Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ

 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине «Экономико-математическое моделирование» 

Тема: «Оптимизация сетевой  модели комплекса  производственных работ» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: Шумаева М.А. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

МОСКВА - 2011 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 

 

Задание курсовой работы (61)

«Оптимизация  сетевой модели комплекса производственных работ»

Студентка Шумаева М.А.  учебной  группы  семестр  2011 учебного года

Цель: Определить минимальную стоимость комплекса производственных работ при заданной продолжительности его выполнения и других указанных условиях.

Содержание (оглавление) работы:

ЗАДАНИЕ курсовой работы.

ВВЕДЕНИЕ - потребность в сетевом планировании и управлении (СПУ), возможности СПУ, цель и задачи работы.

1. ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА - определение понятия «сетевой график» и технологии его построения, описание построения заданного сетевого графика, анализ адекватности построенного сетевого графика заданным в работе исходным условиям (данным).
2. АНАЛИЗ СЕТЕВОГО ГРАФИКА - определение понятий «полный путь» и «критический путь», описание нахождения полных путей построенного сетевого графика и среди них - критического, анализ возможности доведения критического срока до заданной продолжительности выполнения рассматриваемого комплекса производственных работ.
3. ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТЕВОГО ГРАФИКА - определение понятий «оптимизация сетевого графика», «критерий оптимизации», «показатель оптимизации и условия оптимизации», постановка задачи оптимизации сетевого графика, выбор способов оптимизации, описание процедур оптимизации выбранными способами, сравнение результатов оптимизации разными способами, вывод об оптимальном результате для построенного сетевого графика.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ - краткое описание перечня результатов, полученных в работе; обоснование их достоверности и практической ценности, возможные перспективы совершенствования организации выполнения заданного комплекса производственных работ.

     Рекомендуемая литература:

     Казаков О.Л., Миненко С.Н., Смирнов Г.Б. Экономико-математическое моделирование: учебно-методическое пособие. - М.: МГИУ, 2006 г. - 136 с.

     Миненко С.Н., Казаков О.Л., Подзорова В.Н. Экономико-математическое моделирование производственных систем: Учебно-методическое пособие. - М.: ГИНФО, 2002 г. - 128 с.

 

      Исходные данные:

     Вариант № 61. 

 
 
 
 
 

     Заданная  продолжительность выполнения всего  комплекса производственных работ - 26 суток.

 
Руководитель  работы проф. Казаков О.Л. 
 

 

ВВЕДЕНИЕ

     В планировании работ по созданию новых  сложных объектов возникает неопределенность, разрешение которой недоступно при традиционных методах планирования, например: установление продолжительности выполнения работ коллективами исполнителей, равномерное распределение ресурсов по видам работ, сокращение срока окончания всех работ при минимальном увеличении затрат и др. Организация планирования может быть существенно улучшена с помощью математических методов анализа и метода сетевого планирования и управления (СПУ).

     Программа определяет совокупность взаимосвязанных  операций, которые необходимо выполнить в определенном порядке, чтобы достигнуть поставленной в программе цели. Операции логически упорядочены в том смысле, что одни нельзя начать раньше, прежде чем будут завершены другие. Операция программы обычно рассматривается как работа, для выполнения которой требуется затраты времени и ресурсов. Как правило, совокупность операций не повторяется.

     До  появления сетевых методов календарное  планирование программ (т.е. планирование во времени) осуществлялось в небольшом  объеме. Наиболее известным средством такого планирования был ленточный (линейный) график Ганта, задававший сроки начала и окончания каждой операции на горизонтальной шкале времени.

     Сетевое планирование и управление программами  включает три основных этапа: структурное  планирование, календарное планирование и оперативное управление. Сетевая модель отображает взаимосвязи между операциями и порядок их выполнения. Событие определяется как момент времени, когда завершаются одни операции и начинаются другие. Начальная и конечная точки любой операции описываются, таким образом, парой событий, которые называют обычно начальным и конечным событием. Каждая операция в сети представляется только одной дугой (стрелкой). Ни одна пара событий не должна определяться одинаковыми начальными и конечными событиями.

     При реализации некоторых программ может  ставиться цель не просто обеспечения  равномерного использования ресурсов, а ограничения максимальной потребности  в них определенным пределом. Чтобы  снизить потребность в ресурсах, приходится увеличивать продолжительность некоторых критических операций.

     Планирование, управление и оптимизация любой  экономической деятельности связаны  с рассмотрением разветвленной  системы последовательных целенаправленных работ. Для моделирования данной системы используются методы сетевого планирования и управления.

     Повышение качества организационного управления можно достичь за счет улучшения  качества управляющих решений, координации, контроля, и также за счет создания более совершенных систем. Применение математического моделирования позволяет резко повышать качество управляющих решений. Сетевые модели в виде графов могут точно описывать многие реально существующие системы. Такие модели более понятны практикам, чем другие методы исследования операций

     Сетевые методы позволяют решать задачи проектирования больших оросительных систем, вычислительных комплексов, транспортных систем, систем связи, практические задачи, связанные со складированием, распределением товаров, календарным планированием выполняемых работ (сетевые графики проекта), заменой оборудования, контролем издержек, перевозками, работой систем массового обслуживания, обеспечением ритмичности производственного процесса, управлением запасами.

     Задачи  работы:

• построение сетевого графика;
• анализ сетевого графика;
• оптимизация сетевого графика.

 

1.ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

      Наглядно  граф можно представить как некоторое  множество вершин- событий и рёбер - работы. Каждое событие номеруется и характеризует начало работы – исток или конец работы – сток, а работа означает действие - путь, которое нужно совершить, чтобы перейти от предшествующего события к последующему, любой путь от истока к стоку называется полным. События на графике обозначаются кружками, а работы – стрелками - дугами, показывающими связь между событиями. Если конечная вершина совпадает с начальной, такой путь называют контуром, контур с одной вершины – петля. Работа должна быть конкретной и четко описанной. Если дугам (рёбрам) графа сопоставлены какие то числовые характеристики, то граф называют взвешенным, а числовые характеристики – весами. Обычно под весами подразумевается продолжительность работы и измеряется количеством дней, недель, декад и др., наносимых над стрелкой.

      Подготовка  исходных данных для построения сетевого графика включает:

• определение начального и конечного событий;
• составление перечня всех событий, следующих за начальным и без которых не может произойти конечное событие;
• составление списка работ, соединяющих намеченные события;
• определение продолжительности выполнения каждой работы.

      Все работы в графике ведут к конечному  событию - цели планирования.

      При построении сетевого графика для  СПУ должны учитываться следующие  четыре правила:

        График должен иметь только одно начальное событие (исток) и только одно конечное событие (сток);

      Ни  одно событие не может произойти  до тех пор, пока не будут закончены  все входящие в него работы;

      Ни  одна работа, выходящая из какого либо события, не может начаться до тех  пор, пока не произойдёт данное событие;

      График  должен быть упорядоченным, т.е. порядковый номер «предка» всегда меньше порядкового  номера «потомка».

      На  основании исходных данных и с  учётом приведённой выше методологии построим заданный сетевой график. Для построения графика надо пронумеровать заданные события: