Файл: Луцкий С.Я. Оптимальное планирование механизации транспортного строительства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

р а б о т, минимальной продолжительностью работ, максимальной суммарной выработкой или максимальной суммарной прибылью парка машин и т. д.

Наилучший по определенному критерию

вариант

выбирают

среди тех, которые удовлетворяют поставленным

условиям. Чем

больше технологических и организационных

условий

указано

при постановке задачи, тем полнее и правильнее

отражена произ­

водственная обстановка. Однако очень в а ж н о выбрать среди них

главные, определяющие величину

критерия оптимальности, ина­

че возникнут такие сложные задачи, которые, как будет

показано

ниже, не поддаются

анализу.

 

 

 

Условия задач,

поставленных

на различных стадиях

и

уров­

нях планирования,

д о л ж н ы быть

т а к ж е взаимосвязаны,

как и

различные разновидности критериев оптимальности. С помощью условий (можно учесть задания плановых органов и активно вли­ ять на использование машинных парков. Так, при оптимизации составов машинных парков главного управления на стадии сред­ несрочного планирования условиями являются необходимость вы­

полнения плановых объемов механизированных работ

при пол­

ном использовании

наличных

ресурсов, а

т а к ж е возможности

машиностроительных

отраслей

по объемам

поставок

техники в

течение пятилетия, по освоению новых моделей машин и др. Ре ­ зультаты решения задач среднесрочного планирования входят в

задачи текущего планирования

работы машинных парков трес­

тов у ж е

как условия — ограничения по

поставкам машин для

к а ж д о г о

треста.

 

 

 

 

Таким образам, условия з а д а ч развития машинных

парков

позволяют определить область

возможных

(допустимых)

реше­

ний, установить системность в

расчетах на разных уровнях и

с т а д и я х

планирования, а т а к ж е

увязать

в

единую систему

опти­

мального планирования отдельные задачи механизации, возника­ ющие на одном уровне, например, оптимизацию технической эксплуатации машин и производства механизированных работ в

управлениях

механизации, оптимизацию размещения

ремонтных

предприятий

и составов машинных парков главных

управлений.

 

2. М О Д Е Л И И МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОГО

 

 

ПЛАНИРОВАНИЯ

 

Методы оптимального планирования позволяют целенаправ ­ ленно выбирать наилучший вариант без сопоставления всего мно­

жества возможных решений поставленных задач . Выбор

того

или иного метода зависит от вида

математической

модели задачи

и требуемой точности решения.

 

 

 

 

Построение

математической

модели •— в а ж н ы й

и

сложный

этап

решения

задачи . Она содержит цель планирования

и

усло­

вия

ее достижения, записанные в

виде формул, уравнений

и не-

11


равенств. М о д е л ь д о л ж н а объединять необходимое

и достаточное

количество формально

описанных факторов и условий, чтобы

от­

р а ж а т ь

физическую

и

экономическую сущность

явлений.

Чем

больше

учтено таких

условий, тем полнее модель

о т р а ж а е т

осо­

бенности рассматриваемого процесса, тем, ближе она к реальнос ­

ти и тем точнее решение. Вместе с тем при учете

всех

факторов

в реальных з а д а ч а х возникают такие громоздкие

и сложные мо­

дели, что формализовать их и решить существующими

методами

почти невозможно. Поэтому при составлении математической мо­ дели необходимо стремиться к всемерному ее упрощению с вы­ делением главных, р е ш а ю щ и х факторов.

Математические модели задач первой и второй групп д о л ж н ы дать представление о закономерностях изменения всех факторов механизации в базовом периоде н в перспективе, и о способах влияния на эти закономерности с целью повышения эффектив ­ ности механизации и для предотвращения нежелательных путей ее развития . Закономерности изменения отдельных технико-эко­ номических показателей и характеристик могут быть установле­ ны статистическим анализом информационных материалов, от­ четных и учетных данных. Анализ проводят в три этапа:

1)

сбор,

систематизация

и

обработка статистических

данных;

2)

установление особенностей

эмпирических распределений и

расчеты

их параметров; 3)

подбор

теоретических

закономернос­

тей, которые согласовываются

с

эмпирическими

с

з а д а н н ы м

уровнем

достоверности.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а к а я

последовательность

статистической

обработки

позволя­

ет перейти в расчетах от

информационных

массивов

исходных

данных базового периода к небольшому числу параметров теоре­ тических закономерностей и таким образом моделировать изме­ нения, которые происходят с интересующими нас характеристи ­ ками .

В разных плановых з а д а ч а х анализируются изменения и рас­

пределения различных показателей и характеристик

развития, а

т а к ж е производственной

и технической

эксплуатации

машинных

парков: возраст машин

в машино-часах

работы с начала эксплу­

атации и после последнего ремонта; затраты машиноресурсов в течение года, межремонтные периоды и циклы; удельный вес спи­ сания машин и др . Д а н н ы е о распределении этих характеристик в базовом периоде выбирают по отдельным машинам, если зада ­

чи поставлены на уровне

машинных парков управлений

меха­

низации и механизированных колонн, и по типоразмерным

груп­

пам машш-і при решении

з а д а ч на уровне главных управлений и

трестов.

 

 

Достоверность статистического анализа растет с увеличением объема выборки. Д л я наших расчетов его можно рекомендовать равным 50—60 значениям. Чтобы увеличить объем выборки, ста­ тистические данные можно выбирать за несколько лет, проверяя, однако, наличие тренда — устойчивой тенденции убывать или

12


воз растать с течением времени. Результатом

влияния

тенденции

в экономических временных

р я д а х является

автокорреляция —

взаимосвязь членов

одного и того ж е ряда . Наличие

автокорре­

ляции проверяется

расчетом

ее первого

коэффициента.

Чтобы

автокорреляция не и с к а ж а л а

результатов

статистического

ана­

лиза временных рядов, в число анализируемых факторов вводят фактор времени.

Д л я удобства обработки выбранных данных о какой-либо ха­ рактеристике проводят систематизацию, которая заключается в составлении вариационных рядов, разделении их на интервалы и

определении абсолютных и

относительных частот попадания зна­

чений характеристики в к

а ж д ы й интервал. Д л я установления

закономерностей вариационные ряды целесообразно делить на 6—10 одинаковых интервалов. Например, при установлении зако ­ номерности распределения характеристики t— числа маишно-ч работы в году экскаваторов с ковшами емкостью 0,5—0,65 лі3 треста «Центростроймеханизация» выбранные отчетные данные были записаны в виде вариационного ряда, с о д е р ж а щ е г о N==167

значений. В табл . 1 приведены

интервалы изменения величин t и

абсолютные частоты щ попадания величин t в к а ж д ы й интервал.

П о данным этой таблицы

находят основные характеристики

эмпирического распределения: среднее арифметическое t и стан­ дартное отклонение sf.

Ï =

С

 

18

2600 =

2643

маишно-ч;

—к + а =

400 +

 

N

 

167

 

 

 

 

St

-

(F -

а) г = ] /

160 000 -

(2643 -

2600)2 =

 

 

 

= 597

маишно-ч,

 

 

N — объем

выборки;

 

 

 

 

а и к—-специально

подобранные

для

удобства расчетов

 

числа.

 

 

 

 

 

Эмпирическое распределение характеристики / целесообразно

представить в виде гистограммы

распределения

относительных

частот ее попадания в к а ж д ы й интервал

(рис. 1). Вид гистограмм

позволяет

обнаружить

свойства

эмпирических распределений и

подобрать кривую теоретического распределения. Представлен­ ная на рис. 1 гистограмма симметрична, что позволяет предполо­ жить близость эмпирического распределения к кривой закона нормального распределения, параметры которого — математиче­

ское ожидание

M (і) и среднее

квадратическое отклонение а—

оцениваются

соответственно

величинами t и s эмпирического

распределения.

 

Степень соответствия теоретического распределения эмпири­ ческим данным проверяется сравнением относительных частот

13


 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1

 

 

 

Середина

 

t.—а

 

 

 

 

 

 

 

Интерпалы,

 

 

t,-a:

1

 

 

 

 

 

 

 

интерпала.

