WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 13 |

Решение задач синтеза оптимальных систем с помощью динамического программирования численными методами требует такого объема вычислительной работы, которая в настоящее время посильна только современным вычислительным комплексам с большим объемом оперативной памяти (типа RS-6000/42T).

Метод динамического программирования обладает рядом достоинств:

1. В процессе решения задачи оптимальное управление определяется как функция фазовых координат объекта управления, что упрощает синтез замкнутых оптимальных систем управления.

2. Метод без принципиальных изменений применим для синтеза как равномерно-оптимальных, так и статистически-оптимальных систем.

3. Принципу оптимальности Беллмана удовлетворяют только те оптимизирующие функции S[и,у], которые являются функциями Ляпунова для замкнутой системы. Следовательно, соответствующие этим функциям управления и [t, у] и формирующие их управляющие устройства будут обеспечивать как минимум критерия качества, так и устойчивость замкнутых систем.

4. Метод позволяет получать простые для понимания, хорошо осмысливаемые физически алгоритмы решения задач оптимального управления на ПЭВМ (ЭВМ).

Таким образом, рассмотренные выше методы оптимизации управления и принятия управленческих решений, применительно к процессам и системам автоматического управления, иллюстрируют достоинства и перспективность их использования в сочетании с вычислительными комплексами и ПЭВМ, использование методов синтеза различных типов оптимальных систем и т.д.

3. ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ С ПОЗИЦИИ СТОИМОСТНОЙ ИНЖЕНЕРИИ И МАРКОВСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ Сложность производственно-технических и социально-экономических процессов, протекающих в промышленном производстве, постоянно возрастает. Одновременно усиливаются, становятся все более сложными требования, предъявляемые к управлению этими процессами.

Важное место в системе современных прогрессивных инструментов управления, содействующих достижению более высокой эффективности производства, бесспорно занимают методы функционально-стоимостного анализа и функционально-стоимостной инженерии.

Функционально-стоимостной анализ — это целенаправленно составленный комплекс методов, сутью которого является поиск и предложение лучшего либо даже принципиально нового решения функций анализируемого объекта с целью повышения эффективности его использования. Инверсный функционально-стоимостной анализ (ФСА) является особым случаем применения функционального принципа как инструмента повышения эффективности. Функционально-стоимостная инженерия представляет собой применение методологического комплекса стоимостного анализа в сложном и обширном процессе разработки и проектирования нового объекта. Целью этого методологического комплекса является создание нового объекта, который эффективно реализовал бы функции, выражающие новую общественную потребность, то есть функциональность (качество, надежность, эффективность, ремонтопригодность, долговечность).

Конкретно речь идет о системном применении функционального принципа при подготовке и создании нового изделия, технологического процесса, системы и другого объекта. Сюда относится также применение функционально-стоимостной инженерии при проектировании крупных материальных или процессных систем, какими являются, например, самолет, ракета, организационные и управленческие структуры и системы.

Рассмотрим систему, у которой пространство состояний S содержит конечное число элементов. Пусть S совпадает с множеством целых чисел S ={1,2,...,N]. Каждому состоянию IES соответствует конечное множество К, решений (или альтернатив), элементы которого обозначим k == 1,2,...,К,.

Пространством политик К назовем прямое произведение множеств решений, то есть К = К1 х К2 х... х Кn. Рассматривается задача принятия оптимальных последовательных управленческих решений, состоящая в выборе решений при наблюдении текущих состояний в моменты п = 0,1,2,....

Если система находится в состоянии ieS и принимается решение k eK, то 1. Система получает доход г,;

2. Ее состояние в следующий момент времени определяется вероятностным законом Pijк{j e S), где Pijк - вероятность того, что система управления из состояния i при выборе оптимального решения k попадает в состояние j.

Предполагается- что доход г* ограничен при всех i е S и k е К.. Кроме того Рассмотрим процесс управления с переоценкой. Пусть b, 0<=b<=1 коэффициент переоценки. Смысл его состоит в том, что единица дохода через время я (например, n дней) будет стоить bn единиц.

Введение коэффициента переоценки с математической точки зрения ведет к ограниченности суммарного среднего дохода. Зададим начальное распределение a=(а1,a2,...,аn), (3.2) где Eai =1, a, >=0 при i е S. (3.3) Тогда система управления описывается неоднородной цепью Маркова с доходами и т.д.

3.1. Функциональный подход при оценке функций управления Для оценки функций управления необходим подсчет следующих критериальных составляющих:

1. Показателя значения функции (V1');

2. Величины степени выполнения функции (0Fij);

3. Величины затрат на функцию (Сij ). Показатель значения функции (V') определяется в единицах значимости (jv). При определении показателя значение функции прежде всего методом попарного сравнения определяется величина коэффициента значения функции (k,). Затем с помощью шкалы отклонений определяется функции (k,). Затем с помощью шкалы отклонений определяется показатель значения отдельных функций по следующей формуле где V, - общий показатель значения всех функций в совокупности, выражается в баллах (100 или 1000jb).

Исходным является EV1'=V1 (3.5) Величина степени выполнения функции (0Fij), или функциональность объекта, определяется с помощью индексирования и математикостатистических методов (дискриминантный анализ, факторный анализ и т.д.), которые исходят из принципа измерения полезности объекта.

Величина затрат на функцию (Сij) определяется аналитически, расчетным путем. Сущность этого метода заключается в экспертном, профессиональном определении доли участия отдельных элементов структуры объекта (системы) в обеспечении отдельных функций. Затраты на функции определяются так, что затраты на отдельные элементы распределяются на соответствующие функции в такой же пропорции, в какой они обеспечивают реализацию данной функции.

Целью функционального анализа, кроме оценки эффективности управления объекта, является определение его критической функции как источника резервов для дальнейшего возможного повышения эффективности. Под критической функцией понимается та функция, которая по своим параметрам, функциональности {°Fij) и затратоемкости (Сij) отрицательно отличается от требуемого уровня. Критическими считаются также функции отсутствующие, ошибочные и лишние.

Самым распространенным методом определения критических функций является метод построения диаграммы оценки функций. Сущностью этого метода является сравнительный анализ графического изображения результатов.

Предметом сравнения отдельных функций являются здесь все три оценки, а именно показатель значения функции, величина степени выполнения функции, величина затрат на функцию.

При применении этого метода производится следующая последовательность технологических процедур (процесса):

1. Составляется диаграмма - график оценки функций. Показатель значения функции анализируемого объекта (V1') отражается (в соответствии с размером) в верхней части графика (рис.3.1). Величина степени выполнения функции анализируемого объекта (0Fij] указывается в соответствующих ко- донках, отражающих значение функции. Эта графическая форма отражает достижение каждой функцией при ее выполнении общественного оптиума либо его превышения. С графической стороны уровень общественного оптиума тождествен верхней границе колонки, которая одновременно выражает условную оценку значения функции.

Затраты на отдельные функции анализируемого объекта (Сij) опять в форме колонок чертятся в нижней части графика оценки функций управления против колонок, выражающих значение и степень выполнения соответствующих ФУНКЦИЙ.

Рис. 3.1. Диаграмма оценки функций управления 2. Определяется критическая функция с точки зрения затрат. Путем сравнения показателя значения функций (V1') с затратами на их обеспечение (Сij) определяется критическая функция. Но это не обязательно самая затра- тоемкая функция в комплексе. Это должна быть та функция, затраты на которую не должны быть чрезмерно велики по сравнению с показателем ее значения.

3. Определяется критическая функция с потребительской точки зрения. Путем сравнения фактической степени выполнения функций с уровнем общественного оптиума данной функции определяется критическая функция с потребительской точки зрения. Это та функция, которая уровня общественного оптиума либо не достигла, либо его превзошла.

В некоторых методиках и в практике ФСА можно встретится с так называемыми и негативными функциями и т.д.

3.2. Оптимизация управления и эффективность на основе функционально-стоимостного анализа Одной из важных черт в оптимизации управления и повышения его эффективности на основе функционально-стоимостного анализа является комплексное рассмотрение эффективности как органического единства действенности и целесообразности оцениваемого объекта управления (или процесса управления).

