| Методы оптимизации |
| Глоссарий |
ГЛОССАРИЙ
Аддитивность — свойство величин, сущность которого заключается в том, что показатели величины, характерные для целого объекта, эквивалентны сумме показателей величин, которые соответствуют его частям при любом делении объекта на составляющие. Характеристику системы можно назвать аддитивной в том случае, когда она эквивалентна сумме подобных характеристик для всех подсистем и элементов, входящих в систему.
Адекватность модели — ее соответствие моделируемому объекту или процессу. В каком-то смысле это определение является условным, поскольку в действительности не существует точного соответствия модели реальному объекту. Если бы такое было возможно, то это была бы уже не модель, а непосредственно объект. В процессе моделирования учитывается не адекватность в целом, а наиболее значимые для исследования свойства модели.
Аппроксимация — приблизительное выражение сложной функции посредством более простых. Такая операция существенно упрощает процесс решения задачи. Допустим, при кусочно-постоянной аппроксимации вместо функции используется последовательность «ступенек», при кусочно-линейной — линейные участки.
Байесовский (бейесовский) подход — подход, базирующийся на принципе наибольшего использования имеющихся в наличии данных, их постоянного рассмотрения и анализа. Подобный анализ — это обучение, а процесс управления в соответствии с бейсовским подходом — это процесс обучения (адаптации), соответственно.
Беллмана принцип оптимальности — состояние динамического программирования: для наиболее приемлемого поведения характерно следующее — вне зависимости от исходного состояния и решения, дальнейшие решения должны определять оптимальное поведение по отношению к состоянию, возникающему по итогам первого решения. Подобный принцип выражается и при обратном подходе: если не рационально использовать то, что имеется в данный момент, то в последующем невозможным будет оптимальное использование того, что могло бы быть в дальнейшем. Соответственно, если существует оптимальная траектория, то всякий ее участок можно определить как оптимальную траекторию. С помощью этого принципа можно составить эффективный метод решения большого количества динамических задач. Специфика его состоит в том, что решение находится с конца цели траектории рассматриваемого объекта и пошагово продолжается в обратном порядке к ее началу. Этот принцип получил название в честь выдающегося американского деятеля в области математики Р. Беллмана, который, в частности, принимал участие в разработке динамического программирования.
Блочное программирование — метод решения сложных задач линейного программирования посредством деления модели на отдельные блоки. Крупноразмерная модель, для которой характерно наличие большого количества показателей в исходной таблице, сводится к нескольким моделям меньшей размерности. Решение имеющихся задач находится в соответствии со специальными правилами согласования.
Вариантные прогнозы — прогнозы, которые базируются на сопоставлении разных вариантов вероятностного развития экономики при разных предположениях, касающихся развития техники, специфики принятия экономических мер и т.п.
Вектор — упорядоченый набор, состоящий
из определенного количества действительных чисел
. Возможно осуществление умножения вектора
на действительное число (компонентно). Векторы, включающие в себя равное число
соответственно одноименных компонент, можно также складывать и вычитать.
Равенство векторов называется компонентным. Вектор 0 имеет название нулевого.
Векторная оптимизация — решение задач математического программирования, критерием оптимальности для которых является вектор с компонентами и для которых характерно наличие несводимых друг к другу критерий оптимальности подсистем, содержащихся в данной системе, допустим критерии различных социальных групп в социально-эконоическом планировании.
Вектор-столбец, вектор-строка. Если
определять вектор, используя понятие матрицы размерностью
, то матрица, в которой число
- это вектор-строка, при
- вектор-столбец.
Верификация имитационной модели — проверка соответствия ее поведения предположениям эксперементатора.
Вероятностная модель — модель, включающая в себя случайные элементы, свойственные детерминированной модели. При определении на входе модели некоторого ряда значений, на ее выходе могут возникать различающиеся между собой результаты, которые зависят от действия стохастического фактора.
Вероятность — математическая, числовая
характеристика
степени
возможности возникновения некоторого события в конкретных, имеющих свойство повторяться
бесконечное множество раз, условиях (
).
Взаимозаменяемость ресурсов — возможность использования разных ресурсов для достижения наиболее приемлемого результата. От этого и зависит проблема выбора: там, где отсутствует заменяемость, нет и альтернатив, в таком случае основополагающее понятие оптимальности не имеет смысла.
