Навигация
Задача о замене оборудования
37781
знак
2
таблицы
0
изображений
2. Задача о замене оборудования
Задача о замене оборудования (обновлении, восстановлении, перестройке) имеет важное значение. Рассмотрим ее в упрощенной постановке Известно, что оборудование со временем изнашивается, стареет физически и морально. В процессе эксплуатации, как правило, падает его производительность и растут эксплуатационные расходы на текущий ремонт. Со временем возникает необходимость замены оборудования, так как его дальнейшая эксплуатация обходится дороже, чем ремонт или замена. Отсюда задача о замене может быть сформулирована так: в процессе работы оборудование дает ежегодно прибыль, требует эксплуатационных затрат и имеет остаточную стоимость. Эти характеристики зависят от возраста оборудо вания. В любом году оборудование можно сохранить, продать по остаточной цене и приобрести новое. В случае сохранения оборудования возрастают эксплуатационные расходы и понижается производительность. При замене нужны значительные дополнительные капитальные вложения. Задача состоит в определении оптимальной стратегии замен в плановом периоде с тем, чтобы суммарная прибыль за этот период была максимальной.
Для количественной формулировки задачи введем следующие обо значения r(t) стоимость продукции, производимой за год на единице оборудования возраста t лет, u(t) расходы, связанные с эксплуатацией этого оборудования, s(t) остаточная стоимость оборудования возраста t лет, р покупная цена оборудования, Т - продолжительность планового периода, t = 0, 1, 2, , Т номер текущего года.
Решение
Чтобы решить задачу, применим принцип оптимальности Беллмана. Рассмотрим интервалы (годы) планового периода в последовательности от конца к началу. Введем функцию условно-оптимальных значений функции цели Fk(t). Эта функция показывает максимальную прибыль, получаемую от оборудования возраста t лет за последние k лет планового периода. Здесь возраст оборудования рассматривается в направлении естественного хода времени. Например, t = 0 соответствует использованию совершенно нового оборудования. Временные же шаги процесса нумеруются в обратном порядке. Например, при k = 1 рассматривается последний год планового периода, при k = 2 последние два года и т. д., при k = T последние T лет.
В этой задаче систему составляет оборудование. Ее состояние характеризуется возрастом. Вектор управления это решение в момент t = 0, 1, 2, +, Т о сохранении или замене оборудования. Для нахождения оптимальной политики замен следует проанализировать, согласно принципу оптимальности, процесс от конца к началу. Для этого сделаем предположение о состоянии оборудования на начало последнего года (k = 1). Пусть оборудование имеет возраст t лет. В начале T-го года имеется две возможности: 1) сохранить оборудование на T - й год, тогда прибыль за последний год составит r(t) u(t), 2) продать оборудование по оста точной стоимости и купить новое, тогда прибыль за последний год будет равна s(t) р + r (0) u(0), где r(0) стоимость продукции, выпущенной на новом оборудовании за первый год его ввода, u(0) эксплуата ционные расходы в этом году. Здесь целесообразно разворачивать про цесс от конца к началу. Для последнего года (k=1) оптимальной политикой с точки зрения всего процесса будет политика, обеспечивающая максимальную прибыль только за последний год. Учитывая значение прибыли при различном образе действия (замена сохране ние), приходим к выводу, что решение о замене оборудования возраста t лет следует принять в случае, когда прибыль от нового оборудования на последнем периоде больше, чем от старого, т. е. при условии
s(t) - p + r(0) - u(0) > r(t) - u(t)
Если же
s(t) - p + r(0) - u(0) < r(0) - u(0)
то старое оборудование целесообразно сохранить. Итак, для последнего года оптимальная политика и максимальная прибыль F1(t) находятся из условия
Пусть k = 2, т. е. рассмотрим прибыль за два последних года. Де лаем предположение о возможном состоянии t оборудования на начало предпоследнего года. Если в начале этого года принять решение о со хранении оборудования, то к концу года будет получена прибыль r(t) u(t). На начало последнего года оборудование перейдет в состоя ние t + 1 и при оптимальной политике в последнем году оно принесет прибыль, равную F1 (t+1). Значит общая прибыль за два года составит r(t) u(t) + F1(t + 1). Если же в начале предпоследнего года будет принято решение о замене оборудования, то прибыль за предпоследий год составит
s(t) p + r(0) - u(0).
Поскольку приобретено но вое оборудование, на начало последнего года оно будет в состоянии t = 1. Следовательно, общая прибыль за последние два года при оптимальной политике в последнем году составит
s(t) - p + r(0) - u(0) + F1(1)
Условно оптимальной в последние два года будет политика, доставляющая максимальную прибыль
Аналогично находим выражения для условно оптимальной прибыли за три последних года, четыре и т. д. При k=T получим max Z = FT (t0).
Таким образом, разворачивая весь процесс от конца к началу, получаем, что максимальная прибыль за плановый период Т составит FT(t0). Так как начальное состояние t0 известно, из выражения для FT(t0) находим оптимальное решение в начале первого года, потом вытекающее из него оптимальное решение для второго года и т. д. Обратимся к числовому примеру. Практическое применение рассмотренной выше схемы представлено в приложении.
Похожие работы
... по модели Y, личные выгоды сотрудников должны быть увязаны с достигнутыми результатами. Такая политика связана с вопросами мотивации. О механизмах мотивации персонала к труду будет сказано в разделе «Анализ финансовой политики в управлении трудовыми ресурсами». Следует учёсть, что для достижения успеха в бизнесе бюджет не должен быть чрезмерно завышенным или слишком простым. Обе крайности ...
... . В целом маркетинговая информационная система дает множество преимуществ: * организованный сбор информации; * избежание кризисов; * координация плана маркетинга; * скорость; * результаты, выражаемые в количественном виде; * анализ издержек и прибыли. Однако создание маркетинговой информационной системы может быть ...
... комплекса (Центрэнерго, Днепрэнерго, Киевэнерго, Укрнафта и Турбоатом). Для получения наибольшего эффекта от капиталовложений перед инвестиционным отделом «ПриватБанка» была поставлена задача о выборе оптимального портфеля ценных бумаг из акций вышеуказанных предприятий. В процессе исследований были рассмотрены шесть видов инвестиционных портфелей. Необходимо выбрать такой оптимальный портфель ...
... . Обобщения раскрывают связь между частями целого (объекта, явления, процесса), итогами деятельности и отдельных подразделений и определяют степень их влияния на общие результаты. Приведем примеры анализа управленческого решения. Ситуация 1 Требуется определить темп прироста объема продаж фирмы в 1998 г. и направления расширения рынка по следующим данным: • объем продаж товара А на рынке 1 ...
0 комментариев