автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модели и методы процедур выбора гибких технологий оперативного управления

ГОСКОМИТЕТ РСФСР ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ Новосибирский электротехнический институт

ДАХЕР МОХАМВД

На правах рукописи УДК 681.3.013

МОДЕЛИ И ЙЕГОда ПРОЦЕДУР ВЫБОРА ГИБКИХ ТЕХНОЛОГИЯ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Специальность 05.13,01 - "Управление в технических

системах"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск, 1991

) )

/ О

Работа выполнена в Новосибирском электротехническом институте.

Научний руководитель - кандидат технических наук,

доцент Мамонов В.И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Еилаков Ю.П.

- кандидат технических наук Кричевский А.И.

Ведущая организация - НПО "Система", г.Новосибирск

Защита состоится "2/?"^¿¿¿^ 199 •/ г. в час

на заседании Специализированного совета Д 063.34.03 в Новосибирском электротехническом институте по адресу: 630092, г.Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, НЭТИ, Специализированный совет Д 063.34.03.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новоси -бирского электротехнического института.

, Автореферат разослан 199/ г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук ,

.доцзнт / ,, Б.И.Лемещко.

Ф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблем». Главная особенность современного научно-технического прогресса в области управления заключается в том, что традиционная технология принятия управленческих решений, в основе которой лечит использование ЭВМ в виде простого вычислительного средства, уступает порогу интеллектуальным система управ -ления. В основе последних лежит сознание такой гибкой технологии управления, в которой основная роль отводится управленческому персоналу, владеющему наиболее актуальной информацией о текущих условиях функционирования объекта управления и связанных с ними задач. Смена условий и задач считается систематическим явлением и требует адекватной технологии управления. Системные особенности такой технологии управления объектом необходимо учитывать в своего рода нормативной алгоритмической модели. Участие персонала в управлении обеспечивается специальными языковыми средствами описа ния нормативной алгоритмической модели. Процедуры синтеза алгоритма принятия решений должны входить при этом в состав средств автоматизированного рабочего места системного конструктора, определяющего конфигурации системы, согласованную с имеющимися ресурсами и поставленными целями.

Цель диссертационной работы. Основная цель диссертации заключается в разработке моделей, методов и программ, посредством которых обеспечивается выбор гибкой технологии оперативного управле -ния.

В соответствии с указанной целью в рамках диссертационной работы поставлены следующие-задачи:

- формализация основных понятий гибкой технологии оперативного управления;

- формирование комплексных показателей эффективности гибкой технологии оперативного управления;

- формализация обобщенного алгоритма принятия оперативных решений;

- использование показателей эффективности гибкой технологии управления для оценки решений;

- выбор оптимальных функций гибкой технологии управления;

- апробация разработанного математического обёспечения на научно-практических задачах.

Лвтоцц исследования.Теоретические исследования, выполненные в работе, базируются на общих принципах теории принятия решений, теории оптимизации; теории искусственного интеллекта и экспертных систем, теории исследования операции, марковских процессов.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:

- разработаны и реализованы алгоритмы системного анализа проблемы проектирования гибких технологий оперативного управления;

- разработаны и реализованы модели и метопы выбора гибких технологий оперативного управления, в основу которых положены алгоритмы одно- и многокритериальной оптимизации на множестве локальных и комплексных показателей эффективности;

- предлакень! алгоритмы адаптации процедур выбора оптимальных технологий оперативного управления к меняющимся условиям функционирования объекта и системы управления.

Практическая ценность работы. Процедура выбора гибкой технологии управления реализована и виде пакета программ оптимизации технологии принятия решений, реализующего алгоритм адаптивногс?' выбора, где обеспечена возможность решений задачи на широком классе объектов оперативного управления с учетом задания характеристик лицом, принимающим решения.

Практическая реализация работы» Результаты диссертационной работы были использованы при разработке основных рекомендаций ло созданию интегрированной АСУ экологической безопасности (ПАСУ ЭБ) нефтяного и газового месторождения, разработанной кафедрой АСУ НЭТИ для крупнейшего месторождения не$гги в Западном Казахстане "Тенгиз". Предло* ¡нные рекомендации составили базу для разрабатываемых в рамка. ЛАСУ ЭБ алгоритмов принятия оперативных реше ний по ликвидации последствий аварийных экологических ситуаций .

