151

мышлений, выделять свободные клетки с отрицательной ценой цикла, например, метод потенциалов. В настоящее время практически во всех программных продуктах высокого уровня, например, Mathcad, MS Exsel и др., содержатся методы решения задач линейного программирования [3.1, 3.8, 3.18].

В общем виде математическая постановка экстремальной задачи состоит в определении наибольшего или наименьшего значения целевой функции f(x1, x2,…, xn) при условиях gi (x1, x2,…, xn) bi (i = 1, 2,…, m).

В зависимости от свойств функций f и g математическое программирование можно рассматривать как рад самостоятельных математических дисциплин, занимающихся изучением и разработкой методов решения определенных классов задач, а именно:

функции f и g линейные – задача линейного программирования;

хотя бы одна из функций f и g нелинейные – задача нелинейного программирования;

если искомые неизвестные x1, x2,…, xn принимают целочисленные значения, то задача целочисленного программирования;

если в функциях f и g содержатся случайные величины, то задача стохастического программирования.

6.3Прогнозирование показателей технического состояния вооружения КВ с использованием временных рядов

6.3.1Прогнозирование: основные понятия и определения

Одним из основных направлений совершенствования системы эксплуатации является дальнейшее развитие планирования эксплуатации вооружения КВ с учетом его технического состояния с использованием информационных технологий. Для планирования эксплуатации вооружения КВ необходимо знать его техническое состояние не только в настоящее время, но и на всем горизонте планирования.

Одной из основных предпосылок в теории управления является утверждение: управлять - это значит предвидеть, уметь определить реальную потребность в том или ином действии, оценить целесообразность принимаемых решений.

В связи с этим, прогнозирование рассматривается как часть системы управления, основная задача которого опреде-

152

ляется упреждающей ориентацией управления на возможные изменения развития объекта управления. Под прогнозированием понимается определение вероятностных тенденций и перспектив развития объекта прогнозирования (рисунок 6.28) на основе имеющихся данных.

Рисунок 6.28 - Объект прогнозирования

Прогнозирование является специфическим видом научного анализа. Отличие его от обычного анализа заключается, во-первых, в том, что он нацелен в будущее, во-вторых, он учитывает неопределенность, связанную с этим будущим.

Объектом прогнозирования являются процессы, явле-

ния, события, технические устройства, на которые направлена познавательная деятельность человека. В зависимости от природы объекты прогнозирования могут быть экономические, социальные, научно-технические, военно-политические и др.

Переменная объекта прогнозирования – количествен-

ная характеристика свойства объекта, которая является или принимается за изменяемую в течение периода основания и / или периода упреждения прогноза. Если объектом прогнозирования являются процессы развития какого-либо явления, то переменная объекта прогнозирования – время.

Характеристика объекта прогнозирования – признак

(качественная характеристика) или показатель (количественная характеристика) свойства объекта прогнозирования.

Совокупность внешних по отношению к объекту прогнозирования условий, существенных для решения задачи прогнозирования, образует прогнозный фон. Прогнозный фон может включать социальные, правовые, климатические, демографические, экологические ограничения или аспекты.

Прогноз выступает как фактор ориентирующий соответствующую практику на возможности развития в будущем, а прогнозирование - как инструмент разработки планов. Прогноз представляет собой исследовательскую базу планирования, имеющую собственную методологическую и методическую основу.

153

Цель прогнозирования - создать научные предпосылки для принятия управляющих решений.

Задача прогнозирования - максимальное уменьшение влияния неопределенностей в будущем на результаты решений, принимаемых в настоящее время.

Процесс прогнозирования, как правило, состоит из этапов прогнозирования (рисунок 6.29).

С целью реализации задач прогнозирования принимается или разрабатывается модель прогноза (прогнозная модель), т.е. модель объекта прогнозирования, исследование которой позволяет получить информацию о возможных состояниях объекта в будущем и / или путях и сроках их осуществления. Результат прогнозирования с использованием модели прогноза есть собственно прогноз.

Анализ объекта прогнозирования. Анализ исходной информации

Выбор или разработка модели прогноза

Выбор метода прогнозирования

Получение прогноза

Верификация прогноза

Реализация прогноза (принятие решения на основе прогноза)

Рисунок 6.29 - Основные этапы прогнозирования

Анализ объекта прогнозирования в системотехническом смысле включает этапы: определение функций объекта, уточнение его структуры и анализ исходной информации.

Определение функций объекта включает выделение его из внешней среды, определение всех входов и выходов объекта, описание функциональных соотношений между входами и выходами.

154

Уточнение структуры должно преследовать цель определения взаимосвязей между элементами объекта и определение свойств элементов. Оно может производиться двумя путями: проведением агрегирования, то есть объединением частных, детальных характеристик в обобщенные, или декомпозицией, то есть последовательным углублением детализации структуры от обобщенных характеристик к более частным.

Анализ исходной информации является основой для прогнозирования. Задачей анализа информации является определение тех закономерностей, которые сопровождают исследуемое явление или процесс, присущий данному объекту. Информация должна соответствовать цели и задачам прогнозирования, а также обладать необходимой точностью.

При обработке информации с помощью специальных, методов производиться ее ранжирование по степени важности связанности, классифицируются признаки, параметры, присущие объекту. Инструментом организации и структурирования информации служат системный и морфологический подходы, графическое представление с помощью «дерева целей» и т.д. В результатеинформация должна принять приспособленную к предполагаемому методу прогнозирования форму, стать более удобной для использования в процессе прогнозирования.

Вопрос оценки исходной информации является одним из основных в прогнозном исследовании. Исходная информация жестко связана, во-первых, с методами прогнозирования, во-вторых, с постановкой задачи прогнозирования, в-третьих, с получаемым результатом. Поэтому в целях выбора адекватного метода прогнозирования, позволяющего наиболее полно учесть специфику исходной информации, необходимо предварительно оценить ее характеристики. Например, при прогнозировании на основе временных рядов необходимо оценить длину ряда, наличие различного рода нарушений ряда, его однородность, причинность, характеристики распределения.

Выбор или создание модели объекта прогнозирования осуществляется на основе предварительного изучения объекта, выделение его существенных характеристик или признаков, теоретический и экспериментальный анализ модели, сопоставление результатов моделирования с фактическими данными об объекте или процессе, корректировка и уточнение модели.

Процедура получения прогнозного результата основывается на применении соответствующего метода прогнозиро-