Устройство для моделирования процесса планирования Советский патент 1983 года по МПК G06G7/52 

00 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и, в частности к устройствам для моделирования эконо мических систем. Оно может,быти испол зовано при разработке взаимоувязанных и.сбалансированных планов производства и потребления продукции на стадии их детализации во времени. Например, после разработки пятилетнего плана с помощью предлагаемого устройства МО гут быть разработаны сбалансированные и взаимоувязанные планы производства и потребления продукции по годам пятилетки. При этом годовые планы буду увязаны и сбалансированы с пятилетНИН планом и иметь целенаправленную структуру конечного продукта. Известна электродная модель межпродуктового баланса. Это устройство базируется на линейнойэкономико-математической модели межпродуктового баланса, модулирует межпродуктовый ба ланс и позволяет рассчитывать взаимоувязанные балансы производствами потребления продукции по п видам . Однако эти устройство не учитывает ограничений по предельным объемам выпуска продукции, что вызывает необходимость поиска приемлемого варианта плана с точки зрения целенаправленной структуры конечного продукта из числа всех возможных вариантов, в т.ч. и недопустимых, количество которых значительно преобладает по сраЕ 1ению с количеством допустимых с точки зрения ограничении ПО предельным объемам выпуска продукции. Это вызывает трудности в поиске варианта приемлемой структуры конечного продукта. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования, межгпродуктового баланса, которое позволяет автоматически поддерживать ограничения, тем самым предоставлена возможность поиска планового рвиения с целенаправленной структурой конечного продукта только среди допустимых вариантов решений. При этом управление структурой конечного продукта в соответствии с принятой моделью производится плановым работником с помощью изменения коэффициентов корректировки, а все полученные решения являются допустимыми с точки зрения ограничений. В соответствии с экономико-математической моделью устройство для моделирования межпродуктового балан.са содержит at- каналов, каждый из которых предназначен для решения сие- темы алгебраических уравнений с ограничениякм по предельным значениям неизвестных при управляемой структуре возможных значений вектора свободных чЛенов средствами аналоговой вычислительной техники. Размерность решаемой системы алгебраических уравнений равна количеству продуктов, объемы выпуска и потребления которых моделируются в соответствующем канале (диагональном и соответствующем поддиагональном блоках). Известное устройство обеспечивает возможность разработки сбалансированных, взаимоувязанных и оптимальных планов затрат и выпуска продукции в широкой ее номенклатуре 12X Это устройство позволяет разрабатывать планы затрат и выпуска продукции для одного периода времени, например на пятилетку или на год и т.д., но не позволяет детализировать эти планы во времени, а именно разрабатывать пятилетние планы с разбивкой по годам, которые были бы оптимально распределены во времени, а планы отдельных периодов были бы сбалансированы с планами на общий для них период времени. Процесс разработки сбалансированных, взаимоувязанных и оптимальных планов затрат и выпуска продукции, например, на пятилетку с разбивкой по годам или на год с разбивкой по кварталам, является сложным и трудоемким делом, требующим значительных трудозатрат высококвалифи цированных работникбв и занимает продолжительное время, что в конечном счете затрудняет процесс планирования и ухудшает качество плановых решений . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения детализации процесса планирования во времени. Эта цель достигается тем, что, в устройство, содержащее блок моделирования межпродуктового баланса, вве дены дополнительные блоки моделирования межпродуктового баланса, блок суммирования и блок сравнения, причем выходы первого блока .моделирования межпродуктового баланса соответственно с первой группой входов блока сравнения, выходы других бло310

ков моделирования межпродуктового баланса подклюмены к соответствуккцим входам блока суммирования, в&1ходы ко торого подключены соответственно к второй группе входов блока сравнения выходы которого соединены соответ ственно с входами второго и последующих блоков моделирования межпродуктового баланса.

На фиг. 1 изображено устройство для моделирования процесса планирования; на фиг. 2 - блок моделирования межпродуктового баланса.

Устройство содержит блоки Ц-1т моделирования межпродуктового оаланса, блок 2 сравнения и блок 3 суммирования.

Блоки моделирования межпродуктового баланса выполнены в соответствии с изобретением С2.|и содержат группу каналов.

В каждый канал входят блок 4 учета малых коэффициентов, первый сумматор 5, блок 6 сравнения, блок 7 индикации,блок 8 задания ограничений, второй сумматор 9 и блок 10 управления, диагональный М и поддиагонаивный 2 (кроме первого канала) блоки задания коэффициентов прямых затрат, образующие общую матрицу проводимостей, приведенную к блочно-треугольному виду, и блок 13 задания объемов конечного потребления.

Выходы сумматоров 5 являются выходами блоков, а третьи входы сумматоров 9 являются их входами.

Диагональные 11 и поддиагональные 12 блоки состоят из проводимостей, моделирующих коэффициенты при неизвестных в системе алгебраических уранениях. Эти про одимости включены между вертикальными и горизонтальными шинами.

Блоки 13 задания объемов конечноного потребления, (Злоки А учета малых коэффициентов, бло.ки 8 задания ограничений и блоки 10 управления выполнены, например, в виде потенциометров, питаемых стабильным напряжением к подвижным контактам которых подключены проводимости, моделирующие коэффициенты, равные единице (в блоках 13, 8, 10) или коэффициенты меньше единицы (в блоке k}, Потенциометры блоков 10 управления подключены между источниками напряжения разной полярности, Блок 2 сравнения выполнен, например, в виде операционных усилителей с двумя входа1.3.4

ми, имеющими большой коэффициент передачи, одинаковый для обоих йходов. На этих операционных усилителях производится сравнение величины напряжения моделирующего объема выпуск продукта, например, за пятилетку, и напряжения, моделирующего суммарный объем выпуска этого же продукта по годам пятилетки. Усиленная разность этих напряжений подается на соответствующий выход блока 2 сравнения. Количество таких операционных усилителей в блоке 2 равно количеству гродуктов, объемы затрат и выпуска кторых моделируются в устройстве. Блок 3 суммирования выпЬянен например, из сумматоров, выходы которых соединены с инвертирующими операционными усилителями. Каждый сумматор имеет количество входов по ко/п честву детализируемых временных периодов (например, пять, если детализация производится по годам). Количество-таких комплектов в блоке 3 равно количеству продуктов, объемы затрат ивыпуска которых моделируются в устройстве. Напряжения выходов инвертирующих операционных усилителей моделируют суммарные .объемы выпуска по каждому продукту за все детализируемые периоды (например , суммарные объемы за пять лет пятилетки). Эти напряжения имеют противоположную полярность по сравнению с соответствующими напряжениями выходов блока 1 моделирования межпродуктового баланса.

Сумматоры 9 выполнены, например, в виде суммирующих операционных усилителей по количеству продуктов, моделируемых в соответствующем канале Коэффициент передачи этих операционных усилителей равен единице по

,первому и второму входам, а по третьему - больиюму числу.

При поиске приемлемого и допустимого планового решения моделирование ведется поканально, начиная с первого канала. В первом канале в блоке 13 задания объемов конечного потребления устанавливают напряжения, моделирующие заявленные объемы конечного потребления. В блоке 8, задания ограничений устанавливают напряжения, моделирующие предель, но возможные объемы выпуска по каждому продукту,

В блоке k учета малых коэффициентов устанавливают напряжения, мо51делирующие затраты продукции, определяемые малыми коэффициентами прямых затрат, которые удалены из матрицы, а в блоке 10 управления устанавливают нулевые напряжения. При этом в первом канале моделивымисляются необходимые объемы выпуска продукции, которые моделируют величины напряжения на выходах первых сумматоров. Эти напряжения срав ниваются в блоке 6 сравнения с напряжениями, установленными в блоке 8 задания ограничений. Если необходимые объемы выпуска по каким-либо продуктам превышают производственные мощности, то напряжения с выходов сумматоров 5 соответствующих продуктов превышают соответствующие им напряжения, заданные в блоке 8. Напряжения в блоке 6 вычитаются из соответствующих напряжений выходов блоков 8. В случае превышения напряжений выходов сум Тора 5-над соответствующими напряжени выходов блока 8 разность этих напряжений усиливается и подается на третьи входы (с большим коэффициентом передачи) сумматора 9. Полярностьэтих напряжений противоположна полярности напряжений, поступающих с выходов блока 13. Это приводит к тому, что уменьшаются соответствующие напряжения выходов сумматоров 9 и на выходах сум матора 5 устанавливаются напряжения отличающиеся от напряжений на выходах блока 8 на пренебрежимо малую величину. При этом на выходах сумматоров 9 устанавливаются напряжения , моделирующие возможные объемы конечного потребления. Структура вектора возможных объемов конечного продукта анализируется по показаниям блока 7 индикации. Если стру тура векТора возможных объемов конечного потребления не устраивает п нового работника, то он может ее ис править с помощью блока 10 угчэавления. С помощью этого блока на вход сумматора 9 подаются напряжения, ув личивающие или уменьшающие нагряженйя на выходах сумматора 9, регулируя структуру возможных объемов конечного продукта по показаниям бл ка 7 индикации. После подбора приемлемой структу ры вектора возможных объемов конечного .потреблений в первом канале приступают к поиску приемлемой стру 36 Туры вектора возможных объемов конечного потребления во втором; канале с учетом затрат продукции на производственное потреЬление продуктов, объемы выпуска и потребления которых определены в первом канале. Эти затраты продукции моделируются в поддиагональном блоке 12 второго и последующих каналов. После поиска приемлемого планового решения во втором канале перехоядт к третьему и аналогично ко всем последующим. Устройство работает следующим об-, разом. На блоке Т моделирования межпродуктового баланса производится поиск приемлемого планового решения в части структуры возможных объемов конечного продукта и соответствующих этой структуре необходимых объемов выпуска продукции, йапример, на пятилетку. Работа устройства в этом режиме аналогична работе блока моделирования межпродуктового баланса. Аналогичные операции произ.родят последовательно, например для каждого года пятилетки на соответствующих дополнительных блоках моделирования межпродуктового баланса. Напряжения выходов блоков 12IT моделирования межпродуктового баланса суммируются в блоке 3 суммирования. Суммирование напряжений, моделирующих объемы выпуска продукции, например, по годам, производится по каждому продукту отдельно. Таким образом, на выходах блока 3 суммирования получают напряжения, моделирующие необходимые объемы выпуска продукции, например, за пять лет, исходя из погодовой детализации. Эти напряжения в блоке 2 сравниваются с соответствующими напряжениякФ1 выходов блока 1 моделирования межпродуктобого баланса. При наличии разности между напряжением, моделирующим суммарный необходимый объем выпуска продукции за пять лет, и напряжением, моделирующим необходимый объем выпуска за пятилетку по этому же продукту, на соответствующем выходе блока 2. сравнения появляется усиленное напряжение, обусловленное этой разностью напряжений. Процесс сравнения этих напряжений аналогичен для всех продуктов, объемы затрат и выпуска которых моделируются в устройстве. Напряжение выходов дополнительного блока 2 сравнения подаются на соот710

ветствующие четвертые входы вторых сумматоров 9 блоков моделирования межпродуктового баланс. Полярность этих напряжений такова, что под их воздействием суммарные напряжения выходов первых сумматоров. 5 дополнительных блоков 12-IT моделирования межпродуктового баланса принимают значения, отличающиеся от соответствующих напряжений выходов первых сумматоров 5 блока Ц моделирования межпродуктового баланса на пренебрежительно малую величину. Так произвоf Tcn увязка, например, пятилетних планов, по объемам затрат и выпуска продукции с такими же планами по rof,.дам пятилеяю1. Однако, получив такой вариант плана и проанализировав его по структуре конечного продукта по годам по показаниям блоков 7 индикации блоков 12-If моделирования межпродуктового баланса, плановый работник имеет возможность изменить структуру конечного продукта по годам пятилет138

ки. Это осуществляется с помощью блоков 10 управления одного ипи нескольк (по мере необходимости корректировм планов отдельных лет) блоков моделирования межпродуктового баланса. Такая корректировка годовых планов производится планом1м работником до тех пор, пока им не будет лринято решение, что и пятилетний и годовые планы являются оптимальными. При этом сбалансированность планов по годам, а также сбалансированность объемов производства и потребления продукции и их взаимнай увязка обес печиваются самим устройством для детализации плановых решений во вре- . мени автоматически.

Таким образом, введение новых элементов R новых связей позволяет расширить функционалbi«ie возможности известного устройства за счет обеспечения детализации процесса планирований во времени.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЛАНИРОВАНИЯ, содержащее блок моделирования межпродуктового баланса, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения детализации процесса планирования во времени , оно содержит дополнительные блоки моделирования межпродуктового баланса, блок суммирования и блок сравнения, причем выходы первого блока моделирования межпрс дуктового баланса соединены соответственно с первой группой входов блока сравнения, выходы других блоков моделирования межпродуктового баланса подключены к соответствующим входам блока суммирования, выходы которого подключены соответственно к второй группе входов блока сравнения, выходы которого соединены соответственносс § входами второго и последующих блоков моделирования межпродуктового баланса.