Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Описание экономико-математической модели
Оптимального использования флота Для описания ЭММ ОИФ, используемой в данной курсовой работе для оптимизации работы нового флота, введем следующие условные обозначения: i - индекс грузового кольца; I - множество грузовых колец, j - индекс типа флота; J - множество типов флота,
где
С учетом принятых обозначений, ЭММ ОИФ на перевозках имеет следующий вид. Требуется обосновать количество новых судов (составов), которое необходимо приобрести СК взамен выбывающего флота на момент окончания прогнозного периода, и разработать такой план использования новых судов (составов)
при следующих ограничениях: 1. Заданные на i -м грузовом кольце объемы перевозок должны быть освоены новыми судами j- х типов:
2. Число новых судов (составов) j- го типа, требуемых для работы на i- м грузовом кольце, не должно превышать их возможного количества:
3. Все переменные неотрицательные и целочисленные:
Примечание: при проведении оптимизационных расчетов рекомендуется придерживаться следующих правил: в случае нахождения минимума функции цели (принятого критерия эффективности) в формуле (4.3) необходимо использовать знак ‘ >= ’, в случае нахождения максимума функции цели - знак ‘ <= ’ (при этом возможно неполное освоение отдельных грузопотоков ввиду некратности провозной способности флота и заданных объемов перевозок), либо ‘ = ’ – в этом случае ограничение на целочисленность отменяется.
Расчет эксплуатационно-экономических показателей По новым судам (составам)
Для реализации представленной ЭММ ОИФ разрабатываются рациональные варианты использования новых судов (составов) на имеющихся грузовых кольцах (раздел 2). Эти варианты представляются в табл. 4.1. Для всех разработанных вариантов рассчитываются показатели использования нового флота на грузовых кольцах по методикам, приведенным в разделах 2,3. Все показатели рассчитываются по одному судну каждого нового типа. Эксплуатационно-экономические характеристики новых типов судов выдаются преподавателем. Расчет показателей приводится полностью по одному судну одного типа на каком-либо грузовом кольце, а результаты расчетов по другим типам судов и грузовым кольцам сводятся в таблицы 4.1 - 4.8.
Таблица 4.1 Варианты освоения грузопотоков новыми судами (составами)
Таблица 4.2
Расчет расходов по новым судам (составам) на холодном и зимнем отстое и в ремонте
Таблица 4.3 Расчет расходов по новым судам (составам) на амортизацию
Таблица 4.4 Расчет расходов по новым судам (составам) на горюче-смазочные материалы
Примечание: в случае расчетов по танкерам в табл. 4.4 добавляются столбцы «Затраты времени на выгрузку, сут.» и «Расход топлива на выгрузку груза, кг/л.с. в час». Таблица 4.5 Расчет расходов по новым судам (составам) за прохождение внутренних водных путей
Таблица 4.6
Расчет расходов по новым судам (составам)
Таблица 4.7 Прогноз налога на имущество по новым судам (составам)
Примечание: для выполнения оптимизационных расчетов (и только!) условно средний возраст новых судов (жизненный цикл) принимается равным 12-ти годам.
Таблица 4.8 Прогноз динамики собственных средств, направляемых на воспроизводство основных фондов (по новым судам)
Подготовка матриц исходных данных
Следующий шаг в разработке плана ОИФ – формирование матриц исходных данных (МИД). МИД для программы «Поиск решения», используемой в автоматизированных системах управления для решения частично-целочисленных линейных задач, имеет вид таблицы и состоит из секций, каждая из которых отражает определенные условия оптимизационной задачи. Общий вид МИД для условий ЭММ ОИФ (4.2) – (4.5) приведен на рис. 4.1. С учетом этого, для реализации ЭММ ОИФ (4.2) – (4.5) составляются три таблицы МИД, в которые заносятся технологические коэффициенты – эксплуатационно–экономические показатели по всем разработанным вариантам освоения грузопотоков новыми судами (составами) в соответствии с принятыми критериями оптимизации. На этапе подготовки МИД эти таблицы будут отличаться друг от друга только содержанием строки целевой функции.
Пример организации МИД для получения плана ОИФ в конечном году прогнозного периода приведен на рис. 4.2 (фрагмент) и в табл. 4.9 (полностью). В примере заявлено семь грузовых колец и три типа новых судов, причем, предполагается, что суда всех типов могут работать на всех грузовых кольцах. В качестве критерия эффективности плана ОИФ принят минимум расходов на перевозках. После заполнения каждой из трех таблиц МИД данными, необходимыми для проведения расчетов, в этих таблицах в целевые ячейки столбцов Использованных ресурсов (рис. 4.1, ячейка W3 на рис. 4.2, 4.3) вводятся формулы Суммы Произведений коэффициентов строки решений (строка 14 в табл. 4.9) и строки функции цели (строка 3 в табл. 4.9) – формула (4.2) ЭММ ОИФ. Вид формулы для условий примера, приведенного в табл. 4.9 (отображается в строке формул – рис. 4.2, 4.3):
Затем эти формулы копируются в каждую ячейку столбцов Использованных ресурсов (диапазон ячеек W4:W13 на рис. 4.2, 4.3). МИД готовы для проведения расчетов по поиску оптимального решения.
Примечание: цветом на рис. 4.2 и в табл. 4.9 выделены столбцы, вошедшие в решение. После заполнения таблиц МИД студент приступает к решению ЭММ ОИФ на ПЭВМ с помощью программы «Поиск решения». Таблица 4.9 Пример матрицы исходных данных и решения задачи разработки плана оптимального использования новых судов
Поиск оптимального решения Для запуска в EXCEL программы «Поиск решения» выполняется команда Сервис / Поиск решения, которая вызывает на экран окно диалога Поиск решения, представленное на рис. 4.4.
В этом окне задаются условия Поиска решения: 1. Установить целевую ячейку: в примере – ячейка $W$3 (рис. 4.2). Щелчок левой клавишей мыши на целевой ячейке в таблице МИД определяет адрес этой ячейки в поле Установить целевую ячейку; 2. Равной: ž максимальному значению (в случае решения задачи на максимум); ž минимальному значению (в случае решения задачи на минимум); 3. Изменяя ячейки: – с помощью кнопки Предположить и левой клавиши мыши определяется диапазон строки решения в МИД (ячейки $B$14:$V$14 в примере – рис. 4.2, 4.3); 4. Ограничения: ограничения (4.3) – (4.5) ЭММ ОИФ вводятся в эту область кнопкой Добавить и, при необходимости, изменяются (добавляются, удаляются, редактируются) кнопкой Изменить. Вид окна диалога, вызываемого в случае добавления (изменения) ограничения, приведен на рис. 4.5.
Как видно из рис. 4.5, в области «Ссылка на ячейку:» определяется диапазон ячеек, на который распространяется вводимое ограничение. С помощью раскрывающегося списка выбирается характер ограничения (логическое выражение). Возможные типы логических выражений: £, =, ³, цел (целое), двоич (0 или 1). В области «Ограничения:» задается диапазон ячеек, в котором определяются имеющиеся ресурсы. Кнопкой ОК осуществляется возврат в окно диалога Поиска решения, кнопкой Добавить определяются другие ограничения модели. Когда все ограничения модели заданы, кнопкой Параметры вызывается дополнительное окно Параметры поиска решения (рис. 4.4), в котором определяются параметры Поиска решения:
þ Линейная модель – вид решаемой задачи; þ Неотрицательные значения – ограничение (4.5) ЭММ; Метод поиска - ¤сопряженных градиентов. Кнопкой OK осуществляется возврат в окно диалога Поиска решения. Кнопкой Выполнить задача поиска плана ОИФ запускается на выполнение. Возможные состояния результата поиска решения приведены на рис. 4.6. Если МИД составлена правильно, решение, как правило, находится. Это решение необходимо сохранить (рис. 4.6,а). В случае длительного поиска решения может истечь время, установленное для поиска решения по умолчанию (100 сек) – рис. 4.6,б, или достигнуто максимальное число итераций (100) – рис. 4.6,в. В обоих случаях необходимо продолжить поиск решения с помощью одноименной кнопки (рис. 4.6,б,в). Возможен и четвертый случай (см. рис. 4.6,г), который, чаще всего, возникает в случае неправильного представления данных в МИД. Рекомендуется проверить исходные данные (в части расчета коэффициентов МИД и значений имеющихся ресурсов) и правильность определения параметров (условий) Поиска решения, а затем, после исправлений, заново запустить программу на выполнение.
Вид таблицы МИД после нахождения оптимального решения представлен на рис. 4.2 и в табл. 4.9. В строке решений (строка 14) определено потребное количество новых судов и оптимальные с точки зрения минимума расходов по содержанию флота участки их работы (грузовые кольца) в конечный год прогнозного периода. Объемы перевозок в полученном решении (столбец решений) автоматически пересчитываются вследствие целочисленности полученного результата (числа новых судов (составов)). Результаты решения обрабатываются и представляются в таблице «Результаты оптимизации по критерию «минимум расходов на перевозках» (по форме табл. 4.10). После нахождения первого оптимума программа «Поиск решения» вызывается для второй таблицы МИД и, после изменения параметров целевой ячейки («Равной: ¤максимальному значению» – рис. 4.4) и смены знака в ограничении 1 (формула (4.3)) ЭММ ОИФ (см. примечание в разд. 4.2), снова запускается на выполнение. Результаты решения представляются в таблице «Результаты оптимизации по критерию «максимум чистых денежных потоков от эксплуатации новых судов за жизненный цикл» (по форме табл. 4.10). Аналогично разрабатывается третья таблица «Результаты оптимизации по критерию «…» (по форме табл. 4.10). На основе трех вариантов оптимизационных расчетов выбирается окончательный вариант плана использования нового флота в конечном году прогнозного периода. Таблица 4.10
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 228; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.216.32.116 (0.076 с.) |
;
;
- объем перевозок, не осваиваемый существующими судами на i- м грузовом кольце в конечном году прогнозного периода (табл. 2.14), тыс. т. Именно этот объем перевозок принимается заданным для новых судов;
- провозная способность одного нового судна (состава) j- го типа на i- мгрузовом кольце, тыс. т:
,
- загрузка одного судна (состава) j- го типа на i- мгрузовом кольце в прямом направлении, тыс. т;
- загрузка одного судна (состава) j- го типа на i- мгрузовом кольце в обратном направлении при освоении г-го грузопотока, тыс. т;
- число круговых рейсов одного судна (состава) j- го типа на i- мгрузовом кольце, ед.;
- возможное количество новых судов (составов) j- го типа (это количество задаетсяв исходных данных), ед.;
- количество новых судов (составов) j- го типа, требуемых для работы на i -м грузовом кольце, ед.;
- критерий - оценочный показатель использования одного нового судна (состава) j -го типа на i- м грузовом кольце (коэффициент функции цели), ед.изм.
в конечном году прогнозного периода, при котором значение принятого критерия эффективности будет оптимальным:
Варианты использования флота на грузовых кольцах
B11
Рис. 4.2. Фрагмент матрицы исходных данных в EXCEL и решения задачи
Рис. 4.3. Вид столбца Использованных ресурсов в режиме отображения формул
Рис. 4.5. Вид окна диалога Изменение (добавление) ограничения
а) Оптимальное решение найдено
б) Истекло время поиска решения, установленное по умолчанию
в) Достигнуто максимальное число итераций, установленное по умолчанию
г) Оптимальное решение не может быть найдено
