Введение к работе
Актуальность работы.
Решение ресурсных задач связано с двумя основными аспектами: проблемой выбора и проблемой распределения ресурсов, в рамках которых происходит назначение каждому элементу технологической системы (ТС) определенных видов и объемов конкретных ресурсов. Необходимость решеїшя этих проблем объясняется тем, что любой ТС для выполнения поставленных перед ней целей требуются различного рода ресурсы, которые ограничены в своих размерах.
В последнее время большое внимание уделяется ТС, где взаимодействие носит производстве! шо-экономический характер. Одним из представителей такого типа взаимодействия является система, состоящая из предприяпш-поставшика сырья и предприятия-производителя (центра) готовой продукции.
В настоящей работе рассматривается технологический процесс поставки на предгфиягае-производигель однородного, незамешемого ресурса, показатели качества которого могут существенным образом изменяться во времени. Поставляемое сырье требует особых условий транспортировки, переработки и хранения, накопление и длительное его хранение недопустимо.
Выбор множества поставщиков и распределение количеств поставляемого ресурса по ним центру необходимо решать ежедневно в процессе оперативного планирования и ситуационного управления предприятием.
Существующие ранее в условиях плановой экономики методы проектирования, планирования и управления ТС оказались несостоятельными и неэффективными в сложившейся в настоящее время экономической ситуации в стране. Условия рыночных отношений выдвинули на первый план большое количество новых, ранее не учитываемых переменных, сильно влияющих на характер взаимодействия между элементами рассматриваемой ТС.
Нестабильность цен на рынке товаров и наличие вероятности не выполнения со стороны отдельных поставщиков актов, регламентирующих поставку сырья, приводят к тому, что все элементы ТС обязаны реагировать на их изменение и должны менять в соответствии с этим свою поведенческую тактику и стратегию, что является важной и актуальной задачей управления любого предприятия. Необходимо моделировать сценарии поставки ресурса на предприятие, учитывающие индивидуальные особенности конкретного поставщика и все возможные ситуации, которые могут возникнуть при взаимодействии центра с ним.
Варьитивность во времени структуры поставщиков, параметров сырья и поведения субъектов ТС делает многие традиционные методы выбора и распределения ресурсов неприменимыми, а неполнота и неопределешюсть исходной информации и критериев качества значительно осложняет процесс принятия решения и управления при
взаимодействии производшсль-поставщик, которое, в следствии различия целей элементов ТС, носит антагонистический характер.
Одними из методов, которые могут быть применены для решения задачи выбора и распределения ресурсов ТС центр-поставщик в условиях конфликта, являются теоретико-игровые. Однако существующие теоретико-игровые методы и модели при решении ресурсных задач применимы к ТС, имеющим жесткую структуру, и не учигы-вают наличие большого числа неопределенностей, случайным образам изменяющихся во времени. Кроме того, для исследования реальных конфликтов такого аппарата недостаточно, так как теория игр «страдает» концептуальной неполнотой в том смысле, что она ищет решение, оптимальное или рациональное, в среднем, в то время как каждый конфликт уникален и специфичен. Исследование конфликта элементов рассматриваемой ТС требует аппарата, который в сочетании с теоретико-игровым подходом к решению ресурсной задачи учитывал бы неполноту исходной информации, многомерность, неоднозначность, неопределенность, варьитивисегь во времени как структуры ТС и ее эле-мегггов, так и характера их взаимодействия.
Диссертационная работа выполнена на кафедре автоматизироваїгньгх систем управления Воронежской государствешіойтехнолопіческой академии (ВГТА) в соответствии с программой работ Министерства общего и профессионального образования Российской Федерации по теме «Разработка и совершенствование способов и средств автоматизации и управления пищевых и химических производств» (№ г.р. 01960007315).
Цель работы: разработать теоретико-игровые модели оптимального выбора и распределения однородного ресурса ТС, инвариантные к среде своего предметного назначения и обеспечиваїошие в условиях использования качественной информации, неопределенности, векторной оценки функционирования и конфликта между элементами системы построение инструментальных средств в виде математического и программного обеспечения принягия решения и управления.
Поставленная цель достигается в результате решеї ия следующих задач:
-
Разработка моделей и алгоритмов оптимального решения задач выбора центром Гфедпріїятші-поставщиков в условиях, использования качественной информации, неопределенности и векторной оценки функционирования.
-
Разработка модели и алгоритма решения задачи распределения ресурсов по поставщикам в условиях использовашш качественной информации и векторной оценки функционироваїшя системы.
-
Разработка модели и алгоритма решения задачи определения стоимости поставки распределенного количества ресурса каждого поставщика в условиях использования качествешюй информации и конфликта между элементами ТС при непосредственном взаимодействии в реальном времени.
-
Разработка пакега прикладных программ выбора и распределения однородного ресурса ТС.
5. Проведение апробацші результатов работы и экспериментальных исследований на реальных ТС предприяпіе-пртшводитель - предпріигпіе-поставщнк.
Научная новизна.
Разработаны теоретико-игровые модели выбора и распределения однородного ресурса ТС, инвариантные к среде своего предметного назначения и позволяющие осуществлять оптимальньш процесс моделирования в условиях использования качественной информации, неопределенности, векторной оценки функционирования и конфликта между элементами системы.
На защиту выносятся следующие научные положения и результаты:
-
Теоретико-игровой подход к решению задачи выбора и распределения ресурсов ТС, отличный от существующих в теории игр подходов к решению подобных задач.
-
Разработанные модели и алгоритмы оптимального решения задач выбора центром предггоиятий-псклавщиков в условиях использования качественной информации, неопределенности и векторной оценки функционирования системы.
-
Разработанные модели и алгоритмы решения задачи распределения ресурсов по гіредприятиям-пссгавщикам в условиях использования качественной информации, векторной оценки функционирования системы.
-
Разработшшые модели и алгоритмы решения задачи определение стоимости поставки распределенного количества ресурса каждого поставщика в условиях использования качественной информации и конфликта между элементами ТС при непосредственном взаимодействии в реальном времени.
-
Разработанные чатовеко-машинные процедуры в виде пакета прикладных программ (ППП) выбора и распределен однородного ресурса ТС.
Практическая ценность.
Построены шіструмеїггальньїе средства выбора и распределения однородного ресурса ТС в вцде комплекса моделей и алгоритмов, предназначенных для математического и программного обеспечения принятия решения в составе систем автоматизированного планирования и управления. Комплекс структурно инвариантен к предметной области и уровням функционирования ТС.
Реализация результатов работы.
Проведена опытная эксплуатация результатов исследования на следующих предприятиях пищевой промышленности: ОАО «Молкомбинат «ВОРОНЕЖСКИЙ» и АОЗТ «Янтарь» г. Воронеж. Разработанный ППП «Optimum» внедрен в промышленную эксплуатацию на указанных предприятиях. Экономический эффект от опыпюй эксплуатации - социальный.
Апробация работы.
Основные результаты докладывались и ебсуждались на XXXV научной конференции ВГТА (Воронеж, 1997), Международной научно-технической конференции «Нечеткая логика, гапошектуальные системы и технологии» (Владимир, 1997), Между-
народной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование дня пищевой промышленности» (Воронеж, 1997), Российском молодежном симпозиуме «Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга» (Воронеж, 1996), II Республиканской электронной научной конференции «Современные проблемы информатизации» (Воронеж, 1997).
Публикации.
По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы.
Диссертациоі піая работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы га 118 наименований и содержит 166 страниц машинописного текста, 32 рисунка, 8 таблиц и приложения на 28 страницах.
