Архив рубрики: Проблемно-ориентированные системы управления

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ КРИВОЙ РАМСЕЯ


УДК 519.254.1
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.019

Д.В. Иванов


Кривые логистики широко используются в различных областях экономики, технологии, биологии, химии. Оценка параметров логистических тенденций по результатам наблюдений за динамическим процессом в экономической системе с целью достоверного анализа экономических показателей и прогнозирования их будущего поведения является одной из основных задач в экономике. Одной из логистических моделей является функция Рамсея. Преимущество этой функции заключается в возможности использовать линейное разностное уравнение для оценки его параметров. В то же время нелинейные преобразования данных не требуются, как для логистических функций Ферхюльста или Гомперца и других S-образных кривых. Оценивание при наличии помехи наблюдения параметров авторегрессии с помощью классического МНК дает смещенные оценки. Предложены модификации двухступенчатого алгоритма оценивания, основанные на применении метода обобщенных полных наименьших квадратов (ОПМНК) и метода расширенных инструментальных переменных (РИВ), для оценки параметров кривой Рамсея. Численные эксперименты показали, что точность оценки параметров с помощью предложенных модификаций выше, чем точность оценки, полученной с применением классического метода наименьших квадратов (МНК).

Ключевые слова: метод полных наименьших квадратов, логистические кривые, функция Рамсея, оценивание параметров

Полный текст статьи:
Ivanov_2_20_1.pdf

МОДЕЛИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ КОНТРОЛЯ В МНОГОУРОВНЕВЫХ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ


УДК 65.012
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.003

А.В. Потудинский, А.П. Преображенский


Контроль процессов в организационных системах — это деятельность, направленная на выполнение задач (планов, выполнение заказов) по всему перечню процессов системы. Для выполнения этой задачи руководство должно своевременно оценивать выполнение программы, следить за тенденцией исполнителей отклоняться от плановой нормы и направлять имеющиеся в его распоряжении ресурсы на устранение этих отклонений. Во многих областях подсчет количества промежуточных и финальных результатов автоматизирован, и персонал может в любое время знать цифры, характеризующие ход выполнения. Однако в таких областях, как строительство, высокие технологии и некоторые другие, довольно трудно оценить, как осуществляется программа. Каждая операция по показу фактического выполнения программы и контролю сроков по каждому виду результатов требует проведения полного мониторинга. Это дорогостоящая операция, часто требующая приостановки процесса. Поэтому желательно, чтобы это делалось как можно реже, но при этом не упускался момент, когда тенденция к отклонению перерастет в угрозу выполнению программы. Рассмотрен процесс управления работой организационной системы одноцелевого типа, объем программы которой выражается в виде общего эквивалента — в единицах выпуска (задачах) или в себестоимости. Для программ, решающих несколько важных видов задач, необходимо одновременно проводить контроль по каждому виду задач.

Ключевые слова: момент контроля, организационная систем, выполнение программы, моделирование, одноцелевой тип.

Полный текст статьи:
PotudinskyPreobrazhensky_2_20_1.pdf

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛЕННОГО РЕЕСТРА С УПРАВЛЯЮЩИМ УЗЛОМ


УДК 004.942
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.001

В.А. Евсин, С.Н. Широбокова, С.П. Воробьев, В.А. Евсина


В данной статье представлено математическое и имитационное моделирование распределенного реестра с управляющим узлом на примере алгоритма консенсуса RAFT. Описан процесс взаимодействия отдельных узлов сети распределенного реестра, особое внимание уделено алгоритму проведения транзакций внутри данной сети. Ключевым аспектом данной статьи является разработка математической модели сети распределенного реестра как системы массового обслуживания с использованием теории очередей. Рассмотрены концептуальные модели как распределенного реестра в целом, так и модель информационного процесса доступа к кластеру нотариальных узлов. Проведено математическое моделирование сети распределенного реестра, а также информационного процесса получения доступа к управляющему узлу сети. Представлено пространство состояний в распределенном реестре с управляющим узлом. Сформировано описание инфинитезимальной матрицы для оценки вероятности переходов между состояниями в распределенном реестре, описаны вероятности переходов, а также интенсивности данных процессов. Описана характеристика законов распределения показателей в рассматриваемой системе. Другим важным аспектом данной статьи является имитационное моделирование процесса с целью выявления наиболее качественной комбинации параметров для достижения максимальной эффективности. Сформирован стек варьируемых показателей имитационной модели. Проведены тесты, на основании которых эмпирическим методом подобрана наиболее эффективная совокупность характеристик. Представлены итоги по проведению математического и имитационного моделирования распределенного реестра с управляющим узлом.

Ключевые слова: распределенный реестр, DLT-система, алгоритм консенсуса, математическое моделирование, инфинитезимальная матрица, теория массового обслуживания, теория очередей, имитационное моделирование.

Полный текст статьи:
EvsinSoavtors_2_20_1.pdf

СРАВНЕНИЕ ТОЧНОСТИ АППРОКСИМАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ КВАДРАТОВ С МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ


УДК 678.04
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.042

А.Б. Голованчиков, М.К. Доан, А.В. Петрухин, Н.А. Меренцов


Представлены результаты сравнения точности аппроксимации экспериментальных или табличных данных, полученной с использованием типового метода наименьших квадратов (МНК) и предлагаемого метода наименьших относительных квадратов (МНОК), на примере заданной табличной зависимости вязкости водноглицеринового раствора от массовой концентрации глицерина. Показывается преимущество последнего как по сумме и средним значениям локальных относительных отклонений расчетных данных вязкости искомого раствора полученных МНОК, с аналогичными данными, полученными типовым МНК, так и по наибольшим значениям этих относительных отклонений. Так, рассчитанные с использованием МНК средние относительные отклонения теоретических значений вязкости водного раствора глицерина от заданных табличных, по абсолютной величине равны 12,9 %, МНОК 5,8 %, то есть, ниже в 2 раза. Соответственно наибольшие относительные отклонения в МНК составляют
17,9 %, а МНОК – 10,6 %, то есть снижаются на 68 %. Предлагается определять условные значения параллельных опытов по экспериментальным данным основного опыта. Для этого расчет условных численных значений i-ого параллельного опыта определяется методом кусочной линейной аппроксимации i-1 и i+1 численных значений основного опыта или табличных данных. Проводится корреляционной анализ с определением коэффициентов корреляции, воспроизводимости, адекватности и значимости коэффициентов полученного уравнения регрессии.

Ключевые слова: линеаризация, аппроксимация, абсолютные и относительные отклонения, МНК и МНОК, коэффициент корреляции, воспроизводимость, адекватность, значимость.

Полный текст статьи:
GolovanchikovSoavtors_1_20_2.pdf

СИТУАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ


УДК 519.868
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.041

И.Г. Иванова, А.Д. Данилов, К.Ю. Гусев


В работе представлена модель системы принятия решений на основе экологического мониторинга. Загрязнение атмосферного воздуха современных городов очень актуальная проблема, которая решается на самых разных уровнях управления. Самым сильным источником загрязнения является автотранспортная сеть. Однако управление автомобильными потоками внутри городских территорий является невыполнимой или трудновыполнимой задачей по причине наличия существующей инфраструктуры города. Поэтому, предлагается система, которая по результатам обучения в условиях существующих городов будет формировать рекомендации по развитию городских территорий с учетом уровня загрязнения воздуха. В работе предлагается нечеткая система поддержки принятия решений в условиях развития городских территорий. Показано формирование базы знаний на ретроспективных данных для повышения точности прогнозирования, а также из имитационной среды моделирования для повышения скорости обучения. Проранжированы рекомендации по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха в условиях развития городских территорий. В нечеткой ситуационной модели предложен способ выбора наиболее близкой, равной ситуации из базы знаний с учетом максимального значения степени принадлежности. Разработанные модели могут быть применены как средство повышения качества управления и принятия решений в условиях развития городских территорий.

Ключевые слова: принятие решений, экологический мониторинг, нечеткие системы, управление, моделирование.

Полный текст статьи:
IvanovaSoavtori_1_20_1.pdf

ТИПОЛОГИЯ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ УЧАСТНИКОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ В ИНТЕРЕСАХ УРЕГУЛИРОВАНИЯ КОНФЛИКТА ИНТЕРЕСОВ МЕЖДУ НИМИ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.038

С.И. Сигарев, В.А. Чертов


Дается типология взаимоотношений участников строительных проектов, ориентированная на урегулирование конфликта интересов между ними. Она отличается от известных типологий «здравого смысла» двумя особенностями. Во-первых, в ее основе лежит учет формальных факторов функционального, ресурсного и управленческого характера, имеющих место в процессе выполнения проектов данного типа. Во-вторых, она отражает основные особенности современных строительных проектов, а именно: их ярко выраженную экономическую направленность; наличие ограничений ресурсного, социального, экологического, историко-культурологического и иного плана; структурную сложность организации коллектива исполнителей с конфликтными взаимоотношениями между ними; широкий спектр используемых строительных, коммуникационных, противопожарных, экологических и других технологий. В качестве итога исследования приводится схема, на которой выделено 16 типов возможных взаимоотношений участников строительных проектов сгруппированных по функциональным, управленческим и ресурсным признакам. Данная типология может служить исходной базой для решения проблемы рациональной организации строительных работ в условиях конфликта интересов и имеет то прикладное значение, что открывает дорогу к построению математических моделей и компьютерных программных средств поддержки принятия решений при поиске компромиссов между конфликтующими участниками строительных проектов.

Ключевые слова: строительство, проект, конфликт интересов, взаимоотношения, типология, функции, ресурс, управление.

Полный текст статьи:
SigarevChertov_1_20_1.pdf

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕГРЕССИОННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПОДХОДА


УДК 004.054
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.032

А.Д. Данилов, В.М. Мугатина


Жизненный цикл разработки любого программного обеспечения в обязательном порядке сопровождается активностями по верификации и тестированию продукта. Среди всех процессов, лежащих в основе тестирования ПО, наиболее ресурсозатратным, но вместе с тем обязательным для исполнения, является регрессионное тестирование. Главная задача регрессионного тестирования заключается в проверке, что внесенные в код продукта изменения не повлияют на уже реализованную и протестированную функциональность разрабатываемой системы. Указанная задача определяет необходимость в запуске регрессионных проверок после выпуска каждой новой версии программного обеспечения. Однако в условиях ограниченности ресурсов при регрессионном тестировании из полного набора проверок, как правило, запускаются лишь выборочные тестовые кейсы. Этот факт обуславливает задачу оптимального выбора максимально приоритетных для запуска регрессионных проверок. Решением поставленной задачи может выступать использование системы управления тестированиям, позволяющей определять приоритеты тест-кейсов в зависимости от внесенных в код продукта правок, основанной на нейросетевой модели. Функционирование такой системы возможно благодаря сбору и анализу данных об изменениях в коде из системы контроля версий и дальнейшему использованию этой информации в качестве входных данных для искусственной нейронной сети. Выходными данными в такой модели являются результаты выполнения регрессионных проверок, то есть факт обнаружения ошибки или удостоверения, что продукт работает ожидаемым образом. Таким образом, обучение нейронной сети проходит на основе реальных данных, полученных на основании результатов запуска тестов на этапе разработки программного обеспечения. Обученная нейронная сеть способна приоритизировать тестовые случаи и оптимизировать ресурсы на проведение регрессионного тестирования.

Ключевые слова: тестирование программного обеспечения, верификация, искусственные нейронные сети, регрессионное тестирование.

Полный текст статьи:
DanilovMugatina_1_20_1.pdf

УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ И ЭКСПЕРТНЫХ ПОДХОДОВ


УДК 517.977
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.031

М.В. Питолин, Ю.П. Преображенский


В настоящее время наблюдается развитие различных методов и подходов, связанных с управлением распределенными энергетическими системами. При их использовании требуется сбор большого количества информации. При использовании рейтинговых оценок функционирования энергетических систем возникает ряд проблем. В ходе управления ресурсоэффективностью распределенной энергетической системы существенным является вопрос о принятии рационального решения. При этом важна информация двух видов. Первый связан с формализованным решением задачи с использованием оптимизационного моделирования. Второй основан на экспертном оценивании соответствующих результатов. Такую информации следует объединять, поскольку выбор будет многокритериальным по ресурсному обеспечению. В такой задаче существует множество мониторируемых показателей эффективности работы распределенной энергетической системы. Решение задачи, которая связана одним критерием, большей частью, рассматривается как задача линейного программирования. При этом применяются непрерывные или целочисленные переменные. В данной работе показано, как формируется оценка эффективности распределенных энергетических систем. Разработана оптимизационная модель задачи и сформированы процедуры экспертной оценки управленческих решений. Результаты представленной работы полезны для управления сложными распределенными энергетическими системами.

Ключевые слова: распределенная энергетическая система, оптимизация, экспертная оценка, принятие решений, системный анализ.

Полный текст статьи:
PitolinPreobrazhenskiyUP_1_20_1.pdf

ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ОПТИМИЗАЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫБОРА ВАРИАНТОВ МОДЕРНИЗАЦИИ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ


УДК 004.67
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.029

Д.Д. Зверева, В.В. Меньших


В современных условиях достаточно часто возникает необходимость корректировки требований к передаче и получению данных различными организациями. В связи с этим в организациях периодически возникает потребность в осуществлении модернизации собственных инфокоммуникационных сетей или изменении условий использования сегментов сетей общего пользования. Вопрос распределения ресурсов на замену оборудования в плановом режиме (замена оборудования в связи с его износом и устареванием, техническое обслуживание и тд.) хорошо изучен, поэтому в работе он не рассматривается. В предыдущих работах были разработаны модели выбора оптимального варианта модернизации инфокоммуникационной сети для различных целей модернизации, численный метод и алгоритм оптимизации выбора вариантов модернизации сети, основанный на использовании схемы ветвей и границ, включающий способы построения дерева частичных решений, оценок частичных решений и обхода дерева частичных решений. В данной работе представлены структурные схемы работы программного комплекса для двух режимов работы: режима поддержки принятия решений при модернизации инфокоммуникационных сетей организаций и режима имитации процесса принятия решений в интересах выявления зависимостей влияния возможных вариантов модернизации на повышение эффективности работы сети.

Ключевые слова: инфокоммуникационная сеть, приоритетные направления передачи информации, пропускная способность сети, схема ветвей и границ, комплекс программ.

Полный текст статьи:
ZverevaMenshikh_1_20_1.pdf

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ В УПРАВЛЕНИИ ПОРТФЕЛЯМИ ПРОЕКТОВ


УДК 338.46
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.022

А.В. Шаповалов, А.П. Преображенский, О.Н. Чопоров


В работе рассматриваются задачи, связанные с оптимизацией управления проектами в организациях. Актуальность подобных задач обусловлена тем, что при формировании портфелей инвесторов необходимо обеспечивать удовлетворение характеристик проектов определенным условиям. Конкурентоспособность организаций обеспечивается за счет того, что выбор проектов базируется на соответствующих подходах, при этом среди таких подходов должно наблюдаться методологическое единство. Несогласованность по отдельным проектам, их потребностям, приоритетам могут обусловить нарушение нормальных режимов работы компании, что часто ведет к срыву большого числа проектов. Необходимо расставлять требуемые приоритеты по всей организации и учитывать движение и распределение всех ресурсов. Подобные проблемы могут быть успешным способом решены в рамках управления портфелем проектов — набором проектов, которые могут быть не связаны технологическим образом и реализуемые организациями, чтобы были достигнуты её стратегические цели. В данной работе дан анализ существующих подходов при управлении проектами, портфелями, продемонстрированы возможности применения методов линейной оптимизации. На основе метода линейного целочисленного программирования решена задача выбора проектов, дающих наибольшую финансовую выгоду для компании. На основе метода целевого целочисленного программирования при добавлении дополнительных условий в рамках нескольких сценариев показано, какие проекты могут быть выбраны с учетом того, что риск не превышает заданного значения. Предлагаемый в работе подход может быть полезен в различных организациях в ходе определения лучших портфелей проектов.

Ключевые слова: портфель проектов, организация, оптимизация, критерий, управление, линейное программирование.

Полный текст статьи:
ShapovalovSoavtors_1_20_1.pdf