Suboptimal policies for stochastic cash balance problems

Summary For a cash balance model having piecewise linear costs and an exponentially correlated sequence of demand two suboptimal solutions are compared. The first approach derives the bestlinear transfer policy reducing the information needed essentially to a sequence of demand forecasts.The second approach which is usually to be met in practice takes forecasts of demand from the outset and then uses a rolling horizon optimization procedure not restricting the class of feasible solutions to be linear. It turns out that the linear approach is for all cost and demand parameters better than the deterministic one.

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Zusammenfassung Für ein Kassenhaltungsmodell mit stückweise linearen Kosten und exponentiell korrelierter Nachfrage werden zwei suboptimale Lösungsverfahren verglichen. Beim ersten Ansatz wird die bestelineare Transferpolitik ermittelt, wobei die benötigte Information sich im wesentlichen auf die Folge der Nachfrageprognosen reduzieren läßt.Der zweite Ansatz, der gewöhnlich in der Praxis angewendet wird, beruht auf der direkten Verwendung von Nachfrageprognosen und benutzt im Rahmen rollender Planung ein deterministisches Optimierungsverfahren. Hierbei wird die Klasse der möglichen Transferentscheidungen nicht auf lineare Politiken eingeschränkt.Es stellt sich heraus, daß das lineare Lösungsverfahren für alle Kosten- und Nachfrageparameter besser ist als das deterministische.

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This paper has partly been supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (Schn 159/1).     

Approximations and bounds for a generalized optimal stopping problem

We study a finite-horizon nonstationary Markovian decision problem, that can be interpreted as generalized optimal stopping and whose solution via the usual dynamic programming is in most practical cases not feasible from a computational point of view. Under certain assumptions, most importantly stochastic monotonicity, upper and lower bounds are obtained for optimal values and decisions using a reduced dynamic programming. From this, a suboptimal policy is derived with an upper bound on its suboptimality. Computational aspects and a particular application from optimal exploratory oil drilling are discussed.

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Zusammenfassung In der Arbeit wird ein nichtstationäres Markowsches Entscheidungsproblem mit endlichem Planungshorizont betrachtet, das als verallgemeinertes Stopp-Problem interpretiert werden kann. Die numerische Lösung des Problems mit Hilfe der üblichen Methode der dynamischen Optimierung ist in der Regel zu rechenaufwendig. Es wird deshalb eine Methode der approximativen Lösung des Problems (mit gewissen Einschränkungen) vorgeschlagen, und es werden obere und untere Schranken für den Optimalwert hergeleitet. Ferner wird eine suboptimale Politik mit einer oberen Schranke für die Suboptimalität angegeben. Abschließend wird ein praktisches Anwendungsbeispiel (optimale Versuchsbohrungen nach Öl) diskutiert, an dem auch rechentechnische Aspekte des entwickelten Lösungsverfahrens erläutert werden.

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Research partially supported by the Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Italy, through contract n.80.02343.01 and through GNAFA.     

A weak duality theorem for stochastic linear programming

Summary A linear programming problem is said to be stochastic if one or more of the coefficients in the objective function or the system of constraints or resource availabilities is known only by its probability distribution. A distinction is usually made between two related approaches to stochastic linear programming, the active and passive approach respectively. An extension of the duality theorem of non-stochastic or deterministic programming problem has been attempted in this paper in the area of stochastic linear programming in its two approaches. The method of proof is based on the idea that since the parameter space defined by a stochastic linear programme is the topological product of the real line with itself, it forms a first countable topological space. Using a set of distinct and selected points in the parameter space the concepts of feasibility, optimality and duality are extended to stochastic linear programming problems of arbitrary dimensionality. Based on the non-singular regions of the parameter space of a stochastic linear programming problem the theorem utilizes the conditions of convergence of the sequence of distinct and selected points in the parameter space to a limit point and thereby generalizes the duality theorem in the stochastic case. Furthermore it is shown that the regions of feasibility of the active and passive approaches of stochastic linear programming may be different, so that on this basis it may be possible to establish some inequality relations for the optimal solutions defined for the respective feasible regions.

