|
Актуальность проблемы. На современном этапе развития экономических субъектов Российской Федерации возникает проблема оптимального управления предприятием, адаптирующегося к изменениям факторов внешней среды. Ранее, для решения этой проблемы использовался аппарат детерминированной оптимизации. Однако в нем не учитывается стохастический характер внешней среды фирмы (например, спрос на готовую продукцию, цена товара, объем производства и т.д.) и, следовательно, его использование не позволяет находить оптимальное решение в рыночных условиях. В связи с этим, для повышения эффективности управления и обеспечения адаптации фирмы к случайным параметрам необходимо использовать инструментарий стохастической оптимизации. Широкое распространение при решении задач оптимизации сельскохозяйственных объектов с учетом погодного риска получили стохастические двухэтапные задачи с инерционно-стратегическими (ИСТРА) связями, впервые предложенные профессором В.А. Кардашем, позволяющие адаптивно корректировать принятое решение и определять режим функционирования объекта посредством взаимосвязи поэтапных управляющих решений в случайной ситуации. Однако, числовые постановки таких моделей при оптимизации процесса функционирования фирмы представляют собой задачи большой размерности, которые невозможно решать существующими методами стохастического программирования, что определило возникновение декомпозиционных методов в работах Л.А. Мочаловой. Однако, в этих работах не рассматривался непрерывный случай решения, а также не учитывалась возможность организации параллельных вычислений, что определяет актуальность разработки новых вариантов декомпозиционных методов решения этого класса задач. Кроме этого, рассмотренный стохастический инструментарий не применялся для управления фирмой. С другой стороны, в связи с широким распространением компьютерных технологий в управлении и объективным преобразованием
информации в знания, произошел переход от автоматизированных систем управления производством (АСУП) к интеллектуальным (ИСУ). Однако, существующие ИСУ не используют категории стохастической оптимизации и, следовательно, не позволяют полноценно адаптировать деятельность предприятия к случайным колебаниям внешней среды.
Актуальность проблемы можно сформулировать как необходимость разработки стохастических моделей и методов, осуществляющих адаптацию фирмы к влиянию стохастических параметров, обеспечивающих нахождение оптимального решения в реальных рыночных условиях, и являющихся элементами знаний интеллектуальной системы управления фирмой.
Цель работы. Разработка концепции и элементов стохастического инструментария оптимального адаптивного управления фирмой.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать концепцию адаптивного управления предприятием.
2. Разработать структуру и алгоритм функционирования интеллектуальной активной системы (ИНТЕЛАС) управления фирмой.
3. Разработать систему стохастических оптимизационных и имитационных моделей менеджмента в рамках функционирования ИНТЕЛАС.
4. Разработать варианты декомпозиционных методов решения стохастических двухэтапных задач с инерционно-стратегическими (ИСТРА) связями и проанализировать сходимость и погрешность декомпозиционных методов.
5. Разработать основы представления, использования и накопления управленческих знаний ИНТЕЛАС.
6. Разработать программный инструментарий решения оптимизационных стохастических задач декомпозиционным методом.
Объект исследования.
Производственные предприятия или фирмы в условиях рынка.
Предмет исследования.
Адаптивное управление в стохастической рыночной среде.
Методы исследования. Системный анализ, методы стохастической оптимизации, методы представления знаний, объектно-ориентированное проектирование и программирование, сетевое программирование, экономико-математическое моделирование.
Научная новизна.
1. Новая концепция адаптивного управления в виде проектирования активной интеллектуальной системы управления фирмой, позволяющей использовать существующие знания об экономико-математическом моделировании в процессе организации адаптации фирмы к стохастическим факторам внешней и внутренней среды.
2. Алгоритм функционирования ИНТЕ Л АС.
3. Структурные элементы ИНТЕ ЛАС в виде:
а) базы управленческих триггеров, осуществляющей диагностику положения предприятия и сконструированной в виде продукционных правил;
б) базы структурированных знаний о проблемных ситуациях, осуществляющей анализ и выработку управляющих воздействий и содержательно представляющей совокупность фреймовых и мультимедийных структур;
в) базы знаний записи новых знаний, пополняющей систему новыми знаниями и содержательно являющейся фреймовыми структурами;
г) объектно-ориентированной базы данных, содержащей основную информацию об объектах, атрибутах, менеджерских глаголах и объединяющей их в виде семантической сети;
д) менеджерского окна, посредством которого менеджер (или ЛПР) осуществляет мониторинг состояния системы, производит выбор предлагаемых альтернативных решений и осуществляет корректировку необходимых знаний.
4. Оригинальные постановки:
а) стохастической маркетинговой модели, использующей общую структуру двухэтапной стохастической задачи с ИСТРА-связями;
б) имитационной модели генерации реализаций случайной системной ситу ации для маркетинговой стохастической модели;
в) модели анализа стохастических инвестиционных проектов, учитывающей случайные колебания ставки дисконтирования, коэффициента инфляции и потока денежных платежей для различных вариантов инвестирования.
5. Варианты метода декомпозиции для решения стохастических двухэтап-ных задач с ИСТРА-связями в виде:
а) распараллеливания декомпозиционного метода для конечного вероятностного пространства;
б) прямого декомпозиционного метода для непрерывного вероятностного пространства;
в) распараллеленного декомпозиционного метода, объединяющего параллельные и итерационные процессы, и повышающего скорость сходимости решения.
Практическая ценность. Разработанная концепция интеллектуальной активной системы управления позволяет повышать эффективность функционирования предприятия и снижать энтропию за счет:
а) обеспечения выбора активной стратегии при меняющихся факторах внешней и внутренней среды предприятия посредством функционирования стохастического инструментария;
б) организации новых возможностей приспособления предприятий;
в) реструктуризации их деятельности в рыночных условиях.
Разработанное программное обеспечение вариантов декомпозиционного метода позволяет существенно снизить время решения за счет организации параллельных вычислений. Демонстрация возможностей ИНТЕЛАС на примерах позволяет осуществлять активное управление и адаптироваться к непредвиденным изменениям.
Апробация работы. Результаты работы были апробированы на следующих конференциях и симпозиумах: научно-практическая конференция "Развитие экономики, социальной сферы и правовой системы в Северо-Кавказском регионе"
(1997 г.); третья международная конференция имени Л.В. Канторовича "Предпринимательство и реформы в России" (г. Санкт-Петербург, 1997 г.); межгосударственная научно-практическая конференция "Проблемы инвестирования и управления экономическими системами: инвестиционный аспект" (г. Ростов-на-Дону, 1998 г.); третий международный симпозиум "Интеллектуальные системы" INTELS 98 (г. Псков, 1998 г.); третий Всероссийский симпозиум "Математическое моделирование и компьютерные технологии" (г. Кисловодск, 1999 г.).
По результатам работы опубликовано 18 печатных работ, общим объемом 4,85 п.л. Кроме этого, заявлено в печать 4 печатные работы (на английском языке) в ведущие американские экономико-математические журналы ("Production and Inventory Management Journal", "Computational and Organizational Theory").
Работа выполнялась в соответствии с федеральным грантом №19р "Хаос и организации, циклы и катастрофы в переходной экономике". Разработанные модели и методы стохастической оптимизации и экспериментальные примеры ИНТЕЛАС внедрены на предприятии ООО "Эскорт" (акт о внедрении).
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ: Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и десяти приложений. Содержит 202 страницы, 53 рисунка и 289 названий литературных источников.
|