Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ

Министерство образования и  науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

 

Московский государственный  индустриальный университет

(ФГБОУ ВПО «МГИУ»)

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

 

по дисциплине «Экономико-математическое моделирование» 

      

на тему «Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ»

 

 

Группа:                                           

 

Студент:                                      

 

 

Преподаватель:  

          

 

Оценка работы

Дата

 

 

 

 

 

 

 

2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение                                                                                                          6

1. Построение сетевого графика                                                 8
2. Анализ сетевого графика                                                          13
3. Оптимизация сетевого графика                                           14

Заключение                                                                                                  20

Список использованной литературы                                          21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание курсовой работы (42)

«Оптимизация сетевой модели комплекса  производственных работ»

студент учебной Чх10Э22п группы

4 семестр 2012/2013 учебного года

Цель: Определить минимальную стоимость комплекса производственных работ при заданной продолжительности его выполнения и других указанных условиях.

Содержание (оглавление) работы:

ЗАДАНИЕ курсовой работы.

ВВЕДЕНИЕ – потребность в  сетевом планировании и управлении (СПУ),

возможности СПУ, цель и задачи работы.

1. ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА  – определение понятия «сетевой  график» и технологии его построения, описание построения заданного  сетевого графика, анализ адекватности  построенного сетевого графика заданным в работе исходным условиям (данным).

2. АНАЛИЗ СЕТЕВОГО ГРАФИКА –  определение понятий «полный  путь» и

«критический путь», описание нахождения полных путей построенного сетевого графика и среди них – критического, анализ возможности доведения критического срока до заданной продолжительности выполнения рассматриваемого комплекса производственных работ.

3. ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТЕВОГО ГРАФИКА  – определение понятий «оптимизация  сетевого графика», «критерий оптимизации», «показатель оптимизации и условия оптимизации», постановка задачи оптимизации сетевого графика, выбор способов оптимизации, описание процедур оптимизации выбранными способами, сравнение результатов оптимизации разными способами, вывод об оптимальном результате для построенного сетевого графика.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ – краткое описание перечня результатов, полученных в  работе; обоснование их достоверности  и практической ценности, возможные  перспективы совершенствования  организации выполнения заданного  комплекса производственных работ.

 

Требования к отчету:

Титульный лист отчета (курсовой работы) должен соответствовать образцу  на сайте МГИУ.

В отчет должны входить:

- Содержание (оглавление) с указанием страниц разделов отчета.

- Выданное задание курсовой работы с подписью руководителя работы.

(Обязательно !!! – необходимо для проверки)

- Соответствующая содержанию (см. выше Содержание (оглавление) работы)

оформленная работа с иллюстрациями.

- Список использованной литературы.

Рекомендуемая литература:

¨ Казаков О.Л., Миненко С.Н., Смирнов Г.Б. Экономико-математическое

моделирование: учебно-методическое пособие. – М.: МГИУ, 2006 г. – 136 с.

¨ Миненко С.Н., Казаков О.Л., Подзорова В.Н. Экономико-математическое

моделирование производственных систем: Учебно-методическое пособие. – М.: ГИНФО, 2002 г. – 128 с.

Исходные данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Анализ развития средств  информатики в различных отраслях народного хозяйства показывает, что уже в настоящее время  возникает необходимость интеграции различных автоматизированных систем как в отраслевом, так и территориальном разрезах. Такая тенденция закономерна, но от того, насколько этот процесс будет управляем, по каким законам будет протекать эта интеграция ускоренными темпами или замедленными, зависит в целом эффективность использования компьютеров в народном хозяйстве.

Методы сетевого планирования и управления (СПУ), разработанные  в начале 50-х годов, широко и успешно  применяются для оптимизации  планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, требующими участия большого числа  исполнителей и затрат ограниченных ресурсов. Для оптимизации сложных сетей, состоящих из нескольких сотен работ, вместо ручного счета следует применять типовые макеты прикладных программ по СПУ, имеющиеся в составе математического обеспечения ЭВМ.

Сетевое планирование – метод управления, основанный на использовании математического аппарата теории графов и системного подхода для отображения и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных работ, действий или мероприятий для достижения четко поставленной цели.

Основная цель сетевого планирования - сокращение до минимума продолжительности проекта.

Задача сетевого планирования состоит в том, чтобы графически, наглядно и системно отобразить и  оптимизировать последовательность и  взаимозависимость работ, действий или мероприятий, обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей. Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них - сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.

Анализ сетевой модели, представленной в графической или табличной (матричной) форме, позволяет, во-первых, более четко выявить взаимосвязи этапов реализации проекта и во-вторых, определить наиболее оптимальный порядок выполнения этих этапов в целях, например, сокращения сроков выполнения всего комплекса работ.