Выборка — часть совокупности элементов, которая используется для исследования. Для статистики характерно применение принципа стохастического отбора, сущность которого заключается в том, что все элементы с одинаковой степенью вероятности могут попасть в выборку, которая бывает возвратная и невозвратная. Для возвратной выборки характерно: каждый отобранный элемент возвращается в рассмаритваемую совокупность до произведения отбора следующего элемента. В случае невозвратной выборки, элемент удаляется из дальнейшего исследования.
Выпуклое программирование — совокупность методов решения нелинейных экстремальных задач с выпуклыми функциями — направление нелинейного программирования (в рамках которого осуществляется решение задач с линейными и более сложными зависимостями). Такое название программирование имеет поскольку рассматриваются выпуклые целевые функции (они минимизируются) и выпуклые системы ограничений.
Выпуклость, вогнутость. В математике исследуются выпуклые области и функции. Выпуклая область на плоскости представляет собой часть плоскости, для которой характерно наличие целого отрезка, соединяющего две ее любые точки.
Гипотеза — рассуждение о наличии вероятности, для которого характерно научное доказательство; выражаясь более конкретно, это предварительное объяснение проблемы, которое формулируется в соответствии с имеющимися знаниями и опытом. Учитывая тот факт, что эти знания и опыт не являются безграничными, гипотеза носит стохастический характер. Проверка и подтверждение гипотезы выражают трансформацию от предположения к новому знанию о рассматриваемом объекте или процессе.
Градиент — вектор с направлением в сторону наиболее быстрого возрастания функции и эквивалентный по величине производной в этом направлении.
Градиентные методы решения задач математического программирования — методы, сущность которых заключается в нахождении максимального и минимального значений (экстремумов) функции посредством последовательного перехода к нему, используя градиент этой функции.
Граф — базовое определение теории
графов, математически представляется в качестве совокупности двух
множеств — множества элементов
и множества
соответствий, взаимосвязи между этими элементами (
). Понятие графа в полной мере
визуализировано: это соединенная линиями совокупность точек. Сеть железных
дорог, трубопроводов, совокупность работ, составляющих комплексное задание,
информационную систему, структуру управления сложной иерархической системой можно
представить в виде графа.
Двойственная задача (сопряженная, обратная). Ко всякой задаче линейного программирования можно представить симметричную: функционалы оптимальных решений у обеих задач эквивалентны, однако если в прямой задаче они демонстрируют оптимальное сочетание ресурсов, которое позволяет достичь максимума целевой функции, то в двойственной они отражают наиболее эффективную комбинацию оценок ограниченных ресурсов.
Дерево решений — граф, схема, представляющая структуру задачи оптимизации многоэтапного процесса. Используется в динамическом программировании. В виде ветвей дерева представлены некоторые события, а вершины отражают состояния, в которых возникает необходимость выбора .
Дерево целей — граф, схема, демонстрирующая деление плана или программы на подцели, а последних, в свою очередь, на подцели следующего уровня и т.п.
Дискриптивная модель — модель, используемая для составления характеристики и объяснения рассматриваемых фактов или прогноза поведения объектов, что несвойственно нормативным моделям, применяемым для поиска желательного состояния объекта (допустим, оптимального).
Детерминированная модель — аналитическое отражение закономерности, операции и др., при которых для конкретной совокупности входных значений на выходе системы может существовать только один результат. Подобная модель обозначает как стохастическую систему (в этом случае она представлена в качестве некоторого ее упрощения), так и детерминированную систему.
Детерминированная система — система с выходами (конечные состояния, результаты операции и т.п.), которые однозначно определяются оказанными на нее управляющими воздействиями.
Дефицитность ресурсов — базовое определение теории оптимального функционирования экономики. (Понятие «дефицитный» означает имеющий ограничения). Данная теория основывается на принципе закономерной ограниченности ресурсов в экономике, без существования которого не имело бы смысла разных вариантов плановых решений.
Динамическая система — любая система, которая имеет свойство меняться с течением времени, что отличает ее от статической системы. Математически это выражается, как правило, через переменные (координаты), изменяющиеся во времени. Траектория (совокупность координат, каждая из которых — это функция времени) представляет характеристику о процессе изменения .
Динамическое программирование — область математического программирования, совокупность приемов, посредством которых осуществляется поиск оптимальных решений, основанных на нахождении последствий каждого решения и составлении оптимальной стратегии для дальнейших решений.
