автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Многоэтапные конкурсы в задачах распределения заказов

кандидата технических наук
Баскаков, Андрей Семенович
город
Воронеж
год
2005
специальность ВАК РФ
05.13.10
цена
450 рублей
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Многоэтапные конкурсы в задачах распределения заказов»

Автореферат диссертации по теме "Многоэтапные конкурсы в задачах распределения заказов"

На правах рукописи

Баскаков Андрей Семенович

Многоэтапные конкурсы в задачах распределения заказов

Специальность 05.13.10 - управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2005

Работа выполнена в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете

Научные руководители:

кандидат технических наук, доцент Котенко Алексей Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Рижских Виктор Иванович

кандидат технических наук Буркова Ирина Владимировна

Ведущая организация -

Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет)

Защита состоится 1 февраля 2006 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного Совета К 212.033.01 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, а. 3220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 30 декабря 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Чертов В.А.

2.0 о£ а

Л\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В управлении организационными системами задача распределения ресурса является одной из самых важных. Ресурс в данном случае может представлять собой как сырье, финансы, энергию, так и любой другой вид продукции необходимой для работы производственных активных элементов, между которыми он распределяется. Как правило, объем распределяемого ресурса ограничен, а поэтому совершенно ясно, что его получат не все, а только те, кто обеспечит максимальную эффективность их использования. Одним из условий, позволяющим повысить эффективность всего процесса управления в целом, является разработка механизмов управления, побуждающих исполнителей к максимальному использованию всех резервов, включению в соревнование. Поэтому достаточно широкую распространенность получили так называемые конкурсные механизмы.

Таким образом, задача сводится к выделению подмножества наиболее эффективных претендентов на ресурс. Для решения этой задачи необходимо определить набор критериев, на основании которых будет производиться отбор претендентов. Наиболее распространенными критериями являются объем необходимого ресурса и эффект от его использования. Как удельный показатель может использоваться эффективность того или иного проекта. Как правило, центр не может знать ни одну из этих величин. Следовательно, необходимо, чтобы активные элементы, подающие заявку на распределяемый ресурс, сообщали значения вышеуказанных величин. При этом распределение ресурса будет происходить на основании этих заявок. Совершенно ясно, что в этом случае заявки будут глубоко субъективны, и не будут отражать реальное положение вещей.

С целью наиболее эффективного распределения ресурса необходимо реализовать такой механизм распределения ресурса, который побуждал бы активные элементы к соревнованию за получение ресурса. Существует несколько принципиально отличных друг от друга механизмов распределения ресурса. Одним из наиболее распространенных и часто применяемых на практике является конкурсный механизм распределения ресурса.

Естественно, что в зависимости от внешних и внутренних условий самого конкурса, решение задачи распределения ресурса путем конкурса может значительно меняться, даже при неизменных параметрах финансируемых проектов. Общая идея любого конкурса заключается в следующем: претенденты упорядочиваются на основании имеющейся о них информации (как объективной, так и сообщаемой самими претендентами), затем победителем (или победителями) объявляется претендент, занявший первое место (или, соответственно, несколько первых мест - в зависимости от условий конкурса). Возникающая при этом проблема заключается в том, что учасге на-

тельно искажать сообщаемую информацию, то есть манипулировать ею с целью войти в число победителей.

Следовательно, актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью разработки конкурсных механизмов исключающих сознательное манипулирование информацией, подаваемой участниками конкурса.

Основные исследования, получившие отражение в диссертации, выполнялись по планам научно-исследовательских работ:

МНТП «Архитектура и строительство» 2001-2002 г.г,- №5.15;

федеральная комплексная программа «Исследование и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения»;

грант РФФИ «Гуманитарные науки» «Разработка оптимизационных моделей управления распределением инвестиций на предприятии по видам деятельности» № Г00-3.3-306.

Цель и постановка задач исследования. Целью диссертации является разработка многоэтапных конкурсных механизмов в задачах распределения заказов.

Достижение цели работы потребовало решения следующих основных задач:

Проанализировать существующие конкурсные механизмы.

Установить возможные пути повышения эффективности конкурсных механизмов.

Разработать механизм двухэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп равных двум.

Доказать, что для предлагаемого двухэтапного конкурса будет существовать точка равновесия по Нэшу.

Определить условия, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого.

Разработать модель многоэтапного конкурсного механизма с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух.

Разработать механизм двухуровневого конкурса, позволяющего использовать многоэтапный конкурсный механизм для случая, когда проекты имеют различные эффективности.

Методы исследования. В работы использованы методы моделирования организационных систем управления, системного анализа, математического программирования, теории игр.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

Разработан двухэтапный конкурсный механизм, отличающийся тем, что проекты, претендующие на распределяемый ресурс разбиваются на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности

при числе групп равных двум, позволяющий повысить эффективность конкурсного распределения ресурсов.

Доказано, что для предлагаемого двухэтапного конкурса будет существовать точка равновесия по Нэшу, соответствующая стратегии участников распределения исключающей сознательное манипулирование информацией, что позволяет отнести предлагаемый механизм к классу неманипулируемых.

Определены условия, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого, что позволяет определить возможность использования предлагаемого механизма.

Разработан механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух, что позволяет применять предложенный механизм для любого количества групп различной эффективности.

