Раздел 2
Моделирование процессов адаптивного
управления ПЭС
2.1 Моделирование синхронизации функционирования подразделений ПЭС
Организация материально-финансовых связей между отдельными подразделениями ПЭС
обусловлена необходимостью выполнения общесистемных целей и строится на основе
решения координационных задач.
Функционирование каждого i-го подразделения определяется решением задачи
управления в виде
(2.1)
Задачи управления имеют две основные компоненты: целевую функцию и систему
ограничений. Таким образом, взаимосвязь частных задач управления может быть
обеспечена путем введения координирующих параметров в целевые функции частных
задач и/или в их ограничения.
При таком подходе говорят о двух основных принципах координации:
стимулирования;
лимитирования.
Стимулирующая координация локальных задач производится при помощи связующих
сигналов, которые входят в целевую функцию частной задачи.
При лимитировании координирующие параметры содержатся в системе ограничений
локальной задачи.
В рамках общего принципа стимулирования следует различать:
принципы цен;
принципы штрафов;
принципы целевой консультации.
Если целевая функция по сущности выступает как стоимостная, то цены в составе
этой функции в определенном смысле “стимулируют” решение локальной задачи.
Очевидно, что принцип цен может быть реализован в виде:
цены результаты;
цены деятельности.
В первом случае цены координируют результаты (например, выпуск продукции). Во
втором - цены устанавливают применительно к показателям интенсивности
деятельности.
Принципы штрафов стимулируют уменьшение нежелательных отклонений переменных и
результатов от координирующих параметров. Соответственно, различаются:
штрафы за деятельности;
штрафы за результаты.
Принцип целевой консультации состоит в ситуационной корректировке цен, уже
имеющихся в целевой функции глобальной задачи.
В рамках основного принципа лимитирования выделяются три принципа:
лимитирование результатов;
лимитирование деятельностей;
лимитирующие консультации.
Лимитирование результатов предполагает воздействие на локальные задачи с
помощью ограничения результатов (например, лимитирование резервов) в системе
ограничений задачи, а лимитирование деятельностей состоит в прямом ограничении
переменных интенсивностей в частных задачах. Лимитирующие консультации
предусматривают корректировку параметров функций в системе ограничений [104].
Для решения системы (2.2) могут быть использованы метод Корнаи-Липтака,
основанный на лимитной форме регулирования параметров согласования и метод
Данцига-Вульфа, основанный на стимулирующей форме.
Метод Данцига-Вульфа можно интерпретировать как метод согласования решений в
двухуровневой системе, использующий вертикальную координацию и ценностную форму
регулирования. Основная идея метода заключается в разложении исходной задачи
блочной структуры на локальные подзадачи, включающие ограничения по ресурсам
локальных систем, и задачу центра, в которой подзадачи связываются
общесистемными ресурсами.
Наряду с декомпозиционными алгоритмами, использующими стимулирующую форму
регулирования, большое распространение получили методы с вертикальной
координацией, использующие лимитную форму стимулирования. Эта группа
алгоритмов, наиболее известным из которых является метод Корнаи-Липтака,
основана на следующей идее. Центральный орган на каждой итерации согласования
решений выделяет подсистемам фиксированные количества общесистемных ресурсов. В
подсистемах решаются локальные задачи при лимитированных количествах ресурсов.
Результаты решений передаются в центр и используются там для выявления
сравнительной эффективности применения общесистемных ресурсов в подсистемах. На
основании анализа, выполненного определенным образом (чаще всего, путем решения
некоторой оптимизационной задачи), центральный орган принимает решение о
перераспределении ресурсов между подсистемами с целью наиболее эффективного их
использования в системе.
Детальное описание методов Данцига-Вульфа и Корнаи-Липтака приведено в работах
[5, 25, 37, 48].
Сравнивая два декомпозиционных подхода, использующих ценностную и лимитную
формы регулирования, следует отметить, что в чистом виде методы Данцига-Вульфа
и Корнаи-Липтака в процессах согласования решений мало применимы. В
используемых в настоящее время алгоритмах используются идеи двух основных
декомпозиционных подходов для построения процедур, в большей степени
имитирующих процессы согласования решений в реальных экономических системах.
Значительное число таких методов основано на использовании агрегационных и
аппроксимационных приемов [40, 88, 103].
В целом производство в ПЭС может рассматриваться как многофазный процесс, при
этом, в качестве отдельной фазы рассматривается деятельность отдельного
подразделения, потребляющего на входе сырье и полуфабрикаты от других
подразделений и внешней среды и имеющего на выходе готовую продукцию и
полуфабрикаты, отпускаемые другим подразделениям и сторонним предприятиям.
Интенсивность выхода продукта за пределы схемы имеет постоянное фиксированное
значение, если имеют место стабильные условия функционирования.
Соотношение производственных мощностей подразделений по выпуску готовой
продукции и полуфабрикатов определяет замкнутый или открытый характер
производства. Под замкнутым характером понимаются условия, при которых ПЭС
полностью обеспечивает свои потребности в полуфабрикатах собственным
производством, не поставляя их сторонним потребителям. При открытом характере
производства возможны три вида взаимосвязей: когда ПЭС, имея цех (цехи) по
выпуску полуфабрикатов, получает их также от д
- Київ+380960830922