Но принцип динамического программирования отнюдь не предполагает, что каждый шаг оптимизируется отдельно, независимо от других. Напротив, решение на каждом шаге должно приниматься дальновидно, с учетом всех его последствий в будущем. Что толку, если мы выберем на данном шаге решение, при котором эффективность данного шага максимальна, если этот шаг лишит нас возможности хорошо выиграть на последующих шагах? Применительно к нашей задаче это означает, что неразумно тратить средства (которых на все не хватит) на наиболее эффективные мероприятия на первых участках предприятия, если при этом денег не достанется участкам, стоящим в конце списка.
Принцип оптимальности в динамическом программировании звучит так: планируя многошаговую операцию, надо выбирать решение на каждом шаге с учетом всех его будущих последствий на еще предстоящих шагах [2].
Метод динамического программирования является очень мощным и плодотворным методом оптимизации управления. Ему не страшны ни нелинейность ограничений и целевой функции, ни целочисленность решения. Но в отличие от линейного программирования динамическое программирование не сводится к какой-либо стандартной процедуре. Это именно метод, а не готовый алгоритм. У метода динамического программирования есть и еще один недостаток – он требует большого объема вычислений. Поэтому для практического использования метода при решении поставленной задачи предложена его программная реализация в среде MS Excel.
Исходными данными для решения задачи являются результаты аттестации рабочих мест по УТ, план мероприятий по улучшению УТ с указанием альтернативных мероприятий, их исполнителей и стоимости работ, а также сумма, выделяемая на реализацию мероприятий по ОТ.
Решение задачи оптимального планирования происходит в несколько этапов:
1. Ввод исходных данных.
2. Создание зависимостей снижения интенсивности НВ от вложенных средств и предварительная оптимизация.
3. Решение задачи оптимального планирования.
4. Формирование таблицы результатов.
Ввод исходных данных начинается с формирования в режиме диалога с пользователем таблиц для хранения данных. Создается рабочая книга Excel, количество листов в которой равно количеству участков предприятия, в которых предполагается реализовывать мероприятия по улучшению условий труда.
На каждом листе создается таблица, объем которой соответствует числу планируемых мероприятий с учетом альтернативных проектов по каждому из них.
После формирования таблиц пользователь должен внести в них конкретные сведения о названии мероприятий, стоимости каждого проекта, балльной оценке каждого фактора до и после внедрения мероприятия, количестве работников, условия труда которых улучшаются благодаря реализации данного проекта.
После того, как введены исходные данные, оптимизация проводится автоматически в три этапа.
На первом этапе в табличном виде формируются зависимости эффект/затраты. Первоначально в таблицу вносятся все возможные варианты реализации мероприятий на участке, и определяется их стоимость и снижение интенсивности неблагоприятного воздействия. Эта таблица достаточно велика. Даже, если на участке предусмотрено всего 4 безальтернативных мероприятия, в таблице будет 16 строк – именно столько различных вариантов реализации четырех мероприятий. Если хотя бы по одному мероприятию предложено два альтернативных проекта, длина таблицы увеличится с 16 до 24 строк и.т.д.
Построение зависимостей эффект/затраты предполагает начальную оптимизацию. Из массива вариантов реализации мероприятий будут удалены те варианты, которые стоят столько же или дороже, но дают такое же или меньшее снижение интенсивности неблагоприятного воздействия по сравнению с другими вариантами.
На втором этапе происходит собственно оптимизация. Первоначально рассчитывается сумма, требуемая для реализации всех запланированных мероприятий. Из альтернативных проектов в план включаются наиболее эффективные. А далее пользователю предлагается сообщить сумму, которой он располагает, и после этого происходит оптимальное распределение этой суммы между участками и мероприятиями на участках.
На этом этапе пользователь может потребовать полномасштабной оптимизации. Это значит, что будут представлены оптимальные планы вложения средств для ряда сумм – от 0 до максимально возможной – и для каждого плана будет рассчитано снижение интенсивности неблагоприятного воздействия. Результаты полномасштабной оптимизации можно представить на диаграмме (рисунок).
Рис. Результаты полномасштабной оптимизации
На последнем этапе результаты оптимизации оформляются в виде таблицы. Оптимальный план строится исходя из конкретной суммы вкладываемых средств. В таблице для каждого участка указаны мероприятия, реализация которых даст максимальный эффект.
В ходе проделанной работы для решения задачи оптимального планирования повышения безопасности производственной среды разработана программа, которая позволяет решить задачу методом динамического программирования и быстро получить оптимальный план вложений ограниченных денежных средств в наиболее эффективные мероприятия по улучшению УТ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Минько В.М. Математическое моделирование в управлении охраной труда / В.М.Минько. – Калининград: ФГУИПП «Янтарный сказ», 2002. – 184 с.
2. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология: Учеб. пособие для вузов / Е.С.Вентцель. – М.: Дрофа, 2004. – 208 с.
THE DECISION OF OPTIMIZATION TASK OF PLANNING SAFETY RISING IN INDUSTRIAL ENVIRONMENT BY THE METHOD OF DYNAMIC PROGRAMMING
E. Bondar
In the report possibility of using method of dynamic programming considering for decision the task of safety rising in industrial environment.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.