Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Григорьев Э.П. Теория и практика машинного проектирования объектов строительства

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

14.52 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 2214 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Соотношения

(32) имеют

место

в любом

проектном

решении,

где могут быть пропущены некоторые этапы

(

4 п ).

Из

всего

этого следует,

что

некоторых

Д М у ?- + 1 .

(33)

Причем эта сумма, в частности,

может состоять и из

одного

элемента. Итак,

^/= 1

, . . . ,

я 1-

’

3 i

(г = 1 , . . . ,

п -1 ).

такое,

что

в силу

соотношения

(33)

имеет

место

ДМ£, г + 1

> Д М/, ; + 1

(34 )

И с

учетом

(31),

(3 2 ),(3 4 ) получаем

( AMUm

Д MIim •

(35)

При

этом равенство

имеет

м есто,

если л^=л .

Итак, соотношение

(30)

доказано.

С л е д с т в и е

( О Э ) 0

max

{ О Э } ;

•< п

(36)

ДМ1 л

’

(ОЭ )0

ДМm ах

* ( ДМНт > 0

(37)

д мmax

где ОЭ - коэффициент относительный эффективности, равный

ОЭ

ДМ max

ДМ lim

Д Мmax

(6 )

130

Следствие 3 означает, что коэффициент относительной эффек тивности эволюционного проектного решения максимален по срав нению с коэффициентами относительной эффективности других про ектных решений, в которых могут быть пропущены этапы ком поновки временного проектного решения. Таким образом, наше предположение о существенности каждого этапа компоновки вре менного проектного решения подтвердилось, так как в силу след ствия 3 игнорирование хотя бы одного (лю бого) этапа компоновки приводит к убыванию коэффициента относительной эффективности.

Следствие 3 следует из следствия 2 и формул (б), (37).

Для того чтобы определить, что значит лучший этап компо новки, лучший вариант проектного решения, введем следующие

понятия.
З а в е р ш а ю щ и й		э т а п	к о м п о н о в к и		п р о е к т н о г о р е
ш е н и я - это предпоследний			(или	последний	перед идеальным)
этап	компоновки эволюционного проектного				решения, построен
ного	по исходному	проектному	решению.
" З а в е р ш е н н о с т ь в а р и а н т а				п р о е к т н о г о р е ш е н и я -

значение ценности или, в силу первого условия инвариантности, значение морфности завершающего этапа компоновки данного ва


рианта проектного			решения.	Например, заверш енность варианта
проектного	решения		мануфактурного		центра,	рассматриваемого
в данной главе, равна 1 .
Вариант	L ^	проектного		решения	б о л е е	з а в е р ш е н , чем
вариант Lg проектного решения, если ценность						варианта L x боль
ше ценности		варианта 1 ,£,,или морфность варианта Ь-± меньше

морфности варианта Lg. В дальнейшем под завершенностью будем

понимать заверш енность			в смысле			морфности: бс^льшую заверш ен
ность	варианта L x по		сравнению			с вариантом Lg		будем	обозна
чать	так:
			Ч	У	L .
									(38)
Совпадение		заверш енностей			вариантов		и	будем	обо
значать так:
			L i	У	L i				(39)
П о л н о т а		в а р и а н т а п р о е к т н о г о					р е ш е н и я , зависящ ая
от количества		этапов компоновки				варианта,	определяется		количе-

131

ственно значением коэффициента относительной эффективности варианта проектного решения. Как видно из доказательств след

ствий 2	и 3,	если	заданы два			варианта проектных решений					L^
и	> п 2	где	п1 и по		~ количество				этапов	компоновки
вариантов L ^		и	то	( О Э ^ ^ О Э ^			,	если все этапы		компоновки
варианта Lg являются этапами компоновки варианта										.
Такое определение полноты проектного решения оправдывается
также	следующим.		Рассмотрим			некоторое			проектное	решение L
и соответствующ ее			ему	эволюционное				проектное решение (V			(15):
			Р\ >• • • > >• ' ‘						1V
				} * ••		f • •»	Р“
									J		(15 )
							тп >
причем	морфности		mi	( i=	11 « • • \| 71 )			таковы , что
что		ДМ		0 V	1 ,	т.е.		или		(40 )
			9				0		1
			г+ 1	и v

