Введение к работе
Актуальность проблемы. Рынок предполагает непрерывную «борьбу за выживание» всех участников рыночных отношений. В этих условиях на новый уровень выходят вопросы эффективности управления конкурентоспособностью производственно-экономических структур (ПЭС). Под ПЭС понимается любая организация (предприятие, банк, фирма и т.п.), производящая или потребляющая какой-либо товар (услугу), со всей совокупностью внешних и внутренних бизнес-процессов, обеспечивающих ее (ПЭС) функционирование в условиях рыночных отношений.
Для повышения конкурентоспособности ПЭС крайне необходимы системные решения в сфере организационного, математического и программного обеспечения управленческой деятельности.
В организационной плоскости таким решением должно явиться создание в составе ПЭС информационно-аналитической подсистемы (ИАП), имеющей распределенную структуру относительно уровней управления и обеспечивающую реализацию функций поддержки принятия управленческих решений на основе аналитической обработки входных потоков информации о состоянии внепшей и внутренней среды с последующей формализацией этих потоков. Важнейшей экономической составляющей информации о внешней среде являются данные о конкурентах, присутствующих на рынке.
Для функционирования информационно-аналитической подсистемы необходимо принципиально новое математическое обеспечение, имеющее широкую область применения и возможности по обработке разнообразной (количественной и качественной) информации о состоянии конкурентной среды ПЭС.
Эффективность функционирования зависит не только от сбалансированности всех производственно-хозяйственных процессов внутри ПЭС. Важнейшее, а во многом определяющее, влияние на экономическую и производственную деятельность ПЭС оказывает внешняя среда, т.е. рынок. Следовательно, для того, чтобы ПЭС могло стабильно существовать, развиваться, решать многообразные стратегические и тактические задачи, необходимо учесть это значимое влияние рынка.
Современный отечественный рынок, как объект моделирования и управления, имеет ряд отличий не только от западного, но и от любого рынка в условиях устойчивой экономики. Основным из них является его нестабильность, характерная для любой стадии формирования и становления. Это отличие затрудняет применение для анализа информации и управления ПЭС математических и других моделей, разработанных применительно к устойчивому состоянию экономики. Кроме того, мировой экономический кризис показал спорность некоторых иностранных подходов к проблемам управления социально-экономическими системами.
В условиях нестабильной экономики общие экономические параметры существенно и непрерывно изменяются. Фактически может ставиться под сомнение любое стратегическое, а иногда, и тактическое решение, т.к. к моменту проявления результатов этого решения внешние условия могут измениться, что недопустимо для целостности управления. Таким образом, «переменность» рыночных процессов практически «ставит под удар» управляемость конкурентоспособностью целых предприятий, а это, в свою очередь, сказывается на социальной сфере всего государства, т.к. любое предприятие - это десятки, сотни и более рабочих мест.
Следует отметить и высокую динамику изменения рыночной ситуации. В этих условиях традиционные подходы к исследованию рыночных процессов неэффективны. Необходима такая методологическая и методическая база, которая позволяла бы получать оптимальные управленческие решения за минимальное время. Это позволит перене-
сти часть нагрузки со стратегического на тактический, или даже на оперативный, уровень системы управления ПЭС и снизить вероятность неточности в долгосрочных планах.
Методологическую основу подавляющего большинства работ, посвященных анализу и оптимизации деятельности ПЭС в условиях рьшочной экономики, составляют два подхода: или объектом изучения и моделирования являются производственно-хозяйственные процессы, протекающие внутри предприятия, или моделируются экономические процессы на рынке в целом. В первом случае, либо недостаточно учитывается деятельность на рынке других ПЭС, что, при условии описанной выше «переменности» рыночной ситуации, ведет к потере точности, либо модели сильно «разрастаются», увеличиваются объемы исходных данных, и их использование становится трудоемким. Во втором случае - теряется самостоятельность отдельных ПЭС. Они уходят, как бы, на второй план и закрываются макроэкономическими показателями рынка. Кроме того, существует еще одна особенность научных работ. Выбираемые для использования в процессе моделирования методы позволяют чаще всего оперировать только количественными исходными данными, описывающими состояние рыночных процессов или систем.
Наиболее конструктивным следует признать объединение (гибридизация) всех указанных подходов. В результате этого объединения рынок может быть рассмотрен, как единая система с учетом всех особенностей его участников (не только производителей, но и потребителей) и охватом полного спектра исходных данных, характеризующих деятельность, как каждой ПЭС, так и рьшочной системы в целом. Именно такая актуальная концепция развивается в данной работе и это требует использования при создании математических моделей управления конкурентоспособностью ПЭС актуальной методологии гибридных интеллектуальных систем (ГИС). В процессе ее применения важно опираться на применение при гибридизации таких математических подходов, которые в последующем могли бы быть реализованы современными инструментальными технологиями в виде комплекса программных средств ПАП предприятия.
