Страницы: 1 2

Методы решения задач календарного планирования

Задачи оптимального календарного планирования характеризуются очень большим объемом и многоэкстремальностью (наличием большого количества локальных экстремумов). Пока удается лишь в отдельных случаях применить точные математические методы в процессе календарного планирования строительства. Так, метод линейного программирования используется для оптимизации планов перевозок строительных грузов, планирования работы строительных машин и механизмов, установления очередности возведения объектов, решения некоторых стоимостных или сходных задач календарного планирования. Однако в большинстве случаев при составлении календарных планов строительства, как правило, приходится ориентироваться на эвристические методы, с помощью которых удается получать сравнительно хорошие решения.

В то же время точные математические методы используются прежде всего для корректной постановки и выяснения внутренней природы задач оптимального использования ресурсов, выявления их связей с другими классами экстремальных проблем и пределов применимости существующих алгоритмов.

Точные математические методы важны также для обеспечения надлежащей направленности и оценки качества многочисленных эвристических алгоритмов, разрабатываемых для получения приемлемых решений. Некоторые эвристические подходы, в свою очередь, можно использовать при конструировании точных решений.

Широко применяемые в настоящее время при разработке календарных планов строительства эвристические методы опираются на правила и приемы, систематизирующие и синтезирующие опыт людей, неоднократно решавших сходные задачи вручную. Они строятся на использовании подобия, аналогии и неполной индукции, помощью эвристических методов, во-первых, исследуются способности человека к творческому мышлению, во-вторых, воспроизводятся эти способности (при необходимости с помощью ЭВМ); тем самым существенно расширяются возможности последних по решению разнообразных производственных задач, для которых затруднительно или невозможно применить точные математические методы.


Эвристические методы получили широкое применение в связи с тем, что реальные задачи управления производственными объединениями, трестами, ДСК и отдельными объектами отличаются большой размерностью, многоэкстремальностью, многокритериальностью и чаще всего не поддаются решению методами математического программирования, массового обслуживания и теории игр. Это, в частности, наиболее важные задачи формирования перспективных, годовых и оперативных планов (прежде всего календарных) с учетом тех или иных ресурсных ограничений и (или) требований к рациональному использованию ресурсов (например, желательность возможно более равномерной загрузки тех или иных производственных подразделений и мощностей).

За последние годы создан ряд эффективных эвристических методов календарного планирования с рациональным использованием ресурсов. Принципиально все они сводятся к двум основным типам, известным   под названием   «Калибровка» и «Сглаживание».

Алгоритм «Калибровка» позволяет решать задачи минимизации как продолжительности строительства (при жестких ограничениях ресурсов), так и количества ресурсов, требуемых для своевременного завершения стройки.

Возможна и постановка смешанных целей, например жесткое задание отдельных ресурсов и некоторых сроков выполнения с правом использования дополнительных ресурсов, заданных нежестко, если без этого не удается остаться в пределах сроков, заданных жестко. Тем самым достигается нужная в практике строительства гибкость. Обработка информации ведется частями, соответствующими промежутками времени от начала планируемого периода к его окончанию.

Из всех технологических графиков, предварительно рассчитанных по времени, прежде всего надо выделить перечень работ, уже выполняющихся или технологически подготовленных к выполнению на начало рассматриваемого дня, т. е. составить план-возможность. Затем следует установить приоритет работ плана-возможности по их технологическим и временным параметрам. Каждую работу в соответствии с ее приоритетом обеспечивают возобновляемыми ресурсами и включают в план-рекомендацию. Если для работы нужных ресурсов не хватает, сроки ее выполнения отодвигают. Исключение составляют работы с жестко заданными сроками. Такие работы обязательно включаются в рекомендацию, даже если при этом образуется дефицит в некоторых ресурсах. Когда не хватает ресурсов для включения работы с нормальной интенсивностью, ее интенсивность можно уменьшить. Если же остаются неиспользованные ресурсы, их распределяют между включенными в рекомендацию работами. Сроки окончания работ также можно менять.

Алгоритм день за днем «проигрывает» ход работ, постоянно «калибруя» использование всех возобновляемых ресурсов по заданным графикам их наличия (отсюда его условное название «Калибровка»), и обеспечивает таким образом соответствие целей и возможностей организации. В результате получают рекомендуемый план на весь заданный период.