Тема 4. Методы и модели сетевого планирования и управления.

 

Студентам следует изучить особенности задач, решаемых методами СНУ, которые заключаются в многосвязности и взаимообусловленности множества работ, состоящих в логической связи и очередности выполне­ния и в целом представляют комплекс. К таким задачам относятся: откры­тие нового коммерческого предприятия, проведение капитального ремон­та, подготовка и проведение оптовых и розничных ярмарок, перевод мага­зина на самообслуживание, строительство магазина,' базы, разработка пла­на развития торговой сети, организация поставки товаров в городе и др.

В содержании сетевого моделирования следует обратить внимание на основные понятия, определения и графические обозначения: работ, собы­тий фиктивных работ, путей, критических путей, сетевой модели.

Необходимо усвоить порядок подготовки задач к решению методами СНУ, который включает ряд этапов: расчленение комплекса работ на эле­ментарные, пояснение логических связей между работами, очередности их выполнения, указание предшествующих (опорных) для каждой работы, определение ресурсов (длительность, затраты) для выполнения каждой работы, установление правил вычисления для случая возможного перерас­пределения ресурсов, представление всех сведений компактно, в виде спе­циальной структурно-временной таблицы.

Особенно необходимо обратить внимание на экономико-математическую постановку задачи, выявление ее показателей в качестве которых, например, могут быть:

общие затраты по выполнению всего комплекса работ;

время выполнения всего комплекса работ;

выделенные ресурсы для й элементарной работы;

обозначение й элементарной работы;

длительность выполнения элементарной работы выделенными ресурсами ;

число работ,

коэффициент пересчета ресурсов, .

Из них осуществляют выбор экономического показателя эффективности, по которому определяется успех выполнения всего комплекса pa6oт, например, время выполнения работ Т или общие затраты В. В качестве критерия эффективности, например, выбираем время, которое желательно иметь минимальным из возможных значений.

Следует иметь в виду, что первый вариант распределения ресурсов В по элементарным работам , определяет длительности их выполнения, т.е. . На этом основании целевую функцию в обобщенном вид можно записать так:

Задача состоит в поиске минимального значения времени выполнена всего комплекса работ при заданных ограниченных ресурсах В путем и: оптимального распределения между работами.

Поскольку управляемыми параметрами являются ресурсы элементарных работ , определяющие длительность их выполнения то мы будем, стремиться найти новый вариант распределения ресурсов В путем переноса с одних работ части ресурсов на другие так, чтобы общий срок выполнения комплекса был минимальным.

Формально постановку задачи можно представить таким образом:

-найти новый вариант перераспределения ограниченных ресурсов B между элементарными работами:

-и такие не отрицательные значения длительности их выполнения

,

которые при заданных ограничениях

обращали бы в минимум функцию цели.

Построение сетевых моделей производят по определенным правилам строится трафарет событий; наносят на трафарет в соответствии со структурно-временной таблицей последовательно все работы м события, между одной парой событий может быть изображена только одна работа. Если две пары работ начинаются параллельно в одном событии и оканчиваются в другом узле, то вводят фиктивную работу с нулевой продолжительностью, чтобы избежать параллельных стрелок; на сетевом графике не должно быть стрелок, которые ни откуда не выходят и никуда не входят; проводится преобразование геометрии взаимного рас­положения работ и событий к виду, удобному для восприятия в целом, на­пример, устраняются пересечения на графике, проводится нумерация со­бытий слева направо и сверху вниз и др.

При решении задач № 41-50 следует придерживаться следующей по­следовательности.

Строят сетевой график на основе исходных данных задачи в соответ­ствии со структурно-временной таблицей.

Определяют все возможные пути перехода из начального бытия в ко­нечное. Анализ сетевой модели проводят с целью выявления резервов и наиболее напряженных операций.

Вычисляют длительности всех путей перехода от начального события к завершающему. Это необходимо для определения времени выполнения всего комплекса работ для первоначального варианта распре­деления ресурсов.

Определяют критический путь и его длительность по модели:

Длительность пути максимальна, не включает целого ряда работ других путей, но они выполняются параллельно, поэтому за это время все работы комплекса будут выполнены. Следовательно, минимальное время, за которое может быть выполнен весь комплекс работ, составляет . Этот путь называют критическим, он не имеет резерва, поскольку его работы наиболее напряжены и запаздывание сроков выполнения любой работы сразу приводит к увеличению продолжительности выполнения всего комплекса, а в итоге - к невыполнению плановых заданий.

Находят резервы времени по каждому пути Ti по формуле:

.

Строят сетевой график в масштабе времени, начиная с критического пути , у которого , для определения работ комплекса, которые не­посредственно имеют резервы. При этом сталкиваются с необходимостью введения фиктивных работ и фиктивных событий в местах расположения резервов.

Оптимизацию сетевого плана проводят последовательно по этапам путем переноса на работы критического пути с некритических работ а части средств , которые находят математическими методами. Задача оптимизации решается методом последовательного перехода от одного пути к другому до тех пор, пока все работы не будут лежать на критических путях и не будут иметь резервов времени. Перенося резервы с некритических работ на критические, мы будем увеличивать некритиче­ский путь и уменьшать критический до тех пор, пока не совпадут длитель­ности всех путей. Для этого вначале располагают длительности всех пу­тей последовательно, в порядке увеличения их резервов и начинают опти­мизацию с первой пары путей и ближайшего по длительности к крити­ческому. Это позволяет в итоге получить новый вариант распределения ресурсов и соответственно другие длительности работ , участвующих в оптимизации и приводящих к тому, что все рабо­ты комплекса будут критическими, не иметь резервов для сокращения длительности времени выполнения всего комплекса работ.

Строят оптимальный сетевой план работ с учетом новых значений длительностей работ, которые изменились в процессе оптимизации. Этот план является оптимальным, поскольку все его работы лежат на критиче­ских путях и не имеют резервов. Следует заметить, что поскольку мы пе­реносим резервы с некритических работ на критические произвольно, по­лученный оптимальный план не является единственным.

Определяют экономию по критерию времени по формуле:

.

Вопросы для самопроверки.

1. Назовите основные термины и определения СПУ.

2. Дайте определение критического пути.

3. Назовите критерии оптимизации сетевой модели.

4. 4 .Перечислите правила построения сетевого графика.

5. Что включает анализ сетевой модели?

6. В чем состоит содержание оптимизации сетевого графика?

7. Какой сетевой план является оптимальным?

8. Перечислите задачи коммерческой деятельности, пригодные для решения методами СПУ.