Диссертационная работа выполнена в Воронежском институте высоких технологий в рамках госбюджетной НИР по теме «Моделирование информационных технологий; разработка и совершенствование методов и моделей управления, планирования и проектирования технических, технологических, экономических и социальных процессов и производств» (№ г.р. 01.2005.2305).
Цель исследования состоит в разработке теоретических основ и методов управления конкурентоспособностью ПЭС в условиях современной российской экономики с учетом структурных и функциональных особенностей рыночной системы и всех ее участников, выявлении факторов, обеспечивающих устойчивые конкурентные преимущества, и создании ГИС, как комплекса специального математического, алгоритмического и программного обеспечения проблемно-ориентированной подсистемы поддержки принятия решения и управления предприятием.
Задачи диссертационного исследования:
-
Выявить и проанализировать факторы, влияющие на эффективность управления конкурентоспособностью ПЭС и особенности отечественного рынка, как сложной социально-экономической системы и объекта математического моделирования, в условиях конкурентного взаимодействия, с учетом всех особенностей этого рынка и его участников.
-
Осуществить формализацию рынка и на ее основе разработать системную модель, учитывающую структурные и функциональные характеристики всех предприятий при многообразии видов конкурентного взаимодействия.
-
Разработать гибридную интеллектуальную математическую модель (ГИМ) управления конкурентоспособностью ПЭС, отражающую специфику совершенной
конкуренции, учитывающую, как деятельность производственного и потребительского сегментов, так и всего рынка в целом.
-
Провести исследование рыночных отношений в условиях доминирования (монополии) одного из субъектов рынка с учетом качественного характера исходных данных о состоянии рынка и реализовать полученные результаты в виде ГИМ для определения значений параметров конкурентоспособного товара.
-
Осуществить моделирование конкуренции в условиях производства множества уникальных товаров, характеризующихся одновременно количественными и качественными данными с определением значений параметров товара, обеспечивающего конкурентоспособность субъекту монополистического рынка.
-
Разработать ГИМ олигополистического конкурентного взаимодействия ПЭС, отражающую координацию поведения субъектов рынка в процессе данного взаимодействия. Исследовать природу рыночных барьеров, как механизма обеспечения структурной целостности рыночной системы, и моделировать реакцию ПЭС на появление нового конкурента на рынке.
-
Исследовать природу возникновения и развития рыночной системы с последующей формализацией процесса ее формирования, как конкурентной среды ПЭС, с учетом динамической составляющей характера взаимодействия участников рыночных отношений.
-
Обобщить полученные теоретические результаты и представить в виде ГИС, как комплекса специального математического, алгоритмического и программного обеспечения проблемно-ориентированной подсистемы управления конкурентоспособностью ПЭС. Специальные программные средства, реализующие поддержку управленческих решений, должны иметь модульную структуру, развитый графический интерфейс и диалоговые функции.
-
Провести практическую проверку и апробацию, с переходом к эксплуатации, специального математического, алгоритмического и программного обеспечения, как совокупности инструментальных средств автоматизации управления конкурентоспособностью ПЭС различных сфер деятельности.
Объект исследования. Управление конкурентоспособностью ПЭС в условиях современной экономики с учетом структурных и функциональных особенностей рыночной системы и всех ее участников.
Предмет исследования. Модели и алгоритмы управления, а также программное и информационное обеспечение подсистемы управления конкурентоспособностью, имеющее широкую область применения и возможности по обработке разнообразной (количественной и качественной) информации о состоянии конкурентной среды ПЭС.
Методологическую базу исследования составляют положения теорий и методов: систем, управления, искусственного интеллекта (нейросетевые технологии и генетические алгоритмы), множеств (четких и нечетких), выбора и принятия решений, игр и дифференциального исчисления. При разработке программных средств использованы технологии баз данных, CASE-технологии, объектно-ориентированный подход. Общей методологической основой исследования являлись системный подход и методология ГИС.
Научная новизна результатов диссертационного исследования:
1. Установлена определяющая роль влияния внешней среды на деятельность ПЭС и характеристик товара, как факторов, объединяющих всех участников не только производственного, но и потребительского сегментов рынка. В отличие от других научных исследований это позволило рассмотреть всех субъектов с общих позиций, а
также устранило сложнейшую проблему гетерогенности рыночной системы, объединив в рамках одной математической модели производителей, потребителей и товары рынка.
