Українська   English
ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Любому руководителю ежедневно приходится принимать различные управленческие решения. В большинстве повседневных ситуаций решения принимаются исходя из сложившихся ситуаций, но рано или поздно перед любым руководителем встает проблема обоснования принимаемого решения. Поэтому магистерская работа посвящена актуальной научной задаче по поиску оптимальных решений на базе програмного продукта «1С: Предприятие».

«1С: Предприятие» — программный продукт компании «1С», предназначенный для автоматизации деятельности на предприятии. Первоначально «1С: Предприятие» было предназначено для автоматизации бухгалтерского и управленческого учётов (включая начисление зарплаты и управление кадрами), но сегодня этот продукт находит своё применение в областях, далёких от собственно бухгалтерских задач [1]. «1С: Предприятие» — это (одновременно) и технологическая платформа, и пользовательский режим работы. Технологическая платформа предоставляет объекты (данных и метаданных) и механизмы управления объектами. Объекты (данные и метаданные) описываются в виде конфигураций. При автоматизации какой-либо деятельности составляется своя конфигурация объектов, которая и представляет собой законченное прикладное решение.

1. Актуальность темы

Одним из важнейших аспектов управления предприятием является экономическое планирование. Эффективное прогнозирование даже в условиях кризиса позволяет повысить финансовую устойчивость, производительность, рентабельность и другие показатели. Как показывают разнообразные исследования, оно является главным залогом успеха бизнеса. Для любой, даже небольшой фирмы при составлении планов существует очень большое количество альтернатив. Одним из способов решения подобных управленческих задач является оптимизация. Оптимизация — целенаправленная деятельность, заключающаяся в получении наилучших результатов при соответствующих условиях. Стремление к оптимальному решению — естественное состояние человека, который должен экономить запасы ресурсов и времени.

2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты

Целью исследования является разработка модуля «поиска оптимальных решений» в системе «1С: Предприятие».

Основные вопросы, подлежащие решению:

  1. Оценка функциональных возможностей программы «1С: Предприятие».
  2. Подбор типовых оптимизационных задач планирования различных классов.
  3. Разработка алгоритмов и программного обеспечения.
  4. Оценка эффективности от использования разработанной подсистемы.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Изучить математические методы моделирования экономических систем.
  2. Выполнить анализ целей используемых для оценки деятельности предприятия.
  3. Выполнить обзор оптимизационных задач в управлении предприятием.
  4. Выполнить анализ возможностей подсистемы «Поиск решений».

Объект исследования: процесс разработки подсистемы «Поиск решений».

Предмет исследования: методы и алгоритмы математических и экономических моделей и систем.

Новизна заключается в разработке программного обеспечения, которое может быть включено в конфигурацию «1С» с целью использования для оптимизации расчетов в «1С».

Практическая значимость заключается в том что разработанное программное обеспечение может быть включено в стандартную конфигурацию

3. Обзор исследований и разработок

Математические исследования отдельных экономических проблем, математическая формализация числового материала проводилась ещё в XIX веке. При математическом анализе процесса расширенного производства использовались алгебраические соотношения, анализ их проводился с помощью дифференциального исчисления. Это давало возможность получить общее представление о проблеме.

Развитие экономики потребовало количественных показателей, и в 1920 годы был создан межотраслевой баланс (МОБ). Он–то и послужил толчком в деле создания и исследования математических моделей. Разработка МОБ в 1924–1925 годах в СССР повлияла на работы экономиста и статистика Василия Васильевича Леонтьева. Он разработал межотраслевую модель производства и распределения продукции [3].

Временем рождения линейного программирования принято считать 1939 год, когда была напечатана брошюра Леонида Витальевича Канторовича «Математические методы организации и планирования производства». Поскольку методы, изложенные Л.В.Канторовичем, были мало пригодны для ручного счета, а быстродействующих вычислительных машин в то время не существовало, работа Л.В.Канторовича осталась почти не замеченной. Свое второе рождение линейное программирование получило в начале пятидесятых годов с появлением ЭВМ. Тогда началось всеобщее увлечение линейным программированием, вызвавшее в свою очередь развитие других разделов математического программирования. В 1975 году академик Л.В.Канторович и американец профессор Т. Купманс получили Нобелевскую премию по экономическим наукам за «вклад в разработку теории и оптимального использования ресурсов в экономике». Было осознано, что надо научиться решать задачи о нахождении экстремумов линейных функций на многогранниках, задаваемых линейными неравенствами. По предложению Купманса этот раздел математики получил название линейного программирования. Американский математик А. Данциг в 1947 году разработал весьма эффективный конкретный метод численного решения задач линейного программирования (он получил название симплекс метода) [4]. Идеи линейного программирования в течении пяти шести лет получили грандиозное распространение в мире, и имена Купманса и Данцига стали повсюду широко известны. Задачи оптимального планирования, связанные с отысканием оптимума заданной целевой функции (линейной формы) при наличии ограничений в виде линейных уравнений или линейных неравенств относятся к задачам линейного программирования.