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Zusammenfassung Ein lineares Programmproblem wird stochastisch genannt, wenn ein oder mehrere Koeffizienten der Zielfunktion oder des Systems der Beschränkungen oder der verfügbaren Ressourcen nur durch ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung bekannt sind. Gewöhnlich wird zwischen zwei verwandten Verfahren für das stochastische lineare Programmieren unterschieden, dem aktiven und dem passiven Verfahren.In der vorliegenden Arbeit wird versucht, das für nichtstochastische oder deterministische Programmprobleme gültige Dualitätstheorem unter Berücksichtigung beider Verfahrensweisen auf den Bereich des stochastischen linearen Programmierens auszudehnen. Der Beweis gründet sich auf den Gedanken, daß der Parameterraum einen abzählbaren topologischen Raum bildet, da er — durch ein stochastisches lineares Programm definiert — das topologische Produkt der reellen Achse mit sich selbst ist. Unter Benutzung einer Menge von verschiedenen und ausgewählten Punkten im Parameterraum werden die Begriffe der Zulässigkeit, der Optimalität und der Dualität auf stochastische lineare Programmprobleme beliebiger Dimension ausgedehnt. Auf der Grundlage nichtsingulärer Bereiche des Parameterraumes eines stochastischen linearen Programmproblems benutzt das Theorem die Bedingungen für die Konvergenz einer Folge verschiedener und ausgewählter Punkte des Parameterraumes nach einem Grenzpunkt und verallmeinert damit das Dualitätstheorem für den stochastischen Fall. Weiter wird gezeigt, daß die Zulässigkeitsbereiche der aktiven und passiven Verfahren des stochastischen linearen Programmierens verschieden sein können, so daß es möglich sein kann, gewisse Ungleichungen für die optimalen Lösungen aufzustellen, die für die entsprechenden zulässigen Bereiche definiert sind.

     

Ein Zwei-Schritt-Differenzenverfahren zur Berechnung strömungsabhängiger Ausbreitungsvorgänge

Zusammenfassung Die in der Transporttheorie auftretenden Differentialoperatoren erfüllen häufig eine Monotoniebedingung im Sinne von Minty. Dies hat zur Folge, daß die gesuchten Lösungen der Anfangswertaufgaben für große Zeiten unabhängig von den jeweils gewählten Anfangszuständen werden. In dieser Arbeit wird gezeigt, daß für ein spezielles Zwei-Schritt-Differenzenverfahren auch die Näherungslösungen für große Zeiten unabhängig von den vorgegebenen Anfangsfeldern werden. Das Verfahren wird angewandt auf ein mathematisches Modell für die Ausbreitung von Stoffkonzentrationen in einem Tidefluß und die numerischen Ergebnisse wer den diskutiert.

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Summary The differential-operators in transport-theory are often monotone in the sense of Minty. A consequence of this property is, that the solutions of the initial-value problems become independent of the initial values for great times. The main theorem of this paper shows, that the numerical solutions of a special three-level-difference-method for the initial-value problems have the same property. The method is applied to a mathematical model for diffusion-and transport-phenomena in a tidal-stream and the numerical results are discussed.

     

Some new results in flow shop scheduling

The problems of finding a schedule with minimal maximum lateness, respectively with minimal mean flow time for 2-machine flow shops with no wait in process, and related problems, including versions with unit processing times and a single resource constraint, are shown to be NP-hard in the strong sense. An algorithm is presented which finds a minimum makespan schedule with no wait in process for the 2-machine unit processing time flow shop under a single resource constraint inO (n logn) time. The obtained results continue to hold for the corresponding preemptive respectively nonpreemptive cases.

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Zusammenfassung Ablaufplanungsprobleme für Werkstücke, die ohne zeitliche Unterbrechnung nacheinander auf einer Reihe von Maschinen zu bearbeiten sind, werden untersucht. U.a. wird nachgewiesen, daß im Gegensatz zur Minimierung der Planlänge die Minimierung anderer elementarer Kriterien, nämlich der größten auftretenden Verspätung bzw. der durchschnittlichen Fertigstellungszeit der Werkstücke bereits bei zwei Maschinen im strengen Sinne NP-schwierig ist. Es zeigt sich ferner ein enger Zusammenhang zu entsprechenden Problemstellungen, bei denen die Bearbeitung der Werkstücke auf den Maschinen eine beschränkt verfügbare Ressource in Anspruch nimmt, und alle Bearbeitungsdauern gleich sind. Hierzu wird ein Verfahren mit AufwandO (n logn) angegeben, das für zwei Maschinen Ablaufpläne minimaler Länge liefert. Wie ebenfalls gezeigt wird, gelten die dargestellten Ergebnisse auch für die Fälle, daß zeitliche Unterbrechnung zwischen den Maschinen bzw. auf und zwischen den Maschinen zugelassen wird.

     

Grundzüge des Dynamic Programming

Zusammenfassung Es wird ein kurzer Überblick über einige Hauptprobleme des Dynamic Programming — einer speziellen Lösungsmethode zur Auffindung optimaler Lösungen bei mehrstufigen Extremwertsaufgaben — gegeben. Es wird gezeigt, wie in gewissen Fällen die Problemstellung des Linear Programming verallgemeinert und die Aufgabe mit Hilfe dieser Methode gelöst werden kann. Abschließend wird ein Optimalisierungsprinzip angegeben, das eine Kennzeichnung der Aufgaben gestattet, die einer Lösung durch die Methode des Dynamic Programming zugänglich sind.

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Summary A brief survey is given about several main problems of dynamic programming — a special procedure for finding optimal solutions of multi-stage extremal value problems. It is shown that in certain cases the approach of linear programming can be generalized and the problem be solved by means of this procedure. Finally a principle of optimization is stated which permits a characterization of the problems lending themselves to a solution by means of dynamic programming.

     

An asymptotic approach for shock-wave/transpired turbulent boundary layer interactions

Summary In this work perturbation techniques are used to study the problem of the interaction between a shock wave and a transpired turbulent boundary layer at transonic speeds. In the case considered here, the Mach number is assumed to be high enough for the sonic line to penetrate deep into the boundary layer so that it ends close to the wall. The flow region is divided into a region of strong interaction and regions of weak interaction. For the regions of weak interaction, upstream and downstream of the shock, a classical two-deck structure is assumed to hold for the boundary layer. Solutions chosen for these regions must account for the effects of blowing or suction. The strong interaction region on the other hand is shown to consist of three decks. A detailed analysis of the whole flow field is carried out and solutions valid in the double limit as Reynolds number tends to infinity and Mach number tends to one are proposed. Solutions of adjacent layers are shown to match so providing a smooth solution for the entire flow region. The analysis yields solutions for the pressure and skin-friction profiles.

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Zusammenfassung In dieser Veröffentlichung wird mit Methoden der Störungsrechnung das Problem der Wechselwirkung zwischen einer Schockwelle und einer turbulenten Grenzschicht mit Blas- und Saugeffekten beim Übergang zu Überschallgeschwindigkeiten untersucht. In dem hier betrachteten Fall ist die Machzahl so hoch, daß die Schockwellenfront tief in die Grenzschicht eindringt und nahe bei der Wand endet. Das Strömungsgebiet wird in ein Gebiet starker Wechselwirkung und in ein Gebiet schwacher Wechselwirkung eingeteilt. Für die Gebiete schwacher Wechselwirkung (vor und hinter der Schockwellenfront) wird angenommen, daß die Grenzschicht eine klassische zwei-Deck Struktur besitzt. Lösungen, die für diese Gebiete gewählt werden, müssen die Blas- oder Saugeffekte erklären. Es wird gezeigt, daß das Gebiet starker Wechselwirkung dagegen aus drei Decks besteht. Eine ausführliche Berechnung des gesamten Strömungsfeldes wird durchgeführt, und es werden Lösungen angegeben, die gültig sind für den doppelten Grenzfall, daß die Reynoldszahl gegen unendlich und die Machzahl gegen eins strebt. Es zeigt sich, daß die Lösungen für benachbarte Schichten aneinander passen, und daß sich damit eine stetige Lösung für das gesamte Strömungsgebiet ergibt. Die Lösungen für die Druck- und Wandreibungsprofile werden bestimmt.

     

Helical flow of an idealized elastico-viscous liquid (I)

Zusammenfassung Es wird die stationäre Spiralströmung einer Klasse von idealisierten zähelastischen Flüssigkeiten untersucht. Diese Strömung wird zwischen zwei unendlich langen koaxialen Zylindern erzeugt, wenn im Spalt ein Druckgradient parallel zur Achsenrichtung vorhanden ist und die Zylinder mit verschiedenen Winkelge-Achsenrichtung vorhanden ist und die Zylinder mit verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten um ihre gemeinsame Achse rotieren. Es werden exakte Lösungen für das Geschwindigkeits- und Druckfeld angegeben, wobei Mittelwert und Maximalwert der Axialkomponente der Geschwindigkeit ebenfalls berechnet sind. Ferner wird die Berechnung des Durchflussvolumens pro Zeiteinheit und des notwendigen Drehmomentes pro Längeneinheit, um die Relativbewegung der Zylinder zueinander aufrechtzuerhalten, durchgeführt. Schliesslich wird noch die Gleichung der Spirale aufgestellt, die ein Flüssigkeiteilchen beschreibt. Die Diskussion des Geschwindigkeits- und Druckfeldes zeigt einige interessante Resultate im Vergleich zu einer ähnlichen Strömung einer rein zähen Flüssigkeit. Die Couette-Strömung und die koaxiale Rohrströmung werden als Spezialfälle der Spiralströmung diskutiert.     

Approximate solution of the Riemann problem for the Burgers equation by the transversal method of lines

The transversal method of lines is applied to Riemann problems for the Burgers equation whose solution contains Shockwaves. Existence, uniqueness and convergence of the approximate solution is shown and a numerical example is calculated.

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Zusammenfassung Die transversale Linienmethode wird auf Riemannprobleme für die Burgers-Gleichung angewandt, deren Lösungen Stoßwellen enthalten. Die Existenz, Eindeutigkeit und die Konvergenz der Näherungslösungen wird gezeigt, numerische Ergebnisse werden für ein Beispiel angegeben.

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Supported by DFG.     

A hybrid algorithm for solving convex separable network flow problems

Based on computational experiments with different approaches to convex separable network flow problems a hybrid algorithm is developed and implemented. Phase one of the algorithm uses a rapidly converging series of piecewise linear secant approximations in order to determine a good solution within some distance of the optimum. Starting from this solution, a feasible direction method, based on reduced Newton directions, is used in the second phase of the algorithm to determine the optimal solution. Since nonlinear network flow problems tend to be degenerate, special emphasis is put on the construction of a basis that yields a strictly positive step length at the beginning of phase two of the hybrid algorithm.A number of test problems have been solved successfully. It is expected that the approach can be extended to solve large-scale problems with convex separable objective functions. Details of the implementation and computational results are presented.

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Zusammenfassung Ausgehend von experimentellen Ergebnissen mit unterschiedlichen Lösungsverfahren für separable Netzwerkflußprobleme wurde ein zweistufiges Verfahren entwickelt und implementiert. Auf der ersten Stufe wird in einem iterativen Prozeß das zu lösende Problem mehrfach stückweise linearisiert. Man erhält eine bereits sehr gute Lösung. Mit dieser wird ein Richtungsverfahren initialisiert, das unter Verwendung reduzierter Newton Richtungen die optimale Lösung bestimmt. Das Richtungsverfahren bildet die zweite Stufe des Verfahrens. Da nichtlineare Netzwerkflußprobleme im allgemeinen stark entartet sind, wird zu Beginn der zweiten Stufe des beschriebenen Verfahrens eine Basis konstruiert, die eine positive Schrittlänge zuläßt.Es wurden zahlreiche Testprobleme mit bis zu 600 Knoten und 1400 Kanten mit dem beschriebenen Verfahren erfolgreich gelöst. Es wird erwartet, daß das Verfahren auch auf sehr viel größere Probleme mit konvexer, separabler Zielfunktion angewendet werden kann. Es wird auf Fragen zur Implementation eingegangen und es werden numerische Ergebnisse diskutiert.

     

Motion of a circular viscoplastic plate subject to projectile impact

A method is presented for the solution of problems involving the impact on circular plates of projectiles moving with velocities high enough to produce plastic deformations. The plate material is assumed to obey the Mises-Huber yield condition and its associated flow rule for static deformations and behave as a viscoplastic solid for dynamic deformations. The nonlinear constitutive equations of the material are partially linearized in such a way as to allow the required result to be obtained by superposition of the static rigid perfectly-plastic solution and the dynamical elastic solution of equivalent problems. The method is illustrated by application to the case of a clamped plate struck at the center by a projectile of negligible radius.In addition a method for the rapid estimation of the motion of the projectile after impact is given and the result for the time required to bring the projectile to rest and the consequent central deflection of the plate are obtained.

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Zusammenfassung Es wird eine Methode zur Lösung von Problemen beschrieben, die sich im Zusammenhang mit dem Aufschlag von Geschossen auf kreisförmige Platten ergeben; dabei soll die Geschossgeschwindigkeit so hoch sein, dass plastische Deformationen auftreten. Das Plattenmaterial soll der Mises-Huberschen Fliessbedingung und dem zugehörigen Fliessgesetz für statische Deformationen genügen und sich für dynamische Deformation wie ein viskoplastischer Festkörper verhalten. Die nicht linearen Stoffgleichungen des Materials werden teilweise linearisiert, so dass das gesuchte Resultat als Superposition der statischen starr-ideal-plastischen Lösung und der dynamisch-elastischen Lösung erhalten werden kann. Die Methode wird durch Anwendung auf den Fall einer eingespannten Platte veranschaulicht, auf deren Mittelpunkt ein Geschoss von vernachlässigbarem Radius auftrifft.Ausserdem wird eine Methode zur Abschätzung der Geschossbewegung nach dem Einschlag gegeben und die Zeit vom Aufprall bis zum Stillstand des Geschosses sowie die resultierende Auslenkung des Scheibenmittelpunktes berechnet.

     

Untersuchungen zum Optimum-Mix Problem

Zusammenfassung Zur Lösung vonm Aufgaben stehen jeweilsn Hilfsmittel zur Verfügung. Die Kostenfunktion für ein Hilfsmittel ist eine nichtlineare, monoton wachsende und konkave Funktion. Es wird zugelassen, daß eine Aufgabe durch mehrere Hilfsmittel gelöst wird. Gesucht ist eine Strategie, so daß die Gesamtkosten des Problems minimal werden. Es wird gezeigt, daß in der optimalen Strategie eine Aufgabe durch genau ein Hilfsmittel gelöst wird und ein Kriterium für Optimalität wird hergeleitet. Ferner wird ein Algorithmus angegeben, der es gestattet, die in Betracht kommenden Möglichkeiten stark einzuschränken, ohne die spezielle Gestalt der Kostenfunktionen zu kennen.

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Summary m tasks are to be carried out, each by a given number of resources of one particular kind.n different kinds are available. The cost function for resources is assumed to be nonlinear, monotonic, and strictly concave. It is admissible to carry out a task by simultaneous use of several resources. The problem is to find a strategy which minimizes the total costs. It will be shown that in an optimal strategy one task is carried out by exactly one kind of resource. A criterion for optimialization will be given. Further an algorithm is stated which permits to reduce the number of possibilities to be encountered without information about the special form of the cost functions.

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Vorgel. v.:N. Hofreiter     

Effects of high electrical conductivity in two-dimensional plasma flows

Zusammenfassung Der Einfluss endlicher elektrischer Leitfähigkeit auf die Kopplung zwischen Magnet-feld und Geschwindigkeitsvektor in einer ebenen, sonst dissipationsfreien Plasmaströmung wird theoretisch untersucht. Die Strömungsgleichungen werden mittels Reihenentwicklung nach negativen Potenzen der (hohen) magnetischen Reynoldszahl linearisiert. Als Lösung nullter Ordnung wird eine stationäre, zweidimensionale, dissipationsfreie Strömung durcy einen parallelen Kanal verwendet, die zur Klasse der «aligned-flow» problems,vB ₀, gehört. Das linearisierte Gleichungssystem lässt sich mit Hilfe geeigneter Transformationen durch eine TRICOMISCHE Differentialgleichung samt Rand-und Anfangsbedingungen für nur eine Strömungsvariable des gestörten Problems ersetzen, die der Diffusion des Magnet-felds aufgrund der endlichen Leitfähigkeit durch einen inhomogenen Term Rechnung trägt. Zur Lösung dieser Gleichung wird ein Integraltransformationsverfahren angegeben, das für eine grosse Klasse von über den Kanal variablen Magnetfeldern nullter Ordnung anwendbar ist. Ein solcher Fall wird explizit behandelt und es wird gezeigt, dass durch die Lösung alle anderen Strömungsvariablen 1. Ordnung eindeutig bestimmt sind. Für den Fall konstanten Magnetfeldes in nullter Ordnung lässt sich der Kontakt mit bestehender einschlägiger Literatur herstellen.     

Personnel assignment by multiobjective programming

Summary Assignment of personnel is a task involving a multiplicity of simultaneous goals. It is demonstrated that multiobjective programming in a combinatoric medium is feasible both methodologically and computationally. FollowingGeoffrion, it is assumed that the decision-maker has in mind an implicit function mapping the numerical values of the objectives to the real line. The proposed strategy consists in the decision-maker choosing first- and second-best assignments from a given set, in each stage of a decision-tree-like-procedure. The computation is reducible to well-known problems of assignment and shortest routes, for which efficient solution techniques exist.

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Zusammenfassung Beim Problem der Personalzuordnung sind i.a. mehrere Ziele gleichzeitig zu berücksichtigen. Es wird gezeigt, daß die Lösung des entsprechenden kombinatorischen Problems mit mehreren Zielfunktionen sowohl von der Methode als auch vom Rechenaufwand her möglich ist. GemäßGeoffrion wird angenommen, daß der Entscheidungsträger eine implizite Funktion berücksichtigt, die die numerischen Werte der Ziele auf reale Zahlengeraden abbildet. Die vorgeschlagene Strategie besteht darin, daß der Entscheidungsträger aus einer vorgegebenen Menge beste und zweitbeste Zuordnungen auswählt. Das Vorgehen entspricht dabei der Arbeitsweise an einem Entscheidungsbaum, wobei diese Auswahl auf jede Stufe getroffen wird. Die Berechnung läßt sich auf die Lösung von bekannten Zuordnungs- und Kürzeste-Weg-Probleme zurückführen, für die effiziente Lösungsverfahren existieren.

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Project supported in part by the Office of Naval Research under Contract N-00014-67-A-0012-0011; U.S. Atomic Energy Commission Contract AT(04-3)-326-PA 18; and National Science Foundation, Grant GP 31393.     

Die Anwendung des elektronischen analogrechners auf das dynamische Optimieren

Zusammenfassung Das Prinzip des dynamischen Optimierens wird exakt dargestellt. Es handelt sich dabei um mehrstufige Entscheidungsprozesse, bei denen auf jeder Stufe eine Entscheidung so getroffen werden soll, daß eine gewisse den Prozeß charakterisierende Zielfunktion optimiert wird. Der deterministische wie der stochastische Fall werden untersucht. Im zweiten Teil wird eine Methode angegeben, mit deren Hilfe auf dem elektronischen Analogrechner dynamische Optimierungsprobleme gelöst werden können. Als Anwendungsbeispiel wird im dritten Abschnitt ein Problem der Produktionsplanung behandelt. Dabei wird ein Mehrproduktbetrieb mit beschränkter Maschinenkapazität vorausgesetzt, dessen Gesamtkostenkurven linear und dessen Preis-Absatz-Kurven nichtlinear verlaufen. Neben der Lösung dieser Aufgabe werden verschiedene Verfahren zur Berücksichtigung von Verfeinerungen der Problemstellung angegeben. Zum Schluß werden Genauigkeitsbetrachtungen sowie ein Vergleich der Methode des dynamischen Optimierens mit dem üblichen Gradientenverfahren der Optimierung auf dem Analogrechner angestellt.

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Summary The principle of dynamic programming will be described exactly. We deal with multi-stage decision processes, at which we have a decision for each stage, such as an objective function, that characterizes the process, is optimized. We handle the deterministic and the stochastic case. In the second part, we state a way of handling the method of dynamic programming on an electronic analogue computer. As an example, we are concerned with a problem of production planning in the third part. We presume a multi-product firm with a restricted number of machines. The curves of the total costs are linear, the price-sale-curves are non-linear. We give the results of the computation and some methods to refine the type of problems which can be solved. At the end, we consider the accuracy, and draw a comparison between the method of dynamic programming and the usual gradient method of programming on an analogue computer.

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Vorgel. v.:J. Heinhold     

Berechnung stochastischer Termine

Zusammenfassung Es wird ein neues Verfahren zur Berechnung der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Termine bei Projekten mit zufälligen Tätigkeitsdauern hergeleitet. Indem als Näherungen für die gegebenenW-Verteilungen solche mit Elementarfunktionen alsW-Dichten genommen werden und die stochastischen Termine sequentiell berechnet werden, entsteht ein Verfahren, wie es vom deterministischen Fall her bekannt ist. Im Vergleich zu PERT ist es jedoch in allen Teilen mathematisch exakt begründbar. Andererseits ist es fast so einfach wie PERT. Insbesondere kann die Konvergenz mit feiner werdender Diskretisierung gezeigt werden. Bereits bei grober Diskretisierung liefert es jedoch praktisch brauchbare Ergebnisse, für die außerdem noch obere und untere Abschätzungen durch stochastisch kleinere bzw. größere Termine angegeben werden können. Eine Erweiterung auf die Rückwärtsrechnung ist prinzipiell möglich.

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Summary A new method is derived for computing the probability distribution function of events in project planning with stochastic duration of the activities. Approximating the given probability distribution by elementary functions as densities and computing sequentially the stochastic events one gets a method like that in the deterministic case. In contrary to PERT it is possible to prove this method in all details with a mathematical argumentation. Moreover it is as almost easy as PERT. Especially the convergence with increasing discretization is proved. However a rough discretization already yields applicable results, moreover inferior and superior bounds by stochastically less and stochastically greater events can be computed. An extension to the backward computation is possible on principle.

     

Transient magnetohydrodynamic flow and heat transfer

Zusammenfassung Es wird die zeitabhängige Strömung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit untersucht, die sich bei Gegenwart eines Quermagnetfeldes einstellt, und zwar wird die freie und die erzwungene Konvektion berechnet. Wenn die Wandtemperatur längs der Kanalachse linear variiert, werden die Grundgleichungen linear, was eine analytische Lösung ermöglicht. Unsteitigkeiten können entstehen durch Variationen des axialen Druckgradienten, der Wandtemperatur oder der inneren Energieerzeugung. Die Einflüsse der thermischen und magnetischen Prandtlzahl, der Hartmannzahl, der Rayleighzahl und der inneren Energieerzeugung auf die Strömung und den Wärmeübergang werden untersucht. Für grosse Werte vonRa undM und fürPr-Werte von der Grössenordnung 1 wird ein Schwingungsverhalten gefunden, dessen Periode stark von den genannten Parametern abhängt.

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Work performed under the auspices of the U.S. Atomic Energy Commission.     

A special transformation of the differential equations describing blown arcs

Zusammenfassung Zur Untersuchung der Wechselwirkung von Lichtbögen mit Gasströmungen wird eine Transformation der Differentialgleichungen vorgeschlagen. Und zwar wird anstelle einer Ortsvariablen die Temperatur als unabhängige Variable gewählt.Die Nichtlinearitäten der Ausgangsgleichungen, die durch die Temperaturabhängigkeit der Transportfunktionen bedingt sind, werden dadurch behoben. Ferner ergeben sich Vorteile bei der Untersuchung des Stabilitätsverhaltens von Lichtbögen und vor allem bei numerischen Lösungen der Gleichungen.Für letzteres werden zwei typische Beispiele angegeben. Für einen axial sehr stark angeblasenen Bogen in einer Lavaldüse wird ein Lösungsbeispiel behandelt. Ferner wird das bekannte Problem des abklingenden zylindersymmetrischen Bogens diskutiert.     

The Diffraction of an obliquely incident surface wave by a submerged plane barrier

Zusammenfassung Das Problem der Beugung einer Oberflächenwelle, die schief auf ein völlig versenktes, ebenes Hindernis stösst, wobei das ebene Hindernis senkrecht zur ruhenden Oberfläche steht, wird auf die Lösung der Helmholtz-Gleichung reduziert. Die Lösung wird nach dem Wiener-Hopf-Verfahren durchgeführt und ergibt die Reflexionsbeiwerte.     

A note on non-uniqueness in linear elasticity theory

Zusammenfassung Es wird mit Hilfe von Gegenbeispielen gezeigt, dass die Annahme eines stark elliptischen Tensors der Elastizitätsmoduln für Spannungsaufgaben und gemischte Probleme der linearen Elastizität und sogar für das Verschiebungsproblem im Fall eines inhomogenen Körpers keine Eindeutigkeit garantiert. Für den Spezialfall eines isotropen Materials mit verschwindender Kompressibilität wird ein Ausdruck für die allgemeinste (nicht-eindeutige) Lösung des Spannungsproblems bei verschwindenden Oberflächenspannungen gegeben.