- •Введение
- •1.Основные понятия и принципы моделирования Определение моделирования
- •1.1. Принципы построения математических моделей
- •Обобщенная математическая модель
- •1.2. Оценка эффективности стратегий
- •1.3. Классификация задач исследования операций
- •1.4. Модели выбора решений в условиях определенности
- •2. Математическое программирование
- •Формы записи задач линейного программирования
- •2.1. Постановка задачи линейного программирования.
- •Решение задачи лп графическим методом :
- •Геометрическая интерпретация и графический метод решения задачи линейного программирования
- •3. Геометрическая интерпретация задач линейного программирования
- •2.1.1 Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •2.1.2Алгоритм симплекс метода отыскания оптимального решения задачи линейного программирования
- •2.1.3Примеры решения задач симплексным методом Пример 1. Найти максимум целевой функции
- •§4. Решение задачи лп двухфазным симплекс-методом
- •2.1.4 Задачи для закрепления полученных знаний
- •2.1.5. Двойственная задача
- •2.1.6Основные теоремы двойственности
- •2.1.7. Транспортная задача
- •2.1.8. Первоначальное распределение поставок
- •2.1.9. Правило "Северо-западного угла"
- •2.1.11. Метод потенциалов.
- •2.2. Модели динамического программирования
- •2.2.1. Постановка задачи динамического программирования
- •2.2.2. Принцип оптимальности и математическое описание динамического процесса управления
- •2.2.3. Оптимальное распределение инвестиций
- •2.2.3. Выбор оптимальной стратегии обновления оборудования
- •2.3. Сетевое моделирование. Методы и модели теории графов и сетевого моделирования
- •2.3.1. Элементы теории графов
- •2.3.2. Сетевое планирование и управление
- •2.3.3. Основные понятия и терминология, используемые в сетевом планировании
- •2.3.4. Порядок построения сетевых графиков
- •2.3.5. Правила построения сетевого графика.
- •2.3.6. Основные понятия сетевого графика
- •2.3.7. Временные параметры сетевых графиков
- •3. Задачи в условиях неопределенности
- •3.1. Системы массового обслуживания
- •3.1.1. Структура простейшей системы массового обслуживания.
- •3.1.2. Система массового обслуживания с отказом. Одноканальная система.
- •3.1.3. Системы массового обслуживания с ожиданием.
- •Имитационное моделирование
- •3.2.1. Основы имитационного моделирования
- •3.2.2. Метод статистических испытаний
- •3.2.3. Формирование случайных чисел на эвм
- •3.3. Модели прогнозирования. Задачи управления запасами
- •3.3.1.Основные понятия управления запасами
- •3.3.2. Классификация моделей управления запасами
- •3.3.3. Складская система
- •3.3.4. Спрос на товары
- •3.3.5. Возможность пополнения запасов
- •3.3.6. Затраты на функционирование системы управления запасами
- •3.3.7. Стратегия управления запасами
- •3.3.8. Основные детерминированные модели. Простейшая модель управления запасами ( модель 1)
- •3.3.9. Модель с учетом дефицита (модель 2)
- •С помощью этих соотношений исключим т1, т2, т и получим
- •Оптимальное значение
- •График зависимости уровня запаса на складе от времени
- •Методы и модели теории игр
- •3.4.1. Основные понятия теории игр
- •3.4.2. Постановка игровых задач
- •3.4.3. Методы решения игровых задач
- •3.4.4. Метод линейного программирования
- •Литература
График зависимости уровня запаса на складе от времени
n
T1 T2
Рис.3.8.
Период пополнения запасов T разобьем на два: Т1 –период поставки и спроса , Т2 – период спроса. Остальные обозначения как в модели 1: Сl –затраты на поставку одной партии, Сs – затраты на хранение одной единицы товара в единицу времени, Θ – время работы системы.
Затраты за период Т состоят из затрат на поставку одной партии и затрат на хранение товара.
Так как товары хранились на складе в течение всего периода Т, а их среднее количество за это время s/2 , то затраты на хранение за период Т будут
Сs*Т*s/2= Сs*Т1*s/2 + Сs*Т2*s/2
Суммарные затраты за период Т:
Сl+Сs*Т*s/2
Общие затраты за время Θ:
Г(s )=(Сl + Сs*Т*s/2 )* Θ /Т
Затраты удобно рассматривать как функцию s, поскольку здесь существует связь между некоторыми параметрами, а именно:
s=n*(1-h/g) T1*(g-h)=s T2*h=s T=T1+T2
Откуда
T=s/(g-h) +s/h n=s*g/(g-h)
С помощью этих соотношений приведем функцию затрат к виду
Г(s )=Сl * Θ* h *(g-h) /( s *g) + Сs*s* Θ /2
По–прежнему нас интересует оптимальные значения so,no , То и минимальные затраты Го.
Вначале найдем so.
s o= 2*Сl*h*(g-h) /(Сs*g)
Тогда
n 0=s0*g/(g-h)
T0=s0/(g-h) +s0/h
Минимальные затраты
Г(s0 )= Сl * Θ* h *(g-h) /( s0 *g) + Сs*s0* Θ /2
Легко
заметить, что если поставка мгновенная,
т.е. g
, то формулы модели 3 переходят в формулы
модели 1.
