Введение к работе
Актуальность работы. Актуальной задачей в области информационного обеспечения различных видов деятельности является своевременная и эффективная поддержка принятия управленческих решений. Недостаточная проработка процедур существующих методов и подходов к организации информационно-аналитического обеспечения и существенное усложнение процесса принятия решений в условиях нечеткости и неопределенности исходной информации обеспечили необходимость создания и развития логистических систем на основе современных методов поддержки принятия решений и геоинформационных технологий (ГИТ).
Специфика применения систем поддержки принятия решений, определяется анализом различного рода задач, непосредственно связанных с управленческой деятельностью. В рамках логистики системы поддержки принятия решений (СППР) могут функционировать в следующих режимах:
-
проблемный мониторинг и наглядное отображение на экране текущей информации о состоянии социально-экономических, технологических и технических объектов в различных областях деятельности;
-
аналитическое сопровождение штатных процессов логистики;
-
функционирование в чрезвычайном режиме с целью оперативного принятия и контроля исполнения решений по непредвиденным и кризисным проблемам с подключением групп экспертов.
Важной задачей при принятии управленческих решений является поддержка и анализ последствий развития ситуации в будущем. Для этого используются различный инструментарий. С помощью такого инструментария эксперты на основе математических моделей исследуют различные процессы технологического, технического и техногенного характера. В логистических СППР целесообразно использовать комплексы сложных многофакторных моделей, с помощью которых специалисты могут прогнозировать развитие ситуации и получать оценки возможных последствий принимаемых управленческих решений. Возможность решения таких задач делает такого рода СППР жизненно важным и эффективным элементом управления.
Однако, большинство функционирующих в настоящее время СППР либо не направлены на такую область как логистика, либо не позволяют в полной мере обеспечить эффективное функционирование в условиях возрастающей сложности и многозадачности данной области.
Вопросы создания систем, динамично изменяющихся к новым, неожиданно возникающим задачам, особенно актуальны, в настоящее время, для лиц, принимающих решение. Важной чертой современных СППР должна стать их способность выбирать наилучшие методы и алгоритмы, которые определяют эффективность решения задачи.
В этой ситуации необходимо создание логистических систем, обеспечивающих полнофункциональный процесс поддержки принятия решений для задач управления различного класса и сложности. Ядро для функционирования таких систем составляют алгоритмы синтеза ее модулей на основе экспертных процедур и предпочтений лица, принимающего решение (ЛПР), при учете различных видов исходной информации. Решение описанных задач требует применения системного подхода и его реализации на базе современных информационных технологий. Привлечение экспертов и использование моделей, методов, алгоритмов для оценки рисков реализации тех или иных решений в области управления позволит находить необходимые результаты при рассмотрении самых профессиональных, эффективных и полезных вариантов.
Особый интерес представляет круг вопросов, связанный с разработкой, формализацией и совершенствованием математического и алгоритмического обеспечения логистических СППР при решении задач различного класса.
Основными инструментами для обеспечения поддержки принятия управленческих решений являются средства мониторинга, анализа и прогнозирования и геоинформационная система, позволяющие осуществлять оперативный мониторинг и анализ обстановки, формировать многовариантные прогнозные оценки развития ситуации с учетом принимаемых решений и других сценарных условий.
Цель работы. Cовершенствование методов и алгоритмов поддержки принятия решений в логистических системах на основе ГИТ для различного класса задач.
Объект исследования. Система поддержки принятия решений для задач транспортной логистики.
Предмет исследования. Методы, процедуры, алгоритмическое и специальное математическое обеспечение поддержки принятия решений для задач транспортной логистики.
Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа и синтеза, методы интеллектуального анализа данных, методы алгоритмизации и математического моделирования, методы адаптивного управления, методы теории графов, оптимизации, экспертные методы принятия решений, методы разработки программного обеспечения и баз данных.
Задачи исследования.
-
Анализ существующих методов решения задач транспортной логистики.
-
Анализ правил, приемов и методов поддержки принятия решений в задачах транспортной логистики с целью повышения эффективности управления с использованием современных методов обработки информации.