Результаты работы рекомендованы к использовании в учебном процессе в качестве основы лабораторной работы к курсу "Теоретические основы автоматизации управления".

Апробация работы.Результаты диссертационной рсботы докладывались и обсуждались на следующих совещаниях, семинарах и конференциях: XXXIII областной научно-технической конференции,восвященной дню радио (Новосибирск, 1990 г.); 1У Международной научно-техни -ческой конференции "Комплексная автоматизация промышленности" (Киевский политехнический институт, 1990 г.); Всесоюзной научной

- 2 -

конференции "Современные проблемы охраны окружаицей среды" (Новосибирск, 1990 г.); научном семинаре кафедры "Автоматизированные системы управления" Новосибирского электротехнического института (Новосибирск, 1988-1991 г.)

Публикации. Основные результаты диссертационной работы содержатся в 4 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (76 наэва -ний) и приложения. Диссертация содержит 108етраниц основного текста, 8 рисунков, 3 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении основана актуальность темы, сформулирована цель работы, дана ее общая характеристика,

В первой главе диссертационной работы рассмотрены вопросы разработки гибкой автоматизированной технологии оперативного управ -ления, как интеллектуальных систем поддержки решения.

Системное представление разработки гибкой автоматизированной технологии оперативного управления требует формулировки ¡1а первой этапе основных понятий и определений. Это относится, прежде всего, к следующим понятиям: технология управления (ТУ), гибкая техноло -гия управления (ГТУ), гибкая автоматизированная технология управ -ления (ГАТУ).

Кроме того, для каиего конкретного случая большой интерес представляет и такое понятие, как гибкая автоматизированная техноло -гия оперативного управления (ГАТОУ).

Определение I: Под технологией управления будем понимать взаимосвязанную последовательность обработки информации с целью формирования управляющего воздействия для объекта управления.

Определение 2: Под гибкой технологией управления бузем пони -.мать такую технологию, в которой как конкретные взаимосвязи меч-ду отдельными ее актами, тяк и конкретное содержание последних меняется е зависимости от текучих условий функционирования объекта управления.

Определение 3: Под гибкой автоматизированной технологией уп -г>ар.*вяия буцом помигать такуп ги/кук» технологи«! управления, в ко-

торой как процесс ее проектирования, так и каждый из ее этапов представляет собой человеко-машинную систему с необходимым набором информационных, математических, программных, лингвистических И организационно-правовых обеспечиваощик средств.

Определение 4 : Под гибкой автоматизированной технологией оперативного управления будем понимать такую технологию, которая на -ряду с основными положениями определения характеризуется еще и тем, что она протекает и реальном масштабе времени в условиях острейшего дефицита последнего.

В соответствии с введенными выше определениюли дадим или фор -мализованное описание, выделив в них дна ключевых момента формализованное представление актов обработки информации в технологии управления и схему их взаимосвязи.

Пусть Fa ; %Щ7 К Ai* Wi —* У; < I'.I > где: h( l - акт технологии управления;

X- входная информация оператора ; f] - внешние возмущающие воздействия;'

- совокупность параметров, сопровождающих акт обработки информации;

- цели обработки информации;

У^ - результат обработки информации L- - км элементом технологии выработки управляющего воздействия;

L « I, M , где /2- - общее число актов технологии управления.

• В теории системного представления процессов и явлений выраже -ние ( I.I ) получило название оператора пыхоцов. Для получения полного систег про описания элементов технологии управления ( I.I) необходимо дополнить выражением оператора переходов:

Fui Xl <(! *Ai (• - -^¿¿j ; 1.2 >

; Е: — Ф, , ( 1.з )

где: Яг t - оператор переходов;

2; - характеристики внутреннего состояния ¿ - ога акта технологии управления;

- функционал качества выполнения L ~ ого акта технологии управления;

Ср^ - значения показателя эффективности для с- ого акта.

Содержательный смысл с?1 необходимо раскрыть в терминах изменяющейся неопределенности для лица, принимающего решение и как будет показано ниже, зги характеристики, их задание и расчет во многом определяют процесс функционирования системы принятия решений как интеллектуальной системы.