Примеры для закрепления:
Пример 1.
В условиях модели 1 h=6000ед.в год
Сl=8у.е. Сs=0,60у.е. в год
Требуется определить оптимальный объем партии, оптимальный период пополнения запасов и минимальные среднегодовые затраты.
Используя выведенные формулы, получим
n
o=
2*Cl*h/Cs=
2*6000*8/0,6=400ед.
Тo=no/h =400 /6000= 1/15года=24дня
Гo=Θ
*
2*Cl*h*Cs
= 1год *
2*6000*8*0,6=240у.е.
2. К данным добавим еще Ср=0,20у.е в год. Требуется рассчитать те же параметры в условиях модели 2.
3. Заданы значения h=2ед.в день, Сl=72у.е., Сs=8у.е. в день, g=6ед.в день, Θ=1день.
Требуется найти so, no,Тo, Гo.
Методы и модели теории игр
3.4.1. Основные понятия теории игр
В настоящее время многие решения проблем в производственной ,экономической или коммерческой деятельности зависят от субъективных качеств лица, принимающего решение. При выборе решений в условиях неопределенности всегда неизбежен элемент произвола, а следовательно, и риска.
Задачами о принятии решений в условиях полной или частичной неопределенности занимается теория игр и статистических решений. Неопределенность может принимать форму противодействия другой стороны, которая преследует противоположные цели, препятствует теми или другими действиями или состояниями внешней среды. В таких случаях приходится учитывать возможные варианты поведения противоположной стороны.
Возможные варианты поведения обеих сторон и их исходов для каждого сочетания альтернатив и состояний можно представить в виде математической модели, которая называется игрой. Обе стороны конфликта не могут точно предсказать взаимные действия. Несмотря на такую неопределенность, принимать решения приходится каждой стороне конфликта.
Теория игр - это математическая теория конфликтных ситуаций. Основными ограничениями этой теории являются предположение о полной ("идеальной") разумности противника и принятие при разрешении конфликта наиболее осторожного " перестраховочного" решения.
Конфликтующие стороны называются игроками , одна реализация игры – партией, исход игры – выигрышем или проигрышем.
Ходом в теории игр называется выбор одного из предусмотренных правилами действия и его реализацию.
Личным ходом называют сознательный выбор игроком одного из возможных вариантов действия и его осуществление.
Случайным ходом называют выбор игроком, осуществляемый не волевым решением игрока, а каким либо механизмом случайного выбора (бросание монеты, сдача карт и т.п.) одного из возможных вариантов действия и его осуществление.
Стратегией игрока называется совокупность правил, определяющих выбор варианта действия при каждом личном ходе этого игрока в зависимости от ситуации, сложившейся в процессе игры
Оптимальной стратегией игрока называется такая стратегия, которая при многократном повторении игры, содержащей личные и случайные ходы , обеспечивает игроку максимально возможный средний выигрыш (или, что то же самое, минимально возможный средний проигрыш).
В зависимости от причин, вызывающих неопределенность исходов, игры можно разделить на следующие основные группы:
Комбинаторные игры, в которых правила в принципе дают возможность каждому игроку проанализировать все разнообразные варианты поведения и, сравнив эти варианты выбрать из них наилучший. Неопределенность здесь состоит в слишком большом количестве вариантов, которые надо проанализировать.
Азартные игры, в которых исход оказывается неопределенным в силу влияния случайных факторов.
Стратегические игры, в которых неопределенность исхода вызвана тем, что каждый из игроков, принимая решение, не знает, какой стратегии будут придерживаться другие участники игры, так как отсутствует информация о последующих действиях противника (партнера).
Игра называется парной, если в игре участвуют два игрока.
Игра называется множественной, если в игре участвуют больше двух игроков.
Игра называется с нулевой суммой, если каждый игрок выигрывает за счет других, а сумма выигрыша и проигрыша одной стороны равны другой.
Парная игра с нулевой суммой называется антагонистической игрой.
Игра называется конечной, если у каждого игрока имеется только конечное число стратегий. В противном случае - игра бесконечная.
Одношаговые игры, когда игрок выбирает одну из стратегий и делает один ход.
В многошаговых играх игроки для достижения своих целей делают ряд ходов, которые могут ограничиваться правилами игры или могут продолжаться до тех пор, пока у одного из игроков не останется ресурсов для продолжения игры.
Деловые игры имитируют организационно-экономические взаимодействия в различных организациях и предприятиях. Преимущества игровой имитации перед реальным объектом таковы:
Наглядность последействий принимаемых решений;
Переменный масштаб времени;
Повторение имеющегося опыта с изменением установок;
Переменный охват явлений и объектов.
Элементами игровой модели являются:
Участники игры.
Правила игры.
Информационный массив, отражающий состояние и движение моделируемой системы.
Проведение классификации и группировки игр позволяет для однотипных игр найти общие методы поиска альтернатив в принятии решения, выработать рекомендации по наиболее рациональному образу действий в ходе развития конфликтных ситуаций в различных сферах деятельности.
