Оптимізація використання комплексів машин

Загальні положення про лінійні оптимізаційні моделі

У практиці обґрунтування інженерних рішень важливе місце займають оптимізаційні задачі з використанням детермінованих моделей.

Кожна технічна система функціонує для досягнення певної мети, а ступінь її досягнення і вся сукупність операцій, що відбувається в системі мають кількісну міру, тобто можуть бути описані математично.

Структура оптимізаційної моделі в загальному випадку включає цільову функцію F (x), яку необхідно мінімалізувати або максималізувати, обмеження hk (х) у вигляді рівнянь, обмеження gj (x) у вигляді нерівностей, а також область S допустимих значень незалежних змінних хі. Наприклад, якщо оптимізація передбачає мінімізацію цільової функції F (x), то математичну модель в загальному вигляді можна записати так:

F (x) = f (x1, x2, ., xn) ® min; (1.1)

hk (x) = 0,k = 1, 2, ., k; (1.2)

gj (x) ³ 0,g = 1, 2, ., j; (1.3)

xiH £ xi £ xib, i = 1, 2, ., N;

де xiH, xib - відповідно нижнє і верхнє значення і-ої змінної.

Оптимізаційні моделі можна класифікувати відповідно до вигляду функцій (1.1 - 1.3) та розмірності вектора х, тобто числом N змінних.

Задачу умовної оптимізації, в яких функції hk (x) і gj (x) є лінійними, входять у клас задач з лінійними обмеженнями. Якщо і цільова функція в них лінійна, то такі задачі відносяться до лінійного програмування.

Стандартна форма задач лінійного програмування

Серед методів багатомірної оптимізації з обмеженнями особливе місце займає лінійне програмування. Це пояснюється широким колом задач, що можуть бути зведені до лінійних моделей, а також розвинутим математичним і програмним забезпеченням методу лінійного програмування.

Задача лінійного програмування у стандартній формі має вигляд:

Z = C1x1 + C2x2 + … + Cnxn ® min

приa11x1 + a12x2 + … + a1nxn = b1 (1.4)

am1х1 + am2x2 + … + amnxn = bm

x1 ³ 0,x2 ³ 0,…xn ³ 0 (1.5)

b1 ³ 0,b2 ³ 0,…bm ³ 0

де

Застосування загальних методів розв’язання задач лінійного програмування потребує зведення математичних моделей до певного однотипного вигляду.

Обмеження (1.4 - 1.5) можуть бути задані у вигляді нерівностей та рівнянь.

При цьому в нерівностях ліва і права частини можуть бути зв’язані знаками £ і ³.

Змінні, що входять у математичну модель, можуть бути додатними або не мати обмежень у знаку. Це народжує певну різноманітність математичних моделей, які можуть бути зведені до стандартної форми лінійних моделей, яка передбачає, що всі обмеження записуються у формі рівнянь з додатною правою частиною, значення всіх змінних моделі є додатними; цільову функцію потрібно мінімізувати або максимізувати.

Будь-яку лінійну модель можна звести до стандартної форми, використовуючи наступні прийоми.

Зведення нерівності до рівняння здійснюється шляхом введенням додаткової змінної, абсолютне значення якої дорівнює різниці між правою і лівою частинами. Ця змінна додається до лівої частини якщо має місце нерівність типу £.

Якщо вихідне обмеження є нерівністю типу ³, то додаткова змінна віднімається від лівої частини.

Значення правої частини рівняння повинно бути додатнім (не від’ємним). Якщо ця вимога не задовольняється, то ліву і праву частини рівняння множать на - 1.

Методика оптимізації використання комплексів машин методом лінійного програмування

Більшість технологічних операцій рільництва може бути виконана з використанням агрегатів на базі різних тракторів. Отже різні агрегати на виконанні однакових робіт мають різні техніко-експлуатаційні показники, що можуть істотно відрізнятися.

Тобто при обґрунтуванні складу комплексів машин є можливість вибирати різні варіанти використання сільськогосподарської техніки при виконанні однієї і тієї ж технологічної операції.

Інші статті по менеджменту

Реєстрація документів
Управлінська діяльність (управління) заснована на наступних процесах: отримання інформації і її обробка; аналіз, підготовка і ухвалення рішень; виконання рішень; облік і контро ...

Особливості антикризового управління
Стратегія підприємства, як відомо, — це комплексний план досягнення місії організації, а стратегія управління являє собою господарську політику, розроблену на основі передбачення майбут ...

Конкурентоспроможність персоналу як об’єкт стратегічного управління
Управління розвитком персоналу зачіпає досить широку сферу діяльності особистості у всій її різноманітності і складності. Досліджуючи широку сукупність факторів, що позитивно впливають на підвищення е ...