Известно, что теория принятия решений рассматривает три универсальные модели: в условиях определенности, риска и неопреде -ленности. В последнем, наиболее интересном' для реальной ситуации случае, неопределенность, как концептуальная, так и стратегическая, монет быть тек или иначе отнесена к факторам Г . Каждый из !ь и /¡1 в случае представляет собой совокупность эле -

ментарных операций и их групп, т.е. справедливо

- • < £¡1' -; | с 1.4)

где: /¿^ - элементарная операция ^ - го акта технологии управления;

- общее число операций для í - го акта технологии управления.

Обозначим через ^

- -Кос ] (1.5)

совокупность взаимосвязей элементарных актов С - ой технологии управления, В качестве них могут быть рассмотрены различные варианты схемы сопряжений элементов, широко используемые в теории и практике моделирования сдобных систем.

Тогда задача выбора оптимальной технологии управления при возникновений внутри объекта управления ситуации

мотет быть

записана следующим образом: найти таку^ конкретную структуру взаимосвязи элементов гибкой технологии управления С я вид операторов [ Гц >Гг1 1 Га > /-],•€ Рг: > I :17Л з С - 1-0 >

для которых достигался бы экстремум функционала качества техно -логии управления:

_ г. _

( 1.6 ) К

где: •• особенный функционал качества технологии

управления;

(■■■)- ограничения на процесс оптимизации;

к

- параметры ограничений, участвующих в процессе зыбора ГАТОУ;

J £ - совокупность цаннык о текущей ситуации принятия решений.

В заключении первой главы сформулированы основные задачи диссертационного исследования, ьклочаг^ис ъ себя следующий их пе -речено: выбор и обогноьаяие- локалы«х< показателей эффективности проектируемой ГА'ГОУ и их ранжирования по важности; анализ переменных, входядих в структуру локальных показателей эффективное-V»1, определение алгоритмов расчета локальных показателей; анализ оцнокритериальных постановок задач и выбора оптимальной ГАТОУ, выбор ыоделеН и методов их решения; анализ многокритериальных постановок зацачи выбора ГАТОУ и методов их решения применительно к теме диссертационного исследования; практические реализации предложенных моделей и методов. Этому посвящены последующие главы диссертационной работы.

Вторая глава диссертационной работы посвящена выбору и обоснованию показателей качества гибкой технологии управления.

В качестве базовых показателей эффективности введен в расе -мотрение следующий набор критериев:

1. Показатель времени. Время затрачено на синтез самой тех -нологии управления и реализацию ее при поиске решений.

2. Показатель стоимости. Показатель стоимости является одним из основных показателей, влияющих на выбор варианта ГАТОУ.

3. Показатель надежности. Надежность ГА'ГОУ является комплексны« свойством, которое включает безотказность, долговечность. Лучшая та технология, у которой частота отказов будет наименьшей, вероятность безотказной работы - наибольшей.

4. Показатель эргономичности. Эргономнчность системы оценивается эргономической функцией, зависящей от параметров характе -ристик макины. Эргономнчность машины оценивается отношением:

н - и^/У^А - 6 -

где: Wn - потенциальная эргономическая функция, получаемая при полно« соответствии характеристик ма -шины с оптимальными характеристиками человека.

5. Показатель гибкости. Для определения гибкости мотио использовать элементарные понятия технологической, операционной, произ -водственной и интерактивной гибкостей ГЛТОУ. а) Технологическая гибкость оценивается инвариантностью показателей эффективности функционирования ГАГОУ к действия технологических возмущений при реализации некоторого задания, б) Операционная гибкость оценивается по значения отклонений показателей эффективности ГАТОУ. Повышение опзрационной гибкости на системном уровне обеспечивает повышение технологической гибкости, й) Производственная гибкость может быть обеспечена при организации функционирования гибким производством в условиях интегрированной системы управления производством, г) Ин -терактивная гибкость характеризует эффективность диалоговых систем в интегрированной системе управления. Оценкой интерактивной гиб -кости является время адаптации пользователя к решению какой-либо задачи. Основные качества гибкости определены следующим образом : универсальность; повторяемость; приспособляемость; .чечувствитель -ность.

Высокая гибкость системы мокет быть достигнута за счет повышения уровня автоматизации, обеспечения модульного принципа проектирования всех составляющих элементов, а также организационной, программной, математической, информационной и лингвистической совместимостью компонентов; использования эффективных методов приспособлений; сокращения времени переналадки составляющих элементов и выбора наиболее рациональной последовательности воздействий; тех -нико-экономического обеспечения и выбора оптимального варианта системы управления.

