Биография Автореферат Электронная библиотека Ссылки Отчет по поиску Индивидуальное задание
стрелец_аб Стрелец Анна Борисовна

тема магистерской диссертации:
Моделирование и управление производственно-экономическими системами в условиях влияния дестабилизирующих факторов

факультет:ФВТИ специальность: экономическая кибернетика группа: ЭКИ-01м

Научный руководитель: Дмитриева О.А. 
RUS|ENG| ДонНТУ>Портал магистров ДонНТУ

Введение. Обоснование актуальности темы    

В условиях трансформационной экономики и развития рыночных отношений главной проблемой для предприятий стала нарастающая неопределенность и изменчивость экономической среды, которая привела негативному состоянию производства.

Новые экономические условия формирования рыночных отношений в условиях изменения глобальной структуры управления, принципов хозяйствования и взаимодействия в переходной период привели к тому, что значительная часть отечественных предприятий в результате общеэкономического кризиса в Украине стали неконкурентоспособными. Произошел разрыв установленных связей, и предприятие оказалось в совсем новых условиях хозяйствования, к которым не было готово.

Производственно-экономическая система непрерывно подвергается бесчисленному множеству случайных, трудно прогнозируемых возмущений - дестабилизирующих факторов -  как извне, так и изнутри (климатические и метеорологические условия; экономические риски (рыночная экономика), неполнота структурного построения системы, трудности формализации и структуризации экономических задач, недостаточность информации, избыточность информации, фактор нестабильности (в т.ч. политической) и  т.д.).

Поэтому, одной из наиболее острых является проблема управления предприятием в новых рыночных условиях, которые быстро меняются.

 
    Цели и задачи магистерского исследования
  1. Обзор современных подходов к решению проблемы устойчивости производственно-экономической системы к различным дестабилизирующим влияниям
  2. Обзор достижений в данной области и формулировка открытых, требующих доработки вопросов
  3. Систематизация научных исследований по рассматриваемой теме
  4. Построение математической модели оптимизации процесса стабилизации на на основе изученной методологической базы
  5. Адаптация модели управления дестабилизирующими факторами  для ее практического применения на конкретном предприятии.
 
Научная новизна    
  1. Разработка блок-схемы поддержания стабильности производственно-экономических систем;
  2. Усовершенствование математической модели оптимизации процесса стабилизации состояния предприятия;
  3. Реализация полученной модели в среде Powersim для возможности ее практического применения на отдельном предприятии;
  4. Апробация соответствующего механизма управления  на конкретном предприятии
 
    Практическая ценность работы
Данная работа может найти применение
 
Обзор существующих исследований и разработок по теме    

Тема магистерской работы довольно объемная, поэтому обзор существующих исследований целесообразно разбить на подразделы:

1 Вопросы устойчивости производственно-экономических систем в современных условиях


В настоящее время известны различные подходы к определению экономической устойчивости:

  • Устойчивость функционирования организации подразумевает способность сохранять свое финансовое, производственное, технологическое и иное состояние после воздействия какого-либо возмущения [1,c.151].
  • Экономическая устойчивость предприятия представляет собой состояние оптимального упорядочения взаимосвязей и формирования пространственно-временной последовательности взаимодействия материальных, информационных и финансовых элементов предприятия [2,c.234].
  • Чем больше прибыль, тем устойчивее, жизнеспособнее предприятие, тем меньше вероятность его банкротства при возникновении в окружающей среде неблагоприятных факторов [8,c.42].

Стоит заметить, что каждый подход уместен для определенного периода.
Устойчивость формируется под воздействием целого ряда факторов (традиционно разделенных на внешние и внутренние).

В монографии [9,c.12] отмечено, что:

«В условиях тоталитарной экономики устойчивость производственно- экономических структур достигалась в основном внешними факторами, то есть любые дестабилизационные процессы гасились извне. В условиях рыночной экономики требуются, помимо внешних, еще и внутренние механизмы обеспечения устойчивости…»

Поэтому логично сосредоточиться на факторах миниэкономического уровня, способных обеспечить устойчивость производственной системы.

Обобщив имеющиеся взгляды вышеуказанных авторов, можно сказать, что в отношении экономических систем сложилась определенная классификация состояний систем по качественной составляющей:

  • Стабильное состояние- характерно для закрытых от внешнего воздействия систем, например технических.
  • Квазистабильное [8,c.127] состояние - динамическое равновесие присуще открытым системам, в том числе экономическим.