К такому эволюционному проектному решению (У невозможно добавить этап компоновки с морфностыо М, которая не совпадала бы с какой-либо морфностью ш?- , т.е. такое решение наиболее полно в том смысле, что добавление новых этапов не порождает новых значений морфности. Тогда для 11' имеем из (40):

АМИш - l4mi T n - l U 4 i + 1 } я

(41)

Для проектного решения If коэффициент относительной эффек тивности, или его полнота, имеет наибольшее возможное значение:

ОЭ ■	- й “ Ц "		■ " Г 1. .				I - - L		■	( 4 2 )
	4 “ т а				” 1			” 1
Вариант	проектного	решения			L	будем		назы вать полнее ва
рианта проектного решения			Lz	,	если	( 0 3 )^ >			( 0 Э)3 . и	обозна
чать так:
				О Lz						(43)
										(43)
Если полнота решения			L i	совпадает			с	полнотой решения Lz ,
то это будем	обозначать	так
			L x	О	L з					(44)
										(44)

132

Вариант проектного решения					будем назы вать				п о л н о с т ь ю
з а в е р ш е н н ы м ,		если	морфность		завершающего этапа					этого	про
ектного решения равна 1 .
В соответствии		с	идеей	эволюционного				рассмотрения			про
ектного	решения	л у ч ш и м		э т а п о м		к о м п о н о в к и				п р о е к т
н о г о р е ш е н и я		я в л я е т с я			з а в е р ш а ю щ и й				этап.		Если
некоторые критерии, по которым отбирают								лучший этап компо
новки, не отражены в системном подходе							к	объекту		проектиро
вания, то лучшим этапом компоновки,						который будет реализован,
может быть и не завершающий					этап. В этом случае					нужно не
учтенные	требования		ввести	в	системное		рассмотрение либо в
поиске лучшего этапа			наряду	с	завершающим			этапом		рассматри

вать близкие к нему по морфности этапы компоновки с учетом требований, не включенных в системный подход.

Теперь	ответим	на вопрос, что		значит выбрать лучший ва
риант проектного решения			из заданных	вариантов.
О твет	на этот	вопрос	имеет двухуровневую иерархическую

структуру, а именно: лучшим вариантом проектного решения бу дет тот, который завершен.

При наличиии нескольких одинаково завершенных вариантов лучшим является более полный вариант.

При наличии нескольких одинаково полных вариантов для ре шения вопроса о лучшем варианте необходимо привлекать неуч тенные критерии либо представлять более полные варианты про

ектного	решения.
И так,	если задано N вариантов проектных решений Lг- (г= 1
каждый	из которых состоит		из	(г = 1 . ,N) этапов компоновки
4 j		п{ ). т.е.
	ч	LZ • • • •	ч • • • w l N
	L11	LZ\	4 i	l n 1
				(45)
		• • • »		* • t •
	Ч	^ 3n2
		^ 3n2	^ i ni	l n %
			^ i ni	l n %

133

то лучшим будет такой вариант L^q , который удовлетворяет условиям:

	1.		q > Lj ,		,	г = 1, . . . , N ; г * г' 0		( 4 0 )
если	^ *у t		У“ 1 >• • • ) Л				такие, что
Li0	У	9	= 1	9 * " " ’	к,		то.	(47)
	2	■ Z/^q D		кj t	V/= 1		1 • • •» ^ •	(48)

Объект проектирования можно рассматривать с точки зрения различных уровней детализации компонуемого пространства. Это соответствует различным сложностям ЭОЗ и приводит к появлению

нескольких вариантов		проектного решения,	тогда:
а ) в	соответствии	с нашей методикой	выбор наилучшего ва
рианта	проектного решения и наилучшего этапа компоновки связан

с самой идеей системного подхода, так как слишком грубая дета лизация малоинформативна для принятия адекватного решения, а

слишком мелкая приносит м ассу	ненужных	подробностей для	при
нятия решения; нужно, очевидно,	найти их	синтез;
б ) данная модель позволяет	рассм атривать достаточно		боль

шую систему вариантов проектных решений, получаемых в резуль


тате		рассмотрения объекта			проектирования с точки зрения различ
ных		уровней детализации.		При этом сущ ествует гипотеза,				согласно
которой лучшее			решение		обладает	относительной	устойчивостью
по	отношению к		уровням	детализации рассматриваемых				вариантов
проектных решений. Эту				гипотезу		подтверждает	применяемый
в	архитектруной		практике		метод	экспертных оценок,		позволя

ющий получить правильную оценку несмотря на использование экспертами шкал оценок различной крупности.

