Використання евристичних і еволюційних алгоритмів для розв’язання задач управління
Loading...
Date
2020
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ДВНЗ «Київський національний університет імені Вадима Гетьмана»
Abstract
У статті висвітлено нові наукові результати, а саме математичну модель планування виконання замовлень, а також запропоновано модифікований алгоритм LBA, що забезпечує формування альтернативних планів виконання замовлень, з урахування запропонованої
математичної моделі. В роботі наведено математичну модель задачі
формування виробничих завдань на харчових підприємствах, що враховує сім часткових критеріїв. Загальна оціночна функція у математичної
моделі представлена адитивною згорткою усіх критеріїв. Математична модель є комбінаторною багатокритеріальною NP-повною задачею,
що враховує низку обмежень: загальний обсяг виготовлення продукції не
повинен бути більшим, ніж потужність підприємства на заданий період;
не можливо порушувати вимоги та терміни зберігання сировини та
матеріалів; не можливо порушувати вимоги та терміни зберігання готової продукції; на певний проміжок часу дозволено використовувати
кожне технологічне обладнання для виготовлення тільки одного виду
продукції чи напівфабрикату, адже не можливо використовувати технологічне обладнання для одночасного виготовлення різних видів продукції
за різними рецептурами та компонентним складом. На основі проведених досліджень зроблено висновок щодо доцільності використання мета
евристичних популяційних алгоритмів кажанів і його модифікації, а також модифікованого алгоритму косяка риб. У роботі наведено загальні
етапи роботи алгоритмів кажанів і його модифікації, а також модифікованого алгоритму косяка риб. У результаті досліджень, що проводились
на статистичних даних різних підприємств харчової галузі, обґрунтовано вибір алгоритму кажанів на основі стратегії пошуку польотів Levy.
Даний алгоритм забезпечує формування альтернативних планів виконання замовлень, застосування яких дозволяє формувати нові та проводити реконфігурації існуючих планів за короткий проміжок часу. У випадку, якщо при прийнятті рішення є можливість виключити з математичної моделі один з часткових критеріїв, то ефективнішим себе
показав модифікований алгоритм на основі комбінації алгоритмів косяку
риб і зграї сірих вовків. У статті висвітлено нові наукові результати, а
саме математичну модель планування виконання замовлень, а також
запропоновано модифікований алгоритм LBA, що забезпечує формування альтернативних планів виконання замовлень, з урахуванням запропонованої математичної моделі.
The article highlights new scientific results, namely the mathematical
model of order execution planning, and also proposes a modified LBA algorithm
that provides the formation of alternative order execution plans, taking into
account the proposed mathematical model. The paper presents a mathematical
model of the problem of forming production tasks at food enterprises, which
takes into account seven partial criteria. The general estimation function in the
mathematical model is represented by an additive convolution of all criteria.
The mathematical model is a combinatorial multicriteria NP-complete problem
that takes into account a number of limitations: the total volume of production
should not be greater than the capacity of the enterprise for a given period; it is
not possible to violate the requirements and terms of storage of raw materials; it
is not possible to violate the requirements and terms of storage of finished
products; for a certain period of time it is allowed to use each technological
equipment for the manufacture of only one type of product or semi-finished
product, because it is not possible to use technological equipment for the
simultaneous manufacture of different products according to different recipes
and components. On the basis of the conducted researches it was found that
metaheuristic population bat algorithm and its modifications and the modified
algorithm of a fish shoal are suitable for the task. The general stages of
operation of bat algorithms, modified bat algorithm, and the modified algorithm
of a fish shoal are presented. As a result of research conducted on the statistics
of various food companies, the choice of bat algorithm based on Levy’s flight
search strategy was substantiated. This algorithm provides the formation of
alternative plans for the execution of orders, the use of which allows you to
generate new and reconfigure existing plans in a short period of time. If it is
possible to exclude from the mathematical model one of the partial criteria
when making a decision, then a modified algorithm based on a combination of
algorithms of a fish shoal and a pack of gray wolves proved to be more
effective. The article highlights new scientific results, namely the mathematical
model of order execution planning, and also proposes a modified LBA algorithm
that provides the formation of alternative order execution plans, taking into
account the proposed mathematical model.
Description
Keywords
математична модель, планування виконання замовлень, комбіновані алгоритми, алгоритм кажанів, алгоритм зграї сірих вовків, алгоритм косяка риб, mathematical model, order execution planning, combined algorithms, bat algorithm, gray wolf optimizer algorithm, fish shoal algorithm
Citation
Грибков С. В. Використання евристичних і еволюційних алгоритмів для розв’язання задач управління / Грибков С. В., Харкянен О. В., Гладка Ю. А. // Моделювання та інформаційні системи в економіці : зб. наук. пр. / М-во освіти і науки України, ДВНЗ «Київ. нац. екон. ун-т ім. Вадима Гетьмана» ; [редкол.: О. Є. Камінський (відп. ред.) та ін.]. – Київ : КНЕУ, 2020. – Вип. 99. – С. 41–55.