Produkty a riešenia / SAS® Operational Research

Optimalizácia

SAS poskytuje širokú paletu možností na tvorbu a riešenie modelov rôznych typov. Najväčším zdrojom kapacít pre modelovanie, analýzu a riešenie problémov možno nájsť v SAS/OR, ale niektoré optimalizačné možnosti sú ponúknuté aj v SAS/STAT, SAS/IML, SAS Enterprise Miner a SAS/ETS.

Okrem optimalizačnej technológie SAS ponúka niekoľko riešení, v ktorých optimalizácia je buď hlavnou funkciou alebo kľúčovou technológiou.

Príkladmi sú:

  • SAS Marketing Optimization (optimalizácia marketingu)


  • SAS Revenue Optimization (optimalizácia príjmov)


  • SAS Supply Optimization (optimalizácia zásob/dodávok)


  • SAS Credit Risk Management (riadenie kreditného rizika)


Čo je to optimalizácia a ako sa tvorí optimalizačný model?

Jednoducho povedané, optimalizácia je proces výberu z realizovateľných postupov, ktorý vedie k dosiahnutiu čo najlepšieho výsledku.

Samozrejme, nie všetky pokusy optimalizovať vedú k úspechu. Ovplyvňuje ich množstvo faktorov. Najčastejšie nemôžme uskutočniť tie postupy, ktoré vedú k najlepším výsledkom, pretože môžme mať nekompletné alebo nesprávne informácie o tom ako sa jednotlivé postupy navzájom ovplyvňujú. Taktiež môže existovať také veľké množstvo postupov, že nie je možné ich všetky vyhodnotiť.

Elementy a kategórie optimalizačných problémov:

Na zadefinovanie optimalizačného problému treba dôkladne popísať jeho tri kľúčové elementy:

  1. Rozhodovacie premenné, ktoré sú numerickým vyjadrením možných postupov alebo výberov.


  2. Cieľ, ktorý chceme optimalizovať. Tento cieľ musí byť merateľný, napr. maximalizácia zisku alebo minimalizácia odpadového materiálu.


  3. Ohraničenia, ktoré reprezentujú dodržanie určitých pravidiel, zavedenie limitov pre rozhodovacie premenné. Príkladom sú kapacity výrobných liniek, materiálové alebo ľudské zdroje, či rozpočtové ohraničenia.

Optimalizačné modely sú rozdelené podľa charakteru rozhodovacích premenných a typu matematického vyjadrenia účelovej funkcie a ohraničení:

  • Lineárne programovanie – účelová funkcia rovnako ako ohraničenia sú lineárne a rozhodovacie premenné a môžu nadobúdať akékoľvek hodnoty,


  • Celočíselné lineárne programovanie – lineárne programovanie s celočíselnými rozhodovacími premennými,


  • Zmiešané lineárne programovanie – niektoré rozhodovacie premenné nadobúdajú celočíselné hodnoty,


  • Nelineárne programovanie – obsahuje nelineárne vyjadrenia,


  • Kvadratické programovanie – špeciálny prípad nelineárneho programovania, kde účelová funkcia je vyjadrená kvadraticky a ohraničenia sú lineárne.

Úloha zhromažďovania a analýzy údajov

Optimalizačné modelovanie požaduje predchádzajúce precízne spracovanie údajov – získavanie údajov zo zdrojov organizácií, transformáciu údajov do použiteľnej formy, čistenie a opravu nekompletných alebo protichodných údajov a ich uchovávanie v dátových skladoch pre centrálny prístup. Často musí byť na údajoch vykonaná ďalšia štatistická analýza, hĺbková analýza údajov (data mining), prognostické a ekonometrické modelovanie.
A preto optimalizácia nie je nikdy izolovaný proces, ale nadväzuje na predchádzajúcu postupnosť krokov cez spracovanie prvotných údajov, reporting až po popisné a prediktívne analýzy, aby mohla byť uskutočnená precízne.

Túto postupnosť krokov ilustruje nasledovný obrázok:

SAS/OR: Softvér pre operačný výskum

SAS/OR je súčasťou SAS softvéru od roku 1983. Spája v sebe množstvo analytických, modelovacích a optimalizačných metód, ktoré sa uvádzajú pod spoločným názvom ako „operačný výskum“. Hlavné oblasti, ktoré SAS/OR pokrýva:

Matematická optimalizácia

Podpora pre tvorbu a riešenie širokej škály optimalizačných modelov.

Riadenie projektov a zdrojov

Presná cesta a riadenie projektov s ohraničenými zdrojmi, ktoré definujú kedy uskutočniť jednotlivé úlohy v danom projekte vzhľadom na ich časovú následnosť, respektíve prioritu pri optimálnom využití ohraničených zdrojov.

Simulácia diskrétnych udalostí

Študovanie správania sa systémov, ako sú obsluha zákazníkov, výrobné procesy a riadenie dopravy, kde kľúčovú úlohu zohrávajú náhodné odchýlky (ako napríklad príchod zákazníkov alebo vozidiel, výrobné procesy, atď.). Simulácia umožňuje takéto procesy študovať a následne analyzovať a vyhodnocovať dlhodobé efekty alternatívnych scenárov a rozhodnutí.

Optimalizácia bola vždy kľúčovou časťou SAS/OR. Optimalizačné procedúry dlhodobo zahrnuté v SAS/OR sú nasledovné:

  • PROC LP: Lineárna, celočíselná a zmiešaná optimalizácia založená na simlexovej metóde


  • PROC INTPOINT: Lineárna optimalizácia využívajúca metódu vnútorného bodu


  • PROC NETFLOW: Optimalizácia toku v sieti. Hľadanie najkratšej cesty, nákladovo ocenené toky (minimalizačné / maximalizačné úlohy)
  • PROC NLP: Všeobecná nelineárna optimalizácia

Tím vývojárov SAS/OR prináša súbor nových optimalizačných procedúr s intuitívnejším modelovacím jazykom, ktorý zjednodušuje a skracuje tvorbu a následne uľahčuje opätovné použitie modelov:

  • PROC OPTMODEL: Optimalizačný modelovací jazyk a prístup ku všetkým novým optimalizačným solverom (lineárny, všeobecný nelineárny, kvadratický, zmiešaný lineárny)


  • PROC OPTLP: Lineárna optimalizácia; primárny a duálny simplexový solver, solver vnútorného bodu


  • PROC OPTQP: Kvadratická optimalizácia, solver vnútorného bodu


  • PROC OPTMILP: Zmiešaná lineárna optimalizácia, solver vetiev a hraníc.


Prečo optimalizovať so SAS/OR

Nové optimalizačné procedúry v SAS/OR poskytujú rýchlejšie a prístupnejšie možnosti pre modelovanie a riešenie širokej škály optimalizačných problémov. Vzhľadom na čoraz väčšiu potrebu SAS užívateľov riešiť rozsiahlejšie a komplexnejšie optimalizačné úlohy, výhody SAS/OR prichádzajú práve včas.

S OPTMODEL a ostatnými novými “OPT“ procedúrami, je ľahšie ako kedykoľvek predtým tvoriť optimalizačné modely z podnikateľských dát, nájsť optimálne riešenia a reportovať výsledky pre úspešnú implementáciu.

Optimalizácia nie je ani zďaleka izolovanou technológiou. Avšak SAS je jediný, ktorý poskytuje úplnú podporu v procese výberu, analýzy dát a business intelligence nevyhnutnú pre tvorbu, riešenie a aplikáciu relevantných optimalizačných modelov. Navyše, SAS/OR ponúka kompletnú paletu na riešenie optimalizačných modelov. Môžete si byť istí, že prostredie pre optimalizačné modelovanie má pevné analytické základy, jednoduchosť a flexibilitu, ktoré vám umožňujú ľahko sa prispôsobiť meniacim sa potrebám v rozhodovacom procese.