Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Технологии управления современным предприятием 16
1.1. Анализ тенденций и стандартов управления предприятием 16
1.2. Управленческие решения на предприятии 27
1.3. Концепция адаптивного управления предприятием 32
Выводы по главе 1 47
Глава 2. Модели выбора оперативных управленческих решений на предприятии 49
2.1. Задачи оперативного управления предприятием 50
2.2. Факторы неопределенности в управлении предприятием 53
2.3. Модели выбора управленческих решений 62
Выводы по главе 2 76
Глава 3. Выбор решений в системе управления предприятием на основе адаптивных моделей 78
3.1. Планирование и распределение ресурсов на основе адаптивных моделей линейного программирования 79
3.2. Алгоритмы восстановления в составе функциональных модулей КИС предприятия 87
3.3. Другие формы адаптивных моделей математического программирования, используемые при планировании 106
3.4. Оценивание значимости частных критериев 118
3.5. Выбор управленческих решений на основе адаптивных моделей в матричной форме 123
Выводы по главе 3 128
Глава 4. Распознавание позиции ЛПР в системе управления предприятием 131
4.1. Понятие позиции ЛПР и ее связь с критериями 131
4.2. Алгоритмы адаптивного выявления позиции ЛПР по наблюдениям 1
4.2.1. Одношаговый алгоритм (на основе матрицы платежей) 140
4.2.2. Многошаговый алгоритм (на основе дерева решений) 147
4.3. Выбор формы модели 154
Выводы по главе 4 155
Глава 5. Взаимодействие ЛПР и информационной среды в системе адаптивного управления предприятием 158
5.1. Особенности взаимодействия 158
5.2. Управление предъявлением данных ЛПР 166
5.3. Технологии выбора решений по построенной модели 193
5.4. Качество настройки модели 198
5.5. Особенности практического применения адаптивных моделей 205
Выводы по главе 5 208
Глава 6. Применение методов адаптивного выбора управленческих решений 210
6.1. Схема и режимы оперативного планирования материальных ресурсов на основе адаптивных моделей 210
6.2. Применение адаптивных моделей в цикле оперативного планирования материальных ресурсов производственного предприятия 216
6.3. Общие рекомендации по применению технологии выбора управленческих решений на основе адаптивных моделей
Выводы по главе 6 239
Заключение 241
Литература 245
Приложения 275
Приложение 1. Адаптивные модели в матричной форме 275
Приложение 2. Термины и сокращения 3
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие рыночных отношений в нашей стране требует совершенствования управления социально-экономическими процессами. Эффективность экономики в значительной мере определяется качеством управления на уровне предприятия. В современных условиях повышенной динамичности, нестабильности и неопределенности функционирования предприятий различных отраслей промышленности подходы, применяемые ранее к управлению, часто оказываются недостаточными или неприемлемыми.
Одной из существенных проблем управления промышленными предприятиями на современном этапе является неудовлетворительное состояние научно-методического обеспечения оперативного управления производственно-коммерческой деятельностью.
В последние годы появились мощные инструментальные средства управления предприятиями, однако и они не обеспечивают эффективного принятия оперативных управленческих решений. Это связано и с тем, что носителем целей и критериев управления остается менеджер и все более усиливается тенденция к тому, чтобы не менеджер приспосабливался к информационной системе, а система к нему. И если этого не происходит, то часто система отвергается или игнорируется менеджментом. Такое положение дел закономерно и объяснимо отказом отечественных предприятий от нормативных методов управления и переходом к полной самостоятельности в выборе целей и методов их достижения. В настоящее время развитие средств обработки данных в корпоративных информационных системах (КИС) слабо влияет на повышение эффективности работы лиц, принимающих решения (ЛПР). В результате на стыке КИС-ЛПР в системах оперативного управления возникает противоречие между высокой скоростью обработки данных и слабой структуризацией технологии работы лиц, принимающих решения, их ограниченными возможностями по эффективному восприятию больших потоков данных в сжатые сроки. КИС не может подготовить варианты решений для ЛПР т. к. критериями выбора владеет ЛПР, часто критерии множественны, подсознательны, изменчивы и не могут быть представлены
менеджером (ЛПР) в явном виде.