6. Показатель удобства ч^хннческого обслуживания. Цель техни -ческого обслуживания - привести систему в рабочее состояние, при котором вероятность возникновения отказа сводится к мкиимуму . Удобство технического обслуживания может быть оценено по среднему времени, затраченному на приведоние системы в рабочее состояние за определенный отрезок эксплуатации.

Анализ взаимного влияния показателей эффективности ГАТОУ позволит установить их взаимные связи между собой. В работе они представлены специальным графом.

Для введенных показателей качества ГАТОУ проведен анализ определенных их факторов.

Так для показателя времени введены в рассмотрение слепую ~ щие параметры: а) быстродействие технических средств Х< » ^временные характеристики используемых информационных средств ; в) временные показатели рабочего персонала ; г) временные характеристики используемых программных продуктов Хч .

Тогда Э, - I

В каждый параметр входит несколько характеристик. Например, в параметр быстродействия технических средств входят следующие характеристики: время подготовки необходимой информации о текущей ситуации Х)1 5 время обмена информацией между машиной и персоналом Ху ; быстродействие процесса управленияХц • время введения дан -них для принятия решений Хщ ; время, необходимое для выбора решения Х15 ■ Тогда

= ж:

У-1

где: \ - количество характеристик, входящих в параметр

быстродействия технических средств.

.В параметр временных показателей рабочего персонала Хг входят следующие характеристики; временные задержки в процессе принятия решений, вызванные усвоением им информации о текущей ситуации^; временные харак ристики работы персонала на вычислительном комплексе, определяющие его квалификацию Хгг и т.д.

Для введенной в рассмотрение группы локальных показателей эффективности было проведено их ранжирование методом экспертного оценивания, которое позволило выделить группу приоритетных критериев, в которую входили показатели быстродействия, точности решения задачи, стоимости.

Для группы приоритетных показателей, в частности, для Крите -рия быстродействия, рассмотрены математические однокритериальные задачи оптимизации ГАТОУ.

~ В -

Аналогичные постановки приведены для остальных приоритетных показателей эффективности ГАТОУ.

Для обоснования алгоритма выбора наилучшего варианта гибкой технологии управления во второй главе работы введен в рр.г.смот -рение обощенный алгоритм принятия оперативных решений. Он включает в себя следующий ряд этапов: а) оперативный анализ ситуации; б) определение целей и критериев оценки их достижения; п) выбор правила оптимизации; г) определение ресурсов управления, синтез альтернатив; д) определение границ и структуры объекта анализа ; е) выбор средств анализа альтернатив; ж) анализ вариантов решений; з) выбор решения; и1 вне прение решения в объект ¿-равнения; к)анализ результатов выполнения решения.

В работе каждый из перечисленных этапов подвергается анализу, с целью содержательного подкрепления основных формализованных схем для введенных в работе, а также с целью создания базы для формулировки многокритериальных постановок задач оптимизации ГАТОУ.

Гак методика эвристического анализа ресурсов в системе управления описывается следующим образом:

Известны два подходя х проблеме максимального использования имеющихся ресурсов.

Первый подход основан на выявлении всех возможных веществен -но-полевых ресурсов (ВНР), формулирование функций, которые они могли бы выполнить, и поиск возможностей их применения в создан -шейся ситуации. Второй подход ориентирован на решение реальных запач, а уж потом на проведение целенаправленного поиска ВНР, способных обеспечить выполнение нужной функции.

Оба подхода правомерны,и целесообразность их применения зависит от характера решаемых задач.

В ресурсах выделено 6 характеристик: вид, количество,, качест -во, ценность, степень готовности и источник ресурса.

Вид ресурса мотет быть: I) вещественный; 2) энергетический (полевой); 3) информационный; 4) пространственный; 5) временной ; 6) функциональный; 7"1 комбинированный и состоящий из сочетаний нескольких видов ресурсов.

По количеству ресурс», могут быть: 1) неограниченными; ?.) достаточными; 3) недосгяточннми.

По качеству: I) вредные; 2) нейтральные; 3) полезные.

По ценности: I) бесплатные; 2) копеечные; 3) дорогие.

