- •"Томский политехнический университет"
- •Предисловие
- •Тема 1 Предмет экономико-математического моделирования
- •Моделирование как метод научного познания
- •Классификация экономико-математических моделей
- •Этапы экономико-математического моделирования
- •Взаимосвязи этапов
- •Моделирования
- •Тема 2 Системный подход к изучению экономических явлений Системный анализ как научная дисциплина
- •Вычислительная техника в системном анализе
- •Системный подход Основные определения: элементы, связи, система
- •Принципы системного подхода
- •Об использовании принципов системного подхода
- •Тема 3 Математические методы
- •И основные классы задач оптимизации
- •Общая постановка математической модели задач
- •Оптимизации
- •Тема 4 Линейное программирование
- •Пример решения станковой задачи
- •Симплекс-метод решения задач линейного программирования
- •Свойства опорных решений
- •Решение задач линейного программирования симплекс-методом
- •Конечность симплекс-метода
- •Метод искусственного базиса для отыскания начального опорного решения
- •Двойственность в линейном программировании
- •Виды математических моделей двойственных задач
- •Тема 5 Целочисленное программирование
- •Постановка задачи и метод решения
- •Метод Гомори
- •Составление дополнительного ограничения (сечения Гомори)
- •Тема 6 Транспортная задача
- •Построение первоначального опорного плана
- •Метод минимальной стоимости
- •Определение оптимального плана транспортных задач, имеющих некоторые усложнения в их постановке
- •Тема 7 Нелинейное программирование
- •Теорема Куна – Таккера
- •Тема 8 Регрессионный анализ
- •Тема 9 Игровые методы обоснования решений
- •Основные термины
- •Постановка задачи и выбор критерия оптимизации
- •Построение математической модели
- •Исследование математической модели
- •0Ропт.1; 0qопт.1.
- •Упрощение платёжной матрицы
- •Тема 10 Основы сетевого планирования и управления
- •Параллельности работ
- •Временные параметры сетевого графика
- •Алгоритм расчёта ранних сроков начал и окончаний работ
- •Критическое время и критический путь
- •Алгоритм построения критического пути
- •Исследование сетевой модели
- •Оптимизация сетевых моделей
- •Тема 11 Задачи упорядочения. Задачи управления запасами. Задачи замены оборудования
- •Классификация задач упорядочения
- •Детерминированная задача упорядочения Постановка задачи и выбор критерия оптимизации
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование математической модели
- •Задачи управления запасами
- •Классификация задач управления запасами
- •Однопродуктовая детерминированная задача управления запасами Постановка задачи и выбор критерия оптимизации
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование математической модели
- •Задача управления запасами с учётом убытков
- •Постановка задачи
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование математической модели
- •Задачи замены оборудования
- •Классификация задач замены оборудования
- •Задача замены оборудования длительного пользования Постановка задачи. Выбор критерия оптимизации
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование математической модели
- •Задача замены оборудования с целью предупреждения отказа Постановка задачи и выбор критерия оптимизации
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование и решение математической модели
- •Тема 12 Задачи массового обслуживания
- •Классификация смо
- •Задачи анализа одноканальных систем массового обслуживания
- •Задача анализа детерминированной системы Постановка задачи
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование математической модели
- •Задача анализа замкнутой системы с ожиданием (потоки требований пуассоновские) Постановка задачи
- •Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
- •Построение математической модели
- •Исследование и решение математической модели
- •Тема 13 Балансовые методы согласования
- •Ресурсов и потребностей
- •Анализ хозяйственных связей с помощью моделей
- •Межотраслевого баланса
- •Принципиальная схема межотраслевого баланса
- •Экономико-математическая модель межотраслевого баланса
- •2. Определить объёмы валовой продукции отраслей x1, x2,…, Xn по заданным объёмам конечного продукта y1, y2,…,Yn по формуле
- •Пример построения экономико-математической модели межотраслевого баланса и его расчёта для случая трёх отраслей
- •Экономическая природа коэффициентов прямых и полных затрат и их расчёт
- •Тема 14 Многокритериальные задачи
- •Классификация методов многокритериальной оценки альтернатив
- •Пример определения конкурентоспособности наукоемкой продукции на основе показателя “значимость технического решения” порогами несравнимости
- •Тема 15 Моделирование в условиях нечеткой информации
- •Нечеткие высказывания Нечеткими высказываниями называют высказывания следующего вида:
- •Тема 16 Моделирование процесса принятия решений
- •Интегральная модель определения конкурентоспособности продукции
- •Определение нечетких коэффициентов весомости критериев оценки конкурентоспособности продукции
- •Математическая модель рейтинговой оценки конкурентоспособности продукции
- •Отбор кандидатов в эксперты методом многокритериального выбора альтернатив с использованием правила нечеткого логического вывода
- •Заключение
- •Список литературы
- •Оглавление
Выявление основных особенностей, взаимосвязей и количественных закономерностей
Вероятность исправной работы оборудования свыше времени t: , где– количество неотказавшего оборудования ко времениt из обследованных;часто называют функцией живучести оборудования.
