- •Понятие теории систем. Принципы системного подхода.
- •Возникновение и развитие системных представлений.
- •1) Развитие системных представлений в той или иной конкретной науке.
- •2) Первые шаги кибернетики.
- •3) Тектология Богданова.
- •4) Кибернетика Винера.
- •5) Попытка построения общей теории систем и теории организации.
- •Подходы к определению понятия «система»
- •Основные признаки и свойства системы
- •Классификация систем
- •Большие и сложные системы
- •Общесистемные закономерности
- •Закономерности взаимодействия части и целого
- •Закономерности иерархической упорядоченности систем
- •Энтропийные закономерности
- •Закономерности развития
- •Понятие системного анализа
- •Понятие структуры системы. Компоненты системы
- •Виды структур систем. Сравнительный анализ структур
- •Организационные структуры и их основные характеристики
- •Виды организационных структур
- •Модели и их роль при исследовании систем
- •Сущность, принципы системного подхода.
- •Состояние системы. Функционирование и развитие системы.
- •Функции обратной связи в системах.
- •Понятие модели и моделирования. Назначение моделей.
- •Принципы и подходы к построению математических моделей.
- •Виды моделей систем.
- •Классификация методов моделирования систем.
- •Аналитические и статистические методы моделирования.
- •Графические методы моделирования.
- •Методы «мозговой атаки».
- •Методы сценариев.
- •Методы экспертных оценок.
- •Методы типа дерева целей.
- •Анализ и решение задач с помощью дерева решений.
- •Линейное программирование (задача планирования производства).
- •3.1 Методика решения задач линейного программирования
- •Транспортная задача как задача линейного программирования.
- •Когнитивное моделирование сложных систем.
- •Сетевое моделирование.
- •2 Оптимизация сетевого графика
- •Логический аппарат в системном анализе.
- •Анализ и решение задач с помощью платежной матрицы.
- •Понятие информации, типы и классы информации, методы и процедуры актуализации информации.
- •Методы получения и использования информации (эмпирические, теоретические, эмпирико-теоретические методы).
- •Понятие шкалы. Основные типы шкал измерения (шкалы номинального типа, шкалы порядка, шкалы интервалов, шкалы отношений, шкалы разностей, абсолютные шкалы).
- •Структуризация методов исследования систем.
- •Методы исследования систем, основанные на использовании знаний и интуиции специалистов.
- •Разновидности экспертных методов.
- •Морфологический подход. Методы морфологического анализа.
- •Методы формализованного представления систем.
- •Понятие управления. Основные компоненты управления. Аксиомы теории управления. Содержательное описание функций управления. Типы управления.
Линейное программирование (задача планирования производства).
Линейное программирование – наука о методах исследования и отыскания экстремальных (наибольших и наименьших) значений линейной функции, на неизвестные которой наложены линейные ограничения. Эта линейная функция называется целевой, а ограничения, которые математически записываются в виде уравнений или неравенств, называются системой ограничений.
Оптимальным решением задачи линейного программирования называется решение системы ограничений, удовлетворяющее условию, при котором целевая функция принимает оптимальное (максимальное или минимальное) значение.
К основным задачам линейного программирования относятся:
• задача об использовании ресурсов (задача планирования производства),
• задача составления рациона (задача о диете, задача о смесях),
• задача об использовании мощностей (задача о загрузке оборудования),
• задача о раскрое материалов,
• транспортная задача и т.д.
3.1 Методика решения задач линейного программирования
графическим методом
Рассмотрим задачу об использовании ресурсов и решим ее графическим методом.
Графический метод довольно прост и нагляден для решения задач линейного программирования с двумя переменными. Он основан на геометрическом представлении допустимых решений и целевой функции задачи. Каждое из неравенств задачи линейного программирования определяет на координатной плоскости (x1, x2) некоторую полуплоскость, а система неравенств в целом – пересечение соответствующих плоскостей.
Этап I. В ограничениях задачи замените знаки неравенств на знаки точных равенств и постройте соответствующие прямые.
Этап II. Найдите и заштрихуйте полуплоскости, разрешенные каждым из ограничений-неравенств задачи. Для этого подставьте в конкретное неравенство координаты какой-либо точки [например, (0;0)], и проверьте истинность полученного неравенства.
Если неравенство истинное,то надо заштриховать полуплоскость, содержащую данную точку;иначе (неравенство ложное) надо заштриховать полуплоскость, не содержащую данную точку.
Поскольку x1 и x2 должны быть неотрицательными, то их допустимые значения всегда будут находиться выше оси x1 и правее оси x2 , т.е. в I-м квадранте.
Ограничения-равенства разрешают только те точки, которые лежат на соответствующей прямой, поэтому выделите на графике такие прямые.
Этап III. Определите область допустимых решений (ОДР) как часть плоскости, принадлежащую одновременно всем разрешенным областям, и выделите ее. При отсутствии ОДР задача не имеет решений, о чем сделайте соответствующий вывод.
Этап IV. Если ОДР – не пустое множество, то постройте целевую прямую, т.е. любую из линий уровня c1x1 + c2x2 = L , где L – произвольное число, например, кратное c1 и c2 , т.е. удобное для проведения расчетов. Способ построения аналогичен построению прямых ограничений.
Этап V. Постройте вектор , который начинается в точке (0;0), заканчивается в точке (c1,c2). Если целевая прямая и вектор построены верно, то они будут перпендикулярны.
Этап VI. При поиске max целевой функции (ЦФ) передвигайте целевую прямую в направлении вектора при поиске min ЦФ – против направления вектора . Последняя по ходу движения вершина ОДР будет точкой max или min ЦФ. Если такой точки (точек) не существует, то сделайте вывод о неограниченности ЦФ на множестве планов сверху (при поиске max) или снизу (при поиске min).
Этап VII. Определите координаты точки max (min) ЦФ и вычислите значение ЦФ L(X*). Для вычисления координат оптимальной точки X* решите систему уравнений прямых, на пересечении которых находится X* .