Дискретная система — система, состоящая из элементов и связей между ними, имеющих дискретный характер. Соответственно, все параметры подобной системы являются дискретными.
Дискретное программирование — область оптимального программирования, в которой рассматриваются экстремальные задачи с условием целочисленности для начальных переменных и с конечной областью допустимых решений.
Дисциплина обслуживания (в теории массового обслуживания) — ряд правил, при использовании которых из очереди определяются требования для обслуживания.
Задача диеты (или задача о рационе) — задача линейного программирования, сущность которой заключается в составлении такого рациона, который содержал бы достаточное количество питательных веществ, удовлетворяющее потребности человека или животного, при этом стоимость продуктов должна быть минимальной.
Задача замены оборудования — основывается на составлении прогноза затрат, касающихся обновления оборудования и на составлении наиболее экономичной стратегии осуществления этой работы.
Задача о коммивояжере — задача математического программирования, сущность которой заключается в поиске оптимального маршрута для коммивояжера, который должен посетить все необходимые города и возвратиться за минимальное количество потраченного времени, а также с наименьшими материальными затратами.
Задача о назначениях — вид задачи линейного программирования, посредством которого находятся решения на такого рода вопросы: каким образом должны быть распределены рабочие по станкам, чтобы добиться максимальной выработки и минимальной заработной платы.
Задача о размещении складов — задача рассмотрения операций, имеющая решение с использованием метода нелинейного программирования (однако при определенных условиях она может решаться как обычная транспортная задача линейного программирования). Сущность сводится к минимизации общей суммы транспортных и складских расходов.
Задача о раскрое — задача о комплексном использовании ресурсов, как правило, имеющая решение посредством использования метода линейного программирования. Метод решения задачи о раскрое позволяет с минимальными отходами использовать прутки и листы металла, листы стекла, картона и другого рода материалов в процессе раскроя их на определенное число деталей разных размеров.
Задачи массового обслуживания — класс задач исследования операций, сущность которых сводится к определению оптимальных параметров систем массового обслуживания.
Задачи оценки (в исследовании операций) — задачи, которые заключаются в определении одной из известных альтернатив.
Задачи поиска — вид задач в исследовании операций, главное в которых — нахождение оптимального способа получения таких данных, которые обеспечили бы решение.
Задачи разработки (в исследовании операций) — задачи, которые сводятся к моделированию новых стратегий, если определенные альтернативы являются недостаточными для реализации цели.
Задачи согласования — вид задач исследования операций, касающийся согласования совокупности отельных работ ичастных операций во времени с целью достижения наиболее приемлемого общего результата.
Задачи теории расписаний — вид задач исследования операций, который относится к классу задач упорядочения. Под теорией расписаний подразумевается совокупность моделей календарного планирования и составленных для их решения методов дискретного программирования.
Задачи упорядочения — класс задач исследования, в которых осуществляется выбор дисциплины обслуживания. Такие задачи противопоставляются задачам теории массового обслуживания, в которых очередность реализации требований является определенной.
Игра — формализованная модель конфликтной ситуации, которая предполагает наличие конкретных правил поведения участников, желающих одержать победу по итогам принятия некоторой стратегии.
Игры с непротивоположными интересами — класс игр, подразумевающий частичное или полное совпадение интересов участников. Такая особенность отличает представленный класс игр от антагонистического. Ситуации соперничества, экономических механизмов управления в иерархической системе можно опистть моделями игр с непротивоположными интересами.
Итеративные (итерационные) методы решения задач — сводятся к тому, что вычислительный процесс начинается с произвольного возможного решения, далее используется алгоритм, позволяющий добиться последовательной оптимизации этого решения.
Итерация — повторное использование математической операции (с измененными данными) в процессе решения вычислительных задач для постепенного достижения требуемого результата. Итеративные расчеты на ЭВМ, как правило, применяются для решения экономических , в частности оптимизационных и балансовых, задач. Алгоритм сходится быстрее при минимальном количестве необходимых перерасчетов.
Канал обслуживания (также «устройство», «прибор», «пункт», «станция» обслуживания) — определение теории массового обслуживания, под которым понимается устройство или средство, которое может в конкретный момент времени обслуживать единственное требование. Пропускная способность канала представляет собой один из основополагающих параметров при решении задач массового обслуживания. Другая его значимая характеристика — это среднее время обслуживания одной заявки.