Предложен механизм двухуровневого конкурса, позволяющий использовать многоэтапный конкурсный механизм для случая, когда проекты имеют различные эффективности.

Достоверность научных результатов. Научные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, включенные в диссертацию, обоснованы математическими доказательствами. Они подтверждены расчетами на примерах, производственными экспериментами и многократной проверкой при внедрении в практику управления.

Практическая значимость и результаты внедрения. На основании выполненных автором исследований разработаны многоэтапные и многоуровневые конкурсные механизмы, позволяющие исключить сознательное манипулирование информацией со стороны участников распределения заказов.

Использование разработанных в диссертации механизмов позволяет многократно применять разработки, тиражировать их и осуществлять их массовое внедрение с существенным сокращением продолжительности трудозатрат и средств.

Разработанные модели используются в практике реализации процедуры распределения финансовых средств на реализацию программ развития в ГУ «Управление автомагистрали «Москва - Минск» и дорожно-строительном объединении ЗАО «ИЛАН-Л» (г. Москва).

Модели и алгоритмы, разработанные в диссертационной работе, включены в состав учебных курсов и дисциплин: «Управление проектами» и «Организационно-технологическое проектирование», читаемых в Воронежском государственном архитектурно - строительном университете.

На защиту выносятся:

Двухэтапный конкурсный механизм, отличающийся тем, что проекты, претендующие на распределяемый ресурс разбиваются на группы, в каждую из

которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп равных двум.

Доказательство существования точки равновесия по Нэшу для предлагаемого двухэтапного конкурса.

Условия, определяющие, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого.

Механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух.

Механизм двухуровневого конкурса, при котором на первом уровне происходит разбиение проектов на несколько групп с близкими эффективностями, а на втором - проводится многоэтапный конкурс.

Апробация работы.

Материалы диссертации, ее основные положения и результаты доложены и обсуждены на международных и республиканских конференциях, симпозиумах и научных совещаниях в 2003-2005 гг, в том числе - Международная научно-техническая конференция «Современные сложные системы управления» (Воронеж, 2005 г.; Тверь, 2004 г.); 3-й Всероссийская научно-техническая конференция «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2004г.); Международная научно-практическая конференция «Теория активных систем» (Москва, 2005г.); Международная научная конференция «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» (Воронеж 2005г.); 57 и 58 научно-технические конференции по проблемам архитектуры и строительных наук (Воронеж, ВГАСУ, 2003-2004гг).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит в следующем:

В работах [1], [10] автору принадлежит двухэтапный конкурсный механизм. В работах [2] автору принадлежит доказательство существования точки равновесия по Нэшу для предлагаемого двухэтапного конкурса. В работах [9] автору принадлежит вывод условий, определяющих, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого. В работах [4], [7], [8] автору принадлежит механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух. В работах [3], [5], [6] автору принадлежит механизм двухуровневого конкурса, при котором на первом уровне происходит разбиение проектов на несколько групп с близкими эффективностями, а на втором -проводится многоэтапный конкурс.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Она содержит 111 страниц основного текста, 22 рисунка, 15 таблиц и приложения. Библиография включает 151 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, описывается цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе дается описание общей формулировки задачи управления некоторой (пассивной или активной) системой. Пусть состояние системы описывается переменной у е А, принадлежащей допустимому множеству /(. Состояние системы в рассматриваемый момент времени зависит от управляющих воздействий 77 е U: у - G(tj). Предположим, что на множестве U х А задан функционал Ф{т], у), определяющий эффективность функционирования системы (с точки зрения управляющего органа). Величина K(tj) = Ф(г/,С(^)) называется эффективностью управления tj е U. Задача управляющего органа заключается в выборе такого допустимого управления, которое максимизировало бы значение его эффективности при условии, что известна реакция G{rj) системы на управляющие воздействия:

К{г)) -> шах.

tjcU

Рассмотрим различия в управлении пассивными и активными системами. Для пассивной (например, технической) системы зависимость^ = G(r/) является, фактически, моделью системы - управляемого объекта, отражающей законы ее функционирования. Например, для динамической системы эта зависимость может являться решением системы дифференциальных уравнений, для некоторого черного ящика - быть результатом экспериментов и т.д. Общим для всех пассивных систем является их "детерминизм" с точки зрения управления в смысле отсутствия у управляемого объекта свободы выбора своего состояния, собственных целей, средств их достижения и возможности прогнозировать поведение управляющего органа.

Иначе обстоит дело в активных системах (АС), то есть системах, в которых управляемые субъекты (точнее говоря, хотя бы один субъект) обладают свойством активности, в том числе - свободой выбора своего состояния. Помимо возможности выбора состояния, элементы АС обладают собственными интересами и предпочтениями, то есть осуществляют выбор состояния целенаправленно (в противном случае их поведение можно было бы рассматривать как пассивное). Соответственно конкретизируется и модель системы G(), которая должна учитывать проявления активности управляемых субъектов. Проявления эти описываются следующим образом - считается, что управляемые субъекты стремятся к выбору таких своих состояний (стратегий), которые являются наилучшими с точки зрения их предпочтений при заданных или прогнозируемых значениях управляющих воздействиях, а управляющие воздействия, в свою очередь, зависят от состояний управляемых субъектов. Если управляющий орган имеет модель реальной активной системы, которая адекватно опи-

сывает ее поведение, то задача управления сводится к сформулированной выше - выбрать оптимальное управление п'=;цу)еи, п л-*и, то есть допустимое управление, максимизирующее эффективность. Другими словами, необходимо найти

ц е А^тахК(г]) = {г} е С/1 Уу е и К(т]) 2: К(у)}

Таким образом, будем рассматривать современное предприятие как активную систему, состоящей из центра и п активных элементов, функционирующих в условиях полной информированности о всех существенных внешних и внутренних по отношению к системе параметрах (детерминированная активная система).

