Оптимальное решение как оптимальный путь на графе подцелей.

Рисуем дерево целей и подцелей и вычисляем, какой путь содержит наименьшие риски или наибольшие выгоды.

10. *Имитационное моделирование.

Подходы:

1. Системная динамика (СД); СД – это 50-е гг. ХХ в.

2. Дискретно-событийное моделирование (ДС); ДС – 60-е гг. ХХ в.

3. Агентное моделирование (АМ). АМ – 90-е гг. ХХв.

СД работает на высоком уровне абстракции. Предполагается, что людей или заявок в потоках настолько много, что они описываются непрерывными функциями.

ДС – Дискретно-событийное моделирование работает на среднем уровне абстракции, потому что может описывать отдельные события.

Агентное моделирование может применяться на любом уровне абстракции в любых масштабах.

Агенты могут представлять собой пешеходов, автомобилей, роботов, клиентов или продавцов, конкурирующие компании, отдельных животных или стада животных и т.д.

Схематично любую динамику можно представить как накопители неких количеств (емкостей, агрегаты) потоки между этими накопителями и правила упражнения потоками, обратные связи.

Дискретно-событийное моделирование задается потоковыми диаграммами, также заявками и каналами ресурсов, упрощенно говоря, что ДС моделирование моделирует все, что можно представить как работу сложного конвейера, когда несколько линейных конвейеров обслуживает большой конвейер, поставляя на него ресурсы в виде деталей и моделируя процессы изменения заявок как изменения обрабатываемых узлов. 

1. СД - После 1956 года цифровые вычислительные машины были не развиты и использовали их аналоги. Брали какие то физические процессы, которые подчиняются определенным дифференциальным уравнениям , и с их помощью моделировали другие процессы , которые подчиняются таким же ДУ. Потом измеряли зависимость напряжения или силу тока в определенных частях модели , и получали информацию о поведении моделируемой системы в интересующей ситуации.

2. ДС- связан с появлением генератора случайных чисел в вычислительных машинах .С помощью генератора случайных чисел стало возможно сымитировать наступление случайных событий, таких как возникновение неисправности , кораблекрушения , приход числа вызовов на телефонную станцию , наступление определенного числа ДТП . ДС связан с введением представления о заявках. Модель представляет собой заявку, которая бродит по сети и подвергается различным способам обработки .

4. Агентное моделирование вводит понятие агента . Агент – это такой объект который обладает инициативой и обучаемостью .

Агент- модель живого организма или популяции организмов или человека. Оно было практически невозможно до появления объективно ориентированного программирования (ООП).Впервые ОПП появилось в SMALL-TALK,потом перекачивала в Паскаль и С++, потом в язык Java.

Модели отличаются по уровню абстракции. На самом детальном уровне находится так называемое физическое моделирование где рассматривается конкретные материальные объекты с их точными размерами, скоростями, ускорениями и временами. Таким образом внизу нашей шкалы рассмотрены модели систем уравнения, мехатронные системы, уличное и пешеходное движение.

Мехатроника – сочетание механики и электроники. Мехатронные системы программируются на языке Java.

Модели производств с конвейерами расположены выше, поскольку здесь есть возможность абстрагироваться от физических траекторий и времен и использовать их усредненное значение или стохастические модели. Это же относится к моделям складской логистики с автопогрузчиками, стеллажами и т.д.

Уровень систем обслуживания, они оперируют обычно лишь с временами и расписаниями, хотя физическое перемещение иногда принимается в расчет. Например в здравоохранении при моделировании больницы в основном важны количество и график работы персонала, оборудования, поток пациентов и логика работы с ними, в то время как в отделах скорой помощи могут быть учтены конфигурации зданий, длины коридоров и т.д.

Чем выше уровень абстракции моделей, тем проще ее моделировать с помощью имитационного моделирования.

Агент - это цельный объект, который обладает инициативой, изменчивостью, обучаемостью. Поэтому агент похож на животное, человека, стадо животных или организацию людей. Агент наделяется правилами взаимодействия с другими объектами.

Агентное моделирование весьма трудно было реализовывать когда не было объектно-ориентированного моделирования (ООМ). ООМ появилось и стало доступным более и менее широкому кругу пользователей только в середине 80-х годов.

Конечный автомат - это система, которая реагирует на некий конечный набор символов, после чего переходит в некие новые состояния и в качестве выходного сигнала спускает некие определённые выходные символы.