Термин «программирование» нужно понимать в смысле «планирования» (один из переводов англ. programming). Он был предложен в середине 1940-х  годов Джорджем Данцигом, одним из основателей линейного программирования, ещё до того, как компьютеры были использованы для решения линейных задач оптимизации.

Наиболее известным и широко применяемым на практике для решения общей задачи линейного программирования является симплекс–метод. Несмотря на то, что симплекс–метод является достаточно эффективным алгоритмом, показавшим хорошие результаты при решении прикладных задач линейного программирования, он является алгоритмом с экспоненциальной сложностью. Причина этого состоит в комбинаторном характере симплекс–метода, последовательно перебирающего вершины многогранника допустимых решений при поиске оптимального решения.

3.1 Обзор международных источников

Разработчик программы Solver компания Frontline System уже давно специализируется на разработке мощных и удобных способов оптимизации, встроенных в среду популярных табличных процессоров разнообразных фирм–производителей (MS Excel Solver, Adobe Quattro Pro, Lotus 1-2-3) [2]. Высокая эффективность их применения объясняется интеграциею программы оптимизации и табличного бизнес–документа. Благодаря мировой популярности табличного процессора MS Excel встроенная в его среду программа Solver (Поиск решения) есть наиболее распространенным инструментом для поиска оптимальных решений в сфере современного бизнеса. С ее помощью можно определить, при каких значениях указанных влияющих ячеек формула в целевой ячейке принимает нужное значение (минимальное, максимальное или равное какой-либо величине). Для процедуры поиска решения можно задать ограничения, причем не обязательно, чтобы при этом использовались те же влияющие ячейки. Для расчета заданного значения применяются различные математические методы поиска. Можно установить режим, в котором полученные значения переменных автоматически заносятся в таблицу. Программа Поиск решений (в оригинале Excel Solver) — дополнительная надстройка табличного процессора MS Excel, которая предназначена для решения определенных систем уравнений, линейных и нелинейных задач оптимизации, используется с 1991 года.

3.2 Обзор национальных источников

Система «1С: Предприятие» представляет собой комплекс программ, предназначенных для решения широкого спектра задач, направленных на автоматизацию учета и управления. «1С: Предприятие» — это комплексная система прикладных решений, которые построены по единым принципам и на общей технологической платформе. Руководитель вправе выбрать решения, которые соответствуют актуальным потребностям организации, и в дальнейшем программа будет развиваться по мере развития фирмы и расширения задач автоматизации. Программные продукты «1С» — самые известные и продаваемые в России и Украине. Фирма «1С» работает с пользователями на всем постсоветском пространстве через самую разветвленную партнёрскую сеть.

Фирма «1С» выпускает тиражные прикладные решения, предназначенные для автоматизации типовых задач учета и управления в коммерческих предприятиях реального сектора и бюджетных организациях. В каждом программном продукте сочетается использование стандартных решений (общих для всех или нескольких программ) и максимальный учет специфики задачи конкретной отрасли или рода деятельности предприятия.

4. Разработка модуля «поиска оптимальных решений»

Программа «1С: Предприятие» широко используется для бухгалтерского, управленческого и других видов учета в малом и среднем бизнесе, являясь неким стандартом в этих сферах. Дополнение конфигурации инструментами, позволяющими находить оптимальные решения задач поддержки принятия решений существенно повысит эффективность использования данного программного продукта. Сейчас в 1С существует возможность поиска эффективных решений за счет аккумулирования данных в программном продукте и проигрывания различных ситуаций, за счет этого выбор наиболее рациональных решений. Это однозначно большой плюс, но, как известно, получить наилучшее, а точнее оптимальное решение, можно только построив математическую модель задачи (или ситуации) и применив для поиска оптимального решения один из вычислительных методов оптимизации. Включение в конфигурацию 1С такой возможности значительно повысит эффективность получаемых решений. Результатом разработки должен явиться программный продукт который позволит находить оптимальные решения задач поддержки принятия решений.

Для того чтобы понять принцип работы разрабатываемого продукта необходимо разобраться как происходит «поиск решений» в MS Excel. Для этого рассмотрим типичную задачу линейного программирования. Круг задач, решаемых при помощи методов линейного программирования достаточно широк:

  1. Задача об оптимальном использовании ресурсов при производственном планировании;
  2. Задача о смесях (планирование состава продукции);
  3. Задача о нахождении оптимальной комбинации различных видов продукции для хранения на складах (управление товарно–материальными запасами или "задача о рюкзаке");
  4. Транспортные задачи (анализ размещения предприятия, перемещение грузов).

Экономико–математическая модель любой задачи линейного программирования включает: целевую функцию, оптимальное значение которой (максимум или минимум) [6] требуется отыскать ограничения в виде системы линейных уравнений или неравенств, требование неотрицательности переменных [4]. В общем виде модель записывается следующим образом:

Общий вид модели

Рисунок 1 — Общий вид модели

Задача состоит в нахождении оптимального значения функции (1) при соблюдении ограничений (2) и (3). Систему ограничений (2) называют функциональными ограничениями задачи, а ограничения (3) — прямыми. Вектор, удовлетворяющий ограничениям (2) и (3), называется допустимым решением (планом) задачи линейного программирования. План, при котором функция (1) достигает своего максимального (минимального) значения, называется оптимальным. Задачи линейного программирования можно решать вручную, т.е. алгебраически и графически, а можно при помощи MS Excel.

Виды задач линейного программирования [5]:

Для решения задачи линейного программирования необходимо построить экономико – математическую модель исследуемого экономического процесса.

Рассматриваемая модель относится к классу экономико–математических моделей линейного программирования. Решение задач, описываемых экономико–математическими моделями линейного программирования, как правило, осуществляется универсальным симплексным методом. Он достаточно трудоемок. Поэтому выполнение расчетов рекомендуется в среде MS Excel. Эта программа позволяет быстро и легко решить задачи линейного программирования.

Технологию решения задач линейного программирования в среде MS Excel продемонстрируем на следующем примере.

Исходные данные

Рисунок 2 — Исходные данные

Требуется найти такой план ремонта вагонов, при котором будет максимальной общая прибыль предприятия.Обозначим через х1, х2, х3, х4 количество вагонов каждого типа. Сформулируем экономико–математическую модель задачи:

Экономико-математическую модель задачи

Рисунок 3 — Экономико–математическая модель задачи

Решение задач линейного программирования в среде MS Excel осуществляется с помощью надстройки «Поиск решения». Для рассматриваемого примера продемонстрируем технологию решения задачи оптимального использования ресурсов. В задаче оптимальные значения вектора X = (х1, х2 х3, х4) будут помещены в ячейках ВЗ:ЕЗ, оптимальное значение целевой функции — в ячейке F4. Введем исходные данные в созданную форму. Получим результат, показанный на рисунке 4.

Введенные данные

Рисунок 4 — Введенные данные

После завершения ввода всех ограничений и параметров мы получаем искомое решение задачи

Искомое решение

Рисунок 5 — Искомое решение
Размер: 464Кб; Кадров 20; Повторов: не ограниченно; Задержка: 0.5 сек.

На практике многие экономические параметры (цены на продукцию и сырье, запасы сырья, спрос на рынке, заработная плата и т.д.) с течением времени меняют свои значения. Поэтому оптимальное решение задачи линейного программирования, полученное для конкретной экономической ситуации, после ее изменения может оказаться непригодным или неоптимальным. В связи с этим возникает задача анализа чувствительности задачи линейного программирования, а именно того, как возможные изменения параметров исходной модели повлияют на полученное ранее оптимальное решение. Связывающие ограничения проходят через оптимальную точку. Несвязывающие ограничения не проходят через оптимальную точку. Ресурс, представляемый связывающим ограничением, называют дефицитным, а ресурс, представляемый несвязывающим ограничением, — недефицитным. Ограничение называют избыточным в том случае, если его исключение не влияет на область допустимых решений и, следовательно, на оптимальное решение. Выделяют следующие три задачи анализа на чувствительность.

  1. Анализ сокращения или увеличения ресурсов:
    • на сколько можно увеличить или уменьшить запас дефицитного ресурса для улучшения оптимального значения ЦФ?
    • на сколько можно уменьшить или увеличить запас недефицитного ресурса при сохранении полученного оптимального значения ЦФ?
  2. Увеличение (уменьшение) запаса какого из ресурсов наиболее выгодно?
  3. Анализ изменения целевых коэффициентов: каков диапазон изменения коэффициентов ЦФ, при котором не меняется оптимальное решение?

