменных, описывающих область D допустимых значений, равно сотням и тысячам. Получая каким-то из способов решение задачи, ЛПР видит соотношения между критериями. Для поведения ЛПР типичны попытки достичь «всего сразу» (т.е. получить наилучшие значения по всем критериям одновременно). Результаты таких попыток позволяют понять, чего можно достичь и чего нельзя. Наряду с этим ЛПР вырабатывает компромисс между оценками по критериям, определяя желательное для него отношение между ними в точке решения.

Выработка такого компромисса достигается тоже путем проб, ошибок и затрат времени. На первых этапах решения ЛПР обычно стремится к идеальному результату, но потом, с опытом, его притязания становятся более реалистичными.

3. Ход работы:

Решение ЗЛП с помощью Excel.

Решить задачи линейного программирования:

x1 3x2

max

 

 

 

 

x1 3x2

max

x1 x2 max

x

x

2

2

2x1 5x2 max

10x 3x

2

30 0

2x 4x

2

8

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

4x1 3x2 12

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 2x2 4

x1

5 0

3x1 2x2

0

 

 

2x2 8

 

2x2 8

 

x2

10 0

 

 

3x2 3

 

x1

x1

x1

x1

 

x 6

 

 

 

0 x 6

x 2x

 

0

x 1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

x 0, x

 

0

0 x

 

5

x 0, x

 

2

x

 

0

 

 

 

1).

1

 

 

 

2

 

2).

 

2

 

3). 1

 

 

2

 

 

4).

2

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1 4x2

min

x1 4x2

max

2x1 x2

min

x

 

4x

2

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x x

2

3 0

2x x

2

6

x 6x

2

3

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

2x2 2 0

 

3x2 3

2x1 x2 0

x1

x1

 

 

x2 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 2

x1

3x1 2x2 3

x1

x

 

4 0

x x

 

0

0 x 4

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

x

0, x

 

0

x 0, x

 

0

x

 

0

 

 

5). 1

 

 

 

2

 

6).

1

 

 

 

2

 

7).

2

 

 

 

8). 9).10).

Ввод условия задачи состоит из следующих основных шагов:

1.Создание формы для ввода условий задачи.

2.Ввод исходных данных.

3.Ввод зависимостей из математической модели.

4.Поиск решения.

Последовательность шагов рассмотрим на примере следующей за-

дачи:

x1 3x2 max

2x1 x2 0x1 2x2 10

x1 x2 3

x1 2x2 5

0 x1 6x 0

2

1.Сделаем форму для ввода условий задачи

 

A

B

C

D

E

F

G

H

1.

 

 

 

Переменные

 

 

 

 

2.

Имя

Х1

Х2

 

 

 

 

 

3.

Значение

 

 

 

 

 

 

 

4.

Нижн. Гр.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Верхн. Гр.

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Коэф. В ЦФ

 

 

 

 

ЦФ

 

 

6

7

8.

 

 

 

Ограничения

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

 

Левая

Знак

Правая

 

 

 

 

 

 

часть

 

часть

10.

Коэф. 1-го огр.

 

 

 

 

 

 

 

11.

Коэф. 2-го огр.

 

 

 

 

 

 

 

12.

Коэф. 3-го огр.

 

 

 

 

 

 

 

13.

Коэф. 4-го огр.

 

 

 

 

 

 

 

14.

Коэф. 5-го огр.

 

 

 

 

 

 

 

2.Введем исходные данные в форму

 

A

B

C

D

E

F

G

H

1.

 

 

 

Переменные

 

 

 

 

2.

Имя

Х1

Х2

 

 

 

 

 

3.

Значение

 

 

 

 

 

 

 

4.

Нижн. Гр.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Верхн. Гр.

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Коэф. В ЦФ

1

3

 

 

ЦФ

 

 

8.

 

 

 

Ограничения

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

 

Левая

Знак

Правая

 

 

 

 

 

 

часть

 

часть

10.

Коэф. 1-го огр.

-2

1

 

 

 

 

0

11.

Коэф. 2-го огр.

1

2

 

 

 

 

10

12.

Коэф. 3-го огр.

1

1

 

 

 

 

3

13.

Коэф. 4-го огр.

1

-2

 

 

 

 

5

14.

Коэф. 5-го огр.

1

0

 

 

 

 

6

3. Введем зависимости из математической модели (рис 1.1 и

рис.1.2)

7

8

Рисунок 1.1.

Рисунок 1.2.

4. Поиск решения осуществим с помощью надстройки Поиск ре-

шения (рис. 1.3).

Сервис / Поиск решения

На экране: диалоговое окно Поиск решения

8

9

Вполе Установить целевую ячейку введем адрес ячейки где находится формула целевой функции;

Установим флажок в поле Равной максимальному значению;

Вполе Изменяя ячейки введем адрес ячеек, которые мы зарезервировали под значения переменных;

Рисунок 1.3.

В поле Ограничения добавим адреса ячеек левых и правых частей ограничений (рис.1.4 и рис 1.5);

Рисунок 1.4.

9

10

Рисунок 1.5.

Введем дополнительные условия решения данной задачи оптимизации с помощью диалогового окна Параметры (рис. 1.6).

Рисунок 1.6.

Осуществим поиск решения, нажав кнопку Выполнить (рис. 1.7).

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]