Среднее время безотказной работы оборудования за t (средний аварийный возраст):
Значение вероятностей P(t) исправной работы оборудования свыше времени t представлены в таблице и на рис.11.7:
Таблица 11.4
Значение вероятностей P(t) исправной работы оборудования
Показатель |
Время работы оборудования t | ||||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||||
200 |
190 |
180 |
160 |
100 |
40 |
20 |
10 |
0 | |||||
1 |
0,95 |
0,9 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
0 | |||||
- |
1,00 |
1,95 |
2,85 |
3,65 |
4,15 |
4,35 |
4,45 |
4,5 |
Построение математической модели
Обозначим средние затраты в единицу времени через при замене оборудования в возрастеt. Вероятность выхода из строя оборудования в возрасте t составит . В результате средние затраты в единицу времени составляют.
1 2 3 4 5 6
7 8
Рис. 11.7. Вероятность исправной работы оборудования
Исследование и решение математической модели
Для определения оптимального интервала между последовательными заменами протабулируем значение (табл.11.5):
Таблица 11.5
Определение оптимального интервала между последовательными
заменами
Показатель |
Время работы оборудования t | ||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
0 |
1 |
1,95 |
2,85 |
3,65 |
4,15 |
4,35 |
4,45 |
4,5 | |
|
0 |
5 |
10 |
20 |
50 |
80 |
90 |
95 | |
|
50 |
47,5 |
45 |
40 |
25 |
10 |
5 |
2,5 | |
|
50 |
26,5 |
19,3 |
16,4 |
18,1 |
20,7 |
21,3 |
21,6 |
Оптимальный интервал между последовательными заменами можно определить графически (рис.11.8).
(года), (тыс. руб.) =min.
Предупредительная замена не всегда оправдана. Так, если вероятность отказа не зависит от возраста, то предупредительная замена не имеет смысла. Если дополнительные потери, вызываемые отказом, очень малы, то применять предупредительные замены нецелесообразно.
t
1 2 3
4 5 6 7 8 0
Рис. 11.8. Зависимость средних затрат в единицу времени от времени
Вопросы для самопроверки
Предмет рассмотрения задач упорядочения.
Классификация задач упорядочения.
Детерминированная задача упорядочения. Алгоритм Джонсона.
Общая формулировка задачи управления запасами.
Классификация задач управления запасами.
Однопродуктовая детерминированная задача управления запасами.
Задача управления запасами с учётом убытков из-за неудовлетворённого спроса.
Общая детерминированная многопериодная задача управления запасами.
Предмет задач замены оборудования.
Классификация задач замены оборудования.
Задача замены оборудования длительного пользования.
Задача замены оборудования с целью предупреждения отказа.
Тема 12 Задачи массового обслуживания
Системы массового обслуживания (СМО) в общем виде можно представить как совокупность последовательно связанных между собой входящих потоков требований на обслуживание, очередей, каналов обслуживания и выходящих потоков требований.
Задачи массового обслуживания условно делят на задачи анализа и задачи синтеза – оптимизации систем массового обслуживания. Задачи анализа предполагают оценку эффективности функционирования СМО при известных, наперёд заданных исходных характеристиках системы: структуре системы, дисциплине обслуживания, потоках требований и законах распределения времени их обслуживания. Задачи синтеза направлены на поиск оптимальных параметров проектируемой СМО.
Входящие
потоки Выходящие потоки
Каналы
обслуживания
Рис. 12.1. Схема СМО
Случайный характер входящего потока требований (машин, самолетов, пользователей и т. д.), а также длительность обслуживания каналом (станция техобслуживания, аэродром, ЭВМ и т. д.) приводит к образованию случайного процесса в системе, который необходимо исследовать.