РОЗРОБКА МОДЕЛЕЙ І МЕТОДІВ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛІННЯ СИСТЕМАМИ ПРОЕКТІВ НА БАЗІ МЕТОДІВ ОПТИМАЛЬНОГО АГРЕГУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-148-1-61-76Ключові слова:
оптимальне агрегування, варіаційна задача, оптимальний розвиток, система проектів, монопроектАнотація
Розглянуто управління системами проектів з урахуванням життєвого циклу продукції. Розроблено математичні моделі і програмне забезпечення для систем проектів. Програмне забезпечення має модулі для настроювання параметрів математичної моделі, модулі введення даних і аналізу результатів моделювання. Базова інтерпретація математичної моделі — комплекс виробництв, рітейлу, логістики комплектуючих і кінцевих продуктів та систем рециклінгу. Технологічні системи можуть знаходитись в станах проектування, побудови, випуску продукції, модифікації технологій і продуктів виробництва. Мета статті — розробка математичних моделей: окремих проектів як виробництв продукції з урахуванням попиту, конкуренції, необхідності оновлення технологій і продукту виробництва; систем проектів з урахуванням управління часом виконання окремих проектів. Вибрано концептуальну теоретичну базу розробки: ресурсний підхід, методологію оптимального агрегування і розв’язання варіаційних задач оптимального розподілу ресурсів в процесах функціонування і розвитку об’єктів. Розроблено інтегровану математичну модель «монопроект», в якій виконується оптимальне агрегування виробничої системи в стані побудови, функціонування і обчислення оптимальної стратегії розвитку. Результатом обчислень програмного модуля «монопроект» є матричні структури, подібні записам баз даних. Результатом оптимального агрегування є заміна багатовимірної задачі нелінійного програмування оптимальною еквівалентною одновимірною. Багатовимірна задача нелінійного програмування розділяється в систему (бінарне дерево) задач одновимірної оптимізації. Результат використання методу — зняття проблеми розмірності об’єктів, виключення пошукових процедур, що забезпечує обчислювальну ефективність, гарантований час обчислень і стійкість до відмов. Отримано такі нові науково-практичні результати: оптимальне управління моментами часу запуску і закінчення окремих монопроектів, оптимальне управління ринковими вікнами — моментами часу зняття з продаж одних продуктів і запуску нових; розробка нових бінарних операторів оптимального агрегування елементів системи проектів — монопроектів. Проведено моделювання тестової системи проектів, порівняльний аналіз з системою без оптимального агрегування підтвердив переваги нової моделі системи проектів.
Посилання
Т. М. Боровська, І. С. Колесник, та В. А. Северілов, Метод оптимального агрегування в оптимізаційних задачах. Вінниця, Україна: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2009, 229 с.
Т. М. Боровська, С. П. Бадьора, В. А. Северілов, та П. В. Северілов, Моделювання і оптимізація процесів розвитку виробничих систем з урахуванням використання зовнішніх ресурсів та ефектів освоєння. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2009, 255 с.
Т. М. Боровська, Математичні моделі функціонування і розвитку виробничих систем на базі методології оптимального агрегування. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2018, 308 с. ISBN 978–966–641–731–5.
Taisa M. Borovska et al., “Adaptive production control system based on optimal aggregation methods,” Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2018, 108086O (1 October 2018). https://doi.org/10.1117/12.2501520 .
J. Forrester, Fundamentals of cybernetics of the enterprise (Industrial dynamics): Translated from English, Moscow, USSR: Progress, 1971, 340 p.
V. I. Opoitsev, Equilibrium and stability in models of collective behavior. Moscow, USSR: World, 1977.
J. Forrester, Basics of Cybernetics enterprises (Urban Dynamics). Moscow, USSR: Progress, 1971.
W. Leontiev, “Theoretical assumptions and nonobservable facts,” The American economic review, no. 9 (4), pp. 1-7, December,1970.
R. Bellman, I. Gliksberg, and О. Gross, Certain problems of mathematical control theory. Moscow, USSR: Publishing House of Foreign Literature, 1962, 233 p.
Bruno G. Rüttimann, Introduction to Modern Manufacturing Theory. Zürich, Switzerland: Springer International Publishing AG, 2018, 149 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58601-4.
N. J. Nersessian, and S. Chandrasekharan, “Hybrid analogies in conceptual innovation in science,” Cognitive Systems Research, no. 10(3), pp. 178-188, 2009. https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2008.09.009.
Т. М. Боровська, В. А. Северілов, С. П. Бадьора, та І. С. Колесник, Моделювання задач управління інвестиціями. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2009, 178 с.
М. В. Васильська, І. С. Колесник, та В. А. Северілов, «Моделі-предіктори: проблеми розробки і адекватності,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 4, с. 114-121, 2011.
Р. Беллман, и Р. Калаба, Динамическое программирование и современная теория управления. М., Россия: Наука, 1969, 131 с.
М. Пешель, Моделирование сигналов и систем. М., Россия: Мир, 1981, 302 с.
М. Месарович, Д. Мако, и И. Такахара, Теория иерархических многоуровневых систем. М., Россия: Мир, 1973, 344 с.
R. Fagin, R. Kumar, and D. Sivakumar, “Efficient similarity search and classification via rank aggregation,” Proceedings of the 2003 ACM SIGMOD international Conference on Management of Data (San Diego, California). SIGMOD ‘03. ACM Press, New York, NY, pp. 301-312, 2003. https://doi.org/10.1145/872794.872795.
P. V. Severilov., Т. N. Borovska, Yu. N. Dmytryk, and E. P. Khomyn, “Modeling and optimization of agrarian systems with waste recycling in bioreactors,” Nauka i studia (Poland), № 16 (126), pp. 42-50, 2014. ISSN 1561-6894.
Т. Н. Боровская, И. С. Колесник, В. А. Северилов, и И. В. Шульган, “Оптимальное агрегирование интегрированных систем "производство-развитие,” Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 2 (30), с. 18-28, 2014. ISSN 1999-9941.
Т. Н. Боровська, «Оптимальне агрегування виробничих систем з параметричними зв’язками,» Східно-Європейський журнал передових технологій, т. 4, № 11(70), с. 9-19. 2014. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.26306.
Т. М. Боровська, І. С. Колесник, В. А. Северілов, та П. В. Северілов, «Моделі оптимального інноваційного розвитку виробничих систем,» Східно-Європейський журнал передових технологій: Математичне та інформаційне забезпечення комп’ютерно-інтегрованих систем управління, т. 5, № 2 (71), с. 42-50, 2014. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.28030.
James Pollock, Jon Coffman, Sa V. Ho, and Suzanne S. Farid, “Integrated Continuous Bioprocessing: Economic, Operational, and Environmental Feasibility for Clinical and Commercial Antibody Manufacture. Biotechnol. Prog.,” The Global Houm of Chemical Engineers, vol. 33, no. 4, 2017, https://doi.org/10.1002/btpr.2492.
Simone Brethauer and Michael Hanspeter Studer, “Consolidated bioprocessing of lignocellulose by a microbial consortium. Energy Environ. Sci.,” The Royal Society of Chemistry, no. 7, pp. 1446–1453. 2014. https://doi.org/10.1039/c3ee41753k
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 365
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
