ОПОРНЫЙ «СКЕЛЕТ» ЛИЧНОСТИ

ГЛАВА XI ИСПАНСКИЙ «ОПОРНЫЙ ПУНКТ»

ГЛАВА XI ИСПАНСКИЙ «ОПОРНЫЙ ПУНКТ» Каждому, кто отваживался высказать предположение, что Америка может стать активным союзником Англии, фюрер пояснял, что его интуиция отвергает возможность приобретения вымирающей демократией Англии каких-либо друзей. Но это было

Опорный инструмент

Опорный инструмент Основной опорой, на которой производят ковку, является наковальня.Наковальни подразделяется на безрогие, однорогие и двурогие. Масса наковальни колеблется от 150 до 350 кг. Наибольшее распространение получили двурогие наковальни массой до 200

Наибольшее распространение для нахождения начальных опорных планов получили:

Метод северо- западного угла и

Метод минимального элемента.

Метод северо-западного угла используют для нахождения произвольного опорного плана ТЗ. Основную идею метода рассмотрим на конкретном примере.

Пример 1. Условия ТЗ заданы транспортной таблицей (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Требуется найти опорное решение (построить опорный план).

Решение. Будем заполнять таблицу 3.1 перевозками постепенно, начиная с левой верхней ячейки(1.1) (северо-западного угла).Будем рассуждать при этом следующим образом.

Пункт В 1 подал заявку на 18 единиц товара. Удовлетворим эту заявку за счет запаса 48, имеющегося в пункте А 1 , и запишем перевозку 18 в клетке (1.1). После этого заявка пункта В 1 удовлетворена, а в пункте А 1 осталось еще 30 единиц товара. Удовлетворим за счет них заявку пункта В 2 (27 единиц), запишем 27 единиц в клетке (1,2); оставшиеся 3 единицы пункта А 1 назначим пункту В 3 . В составе заявке пункта В 3 остались неудовлетворенными 39 единиц. Из них 30 покроем за счет пункта А 2 , чем его запас будет исчерпан, и еще 9 возьмем из пункта А 3 . Из оставшихся 18 единиц пункта А 3 12 выделим пункту В 4 ; оставшиеся 6 единиц назначим пункту В 5 , что вместе со всеми 20 единицами пункта А 4 покроет его заявку (табл. 3.2).

Таблица 3.2

На этом распределение запасов закончено. Каждый пункт назначения получил согласно своей заявке. Это выражается в том, что сумма перевозок в каждой строке равна запасу, а в столбце – заявку.

Таким образом, нами составлен план перевозок, удовлетворяющий балансовым условиям. Полученное решение является не только допустимым, но и опорным решением ТЗ.

Клетки таблицы, в которых стоят ненулевые перевозки, являются базисными, их число удовлетворяет условию r = n + m – 1 = 8. Остальные клетки -- свободные, в них стоят нулевые перевозки, их число равно (n – 1)(m – 1) = 12.Значит, составленный план -- опорный и поставленная задача построения опорного плана решена.

Но является ли этот план оптимальным? Нет, так как при его совершенно не учитывались стоимости перевозок с i j . И даже, если мы стоимость этого плана перевозок

18 10 + 27 8 + 3 5 + 30 8 + 9 10 + 12 8 + 6 7 + 20 8 = 1039

гарантировать, что этот план оптимальный еще нельзя. Ниже мы рассмотрим способы улучшения

плана с целью получения оптимального.

Пример 2. Особенности построения «вырожденного плана»

План, в котором некоторые из базисных перевозок оказываются равными нулю, называют «вырожденным»

Дана транспортная таблица (табл.3.3) Построить опорный план.

Решение. Применяя метод северо-западного угла, получим таблицу 3.3.

Опорный план составлен. Особенностью его является то, что в нем только шесть, а не восемь отличных от нуля перевозок. Значит, некоторые из базисных перевозок, которых должно быть

быть m + n -- 1 = 8, оказались равными нулю.

Отчего это произошло? При распределении запасов по пунктам назначения

в некоторых случаях остатки оказывались равными нулю и в соответствующую клетку не попадали.

Такие случаи «вырождения « могут возникать не только при составлении опорного плана, но и при его преобразовании, оптимизации.

В дальнейшем нам удобно будет всегда в транспортной таблице m + n -- 1 базисных клеток, хотя в некоторых из них, может быть, будут стоять и нулевые значения перевозок. Для этого можно ничтожно мало изменить запасы или

Таблица 3,3

Таблица 3.4

Таблица 3.5

заявки, так чтобы общий баланс не нарушился, а лишние «промежуточные» балансы уничтожались. Достаточно в нужных местах изменить запасы или заявки, например, на величину ε , а после нахождения оптимального решения положить ε = 0.

Как перейти от вырожденного плана к невырожденному можно понять на примере таблиц 3.4 и 3.5. Изменим слегка запасы в первой строке и положим их равными 20 + ε . Кроме того, в третьей строке проставим запасы 25 + ε. Чтобы «свести баланс» , в четвертой строке ставим запасы 20 -- 2 ε (табл. 3,5). Для этой таблицы строим опорный план методом северо-западного угла.

В табл. 3,5 уже содержится столько базисных переменных, сколько требуется:

m + n -- 1 = 8. В дальнейшем после оптимизации плана, можно будет положить

Метод минимального элемента позволяет построить начальный опорный план

транспортной задачи и является вариантом метода северо-западного угла, учитывающего специфику матрицы С = c i j . В отличие от метода северо-западного угла данный метод позволяет сразу получит достаточно экономичный план, сокращая количество итераций.

Смысл метода заключается в том, что элементы матрицы С нумеруют, начиная от минимального в порядке их возрастания, затем в этом же порядке заполняют матрицу Х. Другими словами сначала удовлетворяют заявки, используя самые дешевые перевозки, а затем по мере возрастания их стоимости.

Графический метод.

ГМ состоит из двух этапов.

2) Среди всех решений необходимо найти такое решение при котором Z достигает своего либо max или min.

Grad показывает наискорейшее возрастание функции. (С – коэффициент) (линии уровня)

Возможные случаи

1. задача имеет единственное решение.

2. Задача имеет – бесконечно много решений.

3. Задача не имеет решений а) нет ОДР б) в случаи когда zmax - ф-ия не ограниченной сверху линией уровня и наоборот.

Графический метод можно применять если имеется только две переменные или задача может быть приведена с помощью эквивалентных преобразований к задаче с двумя переменными.

Свойства допустимых планов.

1) Выпуклая линейная комбинация точек. х1 х2 …хk сумма вида α1х1+ α2х2+ ...+ αkxk , где αi =1 (αi>=0 αi – коэффициент линейной комбинации).

2) Выпуклым множеством называется такое множество т. Д на плоскости, когда вместе с любыми двумя точками Х1є Д; Х2 є Д принадлежащим множеству Д. Ему принадлежит и их выпуклая Л.К. х=tx1+(1-t)x2 є Д 0<=t<=1

3) Крайняя точка – т.Х выпуклого множества называется крайней если она не может быть представлена в виде выпуклой Л.К. любых двух точек этого множества (n=2)

Опорное решение – это допустимое базисное решение имеющая не более чем m положительных элементов, и причем векторы столбца матрицы соответственно положительны координатам вектора линейны независимы.

Свойства допустимых планов.

Теорема №1

Множество допустимых планов З.Л.П. выпукла если оно не пусто.

Дано: Д- не является пустым множеством – ОДР

Доказать Ж Д- выпуклое множество.

Х1 єД; Х2 єД,то оно удовлетворяет системе ограничений в З.Л.П. Z=cx->max Ax=b X>=0

Ax1=b 0<=t<=1

Ax2=b (1-t) => tAx1+(1-t)Ax2=bt+b(1-t) = A=b

x1; x2>=0 => x>=0

Ax=b X- решение задачи.

Х = tx1+(1-t)x2 0<=t<=1, согласно опр. Имеем выпуклое множество – Д, т.к. с любыми двумя точками ему принадлежит и их выпуклая Л.К.

Теорема № 2

Если целевая функция имеет максимум на выпуклом многограннике решений, то это максимум достигается в вершине многогранника..

Дано: Zmax->X 0 Док-ть X 0- вершина.

Док-во: Дан многогранник. А,В,С,Д,Е – вершины. (Док-во проведем от противного)

X 0 – не вершина, тогда согласно опр. Крайней точки, X 0 – не крайняя точка, и может быть представлена в виде выпуклой Л.К. точек хi є ОДР

C X 0 >Cxi (т.к. С X 0 ->max)

X 0 = αiXi αi=1 αi>=0

Найдем значение функции Z=C X 0 =CαiXi=αiCXi<αiCX 0 =CX 0 αi=CX 0

В каждом слагаемом сменим Xi на Х 0

СХ 0

Теорема №3

Об альтернативном оптимуме.

Если целвевая функция достигает своего оптимального значения в нескольких вершинах (т) х1 х2 хk , то она достигает оптимального значения в их выпуклой линейной комбинации.

Дано: Док-ть: х= αiXi

Xi , i:=1,k αi=1 αi>=0 CX=d

Найдем Z=СХ=CαiXi=αiCXi=αid=dαi=d

Теорема № 4

Вектор Х является опорным решением тогда и только тогда, если он является вершиной многогранника.

Если переменных n>3 то говорят гиперплоскость, положение точек в т – мерном пространстве.

ИДЕЯ СИМПЛЕКС МЕТОДА.

Симплекс метод является универсальным.

Симплекс метод – аналитический метод.

1. Находятся первоначальное, опорное решение. А)система ограничений должна быть записана в виде равенств (каноническая форма)

Б)Преобразовать что бы bi >=0 i=1,m

С)Привести систему к единичному базисному виду с неотрицательной правой частью.

Поэтому за разрешающий элемент выбирается строго положительный элемент.

Д)Приравниваем свободные к 0 , получаем первоначальное базисное неотрицательное

решение, которое является опорным решением данной задачи и соответствует вершине.

2. Рассматривая функцию цели выясняем является ли полученное решение оптимальным.

3. Если полученное решение не является оптимальным, то необходимо перейти к следующей вершине (опорному решению) Переход осуществляется по определенному правилу по которому: только одна изи базисных переменных должна перейти в свободную и только одна из свободных перейти в базисную.

Алгебра симплекс метода.

Предположим, что каноническая задача ЛП имеет не совсем специальный вид, а к примеру, правые части уравнений системы ограничений могут быть отрицательны.
Этот случай возникает при решении задачи о рационе . Канонический вид задачи выглядит так:

F = 20х 1 + 20х 2 + 10х 3 → min.

Запишем задачу в симплекс-таблицу (табл. 1).

Таблица 1

Базисное решение, соответствующее базису {x 4 , x 5 , x 6 } и равное (0; 0; 0; -33; 23; -12), не является допустимым ввиду отрицательности х 4 < 0, x 5 < 0, x 6 < 0.

Сформулируем правило нахождения допустимого опорного плана .
Если в столбце свободных членов есть отрицательные элементы, выберите из них наибольший по модулю, а в его строке - любой отрицательный. Взяв этот элемент в качестве разрешающего пересчитайте таблицу по прежним правилам 2-5 .
Если в полученной таблице все элементы столбца свободных членов стали положительны либо 0, то данное базисное решение можно взять в качестве первоначального опорного плана. . Если в столбце свободных членов не все элементы неотрицательны, то еще раз воспользоваться этим правилом.
Проведем этот шаг для задачи о рационе. В качестве разрешающей строки табл. 1 нужно выбрать первую. А разрешающим элементом выберем, к примеру, элемент -4.

Таблица 2

Таблица 2

В этой задаче не пришлось улучшать найденный первоначальный опорный план, т.к. он оказался оптимальным. Иначе, мы должны были вернуться к III этапу.

Решение задачи о плане симплекс-методом

Таблица 3

Целевая функция выражает собой общую суммарную прибыль, полученную от реализации всей плановой продукции, а каждое из неравенств выражает затраты определенного вида продукции. Понятно, что затраты не должны превышать запасов сырья.

Приведем задачу к канонической форме и к специальному виду, введя дополнительные переменные х 5 , х 6 , х 7 в каждое из неравенств.
Очевидно, что, если первого ресурса необходимо для производства плановой продукции 5х 1 + 0,4х 2 + 2х 3 + 0,5х 4 , то х 5 обозначает просто излишки первого ресурса как разность между имеющимся запасом и требуемым для производства. Аналогично х 6 и х 7 . Итак, дополнительные перемены задачи ЛП обозначают излишки сырья, времени, других ресурсов, остающихся в производстве данного оптимального плана.

Запишем задачу в таблицу 4, предварительно выписав ее каноническую форму:

I этап . Это задача специального вида, базис составляют переменные { х 5 , х 6 , х 7 }, правые части уравнений неотрицательны, план х = (0, 0, 0, 0, 400, 300, 100) - опорный. Он соответствует симплекс-таблице.

Таблица 4

II этап . Проверим план на оптимальность. Так как в индексной F -строке есть отрицательные элементы, то план неоптимален, переходим к III этапу.

III этап . Улучшение опорного плана. Выберем в качестве разрешающего столбца четвертый, но могли бы выбрать и второй, т.к. в обоих (-5). Остановившись на четвертом, выберем в качестве разрешающего элемента 1, т.к. именно на нем достигается минимум соотношений . С разрешающим элементом 1 проводим преобразование таблицы по правилам 2-5 (табл. 5).

Таблица 5

Полученный план опять неоптимален, т.к. в F -строке есть отрицательный элемент -5 . этот столбец разрешающий.

В качестве разрешающего элемента выбираем 5, т.к. .

Пересчитываем еще раз таблицу. Заметим, что пересчет удобно начинать с индексной строки, т.к. если в ней все элементы неотрицательны, то план оптимален, и чтобы его выписать, достаточно пересчитать столбец свободных членов, нет необходимости вычислять "внутренность" таблицы (табл. 6).

Таблица 6

IV этап . Базисные переменные {x 5 , x 2 , x 4 } принимают значения из столбца свободных членов, а свободные переменные равны 0. Итак, оптимальный план х * = (0, 40, 0, 100, 334, 0, 0) и F * = 700. Действительно, F = 3х 1 + 4х 3 + 5х 2 + 5х 4 = 5 · 40 + 5 · 100 = 700. Т. е. для получения максимальной прибыли в 700 руб. предприятие должно выпускать изделия II вида в количестве 40 штук, IV - вида в количестве 100 штук, изделия I и III вида производить невыгодно. При этом сырье второго и третьего вида будет израсходовано полностью, а сырья первого вида останется 334 единицы (х 5 = 334, х 6 = 0, х 7 = 0).

Существуют три способа измерения освоенного объема. . При наличии объективной единицы просто измеряется количество выполненных единиц. Так, для дороги можно указать ’’построено сголько-то метров’5. . Если задача неразложима и отсутствует внутренняя смета, то применяется экспертный метод. Например, можно говорить ’’согласование выполнено на 40%”. Если подобная задача продолжается несколько периодов, можно условно принять, что освоение распределяется равномерно по периодам. . Если задача неразложима, но имеется плановая смета работ, го процент выполнения рассчитывается по смете (отсюда старое название метода - “процентовка”). Пример подсчета процента освоения показан в таблице 3. Используемая в таблице колонка “процент освоения” может и не использоваться, достаточно колонки “сумма освоения” для подсчета процента освоения по всей задаче.
Тай ища 3. Освоение сметы чаї раї
Необходимо провогцить расчет процента освоения именно но плановой смете, без учета изменений и дополнительных работ.
В методе освоенного объема применяется общее правило: промежуточные затраты нроноріщональмьі проценту освоении. Данное правило применяется и к плановым затратам, и к фактическим затратам, что является следствием линейности задачи. В частности, при подсчете процента освоения но внутренней смете это правило действует автоматически. Действие этого правила означает, что для всех задач применима единая расценка: рубль / на процент выполнения.
Составление опорного плана и выполнение прогнозных расчетов проводится по единой форме, приведенной в таблице 4. Составление опорного плана и расчет прогнозов
Замечание 1. При достаточных навыках можно не использовать в форме строчки процентною освоения. Следует быть в этом случае осторожным, чтобы не /допустить ошибок в расчетах освоения.

Таблица 4. Форма опорного плана и прогнозных расчетов

Замечание 2. Реально форма опорного плана заполняется как -электронная таблица. Скорее всего, разместить таблицу в формате А4 не удастся. Использование формата ЛЗ будет достаточным для большинства проектов.
Приведем комментарии к ячейкам табличной формы. . Номер периода. Перечисляются все периоды, на которые разбит жизненный цикл проекта. Вместо номеров или дополнительно к ним можно писать "с 16.01 по 22.01”, . Код задачи. Кодировка задач опорного плана выполняется аналогично с кодировкой иерархической декомпозиции работ. . Задача/статус, комментарии. Указывается название задачи. Если старт задачи увязан с завершением предыдущей задачи, то номер предшествующей задачи указывается. Дополнительно указывается; отставание или опережение, изменения сметных величин, статус выполнения. . Плановое освоение. Плановое освоение всегда равняется 100%. Распределение 100% но периодам задает опорный план освоения. . Фактическое освоение. В соответствии с приведенной выше методикой измерения освоенного объема, ігроцент освоения указывается в каждом периоде. В ячейке “ВСЕГО” указывается полное фактическое освоение. . Остаток к выполнению. Дейс твует явная формула для ячеек “ВСЕГО”:
(остаток к выполнению) - 100% - (фактическое освоение).
Полученное значение следует распределить по периодам. Если выполнение идет по плану, то распределение просто повторяет" план. Если есть отставание или опережение, в частности, вызванное сдвигом предыдущей задачи, следует откорректировать освоение задачи. Кроме того, возможно, в проекте произошли какие-то изменения, которые влеку т за собой изменение распределения по периодам. . Плановые затраты. В ячейке “ВСЕГО” указывается плановая стоимость задачи в целом в /денежных единицах. Не допускается изменение этого значения. Распределение по периодам производится пропорционально плановому освоению (плановая стоимость умножается на процент освоения).
. Фактические затраты. В ячейке “ВСЕГО" указываются суммарно все фактические произведенные затраты в денежных единицах. Следует применять анализ по выполненным работам, а не по факту платежей. Даже если акт выполненных работ не подписан и находится на согласовании, следует добавить сумм}7 из акта к фактическим затратам. Фактические затраты учитывают все затраты: дополнительные затраты, исключенные работы и г.д. Распределение тю периодам производится пропорционально фактическому освоению. С помощью фактических затрат можно определить новую единичную расценку по формуле:
(рублей " на процент освоения) - (фактические затраты) /
(фактическое освоение).
При выполнении задачи по плану новая расценка будет совпадать с плановой.
Статистика использования метода освоенного объема показывает, что новая расценка будет отражать реальную тенденцию после освоения 20% от всего объема работ но задаче. Остаток по затратам. Для заполнения ячейки “ВСЕГО” допустимо использование одного из двух методов пли их комбинации: по формуле:
(остаток по затратам) - (остаток к освоению в процентах) *
(новая расценка в рублях на процент). на основании анализа сметы, например, нересмоіреньї договорные расценки.
Распределение по периодам производится пропорционально остатку7 к освоению в процентах. . Итоговые данные. Сначала производится суммирование денежных параметров внутри одного периода, а затем строится накопительный итог но периодам.
На основании накопительных итогов строятся соответствующие S-кривые.
Пример
Таблица 4 содержит поясняющие числовые данные. Анализ выполнения опорною плана произведен по состоянию на конец периода№5. На их основании построены S-кривые, рис. 3.
Рисунок 3 представляет пример мощного инструмента для анализа проекта. Достаточно недолтого взгляда на рисунки и небольшого анализа характера кривых, чтобы сделать массу выводов о состоянии ігроекта.
Замечание. Если проектная команда подготовила прогноз по методу освоенного объема, то графики S-кривых должны быть приложены к отчету о выполнении проекта.

Рисунок 3. Анализ проекта по методу освоенного объема Прогнозирование ключевых показателей
Анализ возможных будущих изменений ключевых показателей выполняется на основе прогнозирования календарного и финансового планов.
Если по результатам прогнозирования ключевые показатели не изменяются, проектная команда продолжает управление проектом в стандартном режиме. В отчете о выполнении проекта указывается, что результаты прогнозирования подтверждают выполнение плановых показателей.
Если результаты прогнозирования указывают на будущее изменение ключевых показателей, проектная команда должна действовать в соответствии с нормами системы управления проектами в компании. В отчете о выполнении проекта указываются: результаты прогнозирования, появление проблем, предложения проектной команды по устранению проблем. В соответствии с принципом динамического управления, возможно, будет необходимо подготовить новую версию Плана проекта.