В последнее время усилия отечественных и зарубежных ученых и практиков все больше направлены на структуризацию и гармонизацию процессов управления предприятиями как сложными эвентуализированными системно-интегрированными объектами. Несмотря на эти усилия, проблема скоординированного целенаправленного управления экономическими процессами на предприятии в реальном времени остается нерешенной, поэтому исследование и совершенствование механизмов принятия оперативных управленческих решений с учетом реальных целей, критериев и возможностей менеджмента является актуальной проблемой, решение которой требует создания качественно новой методологии управления экономическими процессами на промышленном предприятии.
Степень изученности и разработанности проблемы. В трудах отечественных и зарубежных ученых имеются теоретические и методологические разработки, отражающие важные аспекты решаемой в диссертации проблемы и послужившие базой для развития ряда важных научных и практических аспектов управления современными предприятиями.
Среди них можно выделить работы в области организации и оперативного управления производством промышленных предприятий, календарного планирования, управления проектами и производственного менеджмента таких авторов как Д.А. Гаврилов, С.А. Думлер, В.А. Ириков, С.Н. Колесников, В.Д. Калачанов, А.А. Колобов, И.Н. Омельченко, Ф.И. Парамонов, СВ. Питеркин, В.М. Португал, С.Г. Фалько, В.В. Шкурба, Т. Оно и др.
Существенный и важный для рассматриваемой проблемы вклад в развитие подходов, концепций, методов формализованного представления экономических явлений средствами экономико-математического и имитационного моделирования, а также вклад в расширение сферы применения оптимизационных моделей внесли такие ученые как М.Ю. Афанасьев, К.А. Багриновский, В.З. Беленький, Н.П. Бусленко, Н.Н. Воробьев, Ю.Н. Гаврилец, В.И. Данилин, Н.Е. Егорова, А.А. Емельянов, Л.В. Канторович, В.Н. Лившиц, Н.Н. Моисеев, В.Д. Ногин, А.А. Первозванский, А.С. Плещинский, Г.С. Поспелов, М.Ф. Росин, В.И. Цымбал, Р. Акофф, Г. Вагнер, М. Месарович, У. Моррис, Г. Оуэн, Т. Саати, X. Таха, Дж. Форрестер и др.
Значительное развитие научных представлений о механизмах формирования управленческих решений, о методах, алгоритмах и моделях выбора альтернатив представлено в трудах таких авторов как С.А. Аристов, А.Н. Борисов, В.Н. Бурков, Э.И. Вилкас, М.Г. Гафт, Ю.Б. Гермейер, Л.Г. Евланов, О.И. Ларичев, Б.Г. Литвак, Б.Г. Миркин, В.Д. Ногин, В.В. Подиновский, Н.Н. Тренев, Е.Ю. Хрусталев, Р. Акофф, С. Бир, Л. Заде, Р. Кипи, Дж. фон Нейман, Г. Райфа, Г. Саймон и др.
Методологически важными представляются и работы по представлению знаний как самостоятельного ресурса в экономических системах, выполненные такими учеными как Г.Б. Клейнер, В.Л. Макаров, Б.З. Мильнер, Д.А. Поспелов, К. Нейлор, П. Норвиг, С. Рассел и др.
Существенными и плодотворными для решения рассматриваемой проблемы являются концепции и методы адаптивного управления в экономических и технических системах, разработанных в трудах таких авторитетных исследователей как К.А. Багриновский, В.В. Дудчак, А.В. Назин, А.С. Позняк, A.M. Хархаров, ЯЗ. Цыпкин, Р. Акофф, Н. Винер и др.
