• No results found

DEVELOPMENT OF SOLUTIONS FOR RECONSTRUCTION, DEVELOPMENT AND INTEGRATION OF TRANSPORT PRODUCTION FACILITIES

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2020

Share "DEVELOPMENT OF SOLUTIONS FOR RECONSTRUCTION, DEVELOPMENT AND INTEGRATION OF TRANSPORT PRODUCTION FACILITIES"

Copied!
5
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

УДК 69.06:658.012.2

Н. И. МАЛЬКОВ, А. В. РАДКЕВИЧ, И. Д. ПАВЛОВ, Ф. И. ПАВЛОВ (ДИИТ)

ВЫРАБОТКА

РЕШЕНИЙ

ВОССТАНОВЛЕНИЯ

,

РАЗВИТИЯ

И

ИНТЕГРАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ОБЪЕКТОВ

ТРАНСПОРТА

Розглядаєтьсяконцептуальнийпідхідінтеграціївиробництвазурахуваннямміжсистемнихзв’язків.

Рассматриваетсяконцептуальныйподходинтеграциипроизводствасучетоммежсистемныхсвязей.

The paper examines a conceptual approach to the integration of production with account of intra-system links.

Введение

Многие территориальные и практические

проблемы восстановления и размещения

производства исследованы недостаточно.

Поэтому для разрешения проблемы развития

и размещения производства необходима гиб

-кая методика моделирования процессов, от

-ражающая многообразие связей между уча

-стникамисистемы, т. е. поставщиками сырья,

транспортными условиями, производством,

перевозкойисбытомпродукции, ценами.

Использование модели линейного про

-граммирования не отражает увязку многооб

-разных участников интегрированного про

-цесса. Кроме этого, требуется конструирова

-ние моделей, используемых число перемен

-ных, отражающих суть ситуаций и не

требующих больших затрат времени на фор

-мирование исходных модулей. Поэтому мо

-дель не должна зависеть от действия отдель

-ных факторов, она должна быть универсаль

-ной, все изменения должны отражаться

исходными данными. Необходимые межсис

-темные связи отражаются в модели и ее раз

-мер зависит только от широты охвата заин

-тересованныхучастников.

Постановказадачи

Для решения проблемы восстановления и

развитияиразмещения производствапредлага

-ется использовать сетевую модель с ограни

-ченной пропускной способностью. Рассматри

-вается граф G U A

(

,

)

, U – множество узлов,

A – множество дуг [3]. Модель должна отра

-жать реальные условия поставок сырья (обяза

-тельные закупки), стоимость сырья и продук

-ции, уровни производства, себестоимость про

-изводства, стоимость транспортировки продук

-ции, а также показатель спроса. Структура

модели зависитот объемаэлементов, включае

-мых в нее, и от реальных возможных связей и

отношений поставок сырья, объемов поставок,

ихстоимостииперевозки.

Для использования методики определения

оптимального решения размещения производ

-стваследуетвыполнитьдвепроцедуры:

1. Сформулировать исходнуюзадачу ввиде

потоковой задачи, имеющей ограниченную

пропускнуюспособность.

2. Задатьначальныезначениядвойственных

переменных πк (узловых чисел) и начальную

циркуляцию

( )

fij , удовлетворяющую условие

сохраненияпотока.

Чтокасаетсяпервойпроцедуры, торассмот

-рим сначала конфигурацию модели с одним

источником и стоком (которые в действитель

-ности могут являться главным источником

и главным стоком). Данная конфигурация

представленанарис. 1.

Рис. 1. Открытаяизамкнутаямодели

(2)

Для построения системы типа замкнутой

петлинеобходимоввестидугу, соединяющую

узел t c узлом S. Эта дуга называется воз

-вратной. Для нее определяются такие же ха

-рактеристики, как и для всех остальных

дуг( , )i jA, а именно: ей приписывается три

значения: пропускные способности и стои

-мость

(

F L Cij, ij, ij

)

и двойственные перемен

-ные πsи πt. Конфигурация полной сети, об

-разованной после введения возвратной дуги,

показананарис. 1, б.

