Оптимальные решения и их свойства. Экономико-математическая модель оптимизационной задачи. Критерии оптимальности. Основные требования к локальному критерию оптимальности, страница 9

x

 

Плотность распределения – одна из форм закона распределения, которая существует для непрерывных СВ и обладает следующими свойствами:

1. f(x) ≥ 0 – функция плотности распределения не может принимать отрицательные значения.

2. Площадь, ограниченная кривой распределения и осью абсцисс равна 1.

18 Методика построения вероятностной модели

Для оптимизации процессов необходимо знать законы распределения и числовые характеристики всех действующих на процесс СВ. Поэтому при решении вероятностной задачи прежде всего необходимо определить законы распространения этих величин.

1 Построение модели начинается с определения разрядов и интервалов, в которые входит СВ. Далее строим вариационные рады, которые представляют собой 2 строки. В одной из которых приводится вариант, в другой – частот или частности.

2 Выполняется анализ вариационного ряда, его геометрического изображения (гистограммы), вычисляются параметры вариационного ряда и все это дает материал для предварительного выбора теоретического закона распределения.

3 Строим теоретический закон распределения. Записываем формулу нормального закона распределения.

4 Правильность сделанного выбора необходимо дополнительно проверить, т.е. решить задачу согласованности избранного закона теоретического распределения с имеющимся империческим (статистическим) распределением.

Степень близости эмпирического и теоретического распределений оценивается критериями согласия:

- критерий χ2;

- критерий Пирсона;

- критерий Смирнова и Калмагорова;

- критерий Романовского.

В том случае, если критерий согласия находиться в рамках допустимого, то наша гипотеза согласовывается с империческими данными.

Примеры и задачи оптимизации с вероятностными условиями:

Задача 1. Цехи ВРЗ  имеют несколько одинаковых станков, которые время от времени выходят из  строя. Предсказать время выхода из строя невозможно, т.к. он не зависим и не является СВ. Продолжительность устранения неисправностей также СВ, которая зависит от многих факторов.

Необходимо найти оптимальную численность наладчиков таким образом, чтобы полностью загрузить наладчиков с одной стороны, с другой – снизить продолжительность простоя станков.

Нормальный закон распределения.

Закон занимает особое положение и наиболее часто встречается на практике. Он является предельным законом, к которому приближаются все законы распространения и проявляются в тех случаях, когда СВ является результатом действия большого числа фактора..

Плотность вероятности этого закона заключается в виде:

Плотность распределения характеризуется 2-мя параметрами: мат. ожидание (m) и среднеквадратичное отклонение (σ).

Параметр σ характеризует форму кривой распределения:

– при увеличении σ кривая становится более плоской;

– при уменьшении – вытягивается вверх.

19 Методика определения расчетного значения фронта работ ВСУ

Одним из важнейших направлений по повышению эффективности технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов является переход к вероятностным расчетным схемам.

Основополагающим фактором, определяющим расчет, является трудоемкость ремонта i-го типа вагона.

Предположим, что трудоемкость деповского ремонта вагонов описывается нормальным законом распределения

Где Hbi – трудоемкость ремонта вагона i-го типа;

 - средняя трудоемкость ремонта вагона i-го типа;

- среднеквадратическое отклонение трудоемкости ремонта вагона i-го типа.

Основными параметрами нормального закона распределения являются:

- математическое ожидание ();

- среднее квадратическое отклонение ()

Зная эти параметры, можно определить расчетное значение трудоемкости:

где tβi -  среднее нормированное отклонение.

Будем считать, что годовая программа деповского ремонта должна быть реализована за год, - постоянная величина (Nдепi=const), а между продолжительностью нахождения вагона i-го типа в ремонте и трудоемкостью деповского ремонта существует линейная функциональная зависимость.

где  a,b – эмпирические коэффициенты.