Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Диссертационная работа:

Андреев Алексей Сергеевич. Исследование и разработка интерактивной компьютерной системы поддержки принятия решений при управлении производством с неспециализированным оборудованием : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.11 : Москва, 2004 130 c. РГБ ОД, 61:05-5/933

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

Глава 1. Обзор оптимизационных методов решения
задач возникающих при создании математического
обеспечения информационных
систем
12

1.1.Основные методы нахождения точного

решения 12

1.2.Основные методы нахождения приближенного

решения 17

1.3. Применение принципа итеративной регуляризации в
задаче математического программирования 20

Глава 2.Модель математического обеспечения
интерактивной системы поддержки принятия решений
при управлении производством
24

2.1.Введение в производственную задачу 24

  1. Проблема упорядочивания разновременных операций 30

  2. Содержательная постановка задачи 37

  3. Описание переменных модели 43

  4. Метод решения производственной задачи математического обеспечения информационной системы 46

  5. Описание уравнений модели 52

Глава 3. Применение метода итеративной регуляризации
к производственной задаче
63

  1. Схема решения задачи 63

  2. Регуляризирующий алгоритм 67

Глава 4. Общая схема и пример работы программы 79

4.1. Организация программы 79

4.1.1. Осуществления связи с базой данных и
создание своей 81

  1. Формирование матриц на основе числовых данных 82

  2. Опрос экспертов 84

4.1.4. Формирование матриц на основе
«жестких» экспертных ограничений и «мягких»
экспертных пожеланий 86

4.1.5. Приведение информации к системе
линейных уравнений и неравенств 88

4.1.6. Вывод из оптимизации определенных
операций 94

4.1.7. Назначение весов технологических
параметров 95

  1. Выполнение некоторого числа итераций. 96

  2. Анализ результата после данного числа итераций 97

  1. Формирование плана производства 98

  2. Оценка выполнения плана производства и корректировка плана 99

4.2. Пример работы программы 100

Основные результаты работы ,,,,, 120

Литература 122

Введение к работе:

Общая характеристика работы. Диссертационная работа посвящена разработке интерактивной компьютерной системе поддержки принятия решений при управлении производством с неспециализированным оборудованием. Предлагаемая система отличается тем, что позволяет учитывать многие технологические параметры совместно с экспертными оценками. Производственный план, который предлагает система, обладает высокой надежностью и устойчивостью к возможным сбоям и бракам на производстве. В работе излагается модель, которая приводит к задаче линейного программирования. В качестве алгоритма решения задачи используется метод итеративной регуляризации.

Актуальность проблемы. В современном мире возникает необходимость в специальных программах и информационных системах, ориентированных на решение конкретных проблем. В частности, такая потребность стала особенно актуальна для крупных промышленных предприятий [10-29]. Одна из стандартных ситуаций, в которых руководство предприятия сталкивается с проблемой принятия ответственного решения, состоит в том, что предлагается заказ на изготовления определенной продукции, например, машиностроения.

Для того чтобы принять взвешенное решение, руководству необходимо ответить для себя на ряд вопросов, перечислим основные из них:

1. Располагает ли предприятие основными фондами для выполнения заказа.

  1. Может ли оно выделить трудовые ресурсы в нужном количестве и необходимой квалификации.

  2. Как будет обеспеченно производство всеми необходимыми материалами, заготовками, сырьем.

  3. Гарантированно ли выполнение заказа в срок.

  4. Какова себестоимость производства и как она соотносится с предлагаемой оплатой заказа.

Для того чтобы ответь на эти основные и другие, связанные с этими, вопросами необходимо смоделировать процесс производства. Разумеется, при этом необходимо прогнозировать возможные сбои и браки, могущие возникнуть в процессе производства, причем с учетом, как их вероятностей, так и их последствий.

Одновременно, в процессе моделирования необходимо разработать, оптимальный план производства, без которого невозможно ответь на эти основные вопросы.