Трудность количественной оценки устойчивости объясняется сущностью этого явления: устойчивость уникальна в любой момент времени, поскольку это определенное состояние системы в единицу времени, которое не может повториться в точности, и может быть описана качественными показателями. Данное утверждение применимо исключительно к открытым системам, находящимся в состоянии динамического (квазистабильного) равновесия, в частности - экономическим. В отношении технических систем  устойчивость поддается количественной оценке и даже может быть запрограммирована в ввиду способности таких систем находиться в состоянии статического равновесия, быть закрытыми от внешнего воздействия[5,c.98]. Экономические системы, как более сложные и саморегулирующиеся, требуют более глубокого исследования. Из всего вышеизложенного, можно предложить следующее определение устойчивости:

Устойчивость-
это такое состояние динамического равновесия во времени, при котором возмущающее воздействие внешней среды или системы более высокого уровня поглощается механизмом саморегулирования данной системы и в конечном итоге позволяет сохранять значимые качественные характеристики системы в заданных пределах[10,c.45].
 Чем сильнее импульс возмущающего воздействия,
который способен сгладить механизм саморегуляции, тем выше уровень устойчивости системы.

Говоря о роли устойчивости вообще, важно отметить, что именно устойчивость является базисной основой создания и повышения конкурентоспособности украинских предприятий. Значительные возможности в этом направлении связаны с использованием современных методов экономико-математического моделирования.

2 Обзор основных положений математического моделирования экономических систем

Цель моделирования в экономике - определение нового знания об объекте исследования.
Задача моделирования - комплексный анализ экономической системы в целом и отдельных подсистем. Этапы экономико-математического моделирования:

  1. постановка экономической проблемы, ее содержатель­ный анализ;
  2. построение математической модели;
  3. математическое исследование модели;
  4. подготовка исходной информации;
  5. численный расчет;
  6. анализ установленных результатов;
  7. использование результатов на практике.[10,c.56]

Существует огромное разнообразие видов экономико-математических моделей, используемых при управлении экономическими системами, которые тем или иным способом используются на практике.

  1. По типам математического аппарата, применяемого в моделях, выделяют:
    • экономико-статистические;
    • корреляционно-регрессионные;
    • модели линейного и нелинейного программирования;
    • матричные;
    • сетевые;
    • комбинированные модели.
  2. Дискретные модели и непрерывные.
  3. Имитационные модели - используются для моделирования управляемых объектов и процессов с использованием средств информационной и вычислительной техники.

Задачи управления производства целесообразно ставить и исследовать в терминах и понятиях стохастического программирования, когда элементы задачи линейного программирования (матрица коэффициентов A, вектора ресурсов b, вектора оценок c) часто оказываются случайными.

Подходы к постановке и анализу стохастических задач существенно различаются в зависимости от последовательности получения информации - в один прием или по частям. При построении стохастической модели важно также знать, необходимо ли принять единственное решение, не подлежащее корректировке, или можно по мере накопления информации один или несколько раз корректировать решение. В соответствии с этим в стохастическом программировании исследуются одноэтапные, двухэтапные и многоэтапные задачи [6,c.11].

Также часто можно столкнуться со случаем, когда закон распределения фактора неопределенности неизвестен. Такой случай является наиболее характерным при исследовании адаптивных систем управления, на него и следует ориентироваться при выборе гибких конструкторских решений.

Методический учет таких факторов базируется на формировании специальных критериев, на основе которых принимаются решения. Критерии Вальда, Сэвиджа, Гурвица и Лапласа уже давно и прочно вошли в теорию.

Современные производственно-экономические системы, являющиеся объектом моделирования, обладают исключительной сложностью. Их поведение не может быть оценено каким-либо одним показателем, поэтому моделирование их деятельности с помощью единой экономическо-математической модели невозможно по двум основным причинам:

  • из-за огромной размерности модели;
  • неустойчивости ее решений к многочисленным реальным возмущениям;

Поэтому целесообразно строить систему взаимосвязанных экономико-математических моделей, моделирующих деятельность отдельных подсистем и используемых при построении общей модели.

3 Дестабилизирующие факторы, оказывающие влияние на деятельность предприятия

В научной литературе приводят определение дестабилизирующих факторов, как факторов, которые приводят к исчезновению устойчивого состояния системы, ее переходу из регулярного в хаотическое состояние, из благоприятного (с точки зрения реализации целей) в неблагоприятное [6,c.37].

В качестве дестабилизирующих факторов в работе рассматриваются возможные изменения среды (внешних условий),  в которой находится система; изменения параметров порядка, характерных для рассматриваемого состояния системы; изменения структуры связей между элементами системы; увеличения времени запаздывания реакции системы на дестабилизирующие воздействия.

В общем виде система дестабилизирующих факторов представлена в работе следующим образом: количественная недостаточность системы, качественная недостаточность, отказы, сбои, ошибки.

В современных условиях можно даже утверждать, что решение задач с учетом разного вида неопределенностей является общим случаем, а принятие решений без их учета - частным.