Квадратичное программирование — направление в рамках выпуклого программирования, ряд методов решения экстремальных задач, в котором целевой функцией является многочлен второй степени, а ограничения линейны.
Критерий — основополагающий признак для оценки, сравнения альтернатив, классификации объектов и явлений. Критерий оптимальности — это отдельный случай критерия, который наиболее часто используется в экономических задачах.
Критерий оптимальности — определитель меры экономического эффекта принимаемого хозяйственного решения для сравнительного анализа допустимых решений (вариаций) и определение оптимального из них. В качестве примера можно обозначить максимум прибыли, минимум трудовых затрат, кратчайшее время достижения цели и т.п.
Критический путь — методы сетевого планирования и управления — непрерывная последовательность работ и событий от исходного до конечного события, которая предполагает большего времени (или наибольших затрат) для ее реализации.
Кусочно-линейные приближения — метод решения нелинейных задач с помощью предварительной линейной аппроксимации целевой функции и ограничений (их замены близкими к ним кусочно-линейными функциями). Иными словами, вместо кривой данной функции используются вписанные в нее ломанные прямые линии. Составленная приближенная задача решается посредством применения методов линейного программирования.
Линейная зависимость и линейная независимость векторов. Допустим,
что определены два произвольных ненулевых вектора
и
и
через вектор
. Можно обобщить это определение и
произвольное число векторов: если имеются такие отличные от нуля числа
, что
, то векторы называются линейно
зависимыми. Если такая система чисел не обозначена, то векторы можно определить
как линейно независимые.
Линейная комбинация векторов
— вектор,
записанный в виде
, здесь
показатели
представлены в качестве случайных чисел.
Линейная система — динамическая система, для которой свойственно, что все преобразования, связывающие входные показатели, параметры состояний и выходные величины, носят линейный характер.
Линейная форма — многочлен от нескольких
переменных, для всех членов которого характерна первая степень. Линейная форма
n переменных имеет такой общий вид:
. В данном
случае
представлены в качестве констант.
Линейная функция — функция, имеющая вид
и главное свойство которой сводится к
следующему: приращение функции пропорционально приращению аргумента; графически
линейная функция может быть представлена в виде прямой. Если
, то функция является однородной, при этом
однородная функция большинства переменных имеет название линейной формы.
Линейное программирование — область математического программирования, в которой рассматриваются теории и методы решения экстремальных задач, для которых свойственна линейная зависимость между переменными.
Марковский процесс. Дискретный или непрерывный
вероятностный процесс
можно
определить как марковский, если он полностью задается посредством двух величин:
вероятности
и
вероятности
при
равна
, то при
-
.
(при
). Цепи
Маркова — это дискретные по времени и значению марковские процессы.
Определение в отдельный класс марковских процессов осуществлено по причине
того, что большинство реальных процессов, допустим в теории массового
обслуживания, могут с хорошей точностью считаться марковскими.
Математическая теория оптимальных процессов — дисциплина, занимающаяся математическими задачами автоматического регулирования, особенно в технических системах (например, ракета, самолет и т.п.). В последующем, некоторые определения этой теории были использованы и в рамках управления экономическими процессами, в частности при теоретическом анализе процессов перспективного развития и планирования.
Математическое программирование (оптимальное
программирование) — раздел в математике,
совмещающий различные математические методы и дисциплины. Примером может быть
линейное программирование, нелинейное программирование, динамическое
программирование, выпуклое программирование и т.п. Общая задача математического
программирования заключается в определении максимального и минимального
(оптимального) значения целевой функции, при этом значения переменных должны
принадлежать некоторой области допустимых значений. Подобная задача имеет такой
общий вид:
, в данном случае
- область допустимых значений переменных;
- целевая функция.
Матрица — совокупность объектов (чисел, функций и др.), представленная в виде прямоугольной таблицы, которая может быть использована для некоторых операций. Отобразим таблицу в следующем виде:

В прямоугольной матрице
-й строки и
-го столбца. При
формируют главную диагональ квадратной
матрицы (от левого верхнего угла к правому нижнему). Существует также побочная
диагональ (от верхнего правого угла к левому нижнему). Над матрицами можно
осуществлять некоторые математические операции. Например, сложение, умножение
на скаляр, умножение на матрицу, обращение, транспонирование и т.п.