Важным инструментарием, способствующим решению рассматриваемой в диссертации проблемы, является совокупность таких направлений современной статистической науки как оценивание, идентификация, эконометрика и планирование эксперимента; они представлены в работах таких авторов как С.А. Айвазян, Л.В. Колосов, Г.К. Круг, В.В. Налимов, В.В. Федоров, Р. Ли, Э. Сейдж и
ДР Несмотря на значительный объем научных исследований, выполненных в сопредельных с рассматриваемой проблемой сферах, следует отметить, что все еще не сформирована целостная система научного знания в области построения эффективных механизмов принятия оперативных управленческих решений в информационной среде современного предприятия с учетом реальных критериев менеджмента.
Недостаточная теоретическая разработанность проблемы в настоящее время часто приводит к низкой эффективности принимаемых оперативных управленческих решений, несмотря на существенное развитие информационно-технических средств современных КИС. Поэтому автор, опираясь на важные результаты предшественников, полученные в перечисленных выше областях, и на результаты собственных исследований, разработал и представил в диссертации теоретические и методологические основы адаптивного выбора управленческих решений в информационной среде предприятия в условиях критериальной неопределенности, обусловленной тем, что ситуация, требующие принятия решения (СТПР), формируется в «недрах» предприятия, а истинные цели и критерии в неформализованном виде «находятся в головах» менеджеров.
Цель работы заключается в развитии методологии адаптивного выбора оперативных управленческих решений в информационной среде современных промышленных предприятий с учетом неопределенности критериальных предпочтений менеджмента.
Для достижения сформулированной цели в диссертации поставлены задачи:
• проанализировать применяемые на современных промышленных предприятиях технологий формирования управленческих решений;
• выявить особенности, противоречия и организационно-экономические проблемы, характерные для процедур принятия управленческих решений в информационной среде современных предприятий;
• проанализировать средства экономико-математического моделирования процессов принятия управленческих решений, выбрать и адаптировать наиболее адекватные горизонту оперативного планирования промышленных предприятий;
• сформулировать принципы и создать методические основы эффективного взаимодействия менеджеров и информационной среды предприятия в контексте задач оперативного управления;
• разработать методы выявления и представления реальных критериев менеджеров в повторяющихся процедурах формирования управленческих решений;
• формализовать задачу оценки влияния персональных характеристик менеджера на качество выбора управленческих решений и разработать подходы к их учету в практике управления;
• апробировать и применить на предприятиях реального сектора экономики разработанные в диссертации концепции, методы и модели.
Разработанная и представленная в диссертации методология воплощает в себе новый подход к управлению промышленными предприятиями на основе использования адаптивных моделей исследования операций (ИО). Сущность подхода состоит в том, что по наблюдениям за решениями, принятыми ЛПР, настраиваются параметры той или иной модели ИО, т.е. решается обратная задача. Если возможных моделей несколько, то решается задача отсева (дискриминации) моделей, в результате чего остается одна. Настроенная по параметрам модель может использоваться для решения прямой задачи ИО в человеко-машинном или автоматическом режиме в составе одного из модулей в КИС предприятия. В рамках такого подхода от ЛПР не требуется специальных знаний из области многокритериальной оптимизации, ранжирования предпочтений, парных сравнений и т. п., он оперирует только привычными для него понятиями принимаемых решений. Данная технология позволяет аккумулировать позитивный опыт ЛПР принятия решений в соответствующей сфере в форме настроенных моделей ИО, которые могут быть использованы в КИС по-разному - для фильтрации данных (предъявляемых этому же ЛПР), другими ЛПР, в автоматическом режиме выбора решений, вышестоящими ЛПР для мониторинга текущих предпочтений действующего ЛПР, для обучения других ЛПР и т.п. Настроенная по наблюдениям модель фактически является аппроксимацией реальных предпочтений ЛПР некоторой моделью, его «консервированным опытом». Предложенная технология состоит из следующих компонентов:
1. КИС предприятия, генерирующая СТПР на основании текущей обработки данных;
2. оперирующая сторона (менеджеры как ЛПР);
3. разработчики, устанавливающие программные варианты моделей в КИС предприятия и обеспечивающие удобный интерфейс для работы ЛПР и возможность адаптации моделей ИО к его системе предпочтений. Они не «встраиваются» в цепочку принятия решений и оставляют ЛПР «один на один» с объектом управления. При этом «советчиком» становится не группа аналитиков, а модель, аккумулирующая опыт ЛПР. Таким образом, у КИС в явном виде появляется информационно-советующая функция.
Разработанная методология обеспечивает формализованную обратную связь в системах управления промышленным предприятием.
В рамках разработанного подхода термин выбор реіиения понимается как участие моделей (элементов КИС) в поиске наилучшего решения. Термин принятие решения традиционно связан с психологическими свойствами человека делать выбор и далее применяется в тех случаях, где необходимо отразить ответственность ЛПР за сделанный выбор.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются системы управления российскими промышленными предприятиями с дискретным характером производства. Предмет исследования - экономические аспекты моделирования реальных целей и критериев менеджеров отечественных предприятий в управленческих процессах и решениях
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теории предприятия, теории планирования и управления на производственных предприятиях, автоматизированных систем управления производством и предприятиями, теории сложных систем, математического программирования, теории игр и статистических решений, теории случайных процессов, стохастического и экспертного оценивания, планирования эксперимента, адаптивного управления и самообучения, имитационного моделирования, экспертных систем. Это позволило обобщить материалы по автоматизации выбора решений в человеко-машинных системах управления современными предприятиями и сделать выводы по актуальным направлениям их развития.
Использованы труды, разработки, модели по перечисленным направлениям отечественных ученых: С.А. Айвазяна, К.А. Багриновского, А.Н. Борисова, В.Н. Буркова, Н.П. Бусленко, Н.Н. Воробьева, Ю.Б. Гермейера, В.М. Глушкова, А.А. Емельянова, Ю.М. Ермольева, Ю.П. Зайченко, Л.В. Канторовича, Г.Б. Клейнера, А.А. Колобова, Г.К. Круга, Б.Г. Литвака, Б.Г. Миркина, Н.Н. Моисеева, В.В. Налимова, В.Д. Ногина, Ф.И. Парамонова, А.А. Первозванского, Г.С. Поспелова, М.Ф. Росина, Н.П. Тихомирова, И.Г. Черноруцкого, Д.Б. Юдина; зарубежных авторов: Р. Акофа, М. Аоки, М. Де Гроота, Дж. Кемени, X. Майна, М. Месаровича, У. Морриса, Дж. фон Неймана, X. Райфы, Т. Саати, Э. Сейджа, X. Таха, У.Р. Эшби и др.
Среди работ, связанных с теорией выбора вариантов, принятия решений, адаптивного оценивания и управления в корпоративных системах, использовались труды Д.А. Гаврилова, С.Н. Колесникова, О.И. Ларичева, Р. Ли, А.В. Назина, Г. Оуэна, СВ. Питеркина, А.С. Позняка, Р. Ховарда, Я.З. Цыпкина и др.
В качестве инструментальных средств применялись методы теории вероятностей, математической статистики, имитационного моделирования, управления сложными организационно-техническими системами. Программное обеспечение как реализация разработанных методов, моделей и алгоритмов выполнено на языках высокого уровня с использованием современных систем управления базами данных.
Научная новизна диссертации состоит в развитии теории и методологии выбора оперативных управленческих решений в условиях критериальной неопределенности, обусловленной неполнотой информации в системе управления о целях и критериях менеджеров предприятий реального сектора экономики.