Автомат может быть детерминированным или вероятностным.

Детерминированный автомат в ответ на конкретный входной сигнал принимает вполне определённое состояние и испускает вполне определённый выходной сигнал (автомат для продажи кофе).

Ежели автомат на определенный сигнал может прореагировать разными способами но с какой-то вероятностью, то такой автомат называется вероятностным.

Можно задавать вероятности перехода в определённые состояния, а ответы соответствующего состояния считать детерминированным, такая упрощённая модель вероятностного автомата чаще всего оказывается вполне достаточной.

Вероятностный автомат составляет теоретическую основу агентного моделирования. Всякий агент является вероятностным автоматом. Обучаемость агента означает, что агент меняет вероятности реагирования под давлением опыта накопленного во взаимодействии с другими агентами. Агентное моделирование позволяет естественным способом моделировать естественный отбор. Для этого задается первоначальное множество агентов, которое обладает дисперсией (разбросом параметров в котором выживают только те автоматы, у которых набор параметров оказался наиболее удачным для выживания и они получают возможность передавать свои свойства следующим поколениям автоматов).

11. *Модели линейного и нелинейного программирования.

Это линейная и нелинейная оптимизация. Программирование – неудачный перевод с английского, который закрепился.

Суть: cоставляется линейная или нелинейная целевая функция, ищется, при каких значениях параметров (или переменных) она станет минимальной или максимальной. Затем управлением пытаются достигнуть этих параметров.

Когда требуется задать несколько целевых функций, то это уже называется многокритериальной оптимизацией. Многокритериальная оптимизация – всегда компромисс.

12. *РУР как процедура поэтапного оценивания и снятия рисков.

Ранжируем риски по величине и тратим ресурс сначала на уменьшение самого большого риска, затем более маленьких.

13. *Управление как маневр ограниченным ресурсом.

Необходимо помнить, что ресурс всегда ограничен, поэтому его нужно заблаговременно накапливатьна наиболее важных направлениях.

Контроль- властная деятельность, направленная на обеспечение совпадения текущих событий с плановыми заданиями.

Условия контроля уместно разрабатывать после условий мотивирования. Когда коллектив мотивирован, он примет самое деятельное участие в выработке наиболее действенных правил контроля.

Для контроля необходим штаб - группа людей непосредственно подчиненных управляющему

(Другими словами, главе исполнительной власти, несущему полноту ответственности за исполнение и обладающего максимальными полномочиями).

Control – по-английски и есть управление.

Контроль невозможен без наличия следующих условий:

· Контролеры должны быть наделены соответствующими полномочиями;

· они должны обладать необходимым ресурсом для реализации своих полномочий;

· они должны иметь сильную и устойчивую по отношению к внешним воздействиям мотивацию для выполнения своих контролирующих обязанностей.

Только при соблюдении этих условий возможно неукоснительное совпадение текущих событий с плановыми заданиями, то есть надлежащий итог контроля.

Главная функция контроля – обеспечить упреждающее действия по предотвращению ошибок, или, по-крайней мере, своевременное исправление ошибок, пока они не приняли необратимый характер .

Контроль – самая важная функция управления.

Без осуществления других функций управление неэффективно, без контроля оно попросту отсутствует.

15. *Устойчивость принятого решения по отношению к случайным внешним воздействиям.

Всегда требуется анализировать принимаемые решения на предмет такой устойчивости.

Пример: весь план спасательной операции будет разрушен, если не учтут возможные нарушения мобильной связи между спасателями, которые могут возникнуть случайно.

16. *Этапы разработки управленческого решения.

Удобно считать, что процесс конструирования управления включает в себя 7 последовательных фаз:

1. постановку задачи;

2. принятие решений;

3. планирование;

4. организовывание;

5. мотивирование;

6. конструирование контроля;

7. конструирование реализации.

17. *Многокритериальная оптимизация

Есть n критериевf_i(х). Здесь х – вектор параметров, на которых вычисляются критерии f_i .

Как найти оптимум, удовлетворяющий набору критериев?

Способ. Линейная свертка

Вместо многих критериев рассматривается один, полученный взвешиванием всех критериев.

.

Где коэффициенты с_i – неким образом нормированы, например, .

Основной вопрос: Непонятно, из каких соображений выбирать эти коэффициенты!

Можно,  например, предоставить экспертам возможность расставлять веса, соблюдая условие нормировки. Затем каждый коэффициент с_i вычислять усреднением по всем экспертам.