Моделирование при разработке управленческого решения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ  ОБРАЗОВАНИЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЧЕЛЯБИНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФГБО УВПО ЧГПУ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Моделирование при разработке управленческого  решения.

                                                                         Выполнил студент:

                                                                         Группы № ЗФ-222-4

                                                                         Бутрина Г.В.

                                                                         Проверил:

                                                                         Рогожин В.М.

Челябинск 

2013

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                              3 

 
 
1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ РЕШЕНИЯ                     4

 
 
2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ                                                     7

3. ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ                                  11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ                                             16

ВВЕДЕНИЕ

Среди множества  проблем современного менеджмента  важнейшими являются разработка, принятие и осуществление управленческого  решения, представляющего собой  основной инструмент управляющего воздействия. Проблема эта имеет весьма серьезное Прикладное значение, которое неизбежно возрастает по мере усложнения хозяйственных ситуаций и управленческих задач, требующих решения. Об этом свидетельствуют и возрастающие масштабы потерь в результате, даже небольших ошибок, допущенных в решении.

В литературе по менеджменту понятия принятия решений  и управленческой деятельности настолько  тесно переплетены и взаимосвязаны, что часто употребляются как  синонимы. Это не случайно.

Процессы принятия управленческих решений занимают центральное, иерархически главное место в структуре управленческой деятельности, так как именно они в наибольшей мере определяют и содержание этой деятельности, и ее результаты.

В разработке теории принятия решений принимают активное участие математики и философы, психологи и социологи, экономисты· и юристы. Учитывая сложность, комплексность, многоаспектность решаемых проблем, самого решения и его последствий, такое положение нужно признать вполне естественным. Однако вследствие того, что проблема анализируется специалистами различного профиля, вкладывающими в нее разный смысл, область явлений, о которых можно говорить как о принятии управленческих решений, еще не определена достаточно строго, а их трактовка далеко не однозначна.

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ РЕШЕНИЯ

При глубоком изучении крупных проблем, требующих решения, используются научные методы, такие  как системный анализ, исследование операций. Их основу составляет математическое моделирование. Сущность моделирования  состоит в подборе математических схем, адекватно описывающих процессы, происходящие в действительности.

Строгая формализация социально-экономических процессов  функционирования предприятия практически  невозможна. Поэтому сложность составления  математической модели связывается с тем, насколько точно она отражает реальность. А это во многом зависит от исходных данных и интерпретации полученных результатов. Тем не менее, математическое моделирование в социально-экономической области подчас выступает единственной возможностью количественного анализа процессов и явлений, так как натурный эксперимент либо невозможен, либо ограничен.

Положительными  характеристиками моделирования также  являются:

применение  более совершенной технологии расчета  в сравнении с иными методами;

высокая степень обоснованности решений;

сокращение  сроков разработки решений;

возможность выполнения обратной операции.

Ее особенность  состоит в том, что, имея модель и  исходные данные, можно рассчитать результат. Но можно сориентироваться на требуемый результат и определить, какие исходные данные для этого необходимы. В управленческой деятельности эта возможность чрезвычайно важна. Так, например, ориентируясь на получение прибыли в объеме N, можно установить и количественные значения других показателей, прямо и косвенно влияющих на достижение планируемого результата (получение новых знаний о ситуации (объекте), отсутствующих ранее; формулировку, которые невозможно получить при самых содержательных логических рассуждениях).

Для углубления представлений о многообразии подходов к характеристике процесса математического моделирования приведем еще один. В частности, в содержание математического моделирования включаются такие этапы, как постановка задачи, разработка формализованной схемы, формализация задачи в общем виде, численное представление модели.

При постановке задачи выявляются закономерности процесса в теоретическом и практическом планах, его структура, условия и  факторы формирования.

Формализованная схема разрабатывается на основе вышеуказанных данных. Она менее строго, чем· математическая модель, описывает моделируемый процесс (явление). В схеме называются конкретные показатели, относящиеся к характеристике объекта управления. Это могут быть искомые величины, параметры процесса, факторы и условия, которые непременно учитываются при выполнении расчетов. Существующие зависимости между показателями отображаются математическими символами, как функции без указания точной формы связи. Схема может иметь вид 

<S o , Т, R, S, Z, О, А, f, К, Aopt>,

где S о - проблемная ситуация;

T - время для  принятия решения;

R - ресурсы, необходимые  для принятия решения;

S - множество  альтернативных ситуаций, доопределяющих  проблемную ситуацию: S= (S1, S2, Sз ... Sn);

Z - множество  целей, преследуемых при принятии  решений: Z = (Z1,Z2,Z3 ... Zn);

О - множество  ограничений: О= (О1, О2 О3 ... Оп);

f - функция предпочтения  лица, принимающего решения (ЛПР);

А - множество  альтернативных вариантов решений: А = (А1, А2, Аз ... Аn);

К - критерий выбора наилучшего решения;

Aopt - наилучшее  оптимальное решение.

В общем виде задача представляется на основе формализованной  схемы. Однако существующие зависимости  конкретизируются. Далее составляющие модель элементы приобретают количественное выражение, модель проверяется и  в случае необходимости уточняется. На базе использования вычислительной техники просчитывается эффективность имеющихся вариантов по заданному критерию оценки и на этой основе определяется оптимальный вариант решения задачи.

При построении математической модели выполняются  такие виды работ, как: составление перечня всех элементов системы, влияющих на эффективность ее функционирования. Если в качестве меры эффективности принимаются издержки обращения, то составляется весь их перечень по элементам: зарплата основная и дополнительная, транспортные расходы, про центы за кредит, расходы по рекламе и т.д.;

рассмотрение  степени влияния каждого из элементов  перечня на функционирование организации  при различных вариантах решений;

элементы, не влияющие на выбор вариантов решений или  влияющие незначительной исключаются из перечня и не учитываются при построении модели;

чтобы упростить  модель, следует предварительно, по возможности, сгруппировать некоторые  взаимосвязанные элементы (например, расходы по аренде, содержанию помещений  и др. объединить в условно-постоянные расходы);

после уточнения  перечня элементов определяется их постоянный или переменный характер влияния на систему. В составе  переменных элементов устанавливаются, в свою очередь, под элементы системы, влияющие на их величину. Например, транспортные расходы зависят от объема перемещенных товаров, расстояния, стоимости горючего и др.;

за каждым подэлементом закрепляется определенный символ и  далее составляется уравнение или  система уравнений.

Операционные  модели решений имеют вид уравнения или системы уравнений. Они могут быть сложными с математической точки зрения, но структура их достаточно проста. Например, часто используемые операционные модели имеют вид:

Е == f (xi, Yi)' 

где Е - мера общей  эффективности;

f - функция, задающая соотношение между Е, xi' Yi;

xi - управляемые переменные, определяющие поведение системы;

Yi - неуправляемые переменные, определяющие поведение системы.

Управляемыми  переменными (xi), как уже отмечалось, являются факторы, на которые может оказывать влияние руководитель предприятия. К ним относятся численность работников, количество оборудования, используемые технологии производства продукции и др. Некоторые управляемые переменные могут иметь ограничения, и это следует учитывать в ходе построения модели. После установления перечня переменных факторов определяется значимость каждого из них.

Неуправляемыми  переменными (Yi) считаются факторы, на влияние которых руководитель не может воздействовать. Это действия потребителей, поставщиков, установки государственных органов и др.

Оптимальное решение  по данной модели определяется путем  поиска значений управляемых факторов (Хi), при которых мера общей эффективности (Е) будет максимальной (либо минимальной, если в качестве меры эффективности  принят показатель затрат на производство, потери).

2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.

Особенности в  организации разработки решений  появляются, в зависимости от ряда факторов: иерархического уровня в  системе управления предприятия (участок, бригада, цех, предприятие, объединение, министерство); типа решаемых задач (новаторские, рутинные, оперативные, перспективные, определенные, рискованные и т.д.); применяемых методов разработки решения; степени использования технических средств, математического аппарата и др.

Теория принятия решений ориентируется на разработку и поиск оптимальных результатов по достаточно сложным проблемам, со значительным количеством связей и зависимостей, ограничений и вариантов решений. Методологической базой разрешения подобных проблем выступает системный подход, предполагающий определенную логику действий. По существу он представляет собой основу изучения и упорядочения рассматриваемой проблемы для последующего решения как с применением экономико-математических методов и вычислительной техники, так и в ручном режиме работы. Остановимся на некоторых характеристиках системного подхода (анализа) более подробно.]

Принципиальная особенность  системного подхода состоит в  рассмотрении объекта управления как  сложной системы с многообразными внутрисистемными связями между ее отдельными элементами и внешними связями с другими системами. Достоинством системного подхода является возможность учета неопределенности поведения элементов и системы в целом, а также обеспечение согласованности множества целей при принятии решения, в частности целей элементов подсистем с общими целями (например, целей завода и цехов, участков),

В рамках системного подхода  появились понятия "большая" или "сверхбольшая" система, подчеркивающие многообразие влияющих факторов и сами масштабы решаемых задач. Так, в строительстве крупного завода задействованы десятки предприятий-смежников, выполняются сотни и тысячи отдельных работ-операций, связанных между собой технологией, ресурсами, природными условиями, финансовыми, законодательными положениями. При осуществлении подобных проектов традиционные методы планирования и управления неэффективны.

Цель системного анализа  заключается в выяснении реальных целей принимаемого решения, возможных  вариантов достижения этих целей, установлении условий появления проблемы, ограничений и последствий решения. Логический системный анализ дополняется математическим анализом системы.

Характерными признаками системного анализа являются следующие:

решения принимаются, как  правило, относительно отдельных элементов  системы, поэтому необходимо учитывать взаимосвязь элемента с другими и общую цель системы (т. е. реализовывать системный подход);

анализ осуществляется по принципу "от общего к частному", сначала для всего комплекса  проблем, а далее для отдельных  составляющих;

первостепенное значение имеют такие факторы, как время, стоимость, качество работы;

нередко данные анализа ориентируют  на выбор соответствующего решения;

по отношению к логическим суждениям системный aнaлиз является вспомогательным элементом;

системный анализ позволяет выделить области; где принимаются логические суждения; и определить значение каждого из возможных вариантов решения;

использование ЭВМ необязательно, они применяются в отдельных  случаях как технические средства.

Среди специалистов отношение  к системному анализу двоякое: имеются сторонники математики системного анализа (т. е. описания системы с помощью формальных средств) и сторонники логики системного анализа.

Очевидно, истина, как всегда находится посредине.

Как метод принятия решений  системный анализ имеет и недостатки. В частности возможности его ограничены, так как всегда есть вероятность неполноты анализа из-за невозможности учесть все стороны проблемы; пока не существует методов измерения влияния социально-политических и моральных факторов, хотя они учитываются; определение эффективности решений носит в значительной мере ориентирующий характер (указывая на правильное направление действий); невозможно предложить точный прогноз развития событий, что сопряжено c необходимостью расчета нескольких вариантов с определением комплекса действий по каждому, из них. Однако бесспорные преимущества данного подхода сделали его широко распространенным.

Чтобы использовать методологию  системного анализа при разработке решения, необходимо предварительно получить четкое представление о предприятии: структурное построение предприятия и система связей между подразделениями; ресурсное обеспечение предприятия; характер внешней среды и ее взаимодействие с предприятием; источник саморазвития, самоорганизации предприятия (аппарата управления).

Достижение поставленной цели почти всегда можно обеспечить, используя ресурсы различными способами. Весьма полезно в этом плане и  овладение методами исследования операций.

Исследование операции (ИО) отдельные авторы рассматривают  как приложение временной науки к решению сложных задач, возникающих при управлении крупными объектами (системами людей машин, материалов, денежных средств в сфере производства, коммерции, государственного управления, обороны).

Специфика данной группы методов состоит в том, что в разработку научно обоснованной модели системы включают оценку таких факторов, как выбор и риск. Это дает возможность определять и сравнивать последствия различных решений, стратегий и способов регулирования.

Применение  математических методов позволяет осуществлять глубокий количественный анализ явлений и процессов, который невозможно провести без вычислительной техники. ЭММ и ЭВМ - необходимые атрибуты исследования операций, что и отличает данную группу от системного анализа. Последний выступает в качестве методологии уяснения и упорядочения проблем, безотносительно применения математики и ЭВМ, в значительной мере учитывающих влияние качественных факторов и интуитивный подход в разработке решений. Однако при разработке решений количественные методы не могут быть исчерпывающими, в частности, для стратегических решений. Реальные системы включают основополагающий компонент - людей, поэтому количественный анализ всегда, должен выполняться учетом влияния социально-психологических факторов (морали, традиций, привычки).

При использовании  методов исследования операций необходимо учитывать следующее:

1. Любое решение  оценивается с позиции системного  подхода, т.е. предварительного  выявления всех существенных взаимосвязей. Определения их влияния на поведение организации как единого целого. Такой подход расширяет и дополняет представление о проблеме, ее пер во начальном формулировании.

