Контрольная на тему Контрольная работа 091127

Практическое задание

1.Сформулируйте проблемную ситуацию, требования (ограничения) к проектируемому объекту, критерии оценки качества вариантов.
2.Выделите признаки объекта (элементы конструкции, функции и свойства) и разработайте альтернативные варианты для каждого признака. В качестве отдельных альтернатив могут быть комбинации уже предложенных вариантов. Результаты оформите в виде морфологической таблицы.
3.Сформируйте комбинации по всем признакам и сократите комбинации за счет отбрасывания наихудших комбинаций альтернатив.
4.Из множества перспективных решений необходимо выбрать оптимальное решение, например с помощью методов выбора.
Присланные учебные материалы:

3.2.4. Морфологический анализ

Этап 1. Постановка задачи
Здесь формулируются: проблемная ситуация, требования (ограничения) к проектируемому объекту, критерии оценки качества вариантов.
Пример.
Проблемная ситуация: выпускаемые сумки имеют неудобные размеры, не надежны, не модны.
Требования: сумка должна вмещать 5 тетрадей, 3 книги, иметь карманы для денег и ручек.
Критерии: стоимость, эстетичность, надежность.

Этап 2. Выделение признаков объекта и формирование морфологической таблицы
На данном этапе выделяются признаки (элементы конструкции объекта, функции, свойства) и разрабатываются альтернативные варианты для каждого признака. В качестве отдельных альтернатив могут быть комбинации уже предложенных вариантов. Результаты этапа оформляются в виде морфологической таблицы.
В табл. 3.1 приведена морфологическая таблица для проектирования различных вариантов сумки.

Таблица 3.1
Морфологическая таблица проектирования сумки
Признаки
Альтернативные варианты


1
2
3
4

Форма сумки
А11 – плоская, удлиненная вширь
А12 – плоская, удлиненная вниз
А13 – круглая, (цилиндр)
А14 – сундучок

Форма и размер ручек
А21 – одна длинная
А22 – две коротких
А23 – как у рюкзака
А24 = А21+
+ А22 (одна длинная и 2 коротких)

Материал сумки
А31 – кожа
А32 – кожзаменитель
А33 – болонь


Застежка
А41 – молния
А42 – застежки
А43 – липучки


Расположение карманов
А51 – один наружный
А52 – один внутренний
А53 = А51 +
+ А52


Украшения
А61 – аппликация
А62 – металлические заклепки
А63 = А61 +
+ А62



Этап 3. Формирование комбинаций по всем признакам и сокращение комбинаций
Взяв из каждой строки морфологической таблицы по одному варианту, получим вариант решения:
Р1 = А11, А21, А31, А41, А51, А61;
Р2 = А11, А21, А31, А41, А51, А62;
Р3 = А11, А21, А31, А41, А51, А63;
…
Общее количество возможных решений равно
N = n1 ? n2 ? … ? nm,
где ni – число альтернативных вариантов по i-му признаку.
Для нашего примера N = 4 ? 4 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 = 1 296.
Сокращение числа решений ведется за счет отбрасывания наихудших комбинаций альтернатив, а именно: несовместимых, наименее эффективных и труднореализуемых, не соответствующих требованиям.
Рассмотрим один из эвристических приемов сокращения комбинаций. Предлагается комбинировать альтернативы не по всем признакам сразу, а сначала рассмотреть комбинации альтернатив по двум признакам и отбросить наихудшие комбинации. Затем оставшиеся комбинации комбинируются с еще одним признаком и т.д.
Пример. Берем 2 признака – «Форма сумки» и «Форма и размер ручек». В табл. 3.2 каждая ячейка (на пересечении строк и столбцов) соответствует комбинации этих признаков. Наихудшие варианты вычеркнуты (помечены крестиком).
Таблица 3.2
Форма сумки
Форма и размер ручек


А21
А22
А23
А24

А11
?

?


А12
?
?

?

А13

?
?
?

А14
?

?
?


Оставшиеся комбинации – А11 + А22, А11 + А24, А12 + А23, А13 + А21, А14 + А22 – далее комбинируются с вариантами еще одного признака, например «Материал сумки». В табл. 3.3 отображены результаты выбора комбинаций на данном шаге.
Таблица 3.3
Материал сумки
Форма сумки + форма и размер ручек


А11 + А22
А11 + А24
А12 + А23
А13 + А21
А14 + А22

А31
?

?
?


А32
?





А33

?


?


Процесс продолжается, пока не будут использованы все признаки.
Оставшиеся комбинации образуют множество перспективных решений. Из этого множества в дальнейшем может быть выбрано оптимальное решение, например с помощью методов выбора, рассматриваемых ниже.

3.3. Методы выбора

3.3.1. Модели и методы исследования операций

В условиях определенности задачи принятия решений, как правило, хорошо формализуются и описываются в терминах количественных переменных, и для их решения используются оптимизационные модели и аппарат математического программирования. Независимо от того, какой метод решения задачи используется, всегда отыскивается оптимальное или близкое к нему решение, максимизирующее критерий качества на модели (целевую функцию) при заданных условиях и ограничениях.
Наиболее хорошо разработаны модели и алгоритмы решения на этих моделях для следующих классов задач исследования операций [4, 13, 17]:
распределения;
управления запасами;
массового обслуживания;
упорядочения и координации;
выбора маршрута;
принятия решений в условиях противодействия.
Распределительные задачи связаны с распределением ресурсов по работам, при котором минимизируются общие затраты (либо максимизируется общий доход). Они могут решаться методами линейного и динамического программирования. Яркими представителями распределительных задач являются задачи транспортные, о назначениях, использования ресурсов.
Задача управления запасами заключается в минимизации убытков, связанных с пополнением и хранением запасов и издержками из-за неудовлетворенного спроса. В результате решения получают ответ относительно размеров заказываемой партии, величины уровня запасов, точек размещения заказов и др.
Цель теории массового обслуживания – анализ процесса образования очередей «клиентами» при обслуживании, взаимосвязей между их основными характеристиками и выявление наилучших путей управления ими. В системах массового обслуживания присутствуют издержки, связанные с потерей клиентов из-за большой очереди или простоем оборудования. Задача сводится к минимизации всех видов издержек.
Содержанием задач упорядочения и координации является выбор дисциплины очереди. В качестве критерия оптимальности может быть время обслуживания, издержки по переналадке механизмов и др. Наиболее актуальными задачами являются задачи сетевого планирования и теории расписаний. В задачах сетевого планирования оптимизируются сроки