- •Исследование операций в транспортных системах
- •6.070101 «Транспортные технологии»
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция 1 исторические предпосылки возникновения дисциплины «исследование операций». Основные термины. Отличительные особенности
- •1.1. История развития научного направления «исследование операций»
- •1.2 Назначение дисциплины
- •1.3. Базовая терминология
- •1.4.1. Системный подход
- •1.4.2. Использование комплексных научных коллективов
- •1.4. Отличительные особенности исо
- •Лекция 2 операционные проекты и постановка операционных задач
- •2.1. Разработка операционных моделей
- •2.2. Поиск приемлемого плана исследований
- •2.3. Операционные проекты
- •2.4. Классы операционных задач
- •2.5. Постановка задач и определение целей
- •2.5.1. Постановка задачи.
- •2.5.2. Определение целей
- •2.5.3. Классификация задач
- •Лекция 3 транспортная задача линейного программирования
- •3.1. Формулировка задачи
- •3.2.Нахождение опорного решения методом «северо-западного угла»
- •3.3. Нахождение опорного решения методом «минимального элемента»
- •Лекция 4 Алгоритм циклических преобразований опорного решения транспортной задачи
- •4.1. Описание алгоритма однократного замещения
- •4.2. Метод «северо-западного угла»
- •4.2.1. Алгоритм решения
- •4.3. Метод «потенциалов»
- •4.3.1. Алгоритм решения
- •Лекция 5 теория графов. Сетевое планирование
- •5.1. Основы теории графов
- •5.2. Особенности и постановка задач сетевого планирования
- •Лекция 6 Методика построения и оптимизации сетевых моделей
- •6.1. Алгоритм графоаналитического метода построения сетевых моделей
- •6.2. Методика оптимизации сетевых моделей
- •Лекция 7 вероятностные модели исследования операций. Дискретная случайная величина. Непрерывная случайная величина
- •7.1. Терминология
- •7.2. Принципы исследования систем с помощью вероятностных моделей
- •7.3. Дискретная случайная величина
- •7.4. Непрерывная случайная величина
- •Лекция 8 Моделирование систем массового обслуживания
- •8.1. Постановка задач
- •8.2. Классификация систем массового обслуживания
- •8.3. Исследование характеристик потоков
- •8.3.1. Входящий поток
- •8.3.2. Выходящий поток
- •8.4. Принципы реализации модели
- •Лекция 9 имитационные модели массового обслуживания
- •9.1. Постановка задачи
- •9.2. Разработка модели
- •9.3. Графоаналитическая модель имитации обслуживания.
- •Лекция 10 Динамическое программирование
- •10.1. Особенности применения динамического программирования
- •10.2. Алгоритм реализации метода
- •10.3. Методика решения задач на основе принципа оптимальности Беллмана
- •Лекция 11 Теория игр и принятие решений
- •11.1. Общее представление о теории игр
- •11.2. Стратегии. Нормальная форма игры
- •11.3. Ситуации равновесия
- •11.4. Антагонистические игры. Игры с нулевой суммой
- •11. 5. Нормальная форма
- •11.6. Теорема о минимаксе
- •11.7. Другие виды игр
- •Лекция 12 экспертные методы принятия решений
- •12.1. Общая информация о методах экспертных оценок
- •12.2. Общая схема экспертизы
- •12.3. Задача оценивания
- •12.4. Подготовка экспертизы
- •12.5. Методы обработки экспертной информации
- •12.5.1. Начальные операции
- •12.5.2. Классификация методов
- •Лекция 13 Основы прогнозирования
- •13.1. Общее описание алгоритма прогнозирования
- •13.2. Прогнозная экстраполяция
- •13.3. Выбор формы кривой (тренда)
- •Лекция 14 реализация принципов и методов исо в сфере транспорта
- •14.1. Оценка возможностей.
- •14.2. Определение эффективности решения
- •14.3. Характеристика задач исо, направленных на решение проблем транспорта
- •Список рекомендованной литературы Основная
- •Дополнительная
- •Информационные ресурсы
1.4. Отличительные особенности исо
Особенности и заключаются в том, сложилась практика использования дисциплины в решении актуальных задач организаций на основе использования:
системного подхода,
с использованием комплексных научных коллективов,
путём применения научного метода к задачам управления.
Рассмотрим теперь каждую из этих особенностей более подробно.
1.4.1. Системный подход
Системный подход основан на том, что в организационных системах поведение любой части системы некоторым образом влияет на все остальные части. Не все такие влияния существенны, а часть из них даже невозможно обнаружить. Поэтому суть этого подхода заключается в систематическом поиске существенных взаимодействий при оценке деятельности или стратегии любой части организации.
Такой подход к организационным задачам кардинально отличается от подхода, связанного с приведением задачи к приемлемому размеру. Операционисты почти всегда расширяют первоначальное представление в предложенной им задаче, включая в нее взаимодействия, не учтенные в формулировке, данной руководством.
1.4.2. Использование комплексных научных коллективов
Оно становится необходимым ввиду того, что предметом интересов являются сложные ранее не решаемые задачи различного масштаба. Притом, сама организационная часть связывается с привлечением специалистов, которые могут организовать исследования. Руководитель операционных исследований должен обладать достаточно широким научным кругозором, чтобы привлечь специалистов знакомых с некоторым кругом специальных задач.
Расчленение научных знаний на отдельные конкретные дисциплины —явление сравнительно новое. Этот процесс относится к ХIХ в.
Примерно с середины позапрошлого века естественные науки разделились на физику и химию. Немного времени спустя, в самостоятельный предмет выделилась биология, а к концу века также и физиология.
По этому поводу авторы монографии по ИСО, Р. Акоф и А.Сасиени (США) иронически восклицают:
«Мы настолько привыкли классифицировать научные знания в соответствии с кафедральной структурой университетов, что подчас считаем, будто такая организация соответствует структуре самой природы. Нет ничего более далекого от истины. Не существует таких вещей, как физические, биологические, психологические, экономические задачи и т. д. Существуют просто задачи.
Научные же дисциплины представляют собой различные методы исследования этих задач. На любую задачу можно взглянуть с позиций любой научной дисциплины. Но, естественно, далеко не всегда это целесообразно делать.
В сущности это та же мысль, которая была высказана уже ранее, но в другой форме: для организации не существует самостоятельных производственных, сбытовых или финансовых задач.
Такое расчленение (то есть декомпозиция – по терминологии системного анализа – комментарий наш) отражает лишь различные подходы к рассмотрению одних и тех же организационных задач.»
Так, например, столкновение автомашины с локомотивом на переезде можно объяснить законами движения или техническим отказом сигнальных устройств, или состоянием здоровья водителя, или состоянием его психики, или общественным использованием автомашин как средства самоубийства.
Позиция, с которой мы рассматриваем событие, определяется причинами, вызывающими наш интерес к нему. Если, допустим, мы стремились бы предотвратить повторение подобного события, то мы рассматривали бы эту задачу так, чтобы получить эффективное решение в кратчайшее время при наименьших затратах.
На основе нашего опыта мы находим эффективные способы анализа большинства часто возникающих задач. При решении незнакомых и сложных задач мы склонны использовать тот же подход, который нам известен.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что если, скажем, перед специалистом по психологии персонала ставится задача увеличения производительности, то он старается решить ее путем подбора наиболее квалифицированных рабочих или улучшения их профессиональной подготовки. Инженер- механик старается усовершенствовать сами станки.
Специалист по организации производства пытается улучшить размещение оборудования, упростить операции, выполняемые рабочими, или предложить более эффективные меры стимулирования.
Специалист по анализу систем и процедур стремится усовершенствовать поток информации, циркулирующей внутри предприятия, и т. д.
Каждый из этих специалистов может добиться определенных улучшений, но какое из них или какая их комбинация является наилучшей? В отношении сложных задач мы редко знаем это заранее. Поэтому целесообразно рассмотреть и оценить, возможно, более широкий диапазон подходов к задаче. Поскольку в настоящее время существует уже более сотни чистых и прикладных научных дисциплин, то очевидно, что нет возможности использовать представителей каждой из них при выполнении каждого научно-исследовательского проекта. Поэтому желательно представить в этом коллективе как можно большее число дисциплин и подвергнуть критическому анализу работу коллектива с позиций наиболее широкого круга дисциплин, не представленных в нём.
Здесь имеется в виду, что диапазон компетенции участников ИСО должен быть достаточно широк, и, не мешало бы, иметь опыт в решении такого рода задач. Заметим, что теперь, в отечественных условиях, тоже становится возможной временная концентрация специалистов и учёных на решении масштабных проблемных задач, причём при условии достойной оплаты.
Задачи исследования операций, в силу своей относительно малой масштабности, не претендуют на обязательное упоминание в каждом случае, поскольку их повторяемость неизбежна, и практика закрепляется повтором решений.
Контрольные вопросы
Назовите «основоположников» научного направления «исследование операций».
Охарактеризуйте назначение дисциплины.
Назовите примеры решения практических задач в рамках исследования операций.
Какова роль математических дисциплин в развитии направления «исследование операций»?
Дайте определение понятию «исследование операций»
Охарактеризуйте термин «операция»
Объясните сущность понятия «система»
В качестве чего может быть выражен критерий оптимальности?
Что такое «целевая функция»?
Охарактеризуйте понятия «модель» и «операционная модель».
Перечислите основные отличительные особенности ИСО.
В чем заключается сущность системного подхода?
Почему возникает необходимость использования комплексных научных коллективов в ИСО?