Единственным минусом решения задач линейного программирования с помощью MS Excel может быть: отсутствие полного решения, т.е. поиск решения сразу выдаёт готовый ответ, не показывая все вычисления, но исходя из того что далеко не всегда важен процесс решения а скорее важен результат — то это незначительный минус. Но есть и другой недостаток MS Excel (который является недостатком для нас, исходя из наших задач) — ручное задание исходных данных модели. То есть если данные формируются в 1С, то как их программно использовать в MS Excel, это не просто. Поэтому по аналогии с MS Excel имеет смысл иметь такой инструмент в 1С.

Выводы

Рассмотренные примеры экономических задач, при всем их разнообразии имеют одно общее свойство — все они предполагают существование оптимальных решений. Разные задачи требуют и разных подходов к моделированию экономических объектов. В свою очередь, в зависимости от вида математической модели, для нахождения оптимальных решений необходимо выбирать и соответствующие алгоритмы и методы решения таких задач. Вцелом процесс поиска оптимальных решений можно представить в виде следующих этапов:

  1. Построение математической модели экономического объекта:
    • определение основного выходного показателя (критерия оптимизации) функционирования объекта;
    • определение всех существенных факторов и параметров влияющих на значение выходного показателя;
    • определение тех параметров, изменяя которые возможна оптимизация выходного показателя (переменные оптимизации);
    • конструирование целевой функции (критерия) оптимизации;
    • конструирование математических выражений, отражающих ограничения на параметры оптимизации.
  2. Выбор метода поиска оптимальных решений и соответствующего программного обеспечения.
  3. Выполнения оптимизационных вычислений и нахождение оптимальных решений.
  4. Проверка достоверности решений.

В ходе работы были проанализированы методы и средства построения модуля «поиска решения». Так как большое число задач из различных областей экономики и управления может быть описано линейными математическими моделями, то модули «поиска решения» будут всегда востребованы, особенна учитывая что программа «1С: Предприятие» широко используется для бухгалтерского, управленческого и других видов учета в малом и среднем бизнесе.

Практическая ценность разработки состоит в том, что в настоящее время методы математического моделирования в экономике и методы оптимизации на основе линейных моделей получили широкое распространение в практической деятельности экономистов и менеджеров[7]. Моделирование экономических объектов и дальнейшая оптимизация позволяют исследовать объекты и прогнозировать их основные показатели при различных значениях внешних и внутренних факторов.

Расширение возможностей 1С для поиска оптимимальных решений повысит качество и эффективность получаемых решений планирования и обоснования принятия решений. Поэтому в данной работе будет проектироваться полнное нахождение оптимальног решеня искомой задачи, оснвываясь на математических моделя описанных выше.

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена.
Окончательное завершение: май 2017 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

  1. «1С: Предприятие» [Электронный ресурс]: Материал из Википедии — свободной энциклопедии: Последнее изменение этой страницы: 09:34, 25 мая 2016 // Википедия, свободная энциклопедия — Режим доступа: wikipedia.org/wiki/1С:Предприятие
  2. Поиск решений [Электронный ресурс]: Режим доступа: necomod.narod.ru/Materials/
  3. Линейное программирование [Электронный ресурс]: Материал из Википедии — свободной энциклопедии: Последнее изменение этой страницы: 13:43, 8 мая 2016 // Википедия, свободная энциклопедия — Режим доступа: wikipedia.org/wiki/Линейное_програм...
  4. Научный электронный архив [Электронный ресурс]: Лыкова Н.П., Князева А Постановка Задач линейного программирования и их решение с помощью msexcel/Научный электронный архив — Режим доступа: ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ЛИНЕЙНОГО...
  5. Задачи линейного программирования [Электронный ресурс]: Режим доступа:ЗАДАЧИ ЛИНЕЙНОГО П...
  6. Microsoft [Электронный ресурс]: Постановка задачи и решение проблемы с помощью надстройки "Поиск решения" — Режим доступа: support.office.com/ru-ru/article/Постановка...
  7. Учебно – методический комплекс по курсу "Методы оптимальных решений" [Электронная библиотека]: Раздел 2. Методы поиска оптимального решения в задаче линейного программирования — Режим доступа: Методы оптимальных решений