Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 165
Скачиваний: 0
ния контуров в сетях типа D (с детерминированными оценками параметров), либо блок эквивалентного пре образования контуров в сетях типа S (с вероятностными оценками). Методы преобразования контуров и петель рассмотрены в [5.5, 5.11, 5.16], а также в § 5.3. Резуль татом реализации модели на данном этапе является альтернативная сеть без контуров и петель.
Этап 4. Построение дерева исходов и расчет характе ристик его ветвей. Назначение данного этапа состоит в определении пар смежных а-вершин (а*, а 3 ) , обходе по модифицированному правилу лабиринта Тарри сетевых
фрагментов Gij(Y{j, |
11ц) |
(или типа G}j с элементарными |
||||||||||||
соединительными |
путями |
[5.14]) |
и |
расчете |
характери |
|||||||||
стик |
(время, |
стоимость |
и др.) |
указанных |
фрагментов. |
|||||||||
В результате |
определяется |
набор ветвей {Vij}, |
эквива |
|||||||||||
лентных |
фрагментам |
{ G i 3 |
} . На |
данном |
этапе |
работает |
||||||||
один из следующих блоков1 : а) преобразования |
вполне |
|||||||||||||
разделимой |
сети |
с разъединительными |
путями; |
б) пре |
||||||||||
образования |
не вполне разделимой |
сети с |
разъедини |
|||||||||||
тельными |
путями; |
|
в) |
преобразования |
вполне |
раздели |
||||||||
мой |
сети |
с соединительными |
путями |
всевозможных ви |
||||||||||
дов; |
г) преобразования |
|
не |
вполне |
разделимой |
сети с |
||||||||
соединительными |
путями |
|
(при этом |
не допускается на |
||||||||||
личие элементарных |
соединительных |
путей |
[5.14]). |
Результатом исследования модели на этом этапе является либо ветвящееся дерево исходов D(A, V) —при использовании блоков (а) или (б), либо дерево исходов в виде графа, включающего кратные дуги [5.2] и циклы (если рассматривать граф как неориентированный),— при использовании блоков (в) или (г). В случае образо вания ветвящегося графа D(A, V) дальнейшие вычисле ния и преобразования выполняются на этапе 6; в про тивном случае осуществляется переход к следующему этапу.
Этап 5. Построение ветвящегося дерева исходов D(A,V). Здесь преобразуются соединительные пути в
разъединительные, а также исключаются |
альтернатив |
ные по входу внутренние вершины а^В\А'. |
При этом |
1 Каждый блок имеет две модификации—D и S, соответствую щие вариантам расчета детерминированных и вероятностных пара метров сети.
производится новый расчет характеристик преобразо ванных ветвей. Используемый на данном этапе блок по строения графа D(A, V) имеет две модификации: D и 5.
Этап 6. Расчет характеристик финальных исходов альтернативной сети. Соответствующий данному этапу блок алгоритма выполняет для всех разъединительных путей на дереве исходов D(A, V), ведущих из начальной вершины а0 в одну из конечных вершин а'^А', расчеты по следующим основным формулам:
|
Xi= |
2 |
x(vtj); |
|
(5.4.1) |
|
Yt= |
Л |
y{vij), |
|
<5.4.2) |
где x(vij) — аддитивная оценка дуги Vif, y(V{j) |
— мульти |
||||
пликативная |
оценка дуги Vif, [Лг—путь на графе D(A, V), |
||||
соединяющий |
(%о с а / є Л ' . Рассматриваемый |
блок |
имеет |
||
модификации |
D и S, соответственно для расчета |
детер |
минированных и вероятностных характеристик. Если исследуемая модель относится к типу Б смешанных се тей, осуществляется переход на следующий этап. В слу чае анализа однородных сетей (типов А и В) управление передается на этап 11.
Этап 7. Оценка количества совокупных вариантов смешанной альтернативной сети (см. § 5.3). Здесь про веряется условие удовлетворения ограничений на объем графа-леса E(Z, W), которое может быть записано в сле дующем виде:
/?-|V|cp<Qmax , |
(5.4.3) |
где R— количество совокупных вариантов; |
| V | c p — сред |
нее количество дуг, входящих в подграфы {^W}; Q m a x — ограничение на объем графа Е. При выполнении нера венства (5.4.3) осуществляется переход на следующий
этап; в противном случае — на этап |
10. |
|
|
|
|||
Этап 8. |
Выделение |
совокупных, |
вариантов. |
На дан |
|||
ном этапе строится на основании графа D(A,V) |
сме |
||||||
шанной модели граф E(Z, W), включающий R |
компо |
||||||
нент связности {D<r>(A<r\ V^)}. |
|
|
|
|
|
||
Этап 9. |
Выбор оптимального |
совокупного |
варианта. |
||||
Конкретное |
содержание соответствующего |
блока |
вычи |
||||
слений определяется |
характером |
функции |
качества Fj |
||||
/-го полного варианта |
программы |
и используемым |
мето- |
дом сравнения совокупных вариантов (§ 5.5). Далее уп равление передается на этап 11.
Этап 10. Выбор оптимального совокупного варианта путем имитации на графе D{A,V) вариантных направ лений осуществления программы. Соответствующий дан ному этапу блок представляет собой моделирующий алгоритм розыгрыша вероятностных путей на дереве ис
ходов |
D(A,V) |
в точках альтернативных ветвлений и |
||||
оценки |
достигнутых финальных исходов. |
При |
этом в |
|||
графе |
D(A, |
V) последовательно |
отсекаются |
«неопти |
||
мальные» направления, |
исходящие |
из вершин |
детерми |
|||
нированных |
ветвлений а є А . Результатом |
исследования |
||||
модели |
на данном этапе |
является |
граф £ХГ*), соответст |
|||
вующий оптимальному совокупному варианту. _ |
||||||
Этап 11. |
Определение |
оптимального полного |
вариан |
та в однородном дереве исходов. Методы оценки и выбо
ра |
оптимального полного |
варианта описываются ниже |
(§ |
5.5). |
|
|
Этап 12. Внемашинный |
анализ полученных результа |
тов (разукрупнение оптимального пути на дереве исхо
дов |
и получение |
соответствующей |
детерминированной |
||
сети; |
постановка |
оптимальных |
задач |
на сети и т. п.). |
|
Учитывая, что |
алгоритмы |
обработки |
стохастических |
||
сетей |
весьма подробно описаны |
в |
литературе [5.7, |
||
5.12—5.14, 5.24], |
остановимся |
в настоящем параграфе |
на алгоритме исследования смешанных сетей (группа Б ) . Как следует из рассмотренной схемы, выбор блоков рас
чета |
и преобразования альтернативных сетей на этапах |
1—6 |
не зависит от принадлежности модели к типу А, Б |
и В. В связи с этим рассмотрим один из основных участ |
ков полного алгоритма обработки смешанной сети—ал
горитм |
преобразования |
смешанного дерева |
исходов |
[5.40], |
реализуемый на |
этапе 8 приведенной |
вычисли |
тельной схемы. При построении алгоритма учитываются рассмотренные выше свойства альтернативных сетевых моделей, характеристика совокупных вариантов и прин
ципы их выделения |
в графе D(A, V) |
(см. § 5.3). Исход |
||||||||
ная |
информация о |
ветвящемся дереве исходов |
D(A, |
V), |
||||||
включающая |
коды |
начальной |
а, и |
конечной щ |
вершин |
|||||
дуги |
Uij, |
оценки |
продолжительности |
(времени) |
tij = |
|||||
= t(<n,a}), |
стоимости |
с«,- = с(а«, ctj) |
и |
вероятности (в |
||||||
данном і-м пучке альтернатив) |
/>^ = />(сц, а3-) реализации |
|||||||||
элементарной |
операции |
(і,/), |
а также |
признак |
типа |
А (а,) начального события |
а, дуги v{j |
и признак к (аи |
а,) |
|||||||||||||
дуги |
V{j (для дуги |
vn |
перечисленные |
параметры |
|
обозна |
||||||||||
чены |
соответственно |
in, |
j n |
, tn, |
сп, An, hn), |
заносится |
в |
|||||||||
массив Мі в виде матрицы порядка |
(NX7), |
где N — об |
||||||||||||||
щее |
количество |
ветвей |
дерева |
исходов |
D(A, |
V), |
т. е. |
|||||||||
N—\V\, |
а число столбцов матрицы определяется коли |
|||||||||||||||
чеством данных |
о |
каждой |
ветви vn, |
n=\,N. |
Признак |
|||||||||||
An типа начального события а* дуги |
vn |
— [а^щ) |
|
прини |
||||||||||||
мает |
следующие |
значения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1, |
если |
(ХІ^А; |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
О, если |
а і Є Л |
• |
|
|
|
|
|
|||
Значение |
служебного |
признака к п перед началом |
|
ра- |
||||||||||||
боты |
алгоритма |
полагается |
равным |
0 для всех |
|
n=l,N. |
||||||||||
Алгоритм |
предусматривает |
выявление структуры |
графа |
|||||||||||||
леса |
E(Z, |
W), включающего стохастические деревья |
ис |
|||||||||||||
ходов D^(A<?\ |
V<r>), r=l,R; |
расчет |
характеристик |
дуг |
||||||||||||
w^W |
леса Е; определение характеристик |
всевозможных |
||||||||||||||
финальных |
исходов |
{a*}, ai^Z' |
(Z' — множество |
конеч |
||||||||||||
ных |
вершин |
графа |
Е); |
группировку |
финальных |
|
исходов |
в соответствии с принадлежностью отдельным совокуп ным вариантам. Результаты расчетов заносятся в мас
сивы Мг и М3 . Массив М 2 |
представляет |
собой |
матрицу |
||||||
порядка |
( М х б ) , A f = | W | , |
каждая т-я строка |
которой |
||||||
включает следующие данные о дуге wm |
графа |
Е: |
коды |
||||||
начала |
i m и конца \ т |
дуги, |
продолжительность |
tm, |
стои |
||||
мость Cm и вероятность рт |
реализации |
в |
данном |
пучке |
|||||
альтернатив, |
а также |
код гт совокупного |
варианта, |
со |
|||||
держащего дугу wm. |
Массив М 3 характеризует |
финаль |
|||||||
ные исходы графа E(Z, W) |
и представляет |
собой матри |
|||||||
цу ( L * X 6 ) , |
( L * = | Z ' | — к о л и ч е с т в о исходов графа |
Е), |
каждая 1-я строка которой включает коды // финального исхода и Гі совокупного варианта, к которому относится данный исход, продолжительность Ті, стоимость Сі и ве роятность реализации Pi соответствующего полного ва рианта, а также признак q>i рассмотренного исхода. В массив М 3 ' заносится также промежуточная информа
ция о финальных исходах графа |
D ( A , |
V) в виде |
матри |
|
цы размером ( L X 6 ) , где L= |
А'\. |
При описании |
блок- |
|
схемы алгоритма используются |
также |
следующие |
услов |
|
ные обозначения: |
|
|
|
|
Ао={УпДп = 0}—множество |
нерассмотренных |
(с при- |
знаком |
Л = 0) алгоритмом дуг графа D (Л,У);Лі = {и„Д п = |
|||
= 1}—множество дуг |
графа D(A,V) |
(с |
признаком |
|
Я = 1 ) ; |
Ф 0 = {а//а/еА'; |
гр; = 0}—множество |
нерассмот |
|
ренных |
(с признаком ф = 0) конечных вершин а ' є Л ' гра |
фа D(A, V).
Блок-схема алгоритма анализа дерева исходов, моде лирующего смешанную детерминированно-стохастиче- скую программу создания сложного комплекса, содер
жит ряд укрупненных этапов исследования |
альтернатив |
|
ных сетей группы Б. |
|
|
Этап 1 включает блоки Ї—20, реализующие процеду |
||
ру выявления структуры графа E(Z,W) |
и |
расчета ха |
рактеристик эквивалентных дуг для всех |
стохастических |
|
деревьев исходов {DM}. |
|
|
Этап 2 содержит блоки 21—27, определяющие поря док расчета характеристик всевозможных финальных ис ходов, соответствующих полным вариантам осуществле
ния программы |
(полные варианты являются |
управляе |
||
мыми в |
случае 1 ^ 1 = 1 , |
неуправляемыми — когда |
||
| V M | > 1 . |
|
|
|
|
Этапы |
3 к 4 |
представлены |
комплексными |
блоками |
28 и 29, содержание которых определяется используемы ми методами выбора оптимального варианта (см. § 5.5) и исследования стохастических сетей (§ 5.3, 5.5). Указан ные этапы соответствуют следующим этапам ранее опи санной схемы расчета альтернативных сетей: 1->8; 2-йЗ;
|
4—^11 и 12. |
|
|
|
|
|
|
||
Проведем |
описание |
отдельных |
блоков. |
|
|
||||
Блок |
1. Считывание массива |
Mj . Формирование мас |
|||||||
сива М 3 |
размерностью |
(LX6 ) на основании данных мас |
|||||||
сива |
М.\: jr. = jir, если |
іпФІТГЛЛя |
всех |
n = l , i V ; |
гг: = 0; |
||||
Т; : = 0; |
С; : = 0; |
Р;: = 0; |
ф;: = 0; |
/ = 1 , L . |
Присваивание: |
||||
l*: = L ; |
r: = 0; |
/п: = 0 |
(/* — номер |
заполняемой |
строки |
||||
М3 ; |
г — код рассматриваемого |
совокупного |
варианта; |
||||||
m — номер формируемой строки массива М 2 ) . |
|
|
|||||||
Блок |
2. Стирание признака |
X в |
массиве |
M i :АП : = 0, |
|||||
n=\,N. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок 3. Выбор в массиве Мз одной из непомеченных конечных вершин а г ' Є ф : а ; ' : =/г, если <рг = 0. Пометка выбранного исхода: щг. = 1. Присваивание: г: — г+\ \ Гі': = = г. Запоминание конечной вершины выявленной экви
валентной дуги wm : ag :=ar; |
s:=0. |
17* |
259 |