Для описания поведения активных элементов, входящих в некоторую многоэлементную активную систему, необходимо определить их предпочтения, которые, как правило, задаются в виде целевой функции активного элемента и описать модель поведения нескольких активных элементов системы в предположении их взаимодействия, так как необходимо учитывать их взаимное влияние, которое выражается в том, что значение целевой функции каждого активного элемента зависит, как от его собственного действия (стратегии), так и от действий других активных элементов, входящих в рассматриваемую активную систему. В силу гипотезы рационального поведения каждый из активных элементов стремится выбором стратегии максимизировать свою целевую функцию. Понятно, что в случае нескольких активных элементов индивидуально рациональная стратегия зависит от стратегий других участников активной системы. Поэтому процедура принятия управленческого решения, которое будет выгодно всем участникам активной системы (как активным элементам, так и центру) будет называться механизмов согласованного управления. Рассмотрим основные механизмы управления в экономических системах

Основная задача механизмов управления согласовать экономические интересы всех участников активной системы (активных элементов) с интересами центра.

Какие же механизмы могут быть использованы в процессе управления активной системой? Для ответа на этот вопрос рассмотрим основные этапы функционирования организационной системы. Таких этапов три - это этап получения данных для принятия решений, этап принятия решений и этап реализации принятых решений.

В процессе сбора исходных данных центр формирует информацию, необходимую для принятия решений. В иерархических организационных системах, как правило, многие данные центр получает непосредственно от предприятий. Основная опасность, которая возникает на этом этапе, это опасность получения недостоверной, сознательно искаженной информации. Завышение оценок требуемых ресурсов как материальных, так и финансовых, завышение сроков вы-

полнения работ и проектов - типичные явления, свидетельствующие о неэффективности используемых в активной системе механизмов управления. Процедура сознательного искажения информации получила название манипулирование информацией.

Таким образом, основным признаком эффективности механизма будет являться представление активным элементом центру на этапе получения данных достоверной информации (конечно, в меру информированности самих активных элементов), или другими словами, отсутствие тенденции к завышению или занижению представляемых данных. Механизмы управления, при которых предприятиям выгодно представлять достоверную информацию (выгодно бьпъ честными) называются механизмами открытого управления или «честной игры».

Вполне понятно, что активные элементы будут представлять достоверную информацию только в том случае, когда представляемая информация не будет использована центром для принятия невыгодных для предприятий решений, а будет использована только для принятия выгодных решений. Очевидный факт, но тем не менее механизмы честной игры до сих пор довольно редкое явление в Российской, да и в мировой экономике. В теории активных систем доказано, что для получения центром от активных элементов системы достоверной информации необходимо и достаточно, чтобы центр применял механизмы честной игры. На этапе принятия решений все определяется способностью центра (директора и его управленческой команды) принимать эффективные решения. Если эффективное решение принято, то крайне важно, чтобы на этапе реализации предприятия были заинтересованы в его реализации. Механизм управления, при котором предприятия заинтересованы в реализации принятых решений, называется согласованным механизмом.

Доказано, при довольно общих предположениях о применяемых системах стимулирование активных элементов за реализацию планов, что эффективный механизм управления должен быть согласованным механизмом, то есть обеспечивающим принятие управленческих решений, выгодных для всех участников. Механизм управления, обладающий обоими свойствами, то есть согласованный механизм честной игры, называется правильным.

Применяемые механизмы управления должны обеспечить кроме эффективного текущего функционирования активной системы, ее развитие, то есть рост эффективности производства, что в первую очередь связано со снижением издержек. Такие механизмы управления получили называние прогрессивных, а если речь идет только о снижении издержек, то противозатратных.

Процесс управления активной системой связан с реализацией таких процедур, которые обеспечивают выполнение активным элементом действий, необходимых в данный момент для центра. Основой реализации политики центра является процедура распределения ресурсов между активными элементами. Ее-

ли активные элементы осознают, что распределение ресурсов проводится с учетом их интересов и любой другой вариант распределения будет для них менее выгоден, чем тот, что предлагает центр, то активные элементы будут предпринимать те действия, которые от них ожидает центр, то есть выполнять плановые задания, установленные центром. Таким образом, процедура распределения ресурсов является одной из ключевых в механизмах управления экономическими системами.

Одним из условий повышения эффективности управления является разработка механизмов управления, побуждающих агентов к максимальному использованию всех ресурсов, включению в соревнование. Поэтому достаточно широкую распространенность получили, так называемые, конкурсные механизмы. Их особенностью является то, что претенденты на ресурсы участвуют в соревновании по получению ресурса.

Общая идея любого конкурса заключается в следующем: претенденты упорядочиваются на основании имеющейся о них информации (как объективной, так и сообщаемой самими претендентами), затем победителем (или победителями) объявляется претендент, занявший первое место (или, соответственно, несколько первых мест - в зависимости от условий конкурса). Возникающая при этом проблема заключается в том, что участники конкурса могут искажать сообщаемую информацию, то есть манипулировать ею с целью войти в число победителей. Наиболее широкое распространение получили простые конкурсы, основная идея которых заключается в том, что ресурс получают самые эффективные проекты. При этом победители конкурса получают заявленное количество ресурса.

Эффективность такого конкурса может быть очень низкой по двум причинам. Во-первых, возникает тенденция занижения победителями своих эффек-тивностей. Во-вторых, возможна ситуация, когда у победителей будет самая высокая эффективность, но они не будут использовать весь ресурс. Это равнозначно тому, что общая эффективность падает. Для дискретного варианта справедливы утверждения, полученные для непрерывного варианта простого конкурса, за исключением утверждения о том, что эффективность механизма в условиях игры на заявках по ресурсу выше, чем в условиях игры на заявках по эффекту. Для дискретного механизма в условиях обоих вариантов игры эффективность механизма может быть очень низкой вследствие своей дискретности. Поэтому все зависит от каждого конкретного случая. В этом случае можно определить условия, при которых игра на заявках по ресурсу будет эффективней игры на заявках по эффекту.

Таким образом, возникает необходимость разработки конкурсных механизмов более высокой эффективностью, по сравнению с имеющимися, и, в тоже время, исключающих сознательное манипулирование информацией, подаваемой участниками конкурса.

Во второй главе отмечается, что эффективность конкурсных механизмов в существенной степени зависит от различий в эффективности отдельных проектов. Чем более близки проекты по эффективности, тем больше и эффективность конкурсного механизма. Возникает идея разбиения всех проектов на группы с близкими эффективностями и организации конкурса в каждой такой группе отдельно, а затем конкурса более высокого уровня между группами.

Пусть существуют две группы проектов, такие, что проекты в каждой группе имеют одинаковые параметры. Обозначим п, - требуемое количество

ресурсов и эффект для проектов первой группы г2,1г- соответственно, для проектов второй группы. Пусть число проектов первой группы равно пь а второй -п2. Проекты первой группы более эффективны, то есть

I I э,=—>—=Э2

Г. Г2

Пусть количество ресурса К удовлетворяет ограничению

ч.г. <К (1)

Поясним условие (1). Так как п,г, <К то фирмы, предложившие проекты первой группы будут завышать оценки требуемого финансирования, сохраняя условие

(2)

гарантирующее им победу в конкурсе. Из условия (2) следует, что

Б,* —

Эг

Если > К, то в равновесии финансируются только проекты первой группы, по которым сообщаются оценки затрат в, = —, где я = > Э2.

Ч к

Следовательно, эффект от конкурса будет равен щ I

п {

Если —то финансирование получают и ряд проектов второй

группы, поскольку остаются средства в размере К —11

Число проектов второй группы, получивших финансирование равно

Гиэ,-м,1

I Э2.г2

где [х] - целая часть числа х.

В этом случае суммарный эффект от конкурса составит п, +е2 • х2 < яэ,

Если отказаться от целочисленности и считать, что проект может выполняться частично, то суммарный эффект будет равен НЭ2.

/

Следует иметь ввиду, что при соотношении оценок в, = —, 82 >г2все

проекты и первой и второй групп будут иметь одну и ту же эффективность Э2. В этом случае проекты первой группы имеют приоритет при распределении ресурсов. Это обеспечивает существование равновесия Нэша в данном случае. Если проекты первой группы не имеют приоритета перед проектами второй группы, то равновесие Нэша не существует и можно говорить только об е -равновесии.

Зависимость суммарного эффекта для простого конкурса от величины ресурса Я приведена на рис. 1 (И, = п,г,,Я2 =п2г2). Пунктиром показан целочисленный случай.

Определим максимальный суммарный эффект. Если то график

суммарного эффекта совпадает с соответствующей частью графика рис.1.

Пусть Я, + Н2 >11> II,.

В этом случае для непрерывного (нецелочисленного) варианта имеем

соответствующая часть графика показана на рис. 1 жирной линией.

Заметим, что минимальная эффективность простого конкурса имеет ме-

-I-

Рис. 1. Эффект для простого конкурса

^„=3,11,+3,(11-11,)

сто при II, + К2 £ К й — • К, и равна К,

Э,н, = Ь,

где

2

пр

э,к)+э2к2 Ь, + Ь2'

Ь, =п^,,Ь2 =п2£2

Рассмотрим теперь двухэтапный конкурс следующего вида.

На первом этапе конкурс проводится только для проектов первой группы при условии, что число победителей не превышает (П1 - 1). Так как Я > Пх Г|, то число победителей будет равно (п, -1).

Утверждение 1. В равновесии Нэша по всем проектам будут сообщаться объективные величины затрат, то есть Б,, = гм л = 1,п,.

Доказательство. Покажем сначала, что в,, = гп,1 = 1,п, являются равновесием Нэша. Очевидно, что любой из па проектов может не получить финансирования, поскольку эффективности всех пролетов одинаковы. Пусть финансирование не получил первый проект. В этом случае при увеличении оценки в,, > г, первый проект по-прежнему не получит финансирования. Что касается остальных проектов, то при увеличении оценок они выбывают из числа победителей (их место занимает первый проект) и проигрывают. Докажем единственность ситуации равновесия. Пусть найдется проект ¡, оценка по которому в,, > ги. Если этот проект финансируется, то при уменьшении оценки по проекту, который не финансируется, он попадает в число победителей. Поэтому для всех финансируемых проектов в равновесии Нэша должно быть в,, = г„. Если же проект 1 не финансируется, то по любому финансируемому проекту можно увеличить оценку и получить больше средств. Утверждение доказано.

В силу утверждения 1 на первом этапе будет израсходовано (п, - 1)г, средств. Остаток Я -(п, -1)г, используется на втором этапе при организации конкурса во второй группе проектов. В непрерывном случае эффект от второго этапа составит Э2[1* - (п, - 1)г,], а суммарный эффект от двухэтапного конкурса равен

(предполагается, что И £ (Я, - г,))

График зависимости суммарного эффекта двухэтапного конкурса о г величины ресурса II приведен на рис. 2.

Э1(К,-г1) + Эг[Я-(Е,-г1)1 = Э2Н + (Э1-Э2)(Н1-г!), (3)

э.я,

я

Рис. 2. Эффект двухэтапного конкурса

На этом же рисунке пунктиром показан график зависимости эффекта от И для простого конкурса. Точка А определяет величину ресурса Кгр при которой эффекты от простого и двухэтапного конкурсов равны. Из уравнения Э,К1-Э1(Я1-г1) + Э11К-(К1-г,)Ь

определяем

Кгр=|5-г1+(^-г,) = К1+г1(|ь-1). (4)

Если К > Игр, то двухэтапный конкурс эффективнее простого. Эффективность двухэтапного конкурса в непрерывном случае можно еще больше повысить, если финансировать все проекты первой группы, причем (пг 1) проектов получают полное финансирование, то есть Г! единиц ресурса, а один проект получает неполное финансирование в размере (1-5)г,, где 0<6<1.

В этом случае, по-прежнему остается справедливым утверждение 1, то есть сообщение достоверных оценок затрат по проектам является единственной ситуацией равновесия в случае Нэша. Эффект от такого конкурса составит

Ь(5) = Э2И + (Э, - Эг КИ, - (1 - 8)г,). и при 6->1 этот эффект стремится к ЬМ1.

Обобщим полученные результаты на случай, когда проекты в группах имеют различные г, и ¿¡, хотя эффективности проектов в группах по-прежнему

одинаковы. Будем обозначать т,р £,}, соответственно затраты и эффект ¡-го проекта в ^ой группе,2 , причем =Э, - г,,, /„ =Э2 -г12.

Ограничение (1) в данном случае принимает вид Л, = ¿ги < 11.

м

По проектам первой группы оценки будут завышаться таким образом,

£

чтобы — = q1 > Э2, что гарантирует победу в конкурсе. §11

Изусловий в,, = ¡ = Гп и 5Х =— =К. 41 ' Ч. 1

определяем

(5)

К I

Если то финансирование получают только проекты первой группы

при сообщении оценок

в, = =—• я.

J

Эффект простого конкурса составит в этом случае

к, =1^=3,11,. (6)

I

Если qь определяемое выражением (5) больше Э2, то финансирование получают все проекты первой группы при сообщении оценок

и часть проектов второй группы, на которые идет остаток средств.

A = R-^ R,. Э2

Поскольку эффективности всех проектов второй группы одинаковы, то единственным равновесием Нэша является сообщение достоверных оценок по всем проектам второй группы. Доказательство этого факта аналогично доказательству утверждения 1. Максимальный эффект от проектов второй группы достигается при финансировании множества проектов Q, позволяющего максимально использовать средства А. Для определения этого множества решается следующая задача о ранце: максимизировать

R(Q) = Zrn (7)

l«Q

при ограничении

Х>„ :£Д. (8)

ICQ

Заметим, что средств А должно быть недостаточно для финансирования всех проектов второй группы (иначе конкурса не получится), то есть

A = R-^ R, <Д2=£г12.

2 1

э

Таким образом R < — • R, + R2.

Для непрерывного простого конкурса суммарный эффект составит

L01> =3,R, +3jA = 3jR. (9)

Перейдем к исследованию двухэтапного конкурса. Сначала конкурс проводится в первой группе, причем число победителей не превышает (п,-1). Максимальный эффект от проектов первой группы составит 3,(R, -а,), где а, -минимальные затраты на проект из первой группы. Остаток средств идет на финансирование проектов второй группы. Этот остаток равен

A = R-R,+a,. (10)

Предполагаем, что Д < R2, иначе конкурса не будет.

Для определения максимального эффекта на втором этапе необходимо решить задачу (7), (8) при А, определяемой (10). Для непрерывного двухэтапно-го конкурса эффект на втором этапе составит

Э2А = 32(R - R, + а,). (11)

а суммарный эффект двух этапов равен

L„=31(R1-a,) + 32(R-R1+a1)=3JR + 01-32)(R,-a1). (12) Получим условие большей эффективности двухэтапного конкурса по сравнению с простым конкурсом для непрерывных конкурсов. Э

Если 1LR,, то из неравенства 32R + (3, -32)(R,-a,)>3, -R,, получаем условие большей эффективности двухэтапного конкурса

32(R —R,)>(3, -Э2)а,. (13)

Если

^ R,<R<|L.R1+R3. (14)

-'i

то из неравенстваЭ^ + (Э, -32)(R,-a,) > Э2 • R, получаем условие большей эффективности двухэтапного конкурса

(3, -32)(R, -а,)>0. (15)

которое выполняется всегда.

Рассмотрим теперь общий случай двухэтапного конкурса, когда каждая группа содержит различные проекты, то есть проекты с разными эффективно-стями внутри группы.

Анализ этого случая можно свести к случаю проектов с одинаковыми эф-фективностями внутри одной группы, если принять 3i равной минимальной эффективности проектов в первой группе, а Эг равной максимальной эффективности проектов второй группы.

Рассмотрим случай, когда число групп с равными эффективностями проектов одной группы равно m > 2. Обозначим п, - число проектов в j - ой группе

гч - объективная величина затрат i - го проекта в j - той группе R, = ¿г , суммарные затраты на все проекты j - той группы 3j - эффективность проектов j -той группы, причем 3, > Э2 >... > Э„

Эффект от проектов j - той группы, очевидно, равен (ц =3j - ru. Примем

I R,<R

j->

Рассмотрим простой конкурс. Из условия равновесия для победителей,

имеющего вид — = q, получаем величину заявок, сообщающую победителя-se

I э

ми простого конкурса в., = —=—г,,, где я>Э; для всех групп вошедших в

Я Я

число победителей. Опишем алгоритм определения этих групп.

1 шаг. Полагаем q = Э2.

Э

Проверяем условие —И, > Н. Если это условие выполняется, то в равновесии

победителями становятся только проекты первой группы, по которым сообща-

Э Э

ются оценки Б,, = —!-г11, где 41 определяется из уравнения —Л, = Л, или

Я, Я,

Ч, = —Я,, Б,, = —И, запишем, что > Э2. Эффект при этом равен Э, • Я). К К,

э э э

Если —• К, < II й —1- • Я, + , то в равновесии Б,, = —г„, 812 = г12.

Э2 э2 э2

Победителями становятся все проекты первой группы и множество (}2

3

проектов второй группы, такое что £г„ < И--и максимально близко к

Э2

Э

К —^-Я,. Пренебрегая целочисленностью можно принять, что

э

Эффект в этом случае равен Э,Я, + Э2(Я--ЬЯ,) = Э2 Я.

Э2

э э э

2 шаг. Если — + Я2 < Я £ — Я, + — Я2, то победителями становятся про-

32 Э3 э3

екты и первой и второй групп. При этом по проектам первой группы сообщаются оценки

8 - э,г„ - а " э,я,+эгя2'

а по проектам второй группы

8 = Э'г»-К

" Э,Я1+Э2Я2' Эффект при этом составит Э,Я, + Э2Я2,

Э 3 э э э

3 шаг. Если —!-Я1 + — Я2 <Я5—!-Я, + —+ — Я3, то победителями ста-

33 э> э4 э4 э4

новятся все проекты первой и второй групп и множество (^з проектов третьей

Если пренебречь целочисленностью, то R(Q3)=R--LR,--LR2>

Э Э

группы, такие что R(Q3)= < R - —LR,---R2 и R(Q3) максимально

l«Q, Э3 33

близко к первой части этого неравенства.

Э Э Э, Э

и эффект составит 3,R, + 32R2 +33R(Q3) = 33 R. к шаг. Продолжая таким образом, определяем группу к, такую что

В этом случае победителями становятся все проекты первых (k-1) ipynn и множество QK проектов к - ой группы, такое что

R(QJ=Srll<RÍ-§3)R1,

l«Q„ J, 1-1

и R(Qk) максимально близко в правой части этого неравенства. Если пренебречь целочисленностью, то

Jk j-i

и эффект составит 3kR.

Рассмотрим многоэтапный конкурс. Обозначим а, =штгц минимальные затраты на проекты из j-ой группы. Пусть р - номер группы, такой, что

g(Rj-aJ)<R^¿(Rj-aJ). j-i )-■

В результате многоэтапного конкурса финансирование получают все проекты первых (р -1) групп и множество Qp проектов р-ой группы, такое что

I6Q, j-1

и R(Qk) максимально близко к правой части неравенства эффективность двухуровневого конкурса равна

j-i

В том случае, когда проекты внутри одной группы имеют разные эффективности, анализ многоэтапного конкурса становится более сложной задачей. Приближенные оценки можно получить, принимая эффективности проектов в одной группе равными минимальной эффективности проектов в этой группе.

Рассмотрим общий случай, когда проекты имеют разные эффективности. В многоэтапных конкурсах проекты уже разбиты на группы и каждый этап связан с проведением конкурса проектов одной группы. Если такого разбиения на группы нет, то для проведения многоэтапного конкурса необходимо предвари-

тельно разбить проекты на группы. Такой конкурс будем называть двухуровневым. Первый уровень связан с разбиением всех проектов на несколько групп, а второй уровень связан с проведением многоэтапного конкурса. Разбиение следует проводить таким образом, чтобы эффективности проектов в одной группе были максимально близкими. В качестве критерия близости примем отношение минимальной эффективности проектов в группе к максимальной. Обоснованием выбора такого критерия служит гарантированная оценка эффективности простого конкурса:

К--1—г, (16)

2-а+-

Р-1

Э

где а = —— (Эи|1 - минимальная, Эв>1 - максимальная эффективность проектов

в группе), Э = — (К - величина ресурса, а г - максимальная величина средств, г

требуемых для реализации одного проекта). Если Р»1, что характерно для большинства конкурсов на инвестиционные проекты, то оценка принимает более простой вид

К»—^—, (17)

2-а

Чем больше а тем больше гарантированная эффективность конкурса в группах, а значит тем больше эффективность двухуровневого конкурса.

Поставим задачи разбить проекты на заданное число групп так чтобы минимум о^ по группам был максимален где

тшЭ„

I ч

а, =

' тахЭ,,'

Для решения этой задачи определим сеть, число вершин которой равно числу проектов с различными эффективностями плюс одна вершина - выход.

Вершины пронумерованы по убыванию эффективностей соответствующих проектов. Примем, что число проектов, имеющих некоторую эффективность Э, больше 1.

Каждую пару вершин ¡, '¡, такую что соединим дугой (¡, .¡) длина £,, которой равна величине а в группе, содержащей проекты от I - го до Ц -1). Каждую вершину 1 соединим с вершиной - выходом (п + 1) дугой (¡,п+1), длина ет+1 которой равна величине а в группе, содержащей все проекты с ! - го до п -го.

Заметим, что любому пути в этой сети, соединяющему вершину 1 с выходом соответствует вполне определенное разбиение всех проектов на группы,

число которых равно числу дуг пути. Верно и обратное, любому разбиению проектов на Р групп соответствует путь в сети, соединяющий вершину 1 с вершиной выходом, число дуг которого равно Р.

Задача свелась к определению пути р. имеющего максимальную величину минимальной длины дуг, то есть имеющему максимум величины

Ь = пнп^., (18)

Алгоритм решения задачи. 1 шаг. Помечаем вершину 1 индексом

X, =0

к-ый шаг. Пусть помечены все вершины от 1 до (к-1). Помечаем вершину к индексом

Л.к = тахтт[А..;1к],

]<к

Индекс вершины (п + 1) будет равен максимальной величине (18). Доказательство достаточно очевидно следует из того факта, что индекс каждой вершины равен максимальной величине (18) для путей, соединяющих вершину 1 с данной вершиной.

Путь, имеющий максимум величины (18) определяется методом обратного хода.

А именно, начиная с вершины (п + 1) определяем вершину ¡ь такую что

Далее, определяем вершину ¡2< , такую что К = пнп(А.1 д ],

и так далее, пока не дойдем до вершины 1,=1. Путь является решением задачи.

В третьей главе на основе результатов главы 2 рассматривается методы повышения эффективности конкурсного распределения финансирования структурных подразделений корпорации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Перечислим основные результаты работы:

1. Проанализированы существующие конкурсные механизмы и установлено, что наиболее широко применяемый простой конкурсный механизм в ряде случаев обладает очень низкой эффективностью.

2. Установлено, что чем более близки проекты, участвующие в конкурсе по эффективности, тем больше эффективность конкурсного механизма.

3. Разработана модель двухэтапного конкурсного механизма с разбиением проектов на группы (число групп не более двух), в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности.

4. Доказано, что для предлагаемого двухэтапного конкурса будет существовать точка равновесия Нэша, соответствующая стратегии участников при которой они сообщают объективные оценки собственных затрат, что позволяет отнести предлагаемый механизм к классу неманипулируемых.

5. Определены условия, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого, что позволяет определить возможность использования предлагаемого механизма.

6. Разработан механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух, что позволяет применять предложенный механизм для любого количества проектов различной эффективности.

7. Предложен механизм двухуровневого конкурса, позволяющий использовать многоэтапный конкурсный механизм для случая, когда проекты имеют различные эффективности.

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Баскаков A.C., Левдиков В.И., Половинкина А.И. Задача оптимизации плана ремонтных работ при учете ресурсов накапливаемого типа (статья) // В кн. Современные сложные системы управления. Сборник научных трудов международной конференции, Тверь, 2004г. С. 104-108. (Лично автором выполнено 2 с.)

2. Баскаков A.C. Гарантированная эффективность конкурсных механизмов (статья) // В кн. Современные сложные системы управления. Сборник научных трудов международной конференции, Тверь, 2004г. С. 103-104. (Лично автором выполнено 1 с.)

3. Половинкин И.С. Невгод В.Г. Баскаков A.C. Методологический подход к оценке экономической устойчивости производственного предприятия (статья) // В кн. Теория конфликта и ее приложения. Материалы 3-й Всероссийской научно-технической конференции. Воронеж, Научная книга, 2004г. С. 209-210. (Лично автором выполнено 1 с.)

4. Баскаков A.C., Глагольев A.B., Матвеев И.К. Моделирование конкурсных механизмов в корпоративных структурах управления И Современные сложные системы управления: Сб. науч. тр. междунар. конф. Т. 1/Воронеж. гос. арх. С. 104-109. (Лично автором выполнено 3 с.)

