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
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
"і |
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 |
|
|
||
-о |
|
|
|
|
ЭШ. Ѵ |
|
|
|
|
;j |
|
0,090/ |
|
|
е |
0,036^/ |
|
|
|
caj |
|
|
||
|
0,006 |
|
|
|
800 |
1200 |
1600 |
2000 |
2Ш |
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