-
Для определения значений параметров конкурентоспособного товара в условиях совершенной конкуренции и эффективного оценивания состояния, как отдельных ПЭС и их сегментов, так и рынка в целом разработана ГИМ. Она отличается от известных совместным применением нейронных сетей и генетического алгоритма, а также полным охватом производственного и потребительского сегментов и позволяет управлять конкурентоспособностью ПЭС.
-
Для учета и формализации множества качественных критериев определения значений параметров конкурентоспособного товара в условиях монополии разработана теоретико-игровая ГИМ управления конкурентоспособностью ПЭС. Ее отличием от существующих является использование теории принятия решений и теории нечетких множеств для формализации качественных критериев.
-
Проблема обработки не только количественных, но и качественных характеристик товаров ПЭС в условиях монополистической конкуренции решена итерационным применением одного модифицированного и адаптированного автором генетического алгоритма. Модификации состоят в переносе непарных хромосом в новую популяцию и выполнении естественного отбора на этапе формирования новой популяции. Это обеспечило снижение риска потери значимых данных и повышение скорости сходимости алгоритма. Разработанная ГИМ позволяет управлять конкурентоспособностью ПЭС в условиях монополистической конкуренции.
-
С целью исследования форм совместной деятельности ПЭС при олигополистическом взаимодействии синтезирована ГИМ управления конкурентоспособностью. Модель отличаются новым сочетанием методов теории игр и технологии нейронных сетей. Эта гибридизация позволила учесть все возможные варианты кооперации и координации деятельности участников рынка.
-
Проблема моделирования влияния рыночных барьеров, как механизма защиты от проникновения конкурентов, решена новой для социально-экономической сферы искусственной иммунной системой рынка. Она отличается высоким подобием процессам в биологических системах.
-
Для определения или корректировки состава производителей и потребителей, как внешней конкурентной среды ПЭС, предложена математическая модель генезиса рынка основанная на комплексном применении методов теории игр и теории принятия решений, адаптированных к условиям конкуренции. Модернизация состоит в использовании интервальных и пороговых оценок при определении множества коалиций.
-
С целью поддержки в реальном времени процесса согласования характеристик конкурентоспособных товаров разработана модель антагонистического взаимодействия ПЭС и субъекта рынка. Она отличается применением методов теории игр к матрице выбора. Модель также может применяться, как новый подход к оцениванию эффективности управления конкурентоспособностью ПЭС за счет сравнения значений параметров товара, найденных с использованием всех предложенных моделей конкуренции и значений параметров, установленных в процессе согласования.
-
Разработана единая проблемно-ориентированная подсистема управления конкурентоспособностью ПЭС на основе методологии ГИС, которая дополнена предложенной автором искусственной иммунной системой. Применение методологии отличается рассмотрением не только, как внутренний принцип построения ГИМ различных видов конкуренции на рынке, но и как общая концепция управления конкурентоспособностью ПЭС.
Практическая значимость и внедрение результатов работы. Практическая значимость диссертационной работы состоит в разработке специальных математических, алгоритмических и программных средств проблемно-ориентированной подсистемы принятия решений и управления конкурентоспособностью, что позволяет организовать и обеспечить ПАП. Также разработана ГИС, предназначенная для определения значений параметров конкурентоспособного товара ПЭС. Программно-математическое обеспечение инвариантно к предметной области, видам и типам товаров, а также видам конкуренции на рынке. Эти результаты позволяют внедрить разработанные математические, алгоритмические и программные средства в ПЭС, функционирующих различных сферах рыночной экономики.
Исследования, проведенные в рамках диссертационной работы, послужили теоретической базой для разработки и внедрения комплекса программных средств «Конкуренция», программного продукта «Конкурентоспособный товар» и пакета прикладных программ «Optimum» в практическое использование в качестве подсистемы поддержки принятия решений в процессе управления конкурентоспособностью ЗАО «Стартап Индекс» (г. Москва), ЗАО «Арсенал ЛТД» (г. Воронеж), ООО «Альфа Компьютер» (г. Волгоград), ОАО Молочный комбинат «Воронежский» (г. Воронеж) и ЗАО «Янтарь» (г. Воронеж). Перечисленные предприятия действуют на рынках консалтинга, строительно-монтажных работ высокой сложности, продажи и обслуживания офисной техники и средств полиграфии, производства молочной продукции и производства сыра, соответственно. Период эксплуатации для программного комплекса «Конкуренция» и программного продукта «Конкурентоспособный товар» составил с 2009 года и по настоящее время, а для пакета прикладных программ «Optimum» с 1997 года по настоящее время. Суммарный экономический эффект внедрения: для программного комплекса «Конкуренция» 650 тыс. руб. в год, для программного продукта «Конкурентоспособный товар» 320 тыс. руб. в год, а для пакета «Optimum» - 450 тыс. руб. Получение экономического эффекта связано: с определением позиции, по которым товары или услуги уступают конкурентам; с определением параметров товаров или услуг наиболее ценных для потребителей; с установлением вида конкуренции на конкретном рынке; с обоснованием необходимости перехода к выпуску новой продукции и т.д. Все перечисленные результаты привели к материально-сырьевой экономии, которая была выражена в денежном эквиваленте.
Предложенный автором комплексный инвариантный к предметной области метод анализа конкуренции на рынке и управления конкурентоспособностью предприятий был использован в Государственной Думе РФ при подготовке Федеральных законов от 28.12.2009 № 381-ФЗ и от 18.07.2009 № 190-ФЗ и теоретически обосновать необходимость внесения изменений в Федеральный закон от 17.07.2009 № 164-ФЗ и в статью 15 Федерального закона от 03.06.2009 № 116-ФЗ. Разработанный комплекс программных средств «Конкуренция» внедрен в практику использования Комитетом Государственной Думы РФ по экономической политике и предпринимательству для анализа ситуации в различных отраслях экономики.
Модели, выводы и положения, обоснованные в диссертации, используются в учебном процессе в Институте менеджмента, маркетинга и финансов, в Московском гуманитарно-экономическом институте (Воронежский филиал), а также в Воронежском институте высоких технологий при преподавании ряда прикладных дисциплин. На защиту выносятся:
1. Теоретические результаты исследований проблемы управления конкурентоспособностью в рыночных условиях при конкурентном характере взаимодействия ПЭС. Подход к проблеме поддержки принятия решений на основе
организации ИАП ПЭС с предложенной структурой и внутренним комплексом специального математического, алгоритмического и программного обеспечения проблемно-ориентированной подсистемы управления.
-
ГИМ и алгоритмы управления конкурентоспособностью ПЭС в условиях различных видов конкуренции (совершенной, монопольной, монополистической и олигопо-листической), полностью охватывающие производственный и потребительский сегменты рынка и позволяющие обрабатывать не только количественные, но и качественные характеристики товаров (в зависимости от вида конкуренции).
-
Результаты исследования рыночных барьеров, а также ГИМ и алгоритмы, формирующие искусственную иммунную систему рынка, реализующую функции этих барьеров.
-
Гибридные модели и алгоритмы формирования и развития рыночной системы в экономическом пространстве и модель взаимодействия ПЭС с другими участниками рынка.
-
Инструментальные средства в виде комплекса специального программного обеспечения, построенные на основе предложенных автором ГИМ и алгоритмов ГИС, для поддержки принятия решений в рамках ИАП управления конкурентоспособность ПЭС на рынке.
-
Результаты экспериментального исследования и внедрения всего комплекса специального математического, алгоритмического и программного обеспечения проблемно-ориентированной подсистемы управления конкурентоспособностью ПЭС.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 12 региональных, российских и международных конференциях: Международная научно-техническая конференция «Нечеткая логика, интеллектуальные системы и технологии» (Владимир, 1997), II Республиканская электронная научная конференция «Современные проблемы информатизации» (Воронеж, 1997), Региональная научно-практическая конференция «Решение социальных и экономических задач - новые подходы» (Воронеж, 2004), XI Международная открытая конференция «Современные проблемы информатизации в прикладных задачах» (Воронеж, 2006), Общероссийская научная конференция «Современные проблемы информатизации в системах моделирования, программирования и телекоммуникациях» (Москва, 2009), Международная научно-практическая конференция «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития '2010» (Одесса, 2010) и др.
Публикации. Материалы научного исследования опубликованы в 44 работах, в том числе в 3 монографиях и в 24 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Три регистрации программных продуктов: в ЦНТИ г. Воронеж, в ФГНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти» и регистрация в Реестре программ для ЭВМ Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.
В работах, опубликованных в соавторстве, личное участие автора заключается: [4] -в разработке модели рынка, как системы; [28-29, 31-33, 36-40] - в выполнении научных исследований и разработке моделей и алгоритмов, а также основных элементов инструментальных средств.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы из 257 наименований и приложения. Работа изложена на 355 страницах, в том числе 297 страниц машинописного текста основного материала. Включает 71 иллюстрацию и 14 таблиц.