Матрица, транспонированная — по
отношению к
- матрица
подобной размерности, столбцы и строки которой поменялись местами (
).
Методы ветвей и границ — один из общих подходов к решению дискретных задач оптимального программирования, для которых еще не сформированы специфические способы (алгоритмы) решения. Для них свойственен частичный целенаправленный перебор возможных вариантов.
Механизм обслуживания — определение теории массового обслуживания, которое предполагает наличие трех главных характеристик: время и продолжительность обслуживания; пропускная способность; доступность.
Многоканальная система массового обслуживания — система, в которой один из нескольких каналов может обслужить поступившее требование.
Многокритериальные задачи -задачи, для которых характерен процесс нахождения оптимального решения, удовлетворяющего нескольким несводимым друг к другу критериям.
Множители Лагранжа — искусственные дополнительные множители, используемые в целевой функции экстремальной выпуклой задачи в процессе ее решения с помощью метода неопределенных множителей или метода Лагранжа. Полученная функция называется функцией Лагранжа.
Начальные условия (начальное состояние) — в моделях оптимального управления, экономической динамики и в других — совокупность сформировавшихся к началу рассматриваемого периода значения переменных, последующие значения которых находятся в процессе решения задачи. Подобно другим состояниям системы, это начальное определяется значениями важных для данной задачи переменных. Корректность выбора начальных условий влияет на последующий расчет по модели; в моделях планирования они во многом отражают возможности развития моделируемой системы в плановом периоде.
Нелинейное программирование — область математического программирования, в которой рассматриваются методы решения таких экстремальных задач, в которых степень эффективности увеличивается или уменьшается не пропорционально изменению масштабов использования ресурсов.
Неопределенность в системе — ситуация, когда не представлена или представлена частично информация о возможных состояниях системы и внешней среды. Другими словами, когда в системе возникают непрогнозируемые события. Это характерный параметр сложных систем; чем больше система, тем большее значение имеет фактор неопределенности в ее развитии.
Объективно-обусловленные (оптимальные) оценки — одно из базовых понятий линейного программирования. Это характеристики продуктов, ресурсов, работ, сформированных из условий решаемой оптимизационной задачи. Они также имеют название двойственных характеристик (оценок), разрешающими множителями, множителями Лагранжа и целым рядом других понятий.
Ограничения модели — отражение условий, в которых действительны расчеты, использующие эту модель. Как правило, это система уравнений и неравенств. Вместе они формируют область допустимых решений, так называемое допустимое множество. Наиболее часто используются линейные и нелинейные ограничения (графически линейные ограничения можно представить в виде прямых, нелинейные — кривых линий).
Операция — ряд действий, осуществляемых для достижения конкретной цели, важное определение научной дисциплины «Методы оптимизации».Уровень соответствия результата операции сформулированной цели определяется критерием эффективности операции.
Определенность в системе — ситуация, когда представлена конкретная информация о возможном поведении системы на момент принятия некоторого решения.
Оптимальное планирование — совокупность методов, позволяющая выделить оптимальный вариант плана или программ из возможных альтернатив. Иными словами, можно выбрать оптимальный вариант при наличии соответствующих ограничений.
Оптимальное программирование — использование в экономике методов математического программирования.
Оптимальное управление — важное определение математической теории оптимальных процессов, которая существует в рамках раздела «Оптимальное управление»; подразумевает определение таких управляющих параметров, которые обеспечивали бы наилучшее, в соответствии с заданным критерием, протекание процесса (оптимальное поведение системы, ее развитие к цели по наиболее приемлемой траектории).
Оптимальность по Парето. В конце 19 столетия итальянский экономист В. Парето представил один из наиболее популярных критериев оптимальности, цель использования которого заключается в определении: улучшает ли предложенное изменение в экономике общий уровень благосостояния. Понятие критерия Парето: «Следует полагать, что всякое изменение, которое не вызывает ни для кого появление убытков и которое полезно для некоторых людей (по субъективной оценке), можно определить как улучшение».
Оптимизационная задача — экономико-математическая задача, сущность которой сводится к определению наиболее приемлемого (в соответствии с конкретным критерием) распределения наличных ресурсов. Решение находится с помощью оптимизационной модели методами математического программирования.