Такимобразом, длясоставлениямоделинеоб

-ходимоиметькакзначения тройки

(

F L Cij, ij, ij

)

,

так и знать полную ситуацию всего комплекса

процессов, фактическиесвязи с поставщиками,

возможные реальные объемы поставок сырья,

его стоимость и объемы. Перевозимое сырье

определяет объемы производства продукции

впунктахееизготовления.

Результатыисследования

В основе изготовления продукции находит

-ся таили иная технологияпроизводства, опре

-деляющая его себестоимостьивозможныегра

-ницы (диапазон) производства.

Продукция следует к потребителям, готовым

принятьее, отминимальновозможногообъемадо

максимально необходимого, при этом роль игра

-ютотпускныеценыитранспортныеиздержки.

Объединяющая модель восстановления и

размещения производства особо актуальна в

условиях глобализации, интернационализа

-ции и интеграции усилий, где требуются со

-гласованные действия, а на стыках и в «ни

-чейных зонах» проявляются потенциальные

неприятности, слабо контролируемые дейст

-вия и сбои, нехватка информации при коор

-динировании работ, информационная нераз

-бериха и закрытость, запутанность, дублиро

-вание и перекрывание функциональных дей

-ствий, враждебность внутри системы, право

-ваянеграмотность (рис. 2).

Рис. 2. Интеграцияучастниковпроизводства

Здесь имеется чрезвычайная сложность ис

-ходного материала и большая простота и яс

-ность конечного результата. Предлагаемый

подход в компоновкемодели позволяет видеть

одновременно целое и детали, движение мате

-риальных потоков и их статику, и отличается

структурой конструкции топологии, концепту

-альным подходом и философией раскрытия

решенияпроблемы.

Такая модель отражает все связи, отноше

-ния, образующих целостное единство, важные

для конкретных потребителей (узлов), и реше

-ние задачи заключается в определении таких

потоков по дугам

( )

fij , которые определяют

оптимальное решение, т. е. суммарная стои

-мостьпрохождения потока должна быть мини

-мальна. Общийвидмоделипоказаннарис. 3.

Как видноиз рис. 3, модельпо горизонтали

компонуетсяизструктурныхблоков, которыев

зависимости от конкретных особенностей мо

-делируемой ситуации отражают физический

смысл и объем задачи: обязательные закупки

(3)

-мостьперевозки продукции, показатель спроса

продукции. Физический смысл каждой дуги

носитуниверсальный характериотражаетобъ

-ем производства (тыс. шт. кирпича, м3 произ-

водства ЖБК, м2. производства столярных из

-делий, тыс. кВт, тонны зерна, цемента, угля,

нефти и т. д.). В общем случае любая физиче

-скаявеличинаимеетназвание−поток (fij).

Рис. 3. Модельпроизводстваираспределения

Отличие возвратнойдугиимеет то значение,

что, будучи идентичной по смыслу всем опера

-циям, она является средством корректировки

потокапозамкнутомуциклу. Этоценноесвойст

-воиспользуется в алгоритмеи не позволяет на

-рушатьусловиесохранения (равновесиеузлов).

Такимобразом, предложенная модель обла

-дает новизной как в части формализации и

включения в нее межсистемных связей, ней

-трализующих негативные воздействия, пере

-численныеранее, так ивметоде решениязада

-чи путем использования возвратной дуги, спо

-собствующей перераспределению потоков с

целью оптимизации решения. Такой подход

являетсяметодологическиполным, экономиче

-скиактуальныминормативноавторитетным.

Цель составления модели заключается в

приведении задачи к виду, допускающему ее

количественное решение. В конечном итоге

задача должна быть описана такой системой

уравнений инеравенств, чтобы дляеерешения

можно было применить известный метод. В

этомисостоитглавнаятрудность.

Для ответа на поставленные вопросы необ

-ходим нетрадиционный подход к разработке

структуры модели, она должна отражать всю

взаимосвязь элементов системы восстановле

-ния, размещения производства, быть информа

-тивной и понятной. Она должна объединить

производствоираспределение, иотражатьобя

-зательные поставки (закупки) сырья, его стои

(4)

-ства), стоимость транспортировки продукции

ипоказательспроса (продажи).

Предлагаемыйподходк построениюмодели

исходит из того, что целое всегда обладает та

-кимисвойствами, которыхнет у его частей, но

они появляются вследствие совместной работы

наосновевзаимнойзависимостииусловийдос

-тиженияцелей. Этоснижаетрискиувеличивает

доход, имеет сходство с идеей формирования

оптимальногоинвестиционногопортфеля.

Критерием оптимальности решения являет

-ся минимизация стоимости всего процесса,

объединяющегося моделью производства как

ориентированнаясетеваямодель.

Решениезадачи

Общая постановка задачи формулируется в

виде специальной задачи оптимального про

-граммирования. Задача минимизации суммар

-ной стоимости потока в сетях с ограниченной

пропускной способностью формулируется сле

-дующимобразом.

Дана сетевая модель,

( )

i j, ∈A F L C, ij, ij, ij

требуетсянайтирешение,

(

fiji

)

, котороеми

-нимизируетцелевуюфункцию

( )

ij ij min

L f =

C f → . (1)

При ограничениях на пропускную способ

-ностьдуг

, ( , )fijFij i jA, (2)

( )

, ,

ij ij

fL i jA. (3)

Для того, чтобы количество продукта, по

-ступающего в узел, равнялось количеству про

-дукта, выходящегоиз этогоузла, требуетсявы

-полнениеусловиясохраненияпотока.

Длявсех i U∈ , ij

0

ij ij

ff =

. (4)

Задача определения оптимального потока,

соответствующего циркуляции минимальной

стоимости, представленаввидеспециальнойза

-дачи оптимального программирования (1)…(4).

Это и есть основная формулировка для описа

-нияалгоритмаисключениядефекта (АИД). Ис

-пользуем условия оптимальности, которые вы

-ходят из природы теории двойственности оп

-тимального программирования. Перепишем

условие (1) ввиде

( )

ij ij max

L f =

C f → ,

приограничениях:

Длявсех i U

0

ij ij

ff =

(условиесохраненияпотока),

ij ij

fF

(ограничениенапотокисверху),

ij ij

f L

− ≤ −

(ограничениенапотокиснизу),

0

ij

f

(условиенеотрицательностипотока).

Для условияописанияАИДцелеваяфункция

умноженана –1. Задачаминимизациипреобразо

-валась взадачумаксимизации, ибудем рассмат

-риватьеекакпрямуюзадачу. Согласноизвестно

-му в линейном программировании результату,

длялюбой прямойзадачисуществует соответст

-вующаяейдвойственнаязадача. Внашемслучае

онаформулируетсяследующимобразом.

Минимизироватьцелевуюфункцию

( )

ij ij ij ij min

Z х =

F α −

L δ → ,

приусловии, что:

Длявсех ( , )i jA

i j ij ij ij

xx + α − δ ≥ −C ,

i

x неимеетограниченийпознакудлявсехi U∈ .

Длявсех

( )

i j, ∈A

0,α ≥ij δ ≥ij 0.

Переменные xiсоответствуют ограничени

-ям, описывающим условие сохранения потока

для прямой задачи, и могут принимать произ

-вольные значения, поскольку эти ограничения

имеют вид равенства. Переменные αij в двой

-ственной задаче соответствуют ограничениям

сверху на потоки по дугам в прямой задаче

(двойственные переменные Fij), а переменные

ij

δ − ограничениям снизу (двойственные пере

-менные Lij). Каждой переменной fij впрямой

задаче соответствует некоторое ограничение

вдвойственнойзадаче.

Вывод

В результате выполненного исследования по

восстановлению, размещению иразвитию произ

-водства предложен новый подход к разработке

(5)

-но-технический уровень исследований в сравне

-ниисаналогами итрадиционнымиприемами от

-личается новизной, связанной с учетом межсис

-темныхсвязей вподходеформирования структу

-ры сетевой модели, охватывающей вопросы по

-ставки сырья, ее транспортные условия, объемы

изготовления продукции, ее распределения по

потребителямиценысбыта [5].

Предложен высокоэффективный метод ре

-шениязадачинаосновеалгоритмаисключения

дефекта (АИД), позволяющий получить одно

-временнос неизвестными прямой задачи пере

-менныедвойственнойзадачи, чтодает возмож

-ностьоценитьреальностьрешенийпутем срав

-ненияцелевыхфункций, значениякоторыхвсе

-гдадолжнысовпадать.

Основные составляющие выводов сводятся

кследующему:

1. Разработанная модель восстановления,

размещенияи развития производства, основан

-наяна возможностяхучета межсистемных свя

-зей, позволяет решать проблему в единой сис

-теме, охватывающей важнейшие связи всех ее

участников.

2. Научная новизна предложенного метода

заключается в конструировании модели, отра

-жающейединство всего межсистемного цикла:

сырье – транспорт – производство – распреде

-ление – спрос – плавающиецены.

3. Предложенный метод решения задачи

на базе алгоритма исключения дефекта (АИД)

имеетпреимуществаидостоинствавсравнении

с использованием процедурысимплекс-метода,

транспортногоалгоритма, обладаетфизической

и экономической интерпретацией, отличается

тем, что способствует перераспределению по

-токоввсети.

4. РазработаннаяпрограммаПОТОКдоказала

высокую работоспособность, сняла все трудно

-сти в практической реализации задач организа

-ционно-технологической подготовки восстанов

-ления, развитияиразмещенияпроизводства, ме

-тод можно использовать для решенияаналогич

-ныхпроблемвдругихотрасляхУкраины.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК

1. Гусаков А. А. Организационно-технологическая надежностьстроительства / А. А. Гусаковидр. –

М.: SVP Apsys, 1994. – 427 с.

2. Миллер В. ПЕРТ – системауправления: Пер. с англ. – М.: Экономика, 1965. – 140 с.

3. Павлов И. Д. Модели управления проектами:

Учебноепособие / И. Д. Павлов, А. В. Радкевич. –

Запорожье, ГУ «ЗИГМУ», 2004. – 320 с.

4. ФиллипсД. Методыанализасетей / Д. Филлипс,

А. Гарсиа-Диас; Пер. сангл. – М.: Мир, 1984. – 496 с.

5. ФордЛ. Р. Потокивсетях / Л. Р. Форд, Д. Фалкер

-сон; Пер. сангл. – М.: Мир, 1966. – 276 с.

References

Related documents

n 20 group + 10 One-to-One lessons per week n Junior English Combined - Students 5-12 years n General English Combined - Students 13 years + n Business English Combined

In Yogong village landscape, highest pH value was observed in fallow of 1 st year followed by fallow of 3 rd year, fallow of 7 th year, and wet paddy fields respectively and

It examined the determinants of female's involvement and commitment in the higher education institutions in Saudi Arabia and the relationship between females'

phil/phileo [G] to love philosophy, philanthropist phobos [G] fear phobia, claustrophobia phon/phone [G] sound, voice phonograph, telephone phos/phot/photo [G] light

However it is also found in this study that the perception of the students using the technology-enhanced learning environment for the second language learning does

The conclusions of this study are as follows: (1) Inflation has a negative significant effect on the aggregate stock price indexes in Indonesia, Malaysia, Singapore, and

The practical reasons previously mentioned justify the study of mechanisms for bird species identification. In this paper we focus on the automatic identification of bird species

With the survey we want to find out which measures of assuring security are applied in Free/Open-Source Software (FOSS) projects.. Security assurances are confidence building