隨機網路

隨機網路

隨機網路,也稱計劃評審技術(PERT),是一種反映多種隨機因素的網路技術。與傳統的網路技術不同,隨機網路技術模型中的節點、箭線和流量均帶有一定程度上的不確定性,不僅反映活動的各種定量參數,如時間、費用、資源消耗、效益、虧損等是隨機變數,而且組成網路圖的各項活動也可以是隨機的,按一定的概率發生或不發生,並且允許多個原節點或自多個匯節點的網路循環迴路存在。

發展


60年代,美國國防部在阿波羅空間系統研究、製造和發射過程中,首次建立了隨機網路模型,並提出了分析和求解隨機網路的方法,用以確定該系統的最終發射時間,協調各承包商的工作進度,取得了明顯的效果。

特點


與普通網路圖比較,隨機網路具有以下幾個特點:
隨機網路的箭線和節點不一定都能實現,實現的可能性取決於節點的類型和箭線的概率係數;
隨機網路中各項活動的時間可以是常數,也可以是服從某種概率分佈密度函數,更具有不確定性;
隨機網路中可以有循環迴路,表示節點或活動可以重複出現;
隨機網路中的兩個中間節點之間可以有一條以上箭線;
隨機網路中可以有多個目標,每個目標反映一個具體的結果,即可以有多個起點或終點。
1.
隨機網路的箭線和節點不一定都能實現,實現的可能性取決於節點的類型和箭線的概率係數;
2.
隨機網路中各項活動的時間可以是常數,也可以是服從某種概率分佈的密度函數,更具有不確定性;
3.
隨機網路中可以有循環迴路,表示節點或活動可以重複出現;
4.
隨機網路中的兩個中間節點之間可以有一條以上箭線;
5.
隨機網路中可以有多個目標,每個目標反映一個具體的結果,即可以有多個起點或終點。

構成


一、節點符號表示方法:
圖1
圖1
1、輸入部分,如圖1所示
第一種形式:互斥型
第二種形式:兼或型
第三種形式:匯合型
2、輸出部分,如圖2所示
圖2
圖2
第一種類型:肯定型
第二種類型:隨機型
對於一張隨機網路圖既有起止節點,又有中間節點。由於中間節點有輸入部分,又有輸出部分,節點需同時能表達不同的輸入關係和輸出類型,上述不同節點的輸入和輸出形式可以組合成六種節點形式。如圖3。
圖3
圖3
二、箭線及傳遞係數的表示方法
常用的傳遞係數有兩類:時間或費用係數,反映活動所需的消耗;概率係數,反映活動實現的可能性及質量合格率等。

解題步驟


隨機網路的解題步驟可歸納為以下幾點:
1、針對所研究的系統和問題,反覆考慮和剖析,找出能反映計劃模型的主要因素,按照活動的邏輯關係,選擇合適的節點類型,繪製出隨機網路計劃模型。
2、收集有關網路圖中傳遞係數的必要資料,並盡量使其符合實際,保證模型係數的準確性。若活動時間不能用常數表示,可以估一個均值方差,或者確定一個大致範圍,再選擇一個合適的概率分佈密度函數,做到有據可依。
3、應用梅森(Maso)公式,確定各項活動的輔助函數,並對網路圖進行適當歸併和簡化,轉換成等價網路圖,便於分析計算。
4、通過計算,求出隨機網路最終所需時間及實現概率。根據矩母函數,在S=0時,其值為1,即,求得特定節點的實現概率;在求得節點實現的條件概率后,根據,求得特定節點實現的期望值。另外,根據需要,還可以求出所需成本等其他必要的參數。
5、根據計算結果,進一步分析該網路系統,對不同方案或不同問題進行綜合評價,並進行必要的調整和修改。