Оптимизация — 1) процесс определения экстремума функции, иными словами, выбор оптимального варианта из ряда возможных; 2) процесс оптимизации состояния системы.
Очередь — в теории массового обслуживания — последовательность заявок (требований), которые появляются в момент, когда система занята, и не покидают ее, а дожидаются ее освобождения (далее они обслуживаются в соответствующей последовательности). Под очередью понимается также совокупность простаивающих каналов или средств обслуживания.
Параметрическое программирование — направление математического программирования, в котором рассматриваются задачи, имеющие следующее отличие. Коэффициенты их целевой функции, или числовые характеристики ограничений, или их совокупность являются не константами (как в линейном программировании), а функциями, имеющими зависимость от некоторых параметров. При этом, как правило, зависимость носит линейный характер.
Планирование эксперимента — математико-статистическая дисциплина, в рамках которой рассматриваются методы рациональной организации экспериментальных исследований — от оптимального выбора изучаемых факторов и определения плана эксперимента, в соответствии с его целью, до методов анализа результатов.
Платежная матрица — в теории игр, в теории решений — таблица, содержащая возможные результаты принимаемых решений (допустим, итог игры при использовании участниками той или иной стратегии).
Пороговая оптимизация — достижение некоторого определенного (не обязательно экстремального) значения критерия качества развития системы. Например, при решении многокритериальных задач можно выделить конкретную цель и относительно нее достичь строгого оптимума, а для других — порогового оптимума, иными словами, достичь конкретного результата, эквивалентного заданному значению (т.е. не больше и не меньше его).
Последовательные методы принятия решений — в исследовании операций представляют собой такие методы, при которых расширяющийся и детализирующийся поток информации оказывает влияние на принятие и пересмотр решения.
Поток требований (заявок) — в теории массового обслуживания — очередность требований или заявок, прибывающих на пункт обслуживания (канал, станцию, прибор и т.п.).
Предельные и приростные величины в экономике. Предельная величина определяет не состояние (что свойственно для суммарной или средней величины), а процесс, изменение. Из-за того, что в экономике множество процессов (допустим рост производства или изменение его эффективности) — это функции ряда аргументов, то в данном случае предельные величины, как правило, представляются в качестве частных производных процесса по каждому из факторов.
Предпочтение — задание или объяснение выбора
между альтернативами (решениями); в анализе спроса и потребления —
основание выбора между двумя комплексами потребительских благ (допустим,
товаров). Запись
и
- наборы товаров (точки пространства товаров),
может означать строгое предпочтение: очевидно, что потребитель выберет
;
, либо будет их отождествляет.
Природа — в теории (статистических) решений незаинтересованная сторона, поведение которой не определено для принимающего решения, но которое, тем не менее, не предполагает наличие элемента противодействия его намерениям. Следовательно, под играми с «природой» понимаются ситуации, при которых успех решения зависит не от сознательно противодействующего противника, а от объективной невраждебной реальности.
Прогноз — научно объяснимое суждение о возможном поведении объекта в будущем или о вариативных путях и времени достижения этого поведения (либо сочетание двух факторов). Несмотря на то, что такое суждение носит стохастический характер, ему присуща некоторая степень достоверности.
Прогнозирование — система научных исследований качественного и количественного характера, цель которых — определение тенденций развития народного хозяйства и нахождение оптимальных путей реализации целей этого развития.
Производственно -транспортная задача — оптимизационная задача, которая подразумевает, что при установлении количества произведенной продукции на некоторых предприятиях определяется и оптимальная схема распределения заказов (прикрепление поставщиков к потребителям). Со стороны многотонажных производств ей уделяется особое внимание. Здесь немалое значение имеет транспортный фактор (черные металлы, минеральные удобрения, нефтепереработка).
Работа (или операция). В рамках сетевого планирования и управления под работой понимают процесс, который предшествует осуществлению некоторого события. В качестве работы определяют не только процессы строительства или обеспечения различными ресурсами, но и ожидание, которое характерно для технологических перерывов, и зависимость между двумя событиями. Последнее имеет название фиктивной работы.
Равновесие — состояние экономической системы, для которого свойственно равенство спроса и предложения всех ресурсов.