Таким образом, методы сетевого моделирования относятся к методам  принятия оптимальных решений, что  оправдывает рассмотрение этого  типа моделей в данной курсовой работе.

В данном курсовом проекте  рассматриваются цель: определить минимальную стоимость комплекса производственных работ при заданной продолжительности его выполнения и других указанных условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

 

Сетевой график - экономико-компьютерная модель, отражающая комплекс работ (операций) и событий, связанных с реализацией некоторого проекта (научно-исследовательского, производственного и др.), в их логической и технологической последовательности и связи.

Сеть представляет собой  граф – фигуру, состоящую из точек  и соединяющих их линий. Точки в этой фигуре называются вершинами графа, линии, которыми они соединены – ребрами (дугами). Модель СПУ представляет собой особый вид графов:

- во-первых, это связный  граф, то есть любая его вершин  связана между собой дугами;

- во-вторых, это конечный граф, то есть множество его ребер конечно;

- в-третьих, это ориентированный  граф, то есть его вершины соединены  упорядоченно, дуги в ориентированном  графе обычно обозначаются стрелками,  показывающими порядок перехода  от вершины к вершине.

События сетевого графика – это вершины графа (обычно изображаются кружками), работы – дуги графа (обычно обозначаются стрелками).

Подготовка исходных данных для построения сетевого графика  включает:

1. Определение начального и конечного событий;
2. Составление перечня всех событий, следующих за начальным и без которых не может произойти конечное событие;
3. Составление списка работ, соединяющих намеченные события;
4. Определение продолжительности выполнения каждой работы.

При построении сетевого графика для СПУ должны учитываться следующие правила:

1. График должен иметь только одно начальное событие и только одно конечное событие;
2. Ни одно событие не может произойти до тех пор, пока не будут закончены все входящие в него работы;
3. Ни одна работа, выходящая из какого-либо события, не может начаться до тех пор, пока не произойдет данное событие;
4. График должен быть упорядоченным.

Построение сетевого графика производится по первой таблице  исходных данных.

В этой таблице в шапках по горизонтали и вертикали перечисляются  все события, в остальной части таблицы приводятся работы.

Начальным событием –  истоком I является «начало работ», а завершающим событием – стоком S – «готовность изделия». Поэтому нужно пронумеровать их соответственно числами 1 и 6.

 

События предки	Начало  работ (1)	Готовность деталей	Готовность  документации	Поступлениедополнительного  оборудования	Готовность  блоков
События потомки
Готовность  деталей	Изготовление деталей (4/3)
Готовность  документации				подготовка документации (5/2)	составление инструкций (11/6)
Поступлениедополнительного оборудования	Закупка дополнитеьного оборудования (10/5)
Готовность  блоков		сборка блоков (6/4)
Готовность  изделия (6)			установка дополнительного оборудования (12/6)		компоновка изделия (9/6)

 

Из таблицы видно, что  событие 1 (по горизонтали) является началом двух работ-дуг, завершающихся в событиях (по вертикали). Их обозначим по порядку 2 и 3. Те же события по горизонтали обозначаются теми же числами 2 и 3.

 

 

 

 

События предки	Начало  работ (1)	Готовность  деталей (2)	Готовность документации	Поступление дополнительного оборудования (3)	Готовность  блоков
События потомки
Готовность  деталей (2)	Изготовление деталей (4/3)
Готовность  документации				подготовка документации (5/2)	составление инструкций (11/6)
Поступление дополнительного оборудования (3)	Закупка дополнитеьного оборудования (10/5)
Готовность  блоков		сборка блоков (6/4)
Готовность  изделия (6)			установка дополнительного оборудования (12/6)		компоновка изделия (9/6)

 

Из события 2 (по горизонтали) выходит одна работа-дуга, которая ведет к соответствующему событию по вертикали. Обозначим его по порядку цифрой 4. Соответствующему событию по горизонтали присвоим то же число.

 

События предки	Начало  работ (1)	Готовность  деталей (2)	Готовность  документации	Поступление дополнительного оборудования (3)	Готовность  блоков (4)
События потомки
Готовность  деталей (2)	Изготовление деталей (4/3)
Готовность  документации				подготовка документации (5/2)	составление инструкций (11/6)
Поступление дополнительного оборудования (3)	Закупка дополнитеьного оборудования (10/5)
Готовность  блоков (4)		сборка блоков (6/4)
Готовность  изделия (6)			установка дополнительного оборудования (12/6)		компоновка изделия (9/6)