Критерии выбора оптимальных решений
Характеризуя объект, сложно выбрать такой один критерий, который бы обеспечил всю полноту требований. А стремление к всеобъемлющему решению и назначение большого числа критериев сильно усложняет задачу. Поэтому в разных задачах количество критериев может быть различным. Задачи однокритериальной оптимизации (с одним критерием оптимизации) иногда называют скалярными, а многокритериальной… Читать ещё >
Критерии выбора оптимальных решений (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Оптимизация — процесс нахождения наилучшего (оптимального) решения какой-либо задачи (набора параметров) при заданных критериях. Критерий оптимальности (критерий оптимизации) — характерный показатель решения задачи, по значению которого оценивается оптимальность найденного решения, то есть максимальное удовлетворение поставленным требованиям. В одной задаче может быть установлено несколько критериев оптимальности.
Характеризуя объект, сложно выбрать такой один критерий, который бы обеспечил всю полноту требований. А стремление к всеобъемлющему решению и назначение большого числа критериев сильно усложняет задачу. Поэтому в разных задачах количество критериев может быть различным. Задачи однокритериальной оптимизации (с одним критерием оптимизации) иногда называют скалярными, а многокритериальной — векторной оптимизации. Кроме того, количество параметров, характеризующих оптимизируемый объект (задачу), также может быть различным, причём параметры могут меняться непрерывно или дискретно (дискретная оптимизация).
В предельном случае решение практических задач можно свести к задаче двухкритериальной оптимизации, критериями в которой являются «цена» и «качество» (т. н.: «цена-качество»). Это наглядно позволяет учесть и экономические (цена), и производственно-технические (качество продукции) требования. Сведение задачи к однокритериальной требует введения существенных допущений, но облегчает окончательный выбор.
Оптимизационные задачи активно используются там, где важно получение высокоэффективного результата, например, в экономике, технике, информатике.
Простейшим примером технико-экономической оптимизационной задачи может быть выбор диаметра трубопровода, по которому насосом перекачивается жидкость. При уменьшении диаметра трубы снижается её стоимость, но увеличиваются затраты энергии на перекачку жидкости из-за возросшего гидравлического сопротивления.
Примером задачи многопараметрической (двухпараметрической) оптимизации будет задача выбора диаметра трубопровода с горячей жидкостью или паром, так как одновременно выбирается диаметр трубопровода и толщина тепловой изоляции при постоянстве остальных. При этом оба параметра дискретны, так как существуют как сортамент труб, так и типовые параметры готовых теплоизоляционных сегментов.
Оптимизации подлежат параметры многих технологических процессов, объемы производства предприятий, уровни надежности продукции и мн. др.
Как правило, решение оптимизационной задачи распадается на следующие этапы:
- — анализ ситуации и формулировка задачи;
- — определение параметров решения, подлежащих оптимизации (то есть тех, которые могут быть изменены в ходе решения);
- — установление допустимой области существования параметров, то есть ограничений, налагаемых на параметры и их сочетания;
- — выбор и оценка влияния внешних факторов, учитываемых в ходе решения;
- — выбор критериев оптимальности;
- — построение целевой функции (математической модели), которая выдавала бы показатели, соответствующие выбранным критериям;
- — выбор математического метода оптимизационных расчётов;
- — проведение расчётов и оценка полученных решений по выбранным критериям;
- — окончательное принятие решения с учетом неопределённости и риска.
Следует подчеркнуть, что оптимизация в отличие от обычного сравнения вариантов предполагает рассмотрение всех решений, попадающих в область допустимых значений параметров. Те решения, в процессе поиска которых не проводился полный просмотр возможных вариантов, обычно называют «рациональными».