Ранжирование целей — способ выявления важности отдельных целей и подцелей при оценке дерева целей. Сущность сводится к тому, что для каждой цели определяется порядковый номер, характеризующий ее относительную значимость для реализации соответствующей цели более высокого уровня.
Распределительные задачи — класс экономико-математических задач, касающихся размещения ресурсов по работам, которые требуется выполнить. При достаточном объеме ресурсов для эффективного осуществления каждой работы, задача не возникает. В противном случае перемещение ресурсов с одной работы на другую приводит к изменению суммарной эффективности всех работ вместе.
Решение (в исследовании операций, экономико-математическом моделировании) —1)выбор одного или нескольких решений из числа возможных; 2) процесс реализации такого выбора.
Риск — в задачах исследования операций — мера несоответствия между разными возможными результатами решения. Под задачами с риском понимают задачи, появляющиеся в ситуациях, когда считается, что любая выбираемая стратегия способствует получению разных результатов и что вероятности некоторых результатов принимаемого решения определены или могут быть проанализированы (это отличает их от детерминированных задач, в которых каждая стратегия обеспечивает только один результат, и неопределенных, где результаты стратегии невозможно спрогнозировать).
Седловая точка — в математическом программировании точка, в которой функция Лагранжа достигает наибольшего значения по исходным переменным (прямой задачи) и наименьшего значения по множителям Лагранжа. Седловая точка характерна для таких случаев, когда значение функции двух аргументов — это одновременно максимум относительно одной переменной (вектора переменной) и минимум относительно другой переменной (другого вектора).
Сетевое планирование и управление — система, которая предполагает применение ЭВМ и сетевых графиков. Такой график представляет цепи работ (действий) и событий, определяя их технологическую последовательность и связь в процессе достижения цели.
Симплекс — выпуклый многоугольник в
n-мерном пространстве с
вершинами,
которые расположены в разных гиперплоскостях. В отдельный класс симплексы
определяют по причине того, что в n-мерном пространстве n точек всегда
находятся в одной гиперплоскости. Иными словами, сиимплекс представляет собой
простой многоугольник, для которого характерно наличие определенного объема
n-мерного пространства.
Симплексный метод решения задач линейного программирования (симпекс-метод) — вычислительная операция, в основе которой лежит принцип поэтапной оптимизации решений — переход от одной базисной точки к другой, для которой значение целевой функции больше (эти операции отмечаются в симплексной таблице). Существует доказательство того, что при наличии оптимального решения, оно будет найдено с помощью конечного числа шагов (исключение составляет «вырожденная задача», которая предполагает вероятность «зацикливания» или многократного обращения к одному и тому же положению).
Скаляр — действительное число;
относительно вектора, его можно определить в качестве многомерной величины. В
целом же, скаляр представляет собой одномерную величину. В результате умножения
вектора на скаляр возникает новый вектор эквивалентной размерности. Скалярная
(числовая) функция одной переменной отображается так:
; скалярная (числовая) функция n переменных
имеет вид:
.
Скалярное произведение векторов. Для
векторов эквивалентной размерности
и
представляется в качестве суммы
произведений одинаковых компонент:
. В данном
случае
является символом транспозиции матрицы,
- это матричное умножение.
Случайная величина — величина,
которая при определенных случаях принимает то или иное значение с
соответствующими вероятностями. Возможно наличие связи между случайными
событиями и случайной величиной. Допустим, если монета подкидывается 2 раза,
причем изначально «орел» приписывается «0», «решка» — «1», а всему
эксперименту — сумма этих чисел. По причине того, что существует четыре
альтернативы: (орел-орел), (орел-решка), (решка-орел), (решка-решка), то имеет
место совокупность случайных величин (0,1,2), вероятности которых равны
. Различают дискретные и непрерывные
величины. Соответствие тому или иному виду определяется принадлежностью
значений этих величин конкретному множеству.
Случайное событие — событие, которое может
возникнуть (или вовсе нет) с вероятностью
. При
событие невероятно, при
- достоверно. Разберем несложный опыт:
допустим монету подкидывают 2 раза. Возможно существование 4-х
вариантов:(орел-орел), (орел-решка), (решка-орел), (решка-решка). Эти
альтернативы и составляют множество элементарных событий.
Случайный поиск — вычислительная операция (процесс выявления оптимального решения) специфического свойства. В первую очередь определяют любое допустимое решение задачи (допустимый план — такой, который удовлетворяет всем ограничениям, однако не всегда оптимальный, например, любая точка в границах области свободы решений). Далее произвольно переходят к другой точке (в границах той же области).
