Зяпаев А.А. Лекции - Теоретические основы автоматизации управления

Подождите немного. Документ загружается.

5.4.1. Примеры количественного подхода ПР при планировании

Существует множество количественных приемов, которые помогают ПР

при планировании.

Например, имея прогноз реализации продукции можно использовать 3

типа приемов:

1. Сколько продукции должно быть реализовано, прежде чем станет

прибыльной (анализ безубыточности).

2. При какой комбинации продукции можно минимизировать затраты

(линейное программирование).

3. Каким образом составить календарный план-график сложных

проектов (производства) для завершения их реализации в кратчайшие

сроки (минимизировать цикл производства), (метод ПЕРТ).

Анализ безубыточности – количественный прием, позволяющий

определить уровень продаж, при котором доходы=затратам, т.е.

самоокупаемость фирмы. Он позволяет малому бизнесу установить:

- Что произойдет с объемом продаж и прибылью, если повысит затраты

на х - процентов (10%), а цены оставить прежними;

- Каким должно быть увеличение продаж, чтобы покрыть z - % (15%) -

центный рост рекламного бюджета;

- Каков должен быть предел, при котором операции фирме необходимо

прекратить;

Ответ можно получить, используя в анализе безубыточности следующие

переменные:

- постоянные затраты – затраты, не зависящие от уровня производства

(погашение ссуд под залог, аренда и др.).

- переменные затраты – зависят от количества производимой продукции

(сырье, материалы и др.).

- валовые издержки - сумма постоянных и переменных затрат (ВИ).

- валовые доходы – доходы по данной единице продукции

(произведение количества реализованной продукции на цену единицы).

- точка самоокупаемости (валовый доход равен валовым издержкам. ВИ)

- Прибыль (П=ВД-ВИ)

- Потери (Убытки=ВИ-ВД)

Построения:

Линейное программирование. Позволяет решить: проблемы

планирования, размещения ресурсов в соответствии с требованиями

обеспечения конкурентоспособности или эффективной структуры чего-либо,

когда прибыль больше – при производстве продукции А или Б. Чего надо

больше, а чего меньше производить? И т.д.

Линейное программирование – математический аппарат, позволяющий

установить экстремумы функции цели при заданных ограничениях

(критериях).

Главное при решении задач этим методом:

1. Определить нерешенные проблемы. Они должны быть под

контролем руководителя.

2. Определить цель в терминах переменных. Возможны только одна,

другие дать как ограничения.

3. Определить ограничения ресурсов или их решить сначала

словесно, затем математически.

Пример: Фирма изготовляет продукцию А и В. Технологический

процесс: 1 операция – О

, 2 операция – О

, 3 операция – О

. Прибыль

продукция А дает 3,24 у.е., В – 5 у.е.

Продукция

шт

, ч

шт

, ч

шт

, ч

Прибыль

0,2

0,4

0,3

3,25

0,4

0,8

5,00

Производственные

возможности (в час)

108

Проблема: сколько продукции А и В следует изготовлять в день, чтобы

П=мах.

600

500

1000

1500

2000

Реализ.

продукция

ВД

ВИ

потери

постоянные затраты

Точка

самоокупаемости

Суммарные

переменные

затраты

1000

100

300

800

Q ед. продукции

Решим поэтапно.

1. Определим переменные решения. Подконтрольными переменными

являются количество товара А и В.

2. Функция цели. Цель: Max прибыли. Математически опишем с

использованием 2-х переменных товар А-3,25 Х

, товар В – 5,00 Х

Суммарно прибыль составит

3,25 Х

+ 5,00 Х

= max

3. Определим ограничения. Из таблицы видно – имеем 3 ограничения на

операции О

, О

соответственно 60, 90, 108 час.

Математическими выражениями ограничения можно представить:

время операции О

на товар А составляет 0,2 и товара В – 0,4, а

суммарное время ограничено 60,0 часами, можно записать:

0,2 Х

+ 0,4 Х

≤ 60,

То же по операции О

товара В

0,4 Х

+ 0,4 Х

≤ 90,

по операции О

0,3 Х

+ 0,8 Х

≤ 108

Еще одно ограничение – реальное производство товара А и В должно

быть больше нулевого значения

≥ 0; Х

≥ 0

Таким образом

3,25 Х

+ 5,0 Х

= max

при ограничениях

операция О

0,2 Х

+ 0,4 Х

≤ 60

операция О

0,4 Х

+ 0,4 Х

≤ 90

операция О

0,3 Х

+ 0,8 Х

≤ 108

Оптимальное количество: А = 125 шт.