Ответим теперь на вопрос: к а к с т и м у л и р о в а т ь т в о р ч е с к и й п о и с к а р х и т е к т о р а ?

Пусть архитектор, получив задание на проектирование, пред

ставил некоторое проектное решение. Зададим					требуемый	уровень
S заверш енности		проектного	решения	(S 5 1)	и требуемый		уро
вень К полноты проектного решения				(К <1) .	Тогда имеет		место
следующий	алгоритм ;
		1 . Мзэ £	S,				(49)
гдё М3 3	- морфность завершающего			этапа	компоновки	проект
	ного	решения.

134

Если это	так , то следует перейти к	п .З., иначе	- к	п.2.
2. Mgg > S	; поэтому архитектор должен добавлять новые этапы
до тех пор, пока не станет выполняться		условие	М3 3	S .

Причем наш метод позволяет направлять творческий поиск архитектора в решении поставленной задачи: если архитектор представил некоторый новый этап компоновки, морфность которого

больше	М3 3 , то,	согласно нашей	методике,		мы' говорим,	что
решение	ищется не в нужном направлении.			В этой ситуации		ар
хитектор	строит	этапы компоновки,	исходя	из	каких-то новых

соображений. Он делает новую попытку. Этот процесс указания


архи тектору ,в нужном ли направлении он					работает, будет			продол
ж аться	до тех	пор, пока	архитектор	не нащупает			направление
поиска,	дающее	этап компоновки, морфность которого						меньше
Mgg . Теперь завершающим			этапом будет		этот	новый	этап ком
поновки;	если	по-прежнему	выполняется		соотношение			>S ,
то архитектор		продолжает	добавлять	новые		этапы	компоновки

по описанному методу до тех пор, пока не станет выполняться

условие

Мзз ^

S .

ОЭ » К ;

если

это

так,

то

следует перейти

к п.5,

иначе -

п.4.

ОЭ < К,

поэтому

архитектор должен

добавлять

новые

этапы

компоновки до тех пор, пока

не

станет выполняться

условие

ОЭ >К.

Причем наш

метод

позволяет

направлять творческий поиск

ар

хитектора

в решении

данной

задачи:

О Э =

^ ^ ш а х ~ A ^ l i m

)

АМтах

A Mlim =

max

{ А М - - + 1 }

(50)

/ < i < n

и пусть

этот шах достигается

при

к< т .е.

AMUrn

А М ^ а+1

т к

т к + 1

(51)

Если архитектор представил новый этап компоновки,

морф

ность

Мкоторого не удовлетворяет условию

тк+1

М <

п к ,

(32)

то

поиск

должен

быть

продолжен,

согласно

позиции 2

до

тех

пор, пока архитектор не

нащупает

направление

поиска,

дающее

этап

компоновки,

морфность

которого

удовлетворяет соотноше

135

нию

(52).

При

этом значение

Д М^т

уменьшится,

а значение

ОЭ

увеличится;

если

по-прежнему

выполняется

соотношение

ОЭ

К , то

архитектор

продолжает

новые

этапы

компоновки по

вышеописанному

алгоритму

до

тех

пор,

пока не

станет выпол

няться

условие

ОЭ Яч

Проектное

решение

удовлетворяет

критериям

завершенности

и полноты

по заданным

их

уровням,

поэтому процесс

проектиро

вания можно считать законченным.

В рассмотренной математической постановке инвариантный метод проектирования был смоделирован на ЭЦВМ "БЭ С М -6 ".

Общая блок-схема алгоритма приведена в табл.1 (стр,!38).

Ниже приведен текст программы па языке Фортран.