Действенность объекта (процесса) u' понимается как его способность трансформировать источники (а - акции) в результаты (г - реакции) по формуле Если выразить акции и реакции в экономических категориях, то следует говорить об экономической эффективности иek', по которой оцениваем трансформацию количества израсходованного живого и овеществленного труда, выраженного, например. в затратах С, в результат Е по формуле Акции и реакции, выраженные в технических единицах, дают характеристику технической эффективности и', по которой изучается величина требуемых усилий Р, необходимых для достижения ожидаемого результата К по формуле Целесообразность объекта (процесса) управления выступает в форме усилий, прилагаемых для достижения оптимальных результатов.

Если в соотношении (3.8), выражающем техническую эффективность, заменить категорию усилий Р экономической категорией, выражающей за- п траты на функции объекта (процесса) EСij, а категорию результата V поме- i=i нять на качественное понятие функциональности в виде степени выполне- п ния функций объекта (системы) E °Fij, то получим текущую (нынешнюю) »=форму критерия эффективности в функционально-стоимостном анализе. Им является показатель относительной эффективной стоимости Sот,эф, который получается как соотношение где i - функция (i =1,2,3,...n);

j - вариант (j== 0,1,2,.,., т)', (e) - означает текущее (нынешнее) состояние управления объектом (системой).

Показатель относительной эффективной стоимости отражает комплексную эффективность в условиях производственных отношений. Комплексная эффективность в функционально-стоимостном анализе понимается как последовательно соблюдаемое отношение функциональности к затратам. В процессе стоимостного анализа необходимо всегда стремиться достичь оптимальной функциональности или оптимального удовлетворения общественных потребностей данным объектом (системой). Величина производимых затрат рассматривается по отношению к уровню функциональности. Однако необходимо отметить постоянную тенденцию к минимизации затрат труда, необходимых для обеспечения оптимального, то есть общественно необходимого выполнения функций.

Целью каждого случая применения функционально-стоимостного анализа является максимизация соотношения трансформируемой потребитель- n - ной стоимости E °Fij и затрат на ее обеспечение E^С.

i=1 i=Соотношение этак величин может изменяться в следующих основных направлениях.

Равномерное движение означает одинаковый темп и пропорциональность расчета обеих величин, входящих в показатель относительной эффективной стоимости. Для предприятия эффективным будет такое решение, которое обеспечит большую рентабельность по сравнению с базовым объектом (системой). Такое управленческое решение принесет и более высокий эффект потребителю (заказчику). Однако при этом показатель относительной эффективной стоимости может остаться неизменным, если эти решения касаются потребительных стоимостей различного качества.

(Этот недостаток обуславливается природой самого показателя, основанного на соотношении разнохарактерных величин).

Неравномерное движение величин показателя Sот.эф характеризует степень выполнения функций и затраты на их обеспечение, динамика которых не сохраняет прямой пропорциональности.

В соответствии с целью стоимостного анализа должен расти показатель относительной эффективной стоимости, а вместе с ним и общая эффективность проектируемого решения Sот.эф1 по сравнению с исходными данными Sот.эф.

Желаемый рост функциональности достигается при уменьшении темпов роста затрат. Этот случай, соответствующий зоне 1 (рис.3.2), можно с помощью символов одной функции выразить следующим образом при условии, что прирост °Fi, больше прироста С'.

Желаемый рост функциональности достигается при неизменных затратах, что характеризует вектор в зоне 2. С помощью символов одной функции это можно выразить следующим образом Желаемый рост функциональности достигается при уменьшении затрат. Этот вариант решения графически характеризуется множеством точек в зоне 3. С помощью символов одной функции это выражается так Желаемое сохранение функциональности при уменьшении затрат графически иллюстрируется множеством точек в зоне 4, а с помощью обозначения одной функции выражается так Желаемое уменьшение функциональности до уровня оптимально достигаемого при быстром снижении затрат графически характеризуется множеством точек в зоне 5, а в математической интерпретации с помощью символов одной функции выглядит следующим образом уменьшение °F„ меньше уменьшения C,i.

Из приведенной выше характеристики критерия эффективности в функционально-стоимостном анализе следует, что относительная эффективная стоимость является показателем уровня выгодности или ее определенной мерой.

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 13 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.