В исследовании операций принято различать три составляющих фактора неопределенности:

  • неопределенность целей;
  • неопределенность наших знаний об окружающей обстановке и действующих в данном явлении факторах (неопределенность природы);
  • неопределенность действий активного или пассивного партнера или противника [2,c.71].

Фактор неопределенности рассматривался кибернетиками в той или иной форме уже в первых разработках по общей теории управления сложными системами. Введение понятия «черного ящика», или, как его еще называют  кибернетическое  моделирование, как принципиально неопределенного элемента в системе – это одна из попыток узаконить принцип неопределенности при описании процессов управления сложными системами.

Применение метода «черного ящика» для описания функционирования сложных объектов с большим числом входов и выходов редко когда бывает удачным.
Это связано с тем, что с увеличением числа факторов регрессионной модели обычно падает ее достоверность. Как показывает практика, удовлетворительные модели получаются при описании ситуации, в которой выходной фактор существенно связан не более чем с пятью-шестью входными факторами. Это обстоятельство определяет границы использования метода «черного ящика»[9,c.152].

Сейчас уже не достаточно качественного постулирования наличия неопределенности
         на современном этапе развития экономической мысли требуется
          раскрытие самой специфики процедуры  управления сложными системами,
вытекающей из существования этого принципа.

4 Современная концепция управления производственно-экономическими системами

Для поддержания стабильности системы предусмотрен анализ дестабилизирующих факторов  для того, чтобы вовремя ликвидировать их негативное влияние или свести его к минимуму.

В силу того, что оптимальной политики уклонения от дестабилизирующих факторов в принципе существовать не может, так как ПЭС сама по себе противоречива:

мероприятия, направленные на снижение влияния какой-либо угрозы, как правило, усиливают другие угрозы. В работе применяется подход, основанный на использовании политики сдержек и противовесов [6,105]. Для этого:
  1. анализируются и упорядочиваются имеющиеся дестабилизирующие факторы в иерархию по их значимости (опасности) и взаимовлиянию (взаимозависимости);
  2. определяются приоритеты в упреждении угроз в соответствии со степенью их опасности для ПЭС;
  3. в процессе снижения опасности приоритетных дестабилизирующих факторов контролируется состояние остальных. Когда какие-либо из них выходят на первый план, осуществляется формирование новой иерархии с определением новых приоритетов.

При управление  дестабилизирующими факторами нужно опираться на прогнозные данные, так как степень опасности дестабилизирующих факторов должна оцениваться по их долговременным последствиям: то, что в текущий момент кажется малозначимым, может оказаться катастрофичным через некоторое время. Это обуславливает важность создания прогностических моделей последствий угроз.

В работе предусматриваются варианты построения прогнозных значений на некоторую величину Δt, что, в свою очередь, формирует новую проблему по нахождению значения Δt, определяющую интервал прогноза. После нахождения Δt рассчитывается оценка влияния дестабилизирующих факторов на основе теории рисков, поскольку риск, как меру опасности, можно рассчитать следующим образом:

Риск = Вероятность неблагоприятного события * Величина причиненного ущерба

Сопоставление количественных оценок различных рисков с затратами на их снижение до приемлемых значений делает возможным применение стандартных процедур математической оптимизации к выбору стратегий нейтрализации дестабилизирующих факторов.

В области теории управления сложными организационными системами основополагающим является понятие управления:
  1. Согласно теории АСУ управление-это информационный процесс, обеспечивающий протекание какого-либо физического или информационного процесса и достижение им определенных целей[4,c.6].
  2. В.И. Терещенко приводит следующее определение: управление - это совокупность скоординированных мероприятий, направленных на достижение определенной цели [4,c.5].
  3. Интересно определение Ю.И.Черняк, согласно которому, управление рассматривается как воздействие наблюдателя на систему, как процесс переработки информации в некоторой системе [4,c.6].
  4. В.В. Христиановский дает определение управления как деятельности, направленной на восстановление порядка и пропорций при нарушении установленного хода производства [4,c.2].
Следовательно, из этих определений можно сделать вывод, что управление можно рассматривать с двух позиций:
  • как управленческую деятельность
  • как процесс

При моделировании производственно-экономических систем используют оба определения управления, но наиболее распространенным в кибернетике является определение управления как целенаправленного воздействия на сложную динамическую систему. Кибернетический подход в разрешении этой проблемы - проблемы управления сложными производственно-экономическими системами -  к настоящему времени прошел следующие этапы развития:

Управление по разомкнутому циклу (система - «черный ящик»)

управление с обратной связью

управление с обратной связью с учетом дестабилизирующего воздействия внешней среды

управление с прогнозом [3,c.15]

