Введение к работе
Актуальность темы. Эффективное использование вычислительной техники в сфере управления, в отраслях производственной и непроизводственной деятельности является важной проблемой интенсивного развития народного хозяйства нашей страны.
На современном этапе развития общества большое ввимание уделяется поиску форм и методов рационального использования ресурсов. Если учесть ограниченность материальных, трудовых и энергетических ресурсов и острую необходимость з их экономии, то разработка моделей и методоз оптимального распределения ресурсов является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса. Основы этих методов заложены в работах отечественных ученых Буркова В.Н.. Волковича В.Л., Гермвйэ-ра СБ., Гуриза Л.О., Канторовича Л.В., Куксы А.И., Мамиконо-ва А.Г..Кихалевича B.C., моисеева Н.Н., Поспелова Г.С. и других.
Иерархические систетш широко распространены в технике, например, сложная система связи, система обработки данных, система управления транспортом, гибкое автоматизированное производство и многие другие всегда организованы по иерархическому принципу, который позволяет выполнять параллельно различные операции, работать с отдельными информационными массивами и т.д.
Задачи распределения ресурсов в реальных технико-экономических системах являются по своей природе" многокритериальными, что обуславливается слозпостью целей, кпоЕвственкостью технико-экономических требований, необходимости) обеспечения эффективности систем в различных условиях их функционирования, сложностью организационной структуры самих систем. Очень часто в процессе принятия решений необходимо уточнение информации об отношениях предпочтения или о ваззюсти частных критериев оптимальности. В связи с этим все большую актуальность получает проблема разработки и создания диалоговых процедур решения многокритериальных задач, позволяющих получить дополнительную информацию о структуре решения и включить экспертов - специалистов в предметной области непосредственно в процесс принятия решения.
Исследования в рамках диссертационной работы проводилась по госбюджетной теме "Разработка информационной технологии для
интерактивных процессов проектирования и управления изготовлением сложных изделий новой техники", порученной Нижегородскому университету в IS30-I993 г.г.
Цели и задача исследования. Цель» диссертационной работы является построение математической модели, разработка эффективных алгоритмов решения многокритериальных задач распределения однородных ограниченных ресурсов и создание на их основе диалоговой системы распределения однородного ресурса в многоуровневых иерархических системах при наличии интервальных ограничений на объемы потребления.
В соответствии с этой целью в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:
построена общая математическая модель распределения однородного ограниченного ресурса в многоуровневых иерархических системах;
разработаны и исследованы методы решения поставленной задачи распределения однородного ресурса, учитывающие как предпочтение между элементами, так и приоритетность на интервалах, ограничивающих потребность элементов в ресурсе;
создана диалоговая система распределения однородного ограниченного ресурса на персональной ЭВМ IBM PC и на ее основе решен ряд прикладных'задач.
Методы исследования. Для решения поставленных зчдач были использованы методы многокритериальной оптимизации, линейного программирования, теории активных систем.
Научная ковизна. В диссертационной работе получены следующие основные результаты:
предложен системный подход к описанию общей проблемы распределения однородного ограниченного ресурса в многоуровневых иерархических системах произвольного типа;
построена общая математическая модель распределения однородного ограниченного ресурса, отличащаяся от известных ранее моделей одновременным учетом следующих условий: наличием двусторонних ограничений на объемы потребления ресурса элементами,
возможностью задания частичного порядка на множестве элементов, введением предпочтений на интервалах, ограничивающих потребности элементов в ресурсе;
- сформулированы частные критерии, позволяющие учитывать как 4
предпочтения ыеаду элементами иерархической система, так к приоритетность на# интервалах возможного штреоления ресурса
элементами;
предложена процедура свертывания частных критериев оптимальности на основе лексикографического упорядочивания элементов системы;
разработаны эффективнее процедуры решения поставленной задачи, пспользуюгдие идеи метода ортоггнальных проекций (метод Т.Ыоцкина) для решения систем линейных алгебраических неравенств, коделирущих процесс распределения ограниченного ресурса:
создан на персональной ЭВМ IBS PC автоматизированный диалоговый комплекс, позволяясь в интерактивном рекимэ решать различные прпкладдаэ г-і дата, списываемые в рамках предложенной модели распределеі.т.я огородного ограниченного ресурса;
- с помощью созданной диалоговой автоматизированной системы решены конкретные прикладіше задачи, описываемые в рамках сб^ей математическое модели, имеющие ияуя содержательную интерпретация.
Практическая ценность. Практическая ценность работа состоит в разработке и реализации на ПЭВМ диалоговой системы распределения однородного ресурса в многоуровневых иерархических системах с двусторонняя! ограничениями на объемы потребления. Предлагаемая диалоговая система может быть использована для поиска оптимальных управлений при распределении ресурсов в слезных системах: анализ функционирования гибких производственных систем, распределение ресурсов в процессах изготовления слегных изделий новой техника и другие.
Реализация результатов работы. Разработанная диалоговая система внедрена в !ЛГГК "Рздиотехномзп" ( г.Санкт-Петербург ) и используется в процессе принятия репенил при создании изделии новой техника и технологии производства печатных плат, сбороч-ш-монтакного производства электронных модулей п других видов производства.
Результаты работы используются в учебном процессе факультета вычислительной математика и кибернетики Нижегородского государственного университета.
Апробация работа. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на Всесоюзной школе-семинаре "Системное моделирование процессов интенсификации общественного производства", 1987г., г.Горький;
на Всесоюзной научной школе-семинаре "Проблемы социально Бкономических измерений НТО", 1990г., г.Минск;
- на ПИ Всесоюзном симпозиуме "Логическое управление с
использованием ЭВМ", 1990г., г.Симеиз;
на итоговой научной конференции ННГУ, 1992г., Г.Н.Новгород;
на научном семинаре кафедры "Информатики и автоматизации научных исследований", IP92, ННГУ.
Публикации. Научные результаты были изложены и опубликованы в 7 печатных работах, названия которых приведены в конце автореферата.
Структура н содерг^кие работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Основное содержание изложено на 132 страницах машинописного текста и иллюстрировано 20 рисунками.