Естественно, что под «оптимальностью» надо понимать не столько строгую минимизацию себестоимости, сколько устойчивость плана к реальным сбоям и проблемам.

Итак, еще до того как ответить на вопрос браться ли за этот заказ вообще, нужно разработать план его выполнения.

Нередко при составлении плана руководство обладает достаточно большими степенями свободы, с помощью которых можно существенно, по-разному планировать. Например, изготовлять ли детали в том или ином цеху, использовать ли только свободные мощности или позволять сдвигать выполнение операций

по другим заказам и использовать занятые на них мощности, и так далее.

При составлении такого плана необходимо использовать огромное количество информации относительно как имеющихся на предприятии ресурсов, так и необходимых технологических условий для производства.

Кроме большого количества числовой информации необходимо учитывать накопленный практический опыт специалистов, который может выражаться не только в числовом виде, но и в виде качественных рекомендаций. Заметим также, что мнения экспертов надо делить на категорические требования, которые надо выполнять обязательно, и на пожелания, которые надо стремиться выполнить, учитывая «вес», то есть степень важности, пожеланий [87].

Все эти соображения достаточно наглядно доказывают актуальность создания специальной информационной системы, помогающей руководителю предприятия как принимать решения, так и реализовывать их.

Целью предлагаемой работы является разработка специального математического и программного обеспечения вычислительных машин, ориентированного на решении ряда задач, возникающих на производственном предприятии при получении нового заказа. При этом предлагаемая информационная система может применяться в различных вариантах. Простейшим является вариант с использованием только свободных ресурсов предприятия, а более сложным является, вариант со сдвигами уже существующих заказов.

Научная новизна. Предложен новый подход к разработке интерактивной системы, основанной на совместном и одновременном использовании большого количества информации, носящей как объективный характер, выраженный численно, так и субъективный характер выраженный количественно и качественно.

Новым в предлагаемой работе является разработка математической модели, которая обеспечивает составление плана производства с указанием, в каком количестве и порядке использовать имеющиеся трудовые и производственные ресурсы. При этом модель сводится к задаче математического программирования [49-64,75-77].

Существенно новым является и то, что, несмотря на то, что методы решения задач математического программирования хорошо разработаны, в работе используется не классические схемы их решения, а более современные [1-9].

Используемый в работе метод оперяется на принцип итеративной регуляризации, который имеет ряд преимуществ по сравнению с классическими методами, дающими строго оптимальное решение, например симплекс-методом [75-77]. Перечислим их [6,7]:

  1. Возможность строгого выполнения экспертных требований.

  2. Возможность частичного удовлетворения мягких экспертных пожеланий сообразно с их весами.

  3. Получение псевдорешения несовместных уравнений.

  4. Решение обладает минимальной нормой.

  5. Устойчивость решения к возмущениям данных.

  6. Каждая итерация очень проста по сравнению с классическим методом.

  7. Возможность остановки итераций, если с экспертной точки зрения, полученный результат достаточно хорош. Разработан специальный интерфейс, обеспечивающий

возможность удобного интерактивного человеко-машинного общения, необходимого для решения данной задачи.

Практическая ценность предлагаемой информационной системы состоит в том, что составленный ею план производства обладает всеми необходимыми качествами. Перечислим их [12]:

1. План удовлетворяет всем имеющимся на данном
предприятии ограничениям.

  1. Ограничениям, связанным с использованием трудовых ресурсов. Ограничениям, как по квалификации, так и по количеству.

  2. Ограничениям, связанным с производственными мощностями.

  3. Временным ограничениям.

  4. Ограничениям в использовании дефицитных ресурсов.

  1. План использует все имеющиеся практические знания специалистов, выражающихся как в форме жестких запрещений, так и в форме предпочтений, причем предпочтения могут задаваться с различными весами.

  2. Минимизируется себестоимость, причем учитывается отдельная оплата за использование разрешенной сверхурочной работы оплаты и вынужденных простоев рабочей силы.

  1. План обеспечивает наиболее равномерную загрузку рабочих центров, при выполнении изложенных выше требований.

  1. Наглядное представление об очередном плане после определенного числа итераций. Это дает возможность руководителю прекратить итеративный процесс, когда результат окажется удовлетворительным. При этом различными цветами числовых показателей в таблицах и графиками отражается степень точности выполнения ограничений.

6. В случае невозможности составить план,
удовлетворяющий строго всем ограничениям, показываются узкие
места и возможные варианты их устранения. Например, увеличения
срока, привлечение дополнительных ресурсов, сокращение объема
заказа, и так далее.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано пять печатных работ, в том числе основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

  1. Международная научно-техническая конференция «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» INTERMATIC-2003 (Москва, 2003г). Работа отмечена дипломом и почетной медалью Международной академии авторов научных открытий и изобретений «За заслуги в деле изобретательства» в области математического моделирования управления производственным предприятием.

  2. Конференция «Российская электроника -нефтегазовому комплексу» (Чебоксары, 2003г.).

  3. Международная научно-техническая школа-конференция «Молодые ученые - науке, технологиям и

профессиональному образованию» Молодые ученые-2003 (Москва, 2003г.). Работа награждена почетной грамотой в области Информационных технологий.

Система нашла применение в управлении деятельного производства компании ООО «Клиент-Серверные-Технологии» с октября 2003 года. Данная работа используется как часть модуля «МЗ-Эксперт» интегрированной системы управления предприятием «МЗ».

Используемый ранее модуль имел следующие практические недочеты по сравнению с описываемым вариантом:

  1. Отсутствие минимизации себестоимости.

  2. Недостаточное использование экспертных оценок.

  3. Неравномерность загрузки рабочих центров. Автор благодарит научного руководителя доктора

технических наук Л. Я. Миллера за руководство исследованием и постоянное внимание к работе.

Автор приносит благодарность генеральному директору ООО «Клиент-Серверные-Технологии» кандидату экономических наук В.Д. Шалюхну за помощь в решении многих вопросов по разработке и реализации данной системы.

Автор благодарит коллектив кафедры

«Автоматизированные системы управление » РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, где он получил образование, позволившее выполнить настоящее исследование.

Особенную благодарность автор приносит за научные консультации и огромную помощь в работе доктору технических наук, профессору Е.В. Гливенко.

Подобные работы
Юдин Валерий Николаевич
Исследование и разработка системы поддержки принятия решений на основе прецедентов
Камаев Дмитрий Альфредович
Исследование и разработка методов и программных систем поддержки принятия групповых решений при радиационных авариях
Лебедев Валентин Григорьевич
Исследование и разработка методов и программных систем поддержки принятия оперативных решений в реальном масштабе времени
Айман Мохамед Мофтах Кхамес Йоунес Бериша
Исследование и разработка методов извлечения знаний для создания интеллектуальных систем поддержки принятия решений
Куриленко Иван Евгеньевич
Исследование и разработка методов и программных средств временного (темпорального) вывода в интеллектуальных системах поддержки принятия решений
Ахметшин Радик Фагимович
Инструментальные средства разработки систем поддержки принятия решений на основе асинхронной децентрализованной интерпретации иерархических ситуационных моделей
Мерцалов Александр Анатольевич
Программное инструментальное средство для разработки систем поддержки принятия решений на основе лингвистических моделей
Кулинич Александр Алексеевич
Разработка принципов и методов построения программных систем поддержки принятия решений в слабо структурированных ситуациях на основе моделирования знаний эксперта
Пашкин Михаил Павлович
Разработка и реализация многоагентной системы логистики знаний для информационной поддержки принятия решений
Цветников Вадим Александрович
Разработка и исследование методов создания компьютерной системы интеллектуальной поддержки решения задач физической химии в объеме университетского курса

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net