В = 85 шт.

В заключение отметим, что количественные подходы помогают

осуществить выбор в условиях риска и необходимости.

Наиболее употребимые методы: платежная матрица, дерево решений и

имитационные модели.

Платежная матрица: фирма для строительства сочла, что наиболее

удобной формой получения средств для финансирования является выпуск

акции: обыкновенных, облигаций и привилегированных. Ставки процента в

момент выпуска ценных бумаг определяют способность фирмы привлечь

инвестиционные средства. Если ставки процента высокие, инвесторы

предпочтут облигации, если низкие привлекательнее акции. Эксперты

решили, что если ставки процента будут высокие, то выпуск обыкновенных

акций примет 1 млн. у.е., облигаций 5 млн. у.е., а привилегированные акции

дадут 3 млн. у.е.

Если ставки будут умеренные, тогда соответственно позволят получить

3,0; 3,5; 4,0 млн. у.е.

При низких 7,5; 2,5; 4,0 млн. у.е.

Составим таблицу:

Уровень процентной ставки

Низкий (0,1)

Умеренный (0,4)

Высокий (0,5)

Обыкновенные

7,5

3,5

1,0

Облигации

2,5

3,5

5,0

Привилегированные

4,0

3,0

В шапке таблицы показаны вероятности каждой процентной ставки. По

решению фирмы, исход решения должен состоять в определении max

математического ожидания значения денежной массы, которая может быть

получена в результате выпуска ценных бумаг какого-то одного типа.

Необходимо рассчитать математическое ожидание поступлений по

альтернативным вариантам. Расчет математического ожидания выполняется

посредством умножения соответствующей денежной массы на ее

вероятность получения. Отсюда ожидание равно для:

обыкновенных акций 0,1* 7,5 + 0,4 * 3,5 + 0,5 * 1,0 = 2,65 млн. у.е.;

100

200

300

400

100

200

300

400

изд А

изд В

125

150

225

облигаций 0,1* 2,5 + 0,4 * 3,5 + 0,5 * 5,0 = 4,15 млн. у.е.;

привилегированных 0,1* 4,0 + 0,4 * 3,0 + 0,5 * 3,0 = 3,0 млн. у.е..

В соответствии с полученными данными наилучшим решением

очевидно является выпуск облигаций, что должно дать 4,15 млн. у.е.

Фирма не может быть уверена в том, что при расчете математическое

ожидание дает вероятность взвешивания каждого варианта, но облигации

дают наибольшую вероятность.

В данной модели три переменных.

1. Стратегия – доступные варианты решения.

2. Состояние природы (среды) – условия, имеющие отношения к

исходу.

Вероятность уверенности в процентах в том, что желаемое состояние

природы будет иметь место.

3. Исход – платеж, рассчитанный для каждой вероятности стратегии при

заданных вероятностях, соответствующих состоянию природы, т.е.

математическое ожидание события.

Дерево решений

Иногда проблема требует принятия некоторых последовательных

решений до тех пор пока одно из них не станет очевидным или не появится

новая информация – цель. Тогда необходимо провести корректировку с

учетом прошлых ошибок или открывшимися новыми возможностями в связи

с появлением новой информации. Например, организовывать ли выпуск

новой продукции к имеющейся. Если она будет реализовываться → надо

решить как увеличить ее производство; если нет → стоит ли отказываться от

ее изготовления. Принятие последовательных решений и есть – дерево

решений.

Здесь используются следующие переменные;

1. Наглядное представление вариантов решений, состояний природы и

исходов каждого действия т.е. дерева решений.

2. Вероятностная оценка каждого возникшего исхода.

3. Прибыль (потери) соответствующие каждому возникшему исходу.

4. Математическое ожидание, рассчитанное на основе вероятностей и

условных платежей по каждой ветви решений.

Дерево решений состоит из ряда узловых точек. Точка, в которой

принимаются стратегические решения, является развилкой решений,

состоящих из альтернатив, имеющихся в распоряжении. За ней следует

точка, в которой следует присоединять одну из ветвей дальнейшего

движения – это точка развилки возможностей, определяющая состояние

среды окружения (природы). Контроль которого и влияние на него -- не

возможно. За этой точкой уже ведут ветви, движение по которым возможно

только после оценки – каким окажется состояние среды, после принятого

ранее решения (предыдущего).

Иллюстрацию дерева решений проведем на примере оценки риска и

неопределенности при принятии решения о контролируемом лесном пожаре

в лесном хозяйстве (Из книги: Ричард Л. Дафт. Менеджмент. С.- Петербург:

ПИТЕР, 2001 г.).

Это контролируемый пожар с целью уменьшения опасности

естественных пожаров и расширения зоны обитания дикой живой природы.

Решение следующее:

1. О направлении людей и техники на место выжигания.

2. Когда следует выжигать.

Оба решения необходимо принять еще до того, когда поведение огня и

условия природы могут быть установлены с полной определенностью.

Руководители в точке 1 решают направить средства и ресурсы на

выжигание или отложить. Здесь две неопределенности:

1. Состояние погодных условий в день выжигания. Вероятность

неблагоприятных равна 50% - отменить. Точка А

2. Будут ли достигнуты цели, или успех будет малозначительным.

Точка В. В ней специалисты оценивают вероятность успеха в 60%

незначительный результат в 40%.

В этой неопределенности следует решить что делать?

Специалисты (эксперты) считают:

 Если успешно доход составит $ 2800.

 Если незначительный – потери составят $ 200.

 Если выжигание отменить после направления ресурсов – потери

составят $ 1200.

 Если отложить на неопределенный срок – потери, связанные с

затратами на оплату руководство операцией (менеджмент, З./П. и

прочее) составляет $ 300.

Выбор наилучшего решения осуществляются с помощью процедуры

понижения, т.к. начинается с концов ветвей в обратном порядке путем

назначения цены каждой развилке решений и возможностей.

Цена развилки – ожидаемый доход от ветви берущей начало в этой

развилке (МО).

успешно

мало успешное

0,4

благоприятно когда - выжигать

0,5

направить

ресурсы

мат. ожид. ($200)

0,6

мат. ожид. ($1600)

неблагоприятна когда – отменить

0,5

отложить выжигание

2800

-200

-1200

-300

В нашем примере МО в т. В составляет:

0,6 * 2800 + 0,4 * (-200) = $1600

МО в т. А составляет:

0.5 * 1600 + 0.5 * (-1200) = $200

Какое будет решение?:

Если направить ресурсы, то положительное МО составит $ 200.

Если отложить на неопределенный срок теряются $ 300.

Не медлить – выжигать!

6. Информационные системы

автоматизированного управления

Основные тенденции автоматизации управления связанные рядом

общих идей, обусловленных желанием сформировать своеобразную

электронную нервную систему организации. Бил Гейтс, основатель Microsoft,

определяет электронную «нервную систему» любой организации как среду,

автоматизирующую исполнение заранее намеченных действий и событий,

планирование и учет, позволяющую своевременно реагировать на

незапланированные события и изменения ситуации и дающую огромные

преимущества в конкуренции и возможность эффективно управлять.

Помимо уже рассмотренных ранее принципов необходимо отметить

еще один весьма важный в современном мире экономики – создание

всепроникающей коммуникационной инфраструктуры на основе построения

и использования сетей, объединяющих отдельные части вычислительных

систем и обеспечивающих неограниченную многостороннюю связь.

В автоматизированной информационной системе имеется возможность

отображения всех экономических, финансовых факторов и ресурсов в единой

информационной форме в виде данных. Это позволяет рассматривать

процесс принятия управленческих решений как информационную

технологию.

В АСУ информационная система играет основную роль, поскольку она

на этапе функционирования АСУ определяет статус и компетенции

информационной технологии в конкретных органах управления, права и

обязанности персонала, процедуры, порядок сбора и обработки информации.

Функциональная часть информационной системы обеспечивает

выполнение задач в соответствии с назначением. Фактически здесь

содержится модель системного управления организацией. В рамках ее

происходит трансформация целей управления в функции, функций – в

подсистемы информационной системы. Функциональная часть по

функциональному признаку подразделяется по:

уровням управления (высший, средний, низший);

видам управляемого ресурса (материальный, трудовой, финансовый и

т.д.);

сфере применения (банковская, производственная, рынкам фондовому

и др., и т.д.);

функциям управления и периодам управления.

Планирование применения, создания и эксплуатации информационной

системы (ИС) осуществляется в соответствии с ее назначением. На этой

стадии осуществляется подробное описание целей и задач проекта,

ожидаемой прибыли, временных ресурсов и т.д.

Назначается менеджер проекта.

6.1. Выбор ИС.

Управление ИС в рамках ее жизненного цикла (ЖЦ) основывается на

ряде действий: формулирование целей и бизнес-стратегии, анализ сред

(внешней, внутренней и среды задач), определение критических факторов

успеха и информационных потребителей, потребности в информационных

технологиях и т.д. [подробно см. Годин В.В., Корнев И.К. Управление

информационными ресурсами: 17-ти модульная программа для менеджеров

«Управление развитием организации – М.: Инфра – М, 2000, 352с]. Главное в

стратегии управления ИС – осознание потребности в информации, что и

определяет структуру и способ управления ИС. Выделяют (Годин В.В.) 4-ре

класса подсистем ИС:

ключевые (важные для преуспевания – складские, производственные и

др.);

вспомогательные (бухгалтерия, управление персоналом, редакторы,

электронная почта и т.п.);

стратегические (критические для стратегии – электронный обмен

данными, анализ, прогнозирование и др.);

потенциальные (для успеха в будущем – экспертные системы и т.п.).

Для каждого класса существует своя стратегия управления:

ключевая подсистема: «централизованное планирование» -

распространение использования ИС в ключевых областях;

вспомогательная: «ограниченные ресурсы», «свободные рынки» -

использование стандартных приложений и решений;

потенциальные: «лидирование», «свой рынок» - применением

соответствующих для исследований и разработок, использование результатов

и разработок.

В реальности существует множество комбинаций стратегий и

различных подсистем, но каждая из них соответствует какой-либо реальной

ситуации или потребности организации.

В любой организации, занятой производством чего-либо, выполняются

процедуры управления, связанные с производством, приобретением,

обработкой, хранением материалов, сырья, полуфабрикатов и других

факторов производства, управление производством и качеством продукции и

т.д. Персонал осуществляет планирование деятельности, проектирование,

производственное планирование и контроль и т.д. Все эти функции так или

иначе взаимосвязанные и типичны для многих организаций. Поэтому эти

функции типизируют и формализуют, выработав общий подход к их

реализации и функционированию, т.е. описываются общие правила

планирования, контроля и т.д. Иначе говоря, создаются соответствующие

алгоритмы и программы. Это задачи: потребность в сырье и материалах,

комплектующих, закупки, загрузка мощностей, распределение ресурсов и т.д.

Плановыми подсистемами такого уровня являются:

MRP (Material Requirements Planiring) – планирование материалов для

производства;

– планирование всех производственных ресурсов предприятия (сырья,

материалов, оборудования и т.д.

MRPII (Manufacturing Resource Planiring)

- ERP (Enterpreis Resource Planiring) – объединение всех ресурсов

предприятия;

- CSPR (Customer Synchronized Resource Planiring) – описание полного

цикла от проектирования будущих изделий с учетом требований заказчика до

гарантийного и сервисного послепродажного обслуживания. Эта система

кроме указанного охватывает взаимодействие с клиентами: оформление

наряд-заказов, ТЗ, поддержку заказчика на местах и т.д.

Аналогичные системы существуют и у нас: календарное планирование,

объемно-календарное планирование, загрузка мощностей, учет и

планирование всевозможных запасов, производственных и

межоперационных заделов и т.п.

Наличие таких подсистем повышает эффективность производства,

делает деятельность организации предсказуемой, позволяет оптимизировать

многие процессы их деятельности.

Наличие таких стандартных подсистем при планировании ИС должны

учитываться и включаться в состав АСУ.

(К некоторым из подсистем (MRP; MRPII) мы вернемся в дисциплине

«Практическая логистика»).

Кроме приведенных в состав прикладного ПО включается целая группа

технологических программ, предназначенных для подготовки

управленческой и проектной документации:

- подготовка текстовых документов (редакторы, текстовые процессоры,

издательские системы и др.);

- подготовка табличных документов (финансы, экономика, бухгалтерия

и др.);

- СУБД

- личные архивы и программы (секретарь, планировщик личного

времени и др.)

[однопользовательские ОС – MS-DOS, DR-DOS;

многопользовательские, многозадачные – OS/2, Widows 95/98, Unix, сетевые]

- подготовка графических материалов;

- системы управления проектами (технические, финансовые, кадры и

др.);

- экспертные системы и системы поддержки принятия решений на

основе эк-математического моделирования и принципов искусственного

интеллекта;

- системы интеллектуального проектирования и совершенствования

управления (CASE – технологии – автоматизированная подготовка

проектных решений по созданию и совершенствованию системного

организационного управления). CALS – технологии.