Mathematical model of optimal allocation of educational process resources in fuzzy conditions

Abstract


One of the most important problems in the economy, the educational process and other areas is the task of rational allocation of limited resources. The relevance of solving this problem is determined by the increase in the cost of resources and an increase in their contribution to the final product. There are tasks in the educational process that require the allocation of resources for their implementation. Such tasks are, for example, study assignments, projects, and jobs. The resources can be hours of training sessions, the number of events, and information support.The purpose of the article is to develop a method for optimal allocation of resources in the educational process under conditions of uncertainty. To achieve the goal, a weighted sum of the probabilities of completing all the tasks of this work is selected as an efficiency indicator; restrictions are set based on available resources.A new analytical method for solving the problem of resource allocation has been developed. The method is based on the use of indeterminate Lagrange multipliers. A study and justification of the necessary and sufficient conditions for the existence of the extremum of the objective function is carried out. To account for the fuzziness of the information, the initial data of the problem is given in the form of fuzzy triangular numbers. The developed method identifies three optimization problems of nonlinear programming for the best, average and worst conditions. The solution of the problem for the distribution of homogeneous and heterogeneous resources is considered.The result of the research is a developed new way of distributing homogeneous and heterogeneous resources under conditions of uncertainty. The method proposed in the article can be used not only in the educational process, but also in other fields, for example, in economics, agriculture.

Full Text

3

About the authors

А. V Ganicheva

Tver State Agricultural Academy

А. V Ganichev

Tver State Technical University

References

  1. Абчук, В.А. Справочник по исследованию операций / В.А. Абчук, Ф.А. Матвейчук, Л.П. Томашевский. – М.: Воениздат, 1979. – 368 с.
  2. Кононов, В.Б. Задачи оптимального управления распределением неоднородных сил и средств / В.Б. Кононов // Системи обробки інформації. – 2003. – № 1. – С. 59–62.
  3. Михайлов, Р.Л. Модель оптимального распределения ресурсов и исследование стратегий действий сторон в ходе информационного конфликта / Р.Л. Михайлов, С.Л. Поляков // Системы управления, связи и безопасности. – 2018. – № 4. – С. 323–344. DOI: http://sccs.intelgr.com/archive/2018-04/17-Mikhailov.pdf
  4. Михайлов, Р.Л. Задача распределения ресурса в информационном конфликте: формализация и пути решения / Р.Л. Михайлов // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. – 2020. – № 12 (3). – С. 77–83. doi: 10.36724/2409-5419-2020-12-3-77-83
  5. Шаптала, В.Г. Разработка алгоритмов оптимального распределения сил и средств, предназначенных для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций / В.Г. Шаптала, В.Ю. Радоуцкий, Ю.В. Ветрова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2015. – № 6. – С. 257–260.
  6. Mathematical Model for Production Plan Optimization – A Case Study of Discrete Event / S. Rezig, W. Ezzeddine, S. Turki, N. Rezg // Systems Mathematics. – 2020. – Vol. 8 (6). – P. 955. DOI: https://doi.org/10.3390/math8060955
  7. Кучеренко, Д.В. Модель оптимального планирования состава работ по развитию государственных информационных систем в условиях многокритериальности и неопределенности / Д.В. Кучеренко // Управленческое консультирование. – 2020. – № 5 (137). – С. 166–175.
  8. Filippova, A.S. Economic-mathematical modeling of a multi-criteria optimization management problem of a retail unit of a commercial bank / A.S. Filippova // Perm University Herald. ECONOMY. – 2019. – № 14 (1). – P. 93–109. doi: 10.17072/1994-9960-2019-1-93-109
  9. Kataev, A.V. Project Management: Mathematical Models of Optimal Executors’ Appointment for Project Works / A.V. Kataev, T.M. Kataeva, E.L. Makarova // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Экономика. Управление. Право. – 2016. – № 3. – P. 294–299.
  10. Bakanova, A.P. The Method of Employee Competencies Management Based on the Ontological Approach / A.P. Bakanova, A.N. Shikov // CEUR Workshop Proceedings. – 2020. – Vol. 2590. – P. 1–9.
  11. Баканова, А.П. Проектирование системы управления корпоративными знаниями и компетенциями в инновационной компании / А.П. Баканова, К.В. Логинов, А.Н. Шиков // Региональные проблемы преобразования экономики. – 2019. – № 6 (104). – С. 25–34.
  12. Бтемирова, Р.И. Метод проектов в условиях современного высшего образования // Современные проблемы науки и образования / Р.И. Бтемирова. – 2016. – № 3. – С. 217. DOI: http://science-education.ru/ru/article/view?id=24488
  13. Ганичева, А.В. Оптимальное решение и оценка полезности организационных вопросов / А.В. Ганичева // Ярославский педагогический вестник. – 2011. – № 3 (2). – С. 53.
  14. Раскин, Л.Г. Нелинейная несепарабельная задача рационального распределения многомерного ресурса при многономенклатурном производстве / Л.Г. Раскин, О.В. Серая, Т.И. Каткова // Математичні машини і системи. – 2014. – № 1. – С. 171–177. DOI: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MMS
  15. Серая, О.В. Нечеткая задача рационального распределения целочисленного ресурса / О.В. Серая // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2009. – № 1 (3). – С. 37–40. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2009.3088
  16. Universal method for solving optimization problems under the conditions of uncertainty in the initial data Eastern-European / L. Raskin, O. Sira, L. Sukhomlyn, Y. Parfeniuk // Journal of Enterprise Technologies. – 2021. – № 1 (4). – P. 46–53. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225515

Statistics

Views

Abstract - 1

PDF (Russian) - 0

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies