Математические задачи оптимального управления реализацией проектов (200,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Ю.А. МЕЗЕНЦЕВ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИЕЙ ПРОЕКТОВ Монография НОВОСИБИРСК 2013

Стр.1

ББК 65.291.217в631 М 442 Работа выполнена в рамках ПСР НГТУ (программа стратегического развития) при поддержке гранта Минобрнауки по проекту ТП-8.536.2011 «Разработка интеллектуальных технологий, средств компьютерного моделирования и эффективных методов оптимизации, как функционального наполнения информационно-аналитических систем поддержки принятия решений» Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В.Д. Фроловский д-р техн. наук, профессор Б.Ю. Лемешко Мезенцев Ю.А. М 442 Математические задачи оптимального управления реализацией проектов: монография / Ю.А. Мезенцев. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. – 147 с. ISBN 978-5-7782-2276-2 В работе с системных позиций излагаются математические постановки задач управления реализацией проектов, а также алгоритмы поиска оптимальных решений этих задач. Сформулированные модели порождают NP-трудные задачи дискретного программирования, поэтому созданные алгоритмы являются приближенными. Получены апостериорные оценки точности и быстродействия алгоритмов, позволившие сделать вывод об их вычислительной эффективности. Это дает возможность эффективно решать рассмотренные задачи оптимального управления независимо от масштабов реализуемых проектов. Все исследованные в книге формальные задачи опираются на содержательные постановки и снабжены множеством иллюстративных примеров. В качестве основных объектов приложения рассмотрены проекты обустройства нефтегазоконденсатных месторождений, однако универсальность разработанного аппарата позволяет применять его при планировании реализации проектов во множестве других областей. Представленные формальные постановки и алгоритмы решения задач календарного планирования и вовсе инвариантны к области применения и могут использоваться в упралении производственными процессами промышленных предприятий различных отраслей и с различными характеристиками. ББК 65.291.217в631 ISBN 978-5-7782-2276-2 © Мезенцев Ю.А., 2013 © Новосибирский государственный технический университет, 2013

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Принятые обозначения и сокращения ................................................................... 6 Введение ................................................................................................................... 7 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ КАЛЕНДАРНЫХ ГРАФИКОВ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН ........................................................................ 9 1.1. Содержательная постановка задачи календарного планирования строительства скважин ............................................................................... 9 1.2. Формальная постановка задачи календарного планирования (поэтапный подход) ........................................................................................ 11 1.3. Поэтапный подход к оптимизации расписаний строительства скважин и задачи синтеза расписаний параллельных обслуживающих систем .......................................................................................... 14 1.4. Редукция задачи оптимизации расписаний строительства скважин в задачу частично целочисленного линейного программирования .......... 16 1.5. Числовой пример применения поэтапного подхода при оптимизации расписаний бурения скважин ........................................................ 23 1.6. Бикритериальная упрощенная формулировка задачи оптимизации расписаний бурения скважин и алгоритм решения ........................ 30 1.7. Пример применения прямого алгоритма решения задачи оптимизации расписаний бурения скважин в упрощенной постановке ............. 33 1.8. Оценки эффективности моделей и алгоритмов синтеза расписаний параллельной системы ...................................................................... 36 1.9. Декомпозиционные приближенные алгоритмы оптимизации расписаний бурения скважин при поэтапном подходе ......................... 39 1.10. Числовой пример использования декомпозиционных алгоритмов оптимизации расписаний бурения скважин ........................................... 48 1.11. Постановка и решение задачи календарного планирования с явным заданием последовательности бурения (подход, основанный на обобщенных сетях) ...................................................................... 52 1.12. Пример формирования и решения задачи календарного планирования (подход на основе обобщенных сетей) ..................................... 53 1.13. Соотношение подходов к оптимизации расписаний бурения скважин ...................................................................................................... 56

Стр.3

4 2. СИНТЕЗ ВНУТРЕННИХ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ЗАДАЧАХ ОПТИМИЗАЦИИ ОБУСТРОЙСТВА НГКМ.......................... 57 2.1. Определение оптимального парка бурового оборудования. Содержательная постановка .................................................................... 57 2.2. Критерии, ресурсные и логические ограничения в задачах синтеза расписаний буровых установок ........................................................... 58 2.3. Пример постановки и решения задачи календарного планирования с выбором оборудования ................................................................... 62 2.4. Модификации задачи на обобщенных сетях ........................................... 66 2.5. Многостадийные обслуживающие системы ........................................... 67 2.6. Последовательные многостадийные обслуживающие системы. Модели на смешанных сетях ................................................................... 69 2.7. Модификации метода ветвей и границ оптимизации расписаний последовательных обслуживающих систем ........................................... 74 2.8. Алгоритм неполной декомпозиции задачи синтеза расписаний последовательных обслуживающих систем ........................................... 77 2.9. Числовой пример применения алгоритмов синтеза расписаний последовательной системы ...................................................................... 80 2.10. Оценки эффективности моделей и алгоритмов синтеза расписаний последовательной системы ............................................................... 83 2.11. Многостадийные параллельно-последовательные обслуживающие системы. Подходы к формализации задачи управления и математические модели......................................................................... 86 2.12. Прямой алгоритм оптимизации расписаний параллельнопоследовательных обслуживающих систем ........................................... 92 2.13. Числовой пример применения прямого алгоритма оптимизации расписаний ППОС .................................................................................... 98 2.14. Задача оптимизации расписаний многостадийных параллельнопоследовательных обслуживающих систем на смешанных обобщенных сетях .................................................................................. 102 2.15. Декомпозиционный алгоритм оптимизации расписаний многостадийных параллельно-последовательных обслуживающих систем ....................................................................................................... 108 2.16. Иллюстративный пример применения циклического алгоритма ........ 113 3. СИНТЕЗ ВНЕШНИХ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ЗАДАЧАХ ОПТИМИЗАЦИИ ОБУСТРОЙСТВА НГКМ........................ 117 3.1. Задача оптимального управления поставками сырья и комплектующих. Содержательная постановка .................................................. 117

Стр.4

5 3.2. Формальная постановка задачи оптимального управления поставками ................................................................................................... 119 3.3. Декомпозиционный алгоритм решения задачи оптимального управления поставками .......................................................................... 121 3.4. Численный пример применения декомпозиционного алгоритма оптимизации управления поставками ................................................... 124 Заключение ........................................................................................................... 130 Библиографический список ................................................................................ 131 Приложения .......................................................................................................... 134 Приложение 1 ....................................................................................................... 134 Приложение 2 ....................................................................................................... 135 Приложение 3 ....................................................................................................... 137 Приложение 4 ....................................................................................................... 139

Стр.5