УДК 681.512.001.56:621.37/39

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕЧЕТКИХ ОЦЕНОК

Заргарян Елена Валерьевна1, Заргарян Юрий Артурович2, Малышенко Илья Михайлович3, Коринец Анастасия Дмитриевна4
1Южный Федеральный Университет, к.т.н, доцент кафедры систем автоматического управления
2Южный Федеральный Университет, к.т.н, доцент кафедры систем автоматического управления
3Южный Федеральный Университет, студент кафедры систем автоматического управления
4Южный Федеральный Университет, студент кафедры систем автоматического управления

Аннотация
В работе разработана имитационная модель и рассмотрены методы исследования задач управления перевозками на предприятиях и учреждениях при нечетком задании параметров системы и с применением интервальных оценок, характеризующих как внешнюю среду, так и саму систему.Исследования проводились относительно задач моделирования и разработки систем принятия решений.

Ключевые слова: имитационная модель, моделирование, программное приложение, распределительная задача, системы принятия решений


DEVELOPMENT OF INFORMATION SYSTEM TO MEET THE CHALLENGES OF DISTRIBUTIVE TYPE USING FUZZY ESTIMATES

Zargaryan Elena Valerevna1, Zargaryan Yuriy Arturovich2, Malishenko Ilya Mihailovich3, Korinec Anastasiya Dmitrievna4
1Southern Federal University, Ph.D., assistant professor of automatic control systems department
2Southern Federal University, Ph.D., assistant professor of automatic control systems department
3Southern Federal University, student of automatic control systems department
4Southern Federal University, student of automatic control systems department

Abstract
In the developed simulation model and the methods for studying problems of traffic management in enterprises and institutions in the fuzzy setting system parameters and using interval estimates characterizing both the environment and the very sistemu.Issledovaniya carried out with respect to the problems of modeling and development of decision support systems.

Библиографическая ссылка на статью:
Заргарян Е.В., Заргарян Ю.А., Малышенко И.М., Коринец А.Д. Разработка информационной системы для решения задач распределительного типа с применением нечетких оценок // Современная техника и технологии. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/12/8859 (дата обращения: 27.05.2017).

Системы принятия решений. Самостоятельным объектом в имитационной модели сложной системы является система (или подсистема) принятия решений (СПР), функциональное назначение которой состоит в логическом выводе решения на основе данных анализа текущих состояний компонентов сложной системы, поставленных целей и задач, изменений внешней среды.

Задача принятия решений состоит из четырех основных частей:

- математической модели [1];

- точно определенного подмножества переменных разного вида;

- целевой функции переменных, полученной таким образом, что большему ее значению соответствует лучшая ситуация;

- методов анализа влияния на значение целевой функции значений переменных, выбираемых на основе решения.

Задачи СПР можно классифицировать следующим образом.

А). Статические и динамические задачи. Основное техническое различие между динамическими и статическими моделями заключается в степени сложности описания любой данной стратегии или данного образа действия. В статической ситуации стратегия выбирается раз и навсегда и осуществляется непосредственно, а стратегии в динамической модели обычно являются сложными функциями получаемой информации и действий, предпринятых на предыдущих шагах.

В). В зависимости от числа участников, имеющих противоположные интересы.

С). Классификация может быть проведена на основе содержания самого предмета, т.е. задачу принятия решений можно отнести к теории игр, к линейному программированию, к многошаговым задачам принятия решений, к теории принятия решений для решения задач статистического типа и т.д;

D). В зависимости от сложности множества возможные стратегий (пространства стратегий). Пространства стратегий могут быть разбиты на конечномерные и бесконечномерные;

E). Детерминированные и стохастические задачи. Детерминистские модели принципиально и значительно проще и более часто поддаются исчерпывающему и аналитическому исследованию. Также во многих задачах присутствуют неопределенности, изменчивость и всякого рода случайности. Решение таких задач требует привлечения к теории ПР теории возможности, теории нечетких множеств и т.п.

Основная цель СПР заключается в поиске логически обоснованного решения, соответствующего целям стратегического и оперативного управления, СПР должна правильно отреагировать на существующие структурные изменения в сложной системе, смену правил и методов управления системой, изменение текущих состояний элементов, подсистем и связей в сложной системе, а также параметров внешней среды.

Существует большое количество СПР для решения производственных задач [2], в которых результат управления оценивается в количественных измерениях.

При построении СПР с элементами искусственного интеллекта требуют дополнительного решения задачи выбора модели сложной системы, адекватно отображающих конкретные состояния и поведения сложной системы и ее компонентов [3.4].

Был проведен системный анализ методов решения транспортной задачи, представленный в табл.1 и программных продуктов, представленный в табл.2.

 Таблица 1.

Таблица 2.

 

Постановка задачи. Имеется m пунктов отправления А1, А2 , …, Аm, в которых сосредоточены запасы каких-то однородных грузов в количестве соответственно ,,…, единиц. Имеется n пунктов назначения В1, В2,…,Вn подавшие заявки соответственно на ,,…, единиц груза. Известны стоимости  перевозки единицы груза от каждого пункта отправления Аi до каждого пункта назначения Вj. Все числа , образующие  прямоугольную таблицу заданы.

