Постановка задач принятия оптимальных решений

Несмотря на то, что методы принятия решений отличаются универсальностью, их успешное применение в значительной мере зависит от профессиональной подготовки специалиста, который должен иметь четкое представление о специфических особенностях изучаемой системы и уметь корректно поставить задачу. Искусство постановки задач постигается на примерах успешно реализованных разработок и основывается на четком представлении преимуществ, недостатков и специфики различных методов оптимизации.

Последовательность действий, которые составляют содержание процесса постановки задачи, можно сформулировать следующим образом.

1) установление границы системы, подлежащей оптимизации, т. е. представление системы в виде некоторой изолированной части реального мира. Расширение границ системы повышает размерность и сложность многокомпонентной системы и, тем самым, затрудняет ее анализ. Следовательно, в инженерной практике следует прибегать к декомпозиции сложных систем на подсистемы, которые можно изучать по отдельности без излишнего упрощения реальной ситуации;

2) определение показателя эффективности, на основе которого можно оценить характеристики системы или ее проекта с тем, чтобы выявить «наилучший» проект или множество «наилучших» условий функционирования системы. В инженерных приложениях обычно выбираются показатели экономического (издержки, прибыль и т. д.) или технологического (производительность, энергоемкость, материалоемкость и т. д.) характера. «Наилучшему» варианту всегда соответствует экстремальное значение показателя эффективности функционирования системы;

3) выбор независимых переменных, которые должны адекватно описывать допустимые проекты или условия функционирования системы и способствовать тому, чтобы все важнейшие технико-экономические решения нашли отражение в формулировке задачи;

4) построение модели, которая описывает взаимосвязи между переменными задачи и отражает влияние независимых переменных на значение показателя эффективности. В общем случае структура модели включает:

- основные уравнения материальных и энергетических балансов;

- соотношения, связанные с проектными решениями;

- уравнения, описывающие физические процессы, протекающие в системе;

- неравенства, которые определяют область допустимых значений независимых переменных и устанавливают лимиты имеющихся ресурсов. Элементы модели содержат всю информацию, использующуюся при расчете проекта или прогнозировании характеристик инженерной системы.

С точки зрения инженера схема процесса принятия решения включает в себя четыре основных компонента:

1) анализ исходной ситуации;

2) анализ возможностей выбора;

3) выбор решения;

4) оценка последствий решения и его корректировка.