Основные результаты исследования, обладающие научной новизной, состоят в следующем:
1. Разработана системная совокупность принципов и методов адаптивного выбора решений на современных предприятиях, объединяющая в рамках общей концептуальной схемы основные элементы процессов человеко-машинного управления: цели, критерии, модели, позицию ЛПР, стратегии, состояния и др. Предложенные методы, в отличие от традиционных, учитывают системный характер управления организационно-техническими объектами, высокую динамику протекающих процессов (п. 15Л паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
2. Разработаны постановки задач управления экономическими процессами на предприятии (оперативное распределение материальных и кредитных ресурсов, управление конкурентоспособностью изделий, комплексом работ, запасами материалов, входным контролем), позволяющие адаптировать модели выбора управленческих решений к предпочтениям ЛПР (менеджеров), в отличие от традиционных, учитывающих лишь факторы возмущения внешней и внутренней сред предприятия, (п. 15.4 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
3. Разработаны методы адаптации используемых в процессах оперативного управления предприятием моделей линейного программирования, которые, в отличие от традиционной «ручной» технологии, состоят в автоматической оперативной настройке параметров модели на основе текущих наблюдений за решениями ЛПР; сформулированы условия применения разработанных методов адаптации для задач целочисленного, квадратичного программирования и др. (п. 15.1 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
4. Развита методика обеспечения согласованного взаимодействия ЛПР и информационной среды предприятия, учитывающая, в отличие от известных, реальную разрешающую и пропускную способность ЛПР. Использование разработанной методики обеспечивает стабильность характеристик управленческих решений (п. 15.13 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
5. Предложен метод двухконтурного разнотемпового управления, отличающийся от традиционного одноконтурного тем, что в первом контуре осуществляется адаптация модели выбора решения к системе предпочтений конкретного менеджера, а во втором контуре адаптированная модель используется для управления предприятием. Подобная структура, может использоваться в КИС предприятия для согласования возможностей ЛПР и временных характеристик потока входных данных о текущем состоянии объекта управления (п. 15.13 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
6. Разработаны адаптивные модели выбора управленческих решений, использующие матричное представление платежей (игровые матричные и биматричные, марковские цепи с доходами, байесовские), которые, в отличие от традиционных, отражают предпочтения конкретного ЛПР, и ориентированы на решение задач планирования и управления как внутри предприятия, так и во взаимодействии с другими участниками рынка (п. 15.1 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
7. Предложен механизм варьирования степени автоматизации управленческих процедур в КИС предприятия - от информационно-советущего до автоматического - в зависимости от степени адаптированности модели выбора управленческих решений к предпочтениям менеджера, что обеспечивает гибкое встраивание адаптивных моделей в существующую на предприятии систему управления (п. 15.1 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
8. Разработан алгоритмизированный подход к выявлению и формализации позиции ЛПР (в том числе склонности к риску, отношения к цели управления и др.) в процедурах принятия управленческих решений. Предложена конструктивная технология количественного оценивания позиции, в отличие от традиционных подходов, позволяющая внешним заинтересованным и полномочным лицам вести мониторинг позиции ЛПР и принимать обоснованные организационные решения (п. 15.13 паспорта специальности 08.00.05 ВАК).
По сравнению с ранее известными работами К.А. Багриновского, С.Г. Винокурова, В.В. Дудчака, В.А. Ирикова, Е.П. Киселицы, Н.Я. Петракова, Н.Н. Тренева, A.M. Хархарова, Р. Акоффа, Т. Оно и др. по адаптивному управлению предприятиями, где учитывалась лишь неопределенность внешней, внутренней среды и соответствующие риски, в диссертации разработаны подходы и методы, позволяющие адаптироваться к целям, критериям и предпочтениям ЛПР (менеджеров), учитывать в информационной системе накопленный ими опыт. Созданная автором методология развивает и средства межуровневого взаимодействия в иерархических системах предприятий, разработанные в трудах В.Н. Буркова и М. Месаровича, позволяя верхнему уровню вести мониторинг критериев и/или позиции менеджмента подчиненных уровней иерархии управления. Адаптивный подход к использованию экономико-математических моделей в практике оперативного управления промышленными предприятиями расширяет возможности традиционного применения разнообразных оптимизационных моделей планирования и управления, построенных в работах К.А. Багриновского, В.И. Данилина, Л.В. Канторовича, Дж. фон Неймана, Р. Акоффа и др. Разработанные в диссертации методы идентификации целевых функций и параметров позиции менеджеров в процедурах выбора управленческих решений расширяют арсенал средств исследования таких важных составляющих неоинституционализма как ограниченная рациональность (Г. Саймон) и оппортунистическое поведение (О. Уильямсон) экономических агентов.