	PROGRAM A R C II1 0
	DIMENSION К 2 (2 0 ), К 3 (2 0 ), М (20),					L(2 0),M JU M P (2 0 ), 1Л (20)
	L O G IC A L			Р
	P R IN T		20
20	FO RM AT			(11 4 IX , 38H1N YARIANT		M ETHOD IN
				A R C H IT E C T U R E ./ / 3 8 X ,		45H A N A LYSIS P R O J E C T ’S
				V ER SIO N S O F SO LU TIO N S ).
	R EA D		1,N
1	FO RM AT			(14)
	DO	2	I -	1, N
	R EA D		3,	N1, K1
3	FO RM AT			(214)
	R EA D		4, (K 2 (J ) . J		= 1,N 1)
4	FO RM AT			(1 5 1 4 )
	R EA D		4,	(K 3 (J ),	J =1, N1)
	N 2 - N1 +1
	M (N2) * 0
	L (N2)		= 0 S L1 (№ )= N 2
	DO	6	J - 1 ,N 1
	M(J)	= K 1 - K 2 (J) - K 3 (J)
6	L ( J )	= M (J)$ L 1 ( J ) - J
7	P = . F A L S E .
	DO	8	J = 1,N1
	IF ( L { J ) - L ( J + 1 ) ) 9 ,1 0 , 10
9	L I » L ( J )
	L ( J )	= L ( J		+1)

136

	L ( j y i )	- L	l
	L l - L 1 (J)
	L l ( J )	• L1(J+ 1)
	L l( J + l) -		L l
	P - . T R U E .
10	CO N TIN U E
8 CO N TIN U E
	I F (P )	GO	TO 7
	M JU M P (l)		- 0
	MMAX - @
	MAX - L ( l ) -L (N 2 )
	DO 11	J - 2,N2
	M JU M P(J)		-	L ( J - l ) - L ( J )
	I F (MMAX -			MJUMP (J )) 12, 18, 13
12	MMAX	-M JU M P (J)
13	CO N TIN U E
11	CO N TIN U E

•A - MAX

	В	• MMAX
	C	» ( A - B ) / A
	P R IN T		14,1
14	FO RM AT (//55, 9 H V ER S IO N , 1 4 )
	P R IN T		15, N1, K1
15	FO RM AT (// 15X, 25HNUMBER O F					S T A G ES N1 - , 1 4, 30)C,
			18HSUBSISTEM 1 K 1 « , 14 )
	P R IN T		16
16	FO RM AT (// 10X, 16 H SUBSISTEM					2 - K 2 , 10X, 16 H SU BSISTEM			3
			- К З , 10X, 11HMORFNOST M, 1 10X,					12H EVO LU TIO N	L ,
			10X,	4H JUM P)
	DO 17		J = 1,N2
17	P R IN T		18, J ,	K 2 (J ), K 3 (J), M (J),		L 1 (J ),	L ( J ) ,	M JUM P(J)
18	FO RM AT (4 X ,			14,	7 X , 14, 22X, 14, 20X,		14, 12X, 14, I X , 14, 14X, 14)
	P R IN T		19, M AX, MMAX, C
19	FO RM AT (// 20X,				6HMAX - , 14, 30X, 7HMMAX - , 14, 20X,
			4HC	= ,	F 9 .7 )

2CO N TIN U E END

БЛОК-СлЕМА АЛГОРИТМА	Т а б л и ц а 1

[35|ДШЬ<^

J < N 2

138

Были	просчитаны	два типа задач ; результаты счета отра
жены в	табл.2 и 3. В	табл.2 отражены результаты счета эксперт

ной задачи, т.е. выбора наилучшего проектного решения из задан ной серии вариантов проектных решений. Вариант 2 соответствует

N . 4

(1 )

(2 )

•(з )

(4)

15)

( 1 ) ( 2 ) ( 3 )

( 4 )

( 5 )

( 6 )

							Т а б л и ц а 2'
Инвариантный метод				проектирования
Анализ вариантов проектных решений
	Вариант		1		К1 -	24
					К1 -	24
К 2		КЗ		М		W	ДМ
15		5		4	(4)	1 1	-
9		И		4	(1 ). 4		7 (Нт)
15		8		1	(2)	4	0
8		5		И	13)	1	3
-	'	-		0	(5 )	0	1
^ ^ т а х " И ;		Д М И т - 7 ;
М з э -	1;	ОЭ -	0,36
	Вариант 2
К2		КЗ		М	W		д м
1 8		2		12	( 2 )	18	-
9		5		18	( 1 )	12	6
18		2		12	( 3 )	12	0
2 2		9		1	( 5 )	2	11 ( Нт )
2 2		8		2	( 4 )	1	1
-		-		0	1 6 )	0	1
^ ^ ш а х = 1 8 ;		ДМ lim “ И			»
МЗЭ “	1;	ОЭ -		0,39
МЗЭ “	1;

139

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 2214 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