Раздел 5. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

В общем случае теория оптимизации представляет собой совокупность фундаментальных математических и численных методов, ориентированных на отыскание наилучших вариантов исследуемых объектов из множества альтернатив и позволяющих избежать полного перебора их. Процесс оптимизации лежит в основе деятельности специалиста любой отрасли хозяйства.

Прежде чем приступить к оптимизационному исследованию, необходимо четко определить границы существования изучаемого объекта, системы объектов. Границы системы задаются пределами, служат для ее выделения из окружающего пространства. Связи между объектом и внешней средой фиксируются на некотором уровне, обеспечивающем адекватность составляемой математической модели объекту. Установка границ - совсем специфическая задача, определяемая конкретным объектом. Часто последующий результат деятельности исследователя зависит от его способности строго сформулировать (поставить) задачу и выделить характерные области ее ограничения.

Оптимизация функционирования объекта обычно производится на базе составленной математической модели (теоретической или регрессионной). Эффективность оптимизации зависит от степени приближения математической модели к объекту, определяемой правильностью выбора основных переменных, существенно влияющих на его поведение. В самом общем случае структура связей элементов математической модели должна включать основные уравнения материальных и энергетических балансов, уравнения, описывающие физические, химические, информационные, процессы. Эти уравнения обычно дополняются неравенствами, которые определяют область допустимых значений независимых переменных и позволяют определять требования, накладываемые на верхние и нижние границы изменения характеристик функционирования объекта, а также устанавливать лимиты имеющихся ресурсов. Таким образом, математическая модель, подвергающаяся оптимизации, должна содержать всю существенную информацию о реальном объекте. Перечисленные уравнения связи элементов модели свидетельствуют о наличии в математической модели различных по своей природе зависимостей, а значит, и характеристик объекта. Для проведения оптимизации, состоящей в отыскании лучшего варианта изучаемого объекта, необходимо выбрать наиболее представительную для него характеристику, которая и будет критерием оптимизации.