Требуется составить такой план перевозок (откуда, куда и сколько единиц поставить), чтобы все заявки были выполнены, а общая стоимость всех перевозок была минимальна.

Основная блок схема алгоритма решения транспортной задачи методами северо-западного угла и минимального элемента представлена на рис.1.

В подпрограмме WWOD происходит ввод исходных данных, на основе которых производится составление таблицы перевозок на предприятии (подпрограмма MAIN).

В подпрограмме PVMR выбирается метод решения транспортной задачи: метод северо-западного угла или минимального элемента. Подпрограмма возвращает значение переменной MR=1, если выбирается метод минимального элемента и MR≠1, если выбирается метод северо-западного угла.

Рис.1

В подпрограмме PMME транспортная задача решается методом минимального элемента, а в подпрограмме PОME производится оптимизация метода минимального элемента. В подпрограмме PMSZU транспортная задача решается методом северо-западного угла, а в подпрограмме POSZU производится оптимизация решения с помощью метода потенциалов.

Был разработан программный продукт, который вычисляет оптимальный план перевозки (потенциальный план).

Для загрузки программного продукта необходимо запустить файл tz.exe. После чего на экране появится окно представленное на рис.2.

Рис.2.

Для выхода из программного продукта необходимо нажать либо «крестик» в правом верхнем углу окна программного продукта, либо выбрать в меню «Файл» команду «Выход», либо нажать сочетание клавиш CTRL+Q. Для создания нового файла необходимо в меню «Файл» выбрать команду «Новая задача» или нажать сочетание клавиш CTRL+N. Для открытия уже существующей таблицы с исходными данными необходимо в меню «Файл» выбрать команду «Открыть» или нажать сочетание клавиш CTRL+О (рис.3).

Рис.3.

При открытии уже существующего файла пользователю предоставляется возможность указания пути, где находится файл примера (рис.4).

Рис.4.

При нажатии на кнопку открыть на главном окне программного продукта отобразится таблица перевозок (рис.5).

Рис.5

Для удобства работы с программным продуктом можно в процессе работы изменить названия заказчиков и поставщиков, а также их параметры (рис.6 – 7)

Рис.6

Рис.7.

Для выбора необходимого метода решения поставленной задачи необходимо в меню «Метод» выбрать пункт «Метод северо-западного угла» или «Метод минимальной стоимости» (рис.8).

Рис.8

При выбора метода решения задачи «Метод северо-западного угла» в окне программы появится таблица перевозок, решенная методом северо-западного угла (рис.9). После таблицы отображается стоимости полученного плана и кнопка «Улучшить план».

Рис.9.

При нажатии на кнопку «Улучшить план» в окне программного продукта отобразится улучшенный план и стоимость улучшенного плана перевозок (рис.10).

При выборе метода решения задачи «Метод минимальной стоимости» в главном окне программного продукта отобразится план перевозок, решенный методом минимальной стоимости и стоимость данного плана (рис.11).

Рис.10

Рис.11.

При нажатии на кнопку «Улучшить план» в окне появится таблица с улучшенным планом с помощью метода потенциалов и стоимости оптимального плана (рис.12).

Рис.12.

При выборе в пункте меню «Файл» команды «Новая задача» пользователю будет предложено выбрать количество заказчиков и поставщиков, после чего необходимо будет нажать на кнопку «ОК» (рис.13).

Рис.13

Далее необходимо вручную заполнить таблицу перевозок (рис.14).

Рис.14.

При возникновении вопросов по данному программному продукту необходимо в меню «Помощь» выбрать пункты меню «Справка» и «О программе».

Заключение. В работе разработана имитационная модель и рассмотрены методы исследования задач управления перевозками на предприятиях и учреждениях при нечетком задании параметров системы и с применением интервальных оценок, характеризующих как внешнюю среду, так и саму систему.

Исследования проводились относительно задач моделирования и разработки систем принятия решений.

Для системы исследования перевозок на предприятии была разработана программа расчета оптимального плана перевозок, работающая под управлением ОС семейства Windows. Данный программный продукт написан в среде Borland Delphi с применением методов объектно-ориентированного программирования. Использование этой методики значительно упростило и сократило процесс разработки программы, а также оставило возможность для дальнейшего модернизирования ее функциональных возможностей.

Для эффективной работы пользователя с программным продуктом был разработан в стиле Windows- приложений интерфейс.


Библиографический список
  1. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. – М.: Мысль, 1999. – 204 с.
  2. Е. Г. Гольштейн, Д. Б. Юдин «Задачи линейного программирования транспортного типа». – М.: НИИВШ, 2002
  3. Заргарян Е.В. Модель нечеткого производственного баланса. Сб. тезисов докладов международной научной конференции «Проблемы развития естественных, технических и социальных систем». Ч.1 – Таганрог: Изд-во «Антон», ТТИ ЮФУ, 2007.
  4. Заргарян Ю.А. Ситуационные модели принятия решений в задачах менеджмента. Труды Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН. – Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009.


Все статьи автора «Заргарян Елена Валерьевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: