Серьезным инструментом в организации производств является оптимизация управляющих показателей. Она давно проводилась в исследованиях, на практике. И уже в XVIII веке были заложены ее математические основы по разнообразным критериям. Так, различали задачи оптимизации: условную; для статических процессов; для неустановившихся процессов; одномерную при одной управляющей; многомерную при нескольких управляющих переменных; при неопределенности данных; с непрерывными, дискретными и смешанным типами управляющих воздействий; с одним или многими критериями оптимизации, для чего используются специальные приемы.
Критерии оптимизации должны иметь ясный смысл, отражать наиболее существенную сторону процесса, иметь количественную оценку. Для любого критерия составляется целевая функция как зависимость критерия от параметров, влияющих на его значение. Вид критерия и целевой функции определяется конкретной задачей, и она сводится к нахождению экстремума целевой функции. При этом на ее переменные накладываются некоторые ограничения.
Критерии оптимальности используют и экономические показатели: себестоимость, прибыль, рентабельность, минимум затрат, максимум продукции. Но в организации производств применяют технологические, технико-экономические показатели, оценивающие экономичность работы объекта управления, например минимум суммарных удельных затрат, издержек и потерь от недополученной продукции.
В оптимизации можно использовать и сам объект, но требуется изменять режим его работы в широких пределах, что чаще невозможно. Кроме того, это длительность испытаний. А целевая функция, достаточно надежно описывающая цель оптимизации, упрощает задачу, но, как правило, не дает ее точного решения.
Для оптимизации диагностических показателей, с которыми в технической эксплуатации МТП в какой-то мере управляют надежностью с.-х. техники, с 1970-х гг. наиболее широко используют критерий минимума суммарных удельных затрат и издержек [6].
Впервые такой прием в графической форме был использован в 1925 г. в МПС инж. Васильевым В. О. для оптимизации срока службы паровозов. Аналогично в 1939 г. канд. экон. наук Буянов А. И. определял оптимальные сроки службы комбайна «Коммунар» и плуга ТК-30П. А в 1953 г. Кабенин Н. Г. такую задачу для паровоза решал, выразив годовые затраты на его эксплуатацию формулой [2].