[xan]

Рекомендую познакомиться с ТОС (теория ограничений).
Подходы ТОС позволяют решить озвученные Вами задачи.
В зависимости от ограничения сможете сформулировать спецификации к программному обеспечению.

С уважением, Александр Дублин.