- •Лекция №1 Введение в системный анализ
- •Основные понятия теории систем
- •Лекция №2 Модели систем
- •Структурный анализ систем
- •Элементы теории графов
- •Алгебраическое представление графа
- •Лекция №3 Ранжирование элементов систем
- •Лекция №4 Элементы теории сетей
- •Сетевое планирование
- •Лекция №5 Функциональные модели
- •Организации
- •Лекция №6 Тезаурус
- •Управление
- •Программное управление
- •Адаптивное управление
- •Лекция №7 Рефлексивное управление
- •Развитие
- •1. Линейные связи
- •2. Ограничивающие связи
- •3. Запаздывающие связи
- •4. Селектирующие связи
- •Лекция №8 Информационное описание
- •Лекция №9 Исследование операций
- •Элементы теории игр
- •Игры двух лиц с нулевой суммой
- •Лекция №10 Смешанные стратегии
- •Методы определения оптимальных стратегий
- •Итерационный метод решения игр
- •Лекция №11 Игры двух лиц с ненулевой суммой
- •Игры nлиц
- •Игровое моделирование
- •Лекция №12 Теория полезности История вопроса
- •Предпочтение и полезность
- •Лекция №13 Теория ожидаемой полезности
- •Аксиомы для линейной функции полезности
- •Субъективная вероятность
- •Лекция №14 Теория принятия решений
- •Аксиомы теории принятия решений
- •Прогнозирование
- •Лекция №15 Автоматизированные системы управления процессами
- •Лекция №16 Системы искусственного интеллекта
- •Экспертные системы
- •Приложение 1 Элементы булевой алгебры
- •Приложение 2 Общие сведения об операторах
- •Содержание
Сетевое планирование
Одним из практических применений теории сетей в экономике является сетевое планирование.
На практике сетевые методы планирования наиболее часто применяются для разработки технологической последовательности производственных операций, проводимых при создании сложных систем. Основу сетевого планирования составляет сетевой график- модель, отражающая всю последовательность и взаимосвязь работ, которые необходимо выполнить для достижения конечной цели.
Основные элементы сетевого графика - работыисобытия. Событие отображает факт завершения одной или нескольких работ и является необходимым условием для перехода к последующей работе. Под работами понимаются как отдельные этапы технологического процесса, связанные с затратами времени, труда и материальных ресурсов, так и "фиктивные" работы, вводимые для удобства и отражающие лишь логическую связь и зависимость какой-либо из работ от результатов другой.
Сетевой график представляется в виде двухполюсной сети из двухобъектных наборов. Вершины изображают события, ребра - работы, а полюсы - события, соответствующие началу работ и достижению цели.
Большое значение при построении сетевого графика имеет правильный выбор уровня его детализации, определяемого характером операций технологического процесса. Целесообразно, чтобы каждая работа, отражаемая на сетевом графике, соответствовала технологически однородным операциям, выполнялась одним составом исполнителей и требовала времени, примерно равного периоду обновления информации.
Расчет сетевого графика заключается в определении следующих его параметров: продолжительности критического пути и работ, лежащих на нем; наиболее ранних из возможных и наиболее поздних из допустимых сроков начала и окончания работ; всех видов резервов времени для работ, не лежащих на критическом пути.
Каждый путь в сети, соединяющий ее полюсы, представляет взаимосвязанную цепочку работ, так что необходимым условием выполнения любой из них (кроме первой) является завершение предыдущей. Определим длину пути как продолжительность работ, его составляющих. Тогда критический путь– этопуть наибольшей длины, соединяющий полюсы сети. Другими словами,критический путь– это такаяцепочка работ, соединяющая события, соответствующие началу и завершению проекта, которая для своего выполнения требует наибольшего времени.
Основным моментом при разработке и анализе сетевых графиков является определение и анализ работ, лежащих на критическом пути.
Последовательность работ, лежащих на критическом пути, определяет наибольшую продолжительность выполнения рассматриваемого процесса, т.е. всякое изменение длины критического пути непосредственно приводит к изменению сроков выполнения всех работ из-за отсутствия резерва времени.
При анализе параметров сетевой модели решается задача улучшения технологического процесса, которая сводится к поиску путей уменьшения длины критического пути.
Календарное планирование осуществляется через определение ранних и поздних сроков начала и завершения каждой работы. Для каждой работы ранние сроки начала и окончанияопределяются переходом от более ранних событий к более поздним, т.е. на графе слева направо. Сроки начала и окончания работ определяются одновременно.
Ранние сроки начала работ, выходящих из начального события, всегда равны нулю. Следовательно, ранние сроки окончания этих работ равны их продолжительности. В общем случае ранний срок окончания работы равен раннему сроку ее начала плюс продолжительность самой работы.
Если данной работе предшествует только одна работа, то ранний срок начала равен раннему сроку окончания предшествующей работы. Если данной работе предшествует несколько работ, то ранний срок начала равен раннему сроку окончания самой длительной из предшествующих работ.
Поздние сроки начала и окончания работопределяются от завершающего события к исходному, т.е. на графе справа налево. Позднее начало работ определяется как разность ее позднего окончания и продолжительности самой работы.
Полным резервом времени работы называется время, на которое можно задержать ее начало по сравнению с наиболее ранним возможным временем ее начала или на которое можно увеличить ее продолжительность без изменения общего срока окончания всех работ. Полный резерв времени равен разности времени позднего и раннего начала или позднего и раннего окончания работы.
Частным резервом времени работы называется время, на которое можно задержать ее начало по сравнению с наиболее ранним возможным временем ее начала или на которое можно увеличить ее продолжительность без изменения срока раннего начала последующих работ. Частный резерв определяется разностью времени раннего начала последующей работы и раннего окончания данной.
Для работ критического пути частные и полные резервы времени равны нулю.
Каждая работа, входящая в сетевой график, должна иметь временную оценку. Для часто повторяющихся работ временные оценки могут быть определены однозначно на основании обоснованных нормативных данных. Однозначно определенные оценки продолжительностей работ называются детерминированными. Сетевые графики, в которых все взаимосвязи между работами точно определены и работы имеют детерминированные оценки длительности, называются детерминированными.
Если продолжительности работ не могут быть определены достаточно точно, то используются вероятностные оценки. Сети, содержащие работы с вероятностными оценками продолжительности, называют вероятностнымиилистохастическими.
Обычно ожидаемая продолжительность работыопределяется по формуле
,
где
- минимальное время, необходимое для выполнения работы при самом благоприятном стечении обстоятельств (оптимистическая оценка);
- максимальное время выполнения работы при самом неблагоприятном стечении обстоятельств (пессимистическая оценка);
- наиболее вероятная продолжительность работы при наиболее часто повторяющихся условиях выполнения работы.
Значения ,имогут быть получены, например, на основе экспертных оценок.
Дисперсию отклонения продолжительности работы от ее ожидаемого значения вычисляют по формуле
.
С помощью дисперсии рассчитывается вероятность наступления i-го события сетевого графика в директивный срок, считая функцию распределения нормальной. Вероятность того, что событие наступит в срок, не превышающий директивный, находится по таблице значений нормальной функции распределения вероятностей для значения аргумента
,
где - директивный срок;L- путь наибольшей длины от исходного события к данному;- длина путиL;- дисперсия отклонения продолжительностиj-й работы, входящей в путьL, от ее ожидаемого значения.
На практике считают, что высокому качеству планирования соответствует вероятность, равная 0,5 . Вероятность менее 0,25 свидетельствует о том, программа, скорее всего, не будет выполнена в директивный срок, и план необходимо пересмотреть. Если вероятность равна 0,6 или выше, то это указывает на расточительное расходование ресурсов.
После расчета параметров сетевого графика производят его анализ, корректировку (т.е. приведение в соответствие с заданными сроками и возможностями по ресурсам) и оптимизацию.
Прежде всего сеть корректируют по критерию «время», т.е. срок окончания работ по сетевому графику приводят в соответствие с директивным сроком.
Кроме времени большое значение имеет ритмичность или возможные ограничения потребления ресурсов при соблюдении заданных сроков выполнения проекта. Поэтому обычно после оптимизации по критерию «время» его последовательно корректируют (оптимизируют) по отдельным видам ресурсов: материальным, трудовым и финансовым.