По степени готовности к применению: I) имеющиеся в готовом вице; 2) производные, т.е. такие, которые можно получить из имевшихся путем дополнительного изменения их.

Источник ресурса указывает, откуда может быть получен ресурс: I) система, в которой возникла задача (или ее подсистема); 2)на-дсистема; 3) соседние еистеми; 4) внешняя среда; 5) "чужие" системы и их составные части.

Рекомендуется использовать ресурсы следуш-им образом:

1. Предпочтительность применения вица ресурса определяется создавшейся ситуацией (задачей). Необходимо сперва рассмотреть возможность использования простых ресурсов, а лишь потом переходить к комбинированным.

2. Легче всего использовать ресурсы, имеющиеся в неограниченном количестве. Если таких нет - рассматриваются ресурсы, имеющиеся в достаточном количестве. Часто эти ресурсы, связанные с ос -новной функцией технической системы - производимая или потребля -емая его энергия, материалы, свободное пространство и т.д.

Затем используются ресурсы, имеющиеся в недостаточном количестве, так как использовать их наиболее сложно, необходимы какие-~то накапливающие механизмы.

3. Предпочтительнее использовать в первую очередь вредные ресурсы (отходи, загрязнения), так как при этом исчезает вредная функция и появляется полезная. Если вредных ресурсов нет, используется нейтральные (системе они не вредны, но и пользы не прино сят). В последнюю очередь используются полезны® ресурсы, напри -мер, часть энергии системы на выполнение дополнительной функции. Это несколько сь ,ает выполнение основных функций системы и поэ -тому, менее всего желательно.

4. По ценностному критерии используют в первуо очередь бесплатные ресурсы, затем "копеечные" и лишь потом дорогие ресурсы.

5. Сначала используются ресурсы, имеющиеся в готовом виде, так как любые преобразования усложняют систему. К применению производных ресурсов переходят, если нет или не могут быть использованы имеющиеся,

6. Прежде всего используются ресурсы, имеющиеся в само;) }пра-

Ш -

вляемой системе, поэтому рассмотрение нудно начинать с них. Вели нет таких ВПР, то необходимо рассмотреть последовательно все более "отдаленные" системы, вплоть до внешней среды и "чужих" систем.

В заключении главы необходимо подчеркнуть, что для определения содержания этапов ГГОУ для конкретной ситуации, необходимо иметь следующие типы знаний:

- знание о выделенных классов ситуаций, для каждого класса ситуаций указываются параметры, его характеризующие,сценарий процесса принятия решений, представляющий из себя перечень необходимых для данного класса этапов общего алгоритма, требования ко всему процессу принятия решений, так и к каждому отдельному этапу. Этими требованиями могут быть время, за которое необходимо получить решение, требуемая точность и т.д.;

- знание о имеющихся в распоряжении методах, которые могут быть использованы на различных этапах процесса принятия решений. Для каждого метода указывается перечень входных и выходных переменных, процедуры их решения и интерпретации, набор системообразующих показателей, характеризующих данный метод (быстродействие, точность и т.д.) и общие рекомендации по его использованию;

- общие знания о функционировании данного объекта, получен -ные от экспертов,

Третья глава диссертационной работы посвящена проблемам комплексной оценки качества ГАТОУ.

Проблемы комплексной оценки качества ГАТОУ возникают при на -личии несогласованности между показателями эффективности. Успех комплексной оценки качества ГГОУ зависит от решения четырех основных проблем: выделения области компромисса, выбора формальной схемы компромисса, нормализации критериев и учета приоритета критериев. 1

Проблема определения области компромисса» В задачах векторной оптимизации имеется противоречие между некоторыми из показателей. В силу этого область О. допустимых решений^распадается на две непересекающиеся части: область согласия 52е и область компромисса . В области согласия противоречия между показателями нет и качество решения может быть улучшено одновременно по всем показателям, или во всяком случае, без снижения уровня любого из показателей. В .области компромисса есть противоречие между некоторыми показателями: улучшение качества решения по одним по -

казагелям ухудшает качество решения по другим.

