Введение к работе
Актуальность проблеми. Ускоренное развитие народного хо-яйства, язпболоо полное удовлетворение потребности населения эейсит, главішм образом, от достижений научно-технического регресса п быстрейшего внедрения их результатов в различные Ьзрп человеческой деятельности.
В числе определяющее направленій в этен плане является эшятие рвшёяиЖПР) в условиях неопределенности, трудности котрих связаны с наличием человеческого фактора и невозможностью эавильно, адекватно оценить создавшуюся ситуацию. Среда задач экого рода - ПР в автоматизированных системах управленім, ха-жтеризукплхся отсутствием хсропо разработанлпх математических ітодов. Данное обстоятельство связано с проблемами формалі-щкя, алгоритмизации, автоматизации процессов ПР в условиях: ;опр-эделеняоста, а тзкге с практической реализацией полученных юретических результатов при решении конкретных задач с учетом іецкфккк решаемой проблемы.
Одной из задач управления является РАСПРЕДЕЛЕНИЕ и ПЕРЗ-.СІІРЕДЕЛЕН'ЛЗ РЕСУРСОВ (РПР) з условиях неопределэнностн, предс-вяяицее осбо:! как теоретический так л практический интерес. ПодобнкЯ класс задач возникает з следухщих областях: водЕое хозяйство, где необходимо оптимальны.-: образом пользовать водні:е ресурсы для получения электрической энергии и оизеодстзз продуктов сельского хозяйства, т.е. требуется на;':*:: ределензый компро?гасс между ними в связи с конфликтностью эт:-д дач;
газонофтедобшаицЕЯ промшленность, когда на первый плеп ступает зэдзч.з распределения добычи газа (нефти) по сквзізпгнм и 38 по потребителям;
транспортне? хозяйство, где решается задали распределения экспорта по различным маршрутам;
пищевая прскшлепность, где необходимо оптимально распре-~-ггь продукті; питания по потребителям;
разработка и создание слоеных систеи(СС), в которых необхо-дамо распределять кмещизся ресурсы по комлексу работ для минимизации времени или затрат Еа выполнение операций. В данном аспекте одна кз трудношдаапцикся формализации задач И? - управление научно - исследовательскими и- опытно - конструкторский работают- (НИОКР) при создании СС в условиях неопределенности. Зто связано о большой размерность», разнообразием разрабатывавши СС, нввозмоаностьз получения оптимального решения для ПР с использованием -хорошо разработанных ыатецатичвскнк методов.
Исходя из такій соображении разработка эффективных методов РПР представляет собой весьма актуальную задачу.'
Неопределенность при создании СС связана с недостаточностью и неточностью исходной информации об объекте, отсутствие?.; нормативов, опыта решения задач управления процессов, создания СС, наличием человеческого фактора и т. д. Следовательно, РПР необходимо проводить с учетои этап НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ.
В настоящее время для ПР в условиях неопределенности используются теория статистических решений, методы адаптазного управления, теория ыногофакторного анализа (для определения влияния различных факторов на функционирование обьекта), теория планирования эксперимента - с целью снятия неопределенности(СН) в структуре и параметрах моделей функционирования управляемого обьекта к т.д. Эти методы применяются при наличии досгатотЕого количества априорной информации. 'Например, теория статических ревений требует достаточно большого количества експериментальних данных, что, в частности, отсутствует при рассмотрении реальных задач и решения принимаются на основе неполной информации и в условиях неопределенности.'
В связи с излогеннш, классификация, систематизация и математическое описание типов неопределенности, а также разработка эффективных методов СН являются одео2 из- основных задач настоящей габотн. "
Основная цель работа состоит в разработке методов и алгоритмов РПР в условиях неопределенности, а такяе в теоретическом а-практической иг исследовании при решении конкретних задач. Одновременно решается следующие задачи:
I. Анализ проблем ИР в СС, выявление, систематизация и классификация основных типов неопределенностей, влияадкх на
данный процесс.
-
Разработка динамических, статистических методов и алгоритмов СН для различных способов ое задания.
-
Разработка статистических и динамических методов РПР в условиях неопределенности.
-
Разработка методов к алгоритмов последовательного анализа вариантов при распределении ресурсов(РР).
-
Разработка комлекса программ СН и РПР при управлении СС.
-
Практическая реализация разработанных методов и алгоритмов при решении конкретных задач.