к

 

 

 

 

 

 

 

маишно-ч

 

'/

п=2600

 

к

 

1

*

)

 

 

 

 

л—100

 

1

1

800—1200

1

 

1000

— 1600

- 4

 

- 4

 

 

16

 

1200—1600

6

 

1400

- 1 2 0 0

- 3

 

- 1 8

 

 

54

 

 

1600—2000

15

 

1800

- 8 0 0

- 2

 

- 3 0

 

 

60

 

2000—2400

33

 

2200

- 4 0 0

— 1

 

- 3 3

 

 

33

 

 

2400—2800

51

 

2600

0

0

 

0

 

0

 

 

2800—3200

30

 

3000

400

1

 

30

 

30

 

 

3200-3600

21

 

3400

800

2

 

42

 

84

 

 

3600—4000

9

 

3800

1200

3

 

27

 

81

 

 

4000-4400

1

 

4200

1600

4

 

4

 

16

 

И т о г о

N = 167

 

Сх

=

18

С2

=

374

с ординатами теоретической кривой,

а т а к ж е

специальными

кри­

териями согласия (см. пример

на стр. 113). В данном

примере

применение

критерия

 

согласия

%2 [6] позволило

установить,

что

гипотеза о нормальном

распределении не противоречит

статисти­

ческим данным . Если ж е проверка не устанавливает

соответствия

м е ж д у выдвинутой гипотезой и статистическим

материалом,

то

гипотеза отвергается, необходимо предположить иную теоретиче­ скую закономерность и вновь произвести проверку. Проведенный статистический анализ позволяет в дальнейших расчетах с при­

менением характеристики t пользоваться

только двумя парамет ­

рами нормального распределения — M(t)

и оі.

З а к о н нормального распределения характеристики эксплуата ­ ции машин имеет место в том случае, когда на ее изменение вли-

1

orna.

 

 

 

 

to

 

 

 

 

а-

 

 

 

 

о;

 

 

0,198

/

ta

 

 

 

 

 

 

ЭШ. Ѵ

 

 

 

 

;j

 

0,090/

 

 

е

0,036^/

 

 

caj

 

 

 

0,006

 

 

 

800

1200

1600

2000

0,305

\о,т

\ 0,05U

0,006

^1 *"" 11

2800 3Z00 ШО 40ОО ЬЧОО

і^ашино-ч

Рис. 1. Гистограмма и кривая нормального распределения величины t парка

экскаваторов треста «Центростропмехапизация»

14


FW

«J«2«f

ßlßzßs

R,

машино-ч

Рис. 2. Кривые распределения межремонтных циклов машин

яет множество факторов, среди которых трудно выделить реша­ ющий. Такой случай часто встречается при анализе характерис­ тик производственной и технической эксплуатации машин, особенно в крупных машинных парках специализированных трес­ тов и главков.

Асимметрия эмпирического распределения будет указывать на определяющее влияние какого-либо одного фактора . Так, распределение межремонтных циклов машин зависит от ус­ ловий эксплуатации и порядка планирования и проведения ре­ монтов.

Экскаваторы с ковшом емкостью 0,15 м3 треста «Мосэлектротягстрой» по производственным условиям направлялись в ремонт

в

основном позже

планового межремонтного цикла, что приве-

чо

к отрицательной

асимметрии эмпирического распределения

межремонтных циклов, которое согласуется с теоретической кри­

вой логарифмически

нормального распределения

(кривая А,

рис. 2) . Периодическое

обследование технического

состояния

экскаваторов с ковшом

емкостью 0,5—0,65 м2, которые сдаются

в аренду Ц е н т р а л ь н ы м управлением механизации, привело к то­ му, что машины отправлялись в ремонт, как правило, не позже срока окончания планового межремонтного цикла. Поэтому эм­ пирическое распределение межремонтных циклов имеет положи­ тельную асимметрию и согласуется с теоретической кривой П и р ­ сона типа I (кривая В на рис. 2) . При планировании капиталь ­ ных ремонтов экскаваторов с ковшами 0,3—0,35 м3 не было факторов, определяющих специфику эмпирического распределе­ ния, оно имеет симметричный вид и хорошо согласуется с нор­ мальной закономерностью (кривые Б на рис. 2).

Статистический анализ позволяет установить и степень рас­ средоточенное™ эмпирических данных относительно среднего значения. Чем больше рассредоточенность, тем больше стандарт­ ное отклонение и тем больше интервал [а, ß] вероятных значений, которые может принимать исследуемая характеристика (кривые Б\, Б2, £ з ) . От рассредоточенное™ и объема выборки зависит ве-

15