Случайный процесс (вероятностный, стохастический
процесс) — случайная фукция
от
независимой переменной
, то
присущей характеристикой для процесса является дискретное время или случайная
последовательность. Если свойства процесса не зависят от начала отчета времени,
то такой процесс, как правило, называют стационарным. Понятие случайных
процессов распространено в теории массового обслуживания, теории игр и т.п.
Событие — в сетевом планировании и управлении — промежуточный или окончательный результат одной или ряда операций, которые нужны для начала одной или ряда других операций.
Статистическое моделирование — способ изучения процессов поведения стохастических систем в условиях, когда внутренние взаимодействия в этих системах не определены.
Стохастическое программирование — направление в математическом программировании, комплекс методов решения оптимизационных задач стохастического характера. Это говорит о том, что либо условия задачи, либо параметры целевой функции, либо и те и другие представляют собой случайные величины.
Стратегия (в исследовании операций) — способ использования средств и ресурсов, применяемый для реализации цели операции. Стратегия характеризуется принимаемыми значениями управляемых переменных. Для выбора этих значений необходимо знать условия «внешней среды» (значения неуправляемых переменных).
Теория игр — направление в прикладной математике, в котором рассматриваются математические модели конфликтных ситуаций (таких ситуаций, при которых интересы участников противоположны («антагонистические игры»), или не одинаковы, хотя и не противоположны («игры с непротивоположными интересами»)).
Теория массового обслуживания — раздел исследования операций, который изучает разные экономические процессы, а также используется в телефонной связи, здравоохранении и других областях как процессы обслуживания (удовлетворения некоторых требований).
Теория расписаний — теоретическая база оптимального календарного планирования. Применяет комплекс методов линейного программирования, дискретного программирования, методы ветвей и границ, сетевого планирования и управления и др.
Теория решений (или статистическая теория приянятия решений) — направление в исследовании операций, в котором рассматриваются математико-статистические правила принятия решений, в основном экономических. Воможно использование этого понятия и по отношению к более общей теории, в которой исследуются общие правила принятия решений (не только основанные на математике), например психологические, этические проблемы.
Транспортная задача — одна из наиболее часто используемых задач (как правило — линейного) программирования. В общем виде ее можно сформулировать следующим образом: необходимо определить такой план доставки грузов от поставщиков к потребителям, чтобы затраты на перевозку (или общая дальность или объем транспортной работы) были минимальными.
Управление запасами — раздел исследования операций — совокупность моделей и методов, направленных на оптимизацию запасов, т.е. ресурсов, имеющихся на хранении и предназначенных для удовлетворения спроса на эти ресурсы. Понятия ресурсы и запасы в данном случае рассматриваются в общем смысле: запасы конечной продукции, полуфабрикатов (это уже задача об оптимизации незаконченного производства), запасы сырья, природных и трудовых ресурсов, денежных средств и пр.
Устойчивость решения — традиционно, касаясь устойчивости решения задачи, подразумевают, что незначительные изменения каких-либо характеристик, допустим, исходных условий, ограничений или целого функционала, не приводят к качественному изменению решения.
Целевая функция в экстремальных задачах — функция, наибольшее или наименьшее значение которой требуется определить. Это — базовое понятие оптимального программирования. Найдя экстремум целевой функции и, соответственно, зная значения управляемых переменных, которые к нему приводят, таким образом, мы имеем оптимальное решение задачи.
Шкалы — системы чисел или иных элементов, используемых для оценки или измерения каких-либо величин. Шкалы применяются для характеристики и определения связей между элементами систем. Наиболее распространено их использование для характеристики величин, представляющихся в качестве параметров качества поведения систем, в частности, параметров оптимальности при решении экономико-математических задач.
Эвристика — в общем понимании — это направление в психологии, в которой исследуется природа человеческого мышления при решении им разнообразных задач; в узком смысле — это приемы и методы поиска решения задач и предоставления доказательств на базе опыта решения аналогичных задач в прошлом, накопления опыта, учета ошибок и интуиции.
Экстремум функции — определение, совмещающее понятие максимума и минимума функции. В экстремальных точках значение функции всегда больше или меньше всех соседних значений.