2. Исследование  должно проводиться группой специалистов  из разных областей (математиков, экономистов, социологов, юристов и др.), что позволяет рассмотреть проблему с разных точек зрения и выявить наилучшую комбинацию подходов для решения задачи. При этом рекомендуется проводить предварительную экспериментальную проверку отдельных подходов в разных направлениях (технологическую, экономическую, социальную и др.). Например, проблему повышения производительности труда могут рассматривать с разных точек зрения: инженер-технолог - как совершенствование технологии; инженер-организатор - как улучшение организации труда; экономист - как создание лучшей системы материальной заинтересованности; социолог и психолог - как необходимость улучшения социально-психологического климата в коллективе и т. д. В этих условиях наилучшим будет комплексный подход, и это должно быть учтено при разработке решения.

3. Использовать  исследование операций (в частности,  один из ее методов - имитационное  моделирование) целесообразно при  невозможности проведения экспериментальных  работ, большой их дороговизны,  и значительных временных затpaтах. В этих случаях для изучения человеко-машинных систем и проведения символических экспериментов строится математическая модель из определенных компонентов. (Используются статистические данные, отражающие возможно большее количество случаев; осуществляющиеся анализ этих данных для установления функциональных соотношений между множеством переменных, влияющих на поведение системы).

Определение теории исследования операций как науки  в большей мере относится к  будущему. В современных условиях, учитывая возможности прикладной математики, эта наука скорее о количественном обосновании путей и способов рационального построения и осуществления той или иной операции, а не об их окончательном выборе. Выбор же - это уже решение, под которым понимается выбор способа действий, гарантирующего положительный (в заданном смысле) исход операции. Приведем некоторые основные понятия в общей теории исследования операций.

Операция - это  совокупность закономерно обусловленных  действий, осуществляемых коллективом исполнителей (или исполнителем) по заранее намеченному плану под чьим-либо руководством и направленным на достижение определенной цели. От поставленной цели зависит выбор требуемого способа действий.

Под целью операции понимается, заранее запланированный результат, который может быть достигнут с помощью разнообразных действий и средств.

Управление  операцией - с точки зрения кибернетики  это процесс повышения степени  ее организованности (упорядоченности) для достижения намеченной цели эффективным  путем.

Математическая  модель задачи - это специальная  логическая конструкция, целенаправленно  описывающая в терминах математической теории объективный процесс или  явление, лежащие в основе конкретной задачи. Процесс решения такой  модели является своеобразным аналогом мыслительного процесса специалиста, принимающего решение

Процедура моделирования  предлагает строгие логические правила  осуществления моделирования применительно  к любым ситуациям и любым  и математическими средствами.

Процесс моделирования  отличает определение одного варианта решения.

3. ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.

Оптимизация –  это выбор лучшего варианта решения. При оптимизации даже несложных  задач требуется перебрать многие тысячи или миллионы вариантов решений  в приемлемое время. Особенно важна при этом разработка критериев эффективного поиска оптимума, сужающих область поиска до минимального набора вариантов решений, близких к оптимальному. Оптимальное - не значит правильное решение. К достижению цели, как отмечалось, можно прийти разными способами-решениями. Правильных решений для конкретной ситуации может быть несколько, а оптимальнoe - одно. Причем оно носит расчетный характер и имеет количественное выражение. Чтобы принять оптимальное решение; необходимо из совокупности показателей, характеризующих ситуацию выбрать самый важный показатель. Затем принять такой вариант решения, при котором данный показатель получает наилучшее количественное выражение (например, максимум прибыли и минимум затрат, времени - в зависимости от поставленной задачи). 3адачи по поиску оптимальных решений, как правило, весьма трудоемкий требуют использования экономико-математических методов и ЭВМ. Оптимальные решения позволяют достигать цели при минимальных затратах трудовых материальных и финансовых ресурсов.

Методы поиска оптимальных решений рассматриваются  в разделах классическойматематики. До применения ЭВМ практическое использование  математических методов при поиске оптимальных решений было ограничено. А без них и моделирование, и нахождение реальных оптимальных решений практически, невозможны.

При поиске оптимальных  решений необходимо определить критерии оптимальности. Ими могут быть: себестоимость  продукции, производительность труда, расходы сырья, темпы роста производства, обеспеченность ресурсами издержки производства и др.; Эффективное управление обеспечивает максимальное или минимальное (или близкое к ним), значение критерия эффективности. Величина критерия зависит от ряда параметров. В процессе управления параметры изменяются учитываются имеющиеся ограничения и обеспечивается требуемое значение критерия эффективности. Математические модели объектов или процессов управления это уравнения, связывающие критерий эффективности с управляемыми параметрами с учетом ограничений. На практике иногда оценка решения производится с разных точек зрения, учитывая многие факторы. В таких ситуациях модели оптимизации решений строятся одновременно по нескольким критериям. В подобных случаях вводится принцип оптимальности решения. Заранее принцип оптимальности в моделях принятия решений жестко не фиксируется (поскольку даже в одной ситуации оптимальность может пониматься по-разному).