Объектом исследования являются процессы РПР в условиях неопределенности при управлении сложными системами.
Мэтоды исследования. В работе используются метода оптимизации, динамического программирования, теории вероятности и математической статистики, распределения ресурсов и имитационного моделирования, а также метода: последовательной оптимизации.
Научная новизна и основные научные полодаяия, вшосичш на защиту. Основным научным положением, выносимым на защиту, являются метода и алгоритмн СН и РПР при управлении сложными системами в условиях неопределенности.
Сформулированное научное положение реализовано в следущих научных результатах:
1. Проведен систематический анализ процессов РПР с учетом
его специфики при управлении слоянвми системами: отсутствие
полноты исходной информации; наличие ынохествэ неопределенных
факторов; ограниченность используемых ресурсов и т.д.
-
Разработана методика РПР при управлении сложными системами в условиях отсутствия достаточного числа статистических наблюдений и количества ресурсов, пс-зволявдяя повысить информативность о параметрах объекта и принимать рациональные управленческие решения.
-
Получено формализованное описание неопределенностей, влияющих на процесс РПР в СС. Разработаны статические и динамические методы СН для ревения задач повызення информативности з условиях недостаточной информации. Проведены теоретические исследования; сформулированы и доказаны соответствующие теоремы.
-
Предложены методы распределения и перераспределения разнотипных и ограниченных ресурсов зля непрерывных и дискретных
процессов в условиях неопределенности, которые теоретически обоснована соответствующих доказательствами.
6. Разработан метод последовательного анализа вариантов для решения задачи распределевам пунктов наблвдений (например, сейсмических) по заданной территории с целью получения достаточной информации для ПР при неявном задании целевой функции.
Практическая ценность. Разработанные.в диссертационной работе метода -и алгоритмы могут быть использованы для СН и РПР при решения прикладных задач в различных отраслях народного хозяйства: корректировка нормативов, уточнение времени выполнения различных работ, выбор эффективной системы, проектирование изделий новой техники, для расширения возможности существующих автоматизированных систем управления сложными системами в условиях неопределенности и т.д.
Результаты работы внедрены на объектах ГАО "Узбекнефтегаз-добыча" и в НИИ ."Алгоритм".
Условный экономический эффект от внедрения результатов работы только в НИИ "Алгоритм** составляет более 700 тысяч рублей в ценах 1990г.
Направление работа определено планом НИИ "Алгоритм". НПО "Кибернетика" АН РУз (1989-1993) "Разработка методов и алгоритмов координации в организационных системах управления процессом проектирования, основанных на распределении и перераспределении ресурсов в условиях неопределенности.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы долохенн и обсухденн ваїРеспубликанской конферен- ' цда молодых ученых "Методологические и прикладные аспекты систем автоматизированного проектирования" (Ташкент, 1981); Республиканской научно-технической конференции "Состояние <и перспективы применения вычислительной.техники в машиностроительной промышленности Узбекистана" (Ташкент, 1981); Республиканском симпозиуме "Метода и программное обеспечение обработки информации и прикладного статистического анализа" (ї&шск, IS85); XI Всесоюзном совещании по проблемам управления (Москва,1989); конференції молодых ученых, посвященной 70-летию Ленинского комсомола (Ташкент,1989); И Всесоюзном Совещании по проблемам управления (Тазкент-89); Республиканской конференцій "Современные проблемы алгоритмизации (Ташкент,1991); Республиканской научно - практи-
ческой конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Достижения науки молодых производству" (Ташкент, 1991); международной конференции "Интеллектуализация систем управления и обработка информации" (Ташкент,1994); международной конференции "Информатизация Республики и ноше информационные технологии" (Ташкент, I994r)s семинарах лаборатории НИИ "Алгоритм" НПО "Кибернетика" АН УзССР( Ташкент,І986-І994ГГ).
Отдельные положения диссертации обсуздены в ВЦ АН СССР (Москва)'и в Институте кибернетики имени В.М. Глушкова АН УССР (Киев).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 51 научная работа.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Работа излогена на 243 страницах машинописного текста, содерхит,14 таблиц и П рисунков.
Автор выражает искрений) благодарность научному консультанту д.т.н., проф. о.М.Набиеву за ценные советы и постоянное внимание при выполнения данной работы.
Похожие диссертации на Методы и алгоритмы распределения и перераспределения ресурсов в условиях неопределенности при управлении сложными системами