Очевидно, что оптимальные_ решения могут находиться только в области компромисса, т.е. £ Qu

Проблема выбора формальной схемы компромисса и соответствующего ей принципа оптимальности. Выбор схемы компромисса соответ-етпует раскрытие смысла оператора оптимальности в виде

Ъ-ъШ-ор* 1ЭШ, с]ор.пэ, с]

где: Ц, Э - оптимальное значение стратегии 1Л- и соответствующее ей оптимальное значение вектора эффек -тивности Э ;

Opt- оператор оптимизации ; & - вектор возможностей локальных критериев ; - область допустимых значений стратегий

Рассмотрим основные принципы компромисса: а) принцип равенства. Наилучшим компромиссным решением считается такое, при котором достигается равенство всех критериев качества ГТОУ. Соттветствен-но, схема компромисса оператора можно представить в виде:

Эб

б) принцип макскмина. Идея равномерности проявляется в стратегии повышать уровень всех показателей за счет максимально наихудшего из показателей. Соответственно, схема компромисса мотет бьггь записана в виде:

Dpi Э - moiai fain.

Э-бЯ*

в) принцип абсолютной уступки. Справедливым является такой компромисс, при котором суммарный абсолютный уровень снижения очного или нескольких критериев не превосходит суммарного абсолютного уровня повышения других показателей. Соответствующий принцип оптимальности можно представить в виде:

- Л2-

и

ОрI э = мак £1 Эп

'л

г) принцип относительной уступки. В этом принципе справедливым является такой компромисс, при котором суммарный относительный уровень снижения качества одного или нескольких критериев не превосходит суммарного относительного уровня повышения качества по остальным критериям. Соответствующая схема:

/

ор4 Э- пгсшП. Эл эе б?/ эвя/

э

е) принцип выделения главного критерия. Из совокупности локаль -ных критериев 9/ Эд ,., Э/, выделяется один, например, , и принимается в качестве главного критерия. К уровням остальных локальных показателей предъявляется требование, чтобы они были не меньше некоторых заданных значений Эр,"- Задача оптимизации сводится к скалярной

где: - та часть области компромиссов

Для адаптивного выбора вариантов оценок гибкой технологии оперативного управления в третьей главе диссертационной работы введем в рассмотрение следующий алгоритм:

Будем считать, что в качестве объекта управления рассматривается алгоритм принятия решения.

Схема выбора наилучшей ГТОУ позволяет использовать в качестве математической модели этой процедуры аппарат марковских случайных процессов, Известно, что основными для марковских процессов яв -ляются лс-штия состояния процесса принятия решений и переход из одного состояния в другое.

Под состоянием будем понимать нахождение процесса принятия решения на / - ом этапе алгоритма принятия решения* Будем рассмв тривать переход процесса принятия решения из одного состояния в другое с дискретным временем, для этого необходимо учесть вероятную природу переходов.

Введем набор условных вероятностей [^О'1 того, что процесс принятия решений, находящийся сейчас в состоянии I , после очередного перехода окажется в состоянии ^ .

Определим вероятности состояний ¡П.) того, что процесс принятия решений будет находит; ся в состоянии I после/^переходов. Из этого следует, что

У

(*-)-<

¿-1

у '

Таким образом, можно сказать, что задача будет простой, если процесс принятия решений зависит от начальных условий процесса принятия.решений.

Предположим, что процесс принятия решений, описываемый марковскими процессами е У состояниями, приносит доход в единиц, когда совершает переход из состояния С в состояние ^ , где под доходом понимается удачный выбор средства решений от этого пере -хода.

Введем в рассмотрение вероятного ожидаемого дохода за пос -ледующих^переходов, где система находится в данный момент в сос -тоянии I . Для этого необходимо определитъ 1^(11) как полный ожидаемый доход за /г последующих переходов, если в данный момент процесс принятия решений находится в состоянии I, .

Если процесс принятия решений совершает переход из состояния в состояние I , то

У

¡-1 I /У

К-=>,2,3...

)

У

где: <3.4)

^ ~ !

Возможность перейти из состояния и в состояние I оптимально назовем стратегией.

Величина является ожидаемым доходом за один переход при

выходе из состояния I и при выборе стратегии К . Таким образом,

(Л)]

к ¿-1

Оптимальным является такое поведение, которое максимизирует полный ожидаемый доход для всех С и П. .

Алгоритм реализации процедур выбора оптимальной технологии оперативного управления предложен следующим образом.

Если количество данных средств на всех этапах алгоритма принятия решений не ограничено, то сама задача з этом случае сводится к задаче непрерывного программирования, а если количество данных средств на всех этапах алгоритма принятия решений ограничено, то задача сводится к задаче дискретного программирования»

Известно, что для решения однокритериальной задачи линейного программирования ыотао применять методы ветвей и границ, симплекс--метоц, другие методы поиска наилучшего решения»

Исходя из вышеизложенной схемы выбора наилучшего варианта гибкой технологии оперативного управления, особый интерес представляет процедура многокритериальной оптимизации в рамках конкретной задачи, математического программирования. При применении схемы абсолютной уступки она мотет быть представлена следующим образом: Пусть \ /■ ~ №!0'ес'гзо показателей ГТОУ

тогда у - . . иь - —> М X

при ограничениях

Ю _

м ■ П.

и с:

где: И- -[ - вектор управляющих воздействий;

1Г ^10 - этапы алгоритма принятия решений; у г 1, П. - номер показателя эффективности ГГОУ;

- номер средства, включающего в себя показателя эффективности ГГОУ ;

- данные коэффициенты;

/3 - допустимое значение показателя .эффективности качества ГГОУ.

Для решения этой задачи применим метод ограничений в многокритериальной задаче линейного программирования.

В четвертой главе дано описание комплекса программ процедур выбора гибкой технологии оперативного управления /^//¿5/? ?•

Комплекс программ / ¿ЭД И £ К. / предназначен для выбора ГГОУ при возникновении внутри объекта управления какой-либо ситуации, где было выделено три класса ситуации ^ в зависимости от опасности выбора. Где

- Ситуация очень опасна (первая степень опасности).

- Ситуация, когда опасность не очень велика (вторая степень опасности).

^ - Ситуация не опасна (третья степень опасности).

Характеристики ситуаций допускают использование процедур выбора ГГОУ (с целью принять оперативное решение, при алгоритме принятия решений).

Номплекс программ создан как советующая система для лица, принимающего решения при возникновении ситуации.

Его функции: выбор метода свертки, выбор критериев оптимальной технологии.

Выбор средств оценки экологического состояния месторождения и ресурсов для улучшения экологической обстановки.

Результаты были использованы на нефтяном и газовом месторождении "Тенгиз".

В-приложении приведена справка о внедрении.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТН

В соответствии с целями исследования диссертационной работы получены следующие результаты:

1. Сформулирована базовая система понятий и определений гиб- > кой технологии автоматизированного оперативного управления" и разработана на ее основе обцая формализованная схема выбора наилучшей технологии.

2. Выбрана математическая модель задачи выбора оптимальной технологии гибкого автоматизированного оперативного управления.

3. Выбраны и обоснованы показатели качества гибкой технологии управления.

4. Дан системный анализ структуры показателей качества ГТОУ, проведены процедуры экспертной оценки показателей, определяющих качество ГТОУ, их взаимных связей, сформулирована альтернатива выбора наилучших ГТОУ.

5. Разработан обобщенный алгоритм выбора оптимальной ГТОУ,как многокритериальной задачи принятия решений.

6. Разработаны и реализованы модели и методы выбора гибких технологий оперативного управления, в основу которых положены алго -ритмы одно- и многокритериальной оптимизации на множестве локаль -ных и комплексных показателей эф|ективности*

7. Разработаны алгоритмы адаптации процедур выбора оптимальных технологий оперативного управления к меняющимся условиям функционирования объекта и системы управления.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Дахер М. Построение математических моделей анализа гибких автоматизированных систем управления // Тез. докладов XXXIII областной научно-технической конференции, посвященной Дню радио«-Новосибирск, 1990 г.

2. Мамонов В.И., Дахер 'Л. и др. Проблема разработки гибких автома- -тизиронанных технологий управления.- 1У Международная научно-техническая конференция,- Киев, 1990 г»

3. Мамонов В.И., Дахер Л, Модели и методы оптимизации в САПР гибкой технологии управления.- В кн.: Диалоговые системы в задачах управления.- Новосибирск, 1991 г.

4. Дакер М., Ко зек Д,А. Выбор эффективных: средств реализации алгоритма принятия природоохранных решений // Тез. докладов Всесоюзной научной конференции, Новосибирск, 1990 г*

- К- -