Практическая значимость. Полученные в диссертации результаты, выводы и рекомендации развивают и дополняют концептуальные положения теории и практики управления современными предприятиями.
Результаты выполненных автором исследований и предложенные подходы могут быть использованы для дальнейшей разработки методологических положений менеджмента предприятий.
Предложенный инструментарий выявления фактических предпочтений и позиций ЛПР может представлять практический интерес для топ-менеджеров предприятий, а также для внешних заинтересованных и полномочных лиц.
Разработанные в диссертации методы и алгоритмы целесообразно включать в состав программного обеспечения систем автоматизированного управления промышленными предприятиями различных отраслей, использовано в учебном процессе.
Предложенные методы, алгоритмы и системы выбора решений в условиях критериальной неопределенности были использованы и внедрены на: Ульяновском авиационном промышленном комплексе «Авиастар» в подсистеме АСАД; предприятиях ракетно-космической отрасли (г. Королев, Московской обл.); авиапредприятиях Кемеровского авиаотряда; производственных предприятиях, разрабатывающих и производящих радиоэлектронную, пищевую, строительную и программную продукцию - АОЗТ СКБ «Термоприбор», ООО «Русский каравай», ООО «Королевхлеб», ООО «Дорсервис», ООО «Инфо».
Разработанные алгоритмы, методы и системы выбора решений использовались при проведении трех хоздоговорных работ в научно-исследовательском секторе Московского авиационного института (технического университета) и в учебном процессе.
Апробация работы. Научные и практические результаты диссертации докладывались и обсуждались на: Всесоюзной конференции «Модели планирования и оперативного управления на предприятии» (Киев, 1981 г.); Всесоюзной конференции «Проблемы и методы принятия решений в организационных системах управления», (Москва-Звенигород, 1981 г.); Всесоюзном семинаре «Методы решения задач оперативного управления в АСУ отраслевого и межведомственного уровней» (Москва, 1982 г.); Всесоюзной конференции «Динамическое моделирование сложных систем», (Москва, 1982 г.); Всесоюзной конференции «Проблемы и методы принятия решений в организационных системах управления», (Москва-Пущино, 1984 г.), XXXIII Международной конференции «Информационные технологии в социологии, экономике, образовании и бизнесе» (Украина, Гурзуф, 2006), а также на постоянно действующих семинарах: в лаборатории академика РАН Я.З. Цыпкина в Институте проблем управления РАН (1987 г.) и академика РАН О.И. Ларичева во ВНИИ Системных исследований (ИСА) РАН (1984 г.), на научном семинаре ЦЭМИ РАН «Проблемы моделирования развития производственных систем» -15-руководители: член-корр. РАН Г.Б. Клейнер, д.э.н., проф. К.А. Багриновский, д.э.н., проф. О.Б. Брагинский (2007 г.).
Публикации. Основные идеи, положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в 41 работах, в том числе 9 в изданиях, рекомендованных ВАК, выполненных автором самостоятельно и в соавторстве. Общий объем авторских публикаций составляет более 50 п.л.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов по главам, заключения, списка литературы, содержащего 406 наименований, и приложения. Работа изложена на 317 страницах, включая 20 таблиц и 72 рисунка.
