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(2)本节难点是在进行系统优化时,如何选择合适的优化方法。
影响系统优化的因素:
1)系统优化的过程中,受一定的条件影响和约束,会造成系统与环境、系统组分之间、组分与整体之间的矛盾冲突,这些矛盾冲突会影响系统的优化。
2)系统各组分之间、组分与整体之间的连接和协调状态,会影响系统的有序性和整体的运行效果。
(3)系统优化的方法。最优化方法是系统学中的一个重要方法,它通常是指在一定的人力、物力和财力资源的条件下,使取得的效果(如生产产值、利润、效益等)达到最大,而投入(如能源、资金、人力、时间等)达到最小的一种方法。
其过程是首先分析影响系统优化的因素;然后,在一定的条件约束下,采用定性和定量分析相结合的方法对系统特性进行分析和控制;最终实现最佳的整体目标。
常用的方法有两种:一种是估算分析法,另一种是数学模型法。
1)估算分析法。
[例3.1]有一项工程,施工管理人员要决定下月是否开工,如果开工后天气好,可以按期完成,获得利润50000元;若天气不好,将造成损失10000元;若不开工,不论天气好坏,都要付窝工费1000元,根据历史资料,天气好的概率为0.2,如何决策?
决策数据见表3.3。
表3.3 决策数据表
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自然状态 |
自然状态概率 |
方案(元) |
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开工 |
不开工 |
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天气好 |
0.2 |
50000 |
-1000 |
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天气坏 |
0.8 |
-10000 |
-1000 |
解:采用决策的方法,画出图3.12,并计算各点损益期望值。
图3.12 决策树示意图
点②:0.2×50000+0.8×(-10000)=2000(元)
点③:0.2×(-1000)+0.8×(-1000)=-1000(元)
从上述计算看出,选择开工方案是合理的。
2)运用数学模型求解
〔例3.2〕某轧钢车间轧制两大钢种:普碳钢和合金钢。现由于重油和电力定额供应的限制,因此需要重新安排这两类钢种的生产方案,使两类钢产量在现有能源供应的条件下获得最大总产值。已知生产参数见表3.4。
表3.4 生产参数
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需用量产品资源 |
普碳钢(T) |
合金钢(T) |
资源使用限额 |
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重油(kg)电
(kW) |
40
650 |
80
800 |
9×103
14×105 |
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产值(元) |
500 |
1000 |
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设x1,x2分别表示普碳钢和合金钢的产量。
上述规划问题可归纳为
Zmax=500 x1+1000 x2
约束条件
40 x1+80 x2≤9000
650 x1+800 x2≤1400000
x1, x2≥0
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