Решения, зависящие от области их использования

Методы выбора альтернатив мало зависят от области использования ре­зультатов решения. Вместе с тем методология решения оптимизационных задач формировалась и развивалась применительно к области использова­ния этих решений.

К таким областям относятся: оптимальное проектирование; оптимальное управление производственными процессами; оптимальное планирование.

На выбор решения влияют варьируемые параметры и неуправляемые факторы.

Варьируемые параметры можно разделить на три основные категории: 1) проектно-конструктивные параметры; применительно к проекти­рованию отдельных производств — это, как правило, размеры аппаратов, их элементов, трубопроводов и т.п.; при проектировании предприятий — это емкость складов, параметры, определяющие мощность вспомогатель­ных производств, и многие другие параметры инфраструктуры промыш­ленной системы;

1)режимные параметры (параметры внутреннего состояния), напри­мер, температура, давление, концентрация компонентов и т.п.;

2)внешние (входные и выходные) параметры системы в промышлен­ном производстве, такие, как объем выпуска продукции и используемые ресурсы.

Неуправляемыми факторами будем именовать те, изменение которых в процессе функционирования системы не относится к числу управляемых воздействий.

Применительно к задачам планирования и управления производствен­ными системами выделим две основные категории неуправляемых факторов:

1) краткосрочные внешние и внутренние возмущения, в том числе изменение погодных условий, колебание качества исходного сырья, колеба­ние параметров энергоснабжения и т.д.;

2)  изменение экономических условий (конъюнктуры), в том числе рост
или снижение дефицитности ресурсов, потребности в продукции и др.

Особенности выбора решений, с учетом варьируемых параметров и неуправляемых факторов, состоят в следующем:

При оптимальном проектировании экономические условия и плановые показатели бывают заданы, а возмущения не учитываются; для неуправля­емых факторов принимаются вероятные или номинальные значения. Выбо­ру подлежат оптимальные значения проектно-конструктивных и режим­ных параметров.

При оптимальном управлении процессами производство уже реализовано, т.е. конструктивные параметры известны и не изменяются, экономические условия заданы. Выбору подлежат режимные параметры, которые в условиях реальных возмущений обеспечивали бы экстремум целевой функции.

При оптимальном планировании известны конструктивные параметры; показатели производства принимаются исходя из условий их поддержания системой управления на оптимальном уровне при вероятных значениях неуправляемых параметров (текущее планирование на год) или при их фактических значениях (оперативное планирование). Выбору подлежат пла­новые задания, которые обеспечивают экстремум целевой функции в из­менившихся экономических условиях.

Чтобы использовать математические (формализованные) методы выбора решений, необходимо располагать полной и достаточно определенной информацией. Какое содержание вкладывается в эти понятия?

Полной информацией, используемой для выбора альтернативных ва­риантов, будем считать такую, которая позволяет определить численное значение целевой функции для каждой из сравниваемых альтернатив в ус­ловиях заданных ограничений.

Определенной будем именовать информацию об однозначно предска­зуемых значениях параметров и условиях. Такую информацию мы имеем лишь при строго формализованной целевой функции и при описании свойств объекта исследования детерминированными либо статистически­ми моделями.

По полноте и определенности исходной информации можно выделить три методологических подхода, позволяющих выбрать решение однознач­но, с определенной степенью вероятности и в условиях неопределенности.

Первый подход. Строгий выбор решения, однозначно определяюще­го результат, может быть получен формализованными методами иссле­дования операций при наличии полной и определенной исходной ин­формации.

Второй подход. Выбор решения, определяющего результат с опреде­ленной вероятностью и оценивающего степень риска, может быть получен формализованными методами с использованием теории вероятностей, если система описывается стохастическими моделями, а объем информации достаточно полный.

Третий подход. Решение принимается в условиях неопределенности, когда отсутствует необходимая информация, либо потому, что не было проведено должное исследование системы, тенденций ее развития и вне­шних условий, либо потому, что система находится под воздействием не­стационарных случайных факторов.

Анализ связи между отдель­ными подпроблемами следует проводить по двум направлениям:

во-первых, рассмотреть связи подпроблем, обусловленные общнос­тью решений по самой их сущности;

во-вторых, учесть связи подпроблем, обусловленные общностью ре­сурсов, выделенных на решение проблемы в целом.

Учитывая связи подпроблем, обусловленные общностью ресурсов, выде­ленных на решение проблемы в целом, можно идти по двум направлениям:

1 организационные мероприятия, которые не требуют ресур­сов, кроме затрат труда на разработку самих решений;

2 организационно-технические мероприятия, для реализации кото­рых потребуются лимитированные ресурсы, в том числе финансовые, тру­довые, оборудование, приборы и т.д.; именно эти мероприятия, как вари­анты решения соответствующих подпроблем, оказываются взаимосвязан­ными по ограничениям ресурсов, выделенных на решение проблемы.

Таким образом, проект решения проблемы в целом складывается из тех вариантов решений отдельных (независимых) подпроблем или групп взаимо­связанных подпроблем, совокупность которых обеспечивает наибольшую сте­пень достижения целей в пределах ресурсов, выделенных на решение проблемы.