Для решения  любой задачи управления в общем  случае требуется два взаимосвязанных  алгоритма:

1) алгоритм приема  и обработки информации, необходимой для решения задачи;

2) алгоритм принятия  решения, получаемый из модели  задачи.

Выбор алгоритма  принятия решения - это составление  математической модели. При этом учитывается  возможность обеспечения его  соответствующей информацией. Конкретное содержание информационных массивов, формы и способы их хранения, обновления во многом зависят от вида алгоритма. На это обращается внимание при автоматизации управления.

Модель, предварительно запрограммированная на основе решения, записывается в память ЭВМ. Чтобы лица, принимающие решения, могли обращаться к ним (моделям), в машину вводится информация об объекте управления. Таким образом, средствами принятия решения служат математическая модель, алгоритм (метод решения) и соответствующие программы.

Наука и практика предлагает широкий спектр методов разработки управленческих решений, в том числе методы инверсии, аналогии, фантазии, "мозговой атаки", морфологический анализ и др.

Метод инверсии предполагает отказ от традиционного взгляда на проблему путем преодоления существующего стереотипа.

Метод аналогии характеризуется использованием имеющегося опыта решения подобных ситуаций на данном предприятии, либо родственных.

Метод фантазии заключается в надежде на случайное нахождение решения задачи при попытках поиска самых невероятных способов ее разрешения. Данный метод основывается на широком обмене информацией, идеями, знаниями между работниками управленческого аппарата.

Метод "мозговой атаки" (штурма) используется для поиска решений новых, глобальных задач.

Метод морфологического анализа заключается в разделении задачи на составляющие, в рамках которых осуществляется поиск наиболее рациональных идей и способов их осуществления. Далее создается многомерная таблица, позволяющая оценить целесообразность возможных комбинаций решения задачи.

В отечественной  литературе приводится ряд классификаций  методов, используемых при разработке решений. В соответствии с одной  из них вся совокупность методов  подразделяется на три группы:

1. Методы, основанные  на интуиции руководителей, что становится возможным благодарянакопленному опыту и знаниям в конкретной области деятельности. Это позволяет принимать решения без аргументированных доказательств, на основе "внутреннего чутья".

2. Методы, основанные  на "здравом смысле", т.е. на логических суждениях, последов, а тельных доказательствах, опирающихся на практический опыт.

3. Методы, основанные  на научно-практическом подходе,  предполагающие выбор оптимальных  решений из числа вариантов,  рассчитанных путем использования  значительных информационных массивов. Это неизбежно связано с применением современных электронно-вычислительных средств.

Большинство хозяйственных  операций можно рассматривать как  действия, совершаемые в условиях противодействия. К противодействиям следует относить такие, например, факторы; как авария, пожар, кража, забастовка, нарушение договорных обязательств и т .п. Однако наиболее массовым случаем противодействия является конкуренция. Поэтому одним из важнейших условий, от которого зависит успех организации, является конкурентоспособность. Очевидно, что возможность прогнозировать действия конкурентов является существенным преимуществом для любой коммерческой организации. Принимая решение, следует выбирать альтернативу, позволяющую уменьшить степень противодействия, что в свою очередь снизит степень риска. Такую возможность предоставляет менеджеру теория игр, математические модели которой побуждают анализировать возможные· альтернативы своих действий с учетом возможных ответных действий конкурентов. Первоначально разработанные для военно-стратегических целей, модели теории игр применяются и в бизнесе для прогнозирования реакции конкурентов на;) принимаемые решения, например, на изменение цен, выпуск новых товаров· и услуг, выход на новые сегменты, рынка и т.п.

Так, принимая решение об изменении уровня цен нa свои товары, руководство фирмы должно прогнозировать реакцию и возможные ответные действия основных конкурентов. И, если с помощью модели теории игр будет установлено, что, например, при повышении цены конкуренты не сделают того же, организация, чтобы не попасть в невыгодное положение, должна отказаться от этой альтернативы и поискать другое решение проблемы.