-
Разработка классификации задач транспортной логистики на соответствие этапам и методам поддержки принятия решений при анализе неструктурированных и слабо структурированных проблем.
-
Разработка модели функционирования транспортной логистической СППР с совершенствованием процедур оптимизации, учитывающих различные типы исходной информации.
-
Разработка специального математического и алгоритмического обеспечения транспортной логистической СППР на основе ГИТ.
-
Оценка эффективности разработанных моделей, алгоритмов и программного обеспечения.
Научная новизна.
-
Разработана классификация задач транспортной логистической системы и методика их анализа на основе этапов и методов поддержки принятия решений.
-
Разработана модель функционирования транспортной логистической СППР на основе ГИТ.
-
Разработан алгоритм двухфазной оптимизации для управления транспортной логистической системой.
-
Разработана архитектура транспортной логистической СППР на основе ГИТ.
-
Разработано специальное математическое и программное обеспечение для функционирования транспортной логистической системы на основе ГИТ.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Классификация задач транспортной логистики на соответствие этапам и методам поддержки принятия решений при анализе неструктурированных и слабоструктурированных проблем.
-
Принципы построения и структура транспортной логистической СППР на основе ГИТ.
-
Алгоритмическая реализация основных методов и этапов поддержки принятия решений для управления функционированием транспортной логистической системы на основе ГИТ.
-
Алгоритм двухфазной оптимизации транспортной логистической системы.
-
Программное обеспечение транспортной логистической СППР на основе ГИТ.
Практическая ценность. Практическая значимость работы заключается в разработке специализированного программного комплекса, позволяющего решать прикладные задачи в различных областях с использованием алгоритмов транспортной логистической СППР на основе ГИТ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 3 всероссийских и 3 международных конференциях и конкурсах:
-
Всероссийская конференция молодых ученых и студентов. «Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах», Краснодар, 1-5 октября 2011 г.
-
III Международная научная конференция «ТТС – 11», Краснодар, 5-7 октября 2011 г.
-
XIII Международная научно-практическая конференция «Перспектива развития информационных технологий», Новосибирск, 24 июня 2013г.
-
II Конкурс молодежных научных и инновационных проектов «InnoTech 2012», Краснодар, 7-9 ноября 2012 г. (доклад отмечен дипломом победителя).
-
II Всероссийская молодежная конференция «Перспектива-2012», ТТИ ЮФУ, Таганрог,25-29 июня 2012 г.
-
Десятый Международный симпозиум «Интеллектуальные системы» (INTELS’2012), г. Вологда, Вологодский государственный технический университет 25 - 29 июня 2012 г.
Результаты работы докладывались также на научно-технических семинарах, проводимых в Институте информационных технологий и безопасности ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» в 2011-2013 гг.
Публикации. Основные результаты научных исследований по теме диссертации содержатся в 9 публикациях: из них 1 публикация в журналах, входящих в перечень рецензируемых журналов ВАК РФ при Минобрнауки России, 3свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ. Список публикаций приведен в конце автореферата.
Внедрение результатов работы. Разработанное математическое и алгоритмическое обеспечение было использовано при создании программного комплекса поиска оптимальных радиусов логистики в системе СППР по логистическим задачам, и в настоящее время эксплуатируется в администрации МО г. Краснодар.
Личный вклад. В работе [1] автором предложена оптимизационная математическая модель решения задачи автоматизированного планирования транспортного обеспечения в условиях чрезвычайной ситуации. В работах [5], [6] и [8] предложена математическая постановка и имитационная модель, а также процедура выбора альтернатив в СППР по транспортному обеспечению на основе модифицированного алгоритма решения задачи «коммивояжера». В [7] показана структура СППР, а также варианты повышения эффективности деятельности органов управления за счет совершенствования взаимодействия и связей блоков системы. В [9] предложена математическая модель принятия решения для управления логистической транспортной системой на основе двухфазного модифицированного алгоритма решения задачи «коммивояжера», а также алгоритм поиска оптимальных радиусов логистики для принятия управленческих решений.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, приложений и содержит 164 страницы, 31 рис., 13 табл., список литературы из 156 названия.