Под системой управления производственно-экономической системой понимается совокупность элементов (работников, информационных средств и способов их обработки), которые обеспечивают при их скоординированном взаимодействии реализацию ПЭС поставленных целей [4,c.12]. Процесс функционирования системы управления ПЭС направлен на поддержание динамического равновесия. Концепция динамики, которая лежит в основе адаптивных систем управления,  состоит в управлении экономическими системами с учетом процессов их развития, направленного на усложнение элементов и связей между ними, повышение разнообразия откликов, возникновение сложных видов поведения, снижающих предсказуемость и управляемость [5,c.42]. Функционирование системы управления может осуществляться в двух режимах:

  • нормальном функционировании - управление осуществляется по заранее установленным процедурам в установленные для них сроки.
  • аварийном функционировании - при наличии отклонения фактического состояния управляемой системы от заданного и отсутствии в управляющей системе готовых способов действия, с помощью которых можно было бы привести реальное состояние системы к заданному за допустимо короткий промежуток времени.
 
    Перечень нерешенных проблем и вопросов

Вопрос устойчивости экономических систем, а также их устойчивого развития активно исследуется многими авторами. Однако классический аппарат теории устойчивости, не рассчитан на уровень отдельно взятого предприятия, а сами исследования устойчивости базируются на большом числе допущений.
В современных исследованиях, касающихся проблемы устойчивости предприятий, как правило, рассматриваются вопросы оценки устойчивости, а вопросы, связанные с достижением устойчивого состояния, остаются открытыми.
Кроме того, отечественная теория управления в условиях влияния дестабилизирующих факторов руководствуется в основном гипотетическими данными по аналогии с западными теориями, а это говорит о ее низком практическом уровне.

 
Текущие и планируемые результаты по теме    
Разработана методологическая схема концепции стабильности производственно - экономических систем.

схема концепции стабильности
Проведена работа по формализации модели оптимизации стабилизации состояния предприятия, предложенной в [4] для возможности ее практического применения.
Была построена базовая потоковая схема в среде Powersim на базе данной модели и проведено тестирование полученной модели.
Базовая модель

Рисунок 2-Базовая модель оптимизации процесса стабилизации

подмодель Денежные средства

Рисунок 3-Потокoвая схема подмодели «Денежные средства»

Были выявлены недостатки данной модели и обозначены варианты ее усложнения.
В дальнейшем планируется усовершенствование данной математической модели, корректировка потоковой схемы, апробация модели на данных конкретного предприятия.
 
    Заключение

В работе продемонстрирован системный подход к исследованию производственной системы.

Производственная система относится к сложным, хорошо структурированным экономическим системам с множеством прямых и обратных связей, имеющих нелинейный характер. В исследовании сделан обзор некоторых моделей оптимизации процесса стабилизации производственных систем, приведены потоковые схемы, построенные на базе этих моделей, которые можно применить для решения поставленных в работе задач оптимизации процесса стабилизации производственных систем.

Для исследования производственной системы в работе были применены методы системного анализа и компьютерного моделирования, реализуемые на основе моделей системной динамики и современной системы моделирования Poewrsim Studio 2003.

Была разработана имитационная модель производственной системы, которая позволяет прогнозировать динамику основных экономических показателей развития производства с учетом различных дестабилизирующих факторов, которая включает:

  • агрегированную динамическую модель процесса оптимизации процесса стабилизации;
  • детализированную модель накопления денежных средств предприятием. 
  • Разработанный комплекс является ядром информационно-аналитической системы управления предприятием и позволяет оценивать эффективность принимаемых управленческих решений.

 
Список источников
  1. Баринов В.А. Антикризисное управление: Учебное пособие.-М.:ИД ФКБ-ПРЕСС, 2002
  2. Н.Я.Петраков, В.И.Ротарь Фактор неопределенности и управление экономическими системами, М:Наука,1985
  3. Кунц Г., О’Доннел С. Управление: системный и ситуационный анализ управленческих функций:В 2т./Пер.с ангбл.-Т.1.:Прогресс, 1981
  4. Онищенко С.П. Оптимизация процесса достижения устойчивого состояния предприятия// Вісник Східноукраїнського національного універсистета імені Володимира Даля №5(87), 2005 с 149-153
  5. Кузнецов Л.А., Погодаев А.К. Система автоматизированного моделирования сложных производственных процессов// http://www.mstu.edu.ru/cgi-bin/search/search.pl
  6. Макаренко М.В. Формування механізму управління ефективним функціонуванням підприємства//Актуальні проблеми економіки, 2005,№11-с.126-135
  7. Competing Models of Firm Profitability, Margaret E. Slade1
Биография Автореферат Электронная библиотека Ссылки Отчет по поиску Индивидуальное задание