- •Исследование операций
- •Учебный план
- •Тематические планы лекций Лекция № 1. Исследование операций как методологическая основа теории принятия управленческих решений. Основные термины, определения, формализация
- •Лекция № 2.Моделирование целевых установок развития сложных системах
- •Лекция № 3. Примеры моделей операций
- •Лекция № 4. Элементы выпуклого анализа
- •Лекция № 5. Основы выпуклого программирования. Теория Куна-Таккера
- •Лекция № 6. Линейное программирование
- •Лекция № 7. Игровые методы обоснования решений
- •Лекция № 8. Моделирование операций на основе марковских случайных процессов
- •Лекция № 9. Элементы теории массового обслуживания
- •Список источников и литературы
- •2. Дополнительная литература
- •Лекция № 1. Исследование операций как методологическая основа теории принятия управленческих решений. Основные термины, определения, формализация
- •1.1Цели и задачи курса «Исследование операций»
- •1.2Системный подход в решении проблем управления
- •1.2.1Формальное определение системы и примеры систем
- •1.2.2Основные понятия целевого подхода в управлении
- •1.2.3Концептуальная постановка проблемы
- •1.2.4Понятие структуризации проблемы
- •1.2.5Основные понятия объектно-субъектного подхода в управлении
- •1.2.6Формализация системы и фаз процесса принятия решений
- •1.2.6.1Выявление проблемы — анализ ее существования
- •1.2.6.2Постановка проблемы
- •1.2.6.3Поиск решения проблемы
- •1.2.6.4Принятие решения
- •1.2.6.5Исполнение решения
- •1.2.6.6Оценка выполненного решения
- •1.3Формализм теории исследования операций (модель операции)
- •1.4Оценка эффективности стратегии
- •1.4.1Оценка неопределенности стратегии
- •1.4.2Функциональная оптимизация стратегий
- •1.4.3Смешанные стратегии
- •Лекция № 2.Моделирование целевых установок в сложных системах (2 ч.)
- •2.1Классификация целей систем
- •2.2Графы целей и способы их построения
- •2.3Методы свертки показателей эффективности
- •2.3.1.1Экономический способ формирования критериев
- •2.3.1.2Критические состояния объекта
- •2.3.1.3Последовательное достижение частных целей
- •2.3.1.4Логическое объединение критериев
- •2.3.1.5Обобщенное логическое объединение
- •2.3.1.6Случайное и неопределенное объединение
- •2.3.1.7Единицы измерения целей
- •2.3.1.8Полнота системы элементарных действий над критериями
- •2.4Экспертная оценка эффективности
- •2.5Критерии эффективности организационного управления
- •Лекция № 3. Примеры моделей операций (2 ч.)
- •3.1Модель анализа технологических процессов
- •3.2Аппроксимация функций полиномами
- •3.3Модель численного поиска экстремума
- •3.4Модель действий нападения против защиты в военных операциях
- •3.5Модель производства продукции в условиях конкуренции
- •3.6Модель оценки надежности неремонтируемых систем
- •3.6.1Параллельное дублирование системы в целом
- •3.6.2«Холодное резервирование» системы в целом
- •3.6.3Параллельное дублирование агрегатов системы
- •3.6.4«Холодное резервирование» агрегатов
- •3.7Модель для выбора дальности стрельбы в дуэльной ситуации
- •3.8Линейная обработка измерений (фильтрация) координат движущихся объектов
- •3.8.1Случайное блуждание координат движущегося объекта
- •3.8.2Зависимое блуждание координат движущегося объекта
- •3.8.3Ограниченное блуждание координат движущегося объекта
- •Лекция № 4.Элементы выпуклого анализа
- •4.1Вспомним основные понятия высшей алгебры
- •4.2Определение и примеры выпуклых множеств.
- •-Мерный куб с центром в точке и ребром :
- •-Мерный шар радиуса с центром в точке :
- •4.3Проекция точки на множество. Свойства.
- •4.4Теоремы отделимости выпуклых множеств.
- •4.5Крайние точки выпуклых множеств.
- •4.6Альтернативы Фредгольма.
- •4.7Выпуклые функции и их свойства.
- •4.8Связь между выпуклыми функциями и выпуклыми множествами
- •4.9Свойства выпуклых функций.
- •4.9.1Дифференцируемость скалярной выпуклой функции.
- •4.9.2Дифференцируемость по направлению.
- •4.9.3Непрерывность.
- •4.10Выпуклые дифференцируемые функции и их экстремальные свойства
- •4.11Критерии оптимальности
- •Лекция № 5.Основы выпуклого программирования. Теория Куна-Таккера
- •5.1Основная задача выпуклого программирования
- •5.2Формальная постановка задачи выпуклого программирования
- •5.3 Классические способы отыскания решения экстремальных задач
- •5.4Условие регулярности
- •5.5Функция Лагранжа. Условия оптимальности
- •5.6Теорема (Куна-Таккера).
- •5.7Дифференциальные условия Куна-Таккера
- •5.8Общая схема решения задачи выпуклого программирования
- •Лекция № 6.Линейное программирование
- •6.1Примеры моделей операций, приводящих к злп
- •6.1.1Задача о диете
- •6.1.2Общая задача планирования выпуска продукции (распределительная задача)
- •6.1.2.1Общая задача планирования выпуска продукции
- •6.1.2.2Выпуск комплектной продукции
- •6.1.3Транспортная задача
- •6.1.3.1Классическая транспортная задача
- •6.1.3.2Транспортная задача с фиксированными доплатами
- •6.2Различные виды злп и их эквивалентность
- •6.2.1Стандартная задача линейного программирования
- •Лекция № 7. Игровые методы обоснования решений
- •7.1Теория игр как теория обоснования решений в условиях конфликта интересов
- •7.2Конфликт и его формальная модель
- •7.3Формализация принятия решения в условиях конфликта
- •7.4Оптимальность в конфликтной ситуации
Лекция № 1. Исследование операций как методологическая основа теории принятия управленческих решений. Основные термины, определения, формализация
Содержание учебного плана: предмет и назначение курса; понятие и формальное определение системы, сложная система; системный подход исследования сложной системы; система принятия решений; понятие структуризации проблемы; фазы процесса принятия решений и их характеристика, основные понятия исследования операций: оперирующая сторона; исследователь операции; лицо, принимающее решение; модель операции: контролируемые факторы, неконтролируемые факторы, целевая функция операции, стратегия оперирующей стороны, информационная функция, смешанная стратегия, осреднение критерия, оценка эффективности стратегий, принцип гарантированного результата; понятие оптимизма оперирующей стороны (4 ч.).
Уважаемый коллега!
Вы приступили к изучению раздела Вашего обучения, основным предметом которого является обоснование принятия решений по эффективному управлению различными объектами, процессами и явлениями реальной жизни. В наше бурное время быстрое развитие и усложнение межчеловеческих и международных отношений, масштабов проводимых мероприятий и спектра их возможных последствий, внедрение информационных технологий во все области практики — все это приводит к необходимости анализа сложных объектов и целенаправленных процессов1 под углом зрения их структуры, организации и эффективности функционирования. Теперь уже не только от науки требуются рекомендации по оптимальному (рациональному, разумному) управлению такими объектами и процессами, но и необходимы «проводники» этих знаний в реально существующий мир. Сегодня для выработки и реализации эффективного управления требуется грамотный подход — слишком велики потери, связанные с ошибками.
1.1Цели и задачи курса «Исследование операций»
Курс «Исследование операций» обобщает теоретические, экспериментальные, методические работы и современную практику в области теории принятия решений, моделирования и организации систем различного назначения, а также совершенствования их функционирования на основе результатов формализованного анализа. Рынок, условия острой конкурентной борьбы, значительно повышаются значение рационального создания и осуществления различных проектов, при этом возникают проблемы построения сложной системы, обеспечение ее эффективного функционирования на основе анализа и реализации управленческих решений. Теория исследования операций (ИСО) является методологической основной анализа и принятия таких эффективных решений.
Основными задачами курса являются:
ознакомление с основными проблемами принятия решений;
ознакомление с основными понятиями теории исследования операций;
ознакомление с прикладными моделями, описывающими функционирование моделируемых систем в различных областях человеческой деятельности;
ознакомление с формальным аппаратом исследования операций;
выработка практических навыков построения и анализа теоретических моделей и их приложений в условиях рыночной экономики.
Объектами исследования в курсе выступают сложные системы различного класса:
технические системы, в которых управляются технические объекты;
технологические системы, когда объектом управления является совокупность технологического оборудования и реализованного на нем законченного технологического процесса;
системы организационного (административного управления), объектами управления в которой являются коллективы людей (предприятия и организации);
социально-экономические системы, объединяющие экономическую систему (общественное производство), ее социальную инфраструктуру, а также комплекс информационных ресурсов, систему управления общественными процессами.
Основная цель исследования операций — определение научно-обоснованных рекомендаций о путях, средствах и методах повышения действенности и эффективности процессов управления, поэтому изучение дисциплины целесообразно сочетать со знаниями, полученными из цикла экономических, правовых, управленческих и общеобразовательных, а также технических дисциплин.
Основной предмет теории исследования операций — исследование процессов принятия решений в условиях неопределенности.
Основной метод исследования операций — создание и анализ формальными, математическими методами моделей процессов принятия решений.
Учебный план курса рассчитан на 2 семестра, при этом в первом семестре проводится основной курс лекций (34 часа), второй семестр предполагает выполнение студентами курсовых работ. В результате освоения курса студент должен
знать:
методы проведения исследований;
методы анализа исходных данных;
основные понятия, используемые теории исследования операций;
основные модели теоретического исследования систем принятия решений;
методы анализа построенных формализованных моделей;
основные алгоритмические и программные средства реализации процедур решения возникающих математических задач;
уметь:
формулировать задачи в соответствующей области деятельности на языке исследования операций;
разрабатывать методы решения формализованных задач;
осуществлять поиск их решения на основе стандартных ППП.
Курс «Исследование операций» предполагает рассмотрение вопросов, связанных с практическим решением задач и проблем организации и совершенствования систем принятия решений, в том числе создание консультационных систем повышения эффективности управленческого труда с использованием современных методологических концепций и процедур, изложенных в соответствующих разделах дисциплины. При изучении теоретических основ ставится задача освоения понятийного аппарата, терминологии, определений и формулировок, используемых в современной практике управления, а также теоретических моделей и методологии их применения при исследовании систем принятия решений.
Настоящий курс содержит следующие основные разделы:
Исследование операций как методологическая основа теории принятия решений. Основные термины и определения.
Примеры моделей операций.
Элементы выпуклого анализа.
Основы выпуклого программирования. Теория Куна-Таккера.
Линейное программирование.
Элементы теории игр.
Моделирование операций на основе марковских случайных процессов.
Элементы теории массового обслуживания.