5. Баркапов С.А., Баскаков A.C., Семенов П.И. Модель распределения заказа между несколькими производителями // Теория активных систем Труды

международной научно-практической конференции (16-18 ноября 2005г., Москва, Россия) С. 80-82. (Лично автором выполнено 1 с.)

6. Баркалов С.А., Баскаков A.C., Котенко A.M. Оптимизация эффективности многоэтапного конкурсного механизма для проихвольного набора проектов // Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования Материалы междунар. науч. конфер. Воронеж 2005г. С. 16. (Лично автором выполнено 0,5 с.)

7. Баскаков A.C., Котенко A.M. Моделирование многоэтапных конкурсных механизмов // Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования Материалы мждунар. науч. конфер. Воронеж 2005г. С. 43. (Лично автором выполнено 0,5 с.)

8. Баркалов С.А., Баскаков A.C., Котенко A.M. Многоэтапный конкурс формирования инновационных программ регионального развития // Известия ТулГУ серия: строительство, архитектура и реставрация выпуск 9 Тула 2006г. С. 184-193. (Лично автором выполнено 5 с.)

9. Баскаков A.C., Котенко A.M. Эффективность многоэтапных конкурсных механизмов И Вестник ВГАСУ С. 11-16. (Лично автором выполнено 3 с.)

Ю.Баскаков А С., Котенко A.M. Многоэтапные конкурсные механизмы для произвольного набора проектов различной эффективности. С.55-60. (Лично автором выполнено 3 с.)

Подписано в печать 26.12.2005 Формат 60x84 1/16 Уч. -издл. 1,0 Уел-печ 1,1л Бумага писчая Тираж 100 экз. Заказ №¿"^3

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84.

1 ! í

i

!

I

I i t

1)

Í

I

goo s fi

4<i2A

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Баскаков, Андрей Семенович

Введение.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНКУРСНЫХ МЕХАНИЗМОВ

1.1 Функционирование организационных систем.

1.2 Механизм управления в экономических системах.

1.3 Конкурсные механизмы

1.4 Простой конкурс.

1.5 Прямой конкурс.

1.6 Двухэтапный конкурс.

1.7 Сложный конкурс.

1.8 Выводы и постановка задач исследования.

2 МНОГОЭТАПНЫЕ, ДВУХУРОВНЕВЫЕ И МНОГОВАРИАНТНЫЕ КОНКУРСНЫЕ МЕХАНИЗМЫ.

2.1 Двухуровневый конкурсный механизм.

2.2 Многоэтапные конкурсы.

2.3 Двухуровневые конкурсы.

3 ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОЭТАПНЫХ КОНКУРСНЫХ МЕХАНИЗМОВ.

3.1 Характеристика автомобильных дорог как объекта управления.

3.2 Распределение средств на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.

3.3 Распределение средств с помощью многоэтапного конкурса.

Введение 2005 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Баскаков, Андрей Семенович

Актуальность темы. В управлении организационными системами задача распределения ресурса является одной из самых важных. Ресурс в данном случае может представлять собой как сырье, финансы, энергию, так и любой другой вид продукции необходимой для работы активных элементов, между которыми он распределяется. Как правило, объем распределяемого ресурса ограничен, а поэтому совершенно ясно, что его получат не все, а только те, кто обеспечит максимальную эффективность их использования. Одним из условий, позволяющим повысить эффективность всего процесса управления в целом, является разработка механизмов управления, побуждающих исполнителей к максимальному использованию всех резервов, включению в соревнование. Поэтому достаточно широкую распространенность получили так называемые конкурсные механизмы.

Таким образом, задача сводится к выделению подмножества наиболее эффективных претендентов на ресурс. Для решения этой задачи необходимо определить набор критериев, на основании которых будет производиться отбор претендентов. Наиболее распространенными критериями являются объем необходимого ресурса и эффект от его использования. Как удельный показатель может использоваться эффективность того или иного проекта. Как правило, центр не может знать ни одну из этих величин. Следовательно, необходимо, чтобы активные элементы, подающие заявку на распределяемый ресурс, сообщали значения вышеуказанных величин. При этом распределение ресурса будет происходить на основании этих заявок. Совершенно ясно, что в этом случае заявки будут глубоко субъективны, и не будут отражать реальное положение вещей.

С целью наиболее эффективного распределения ресурса необходимо реализовать такой механизм распределения ресурса, который побуждал бы активные элементы к соревнованию за получение ресурса. Существует несколько принципиально отличных друг от друга механизмов распределения ресурса. Одним из наиболее распространенных и часто применяемых на практике является конкурсный механизм распределения ресурса.

Естественно, что в зависимости от внешних и внутренних условий самого конкурса, решение задачи распределения ресурса путем конкурса может значительно меняться, даже при неизменных параметрах финансируемых проектов. Общая идея любого конкурса заключается в следующем: претенденты упорядочиваются на основании имеющейся о них информации (как объективной, так и сообщаемой самими претендентами), затем победителем (или победителями) объявляется претендент, занявший первое место (или, соответственно, несколько первых мест - в зависимости от условий конкурса). Возникающая при этом проблема заключается в том, что участники конкурса могут сознательно искажать сообщаемую информацию, то есть манипулировать ею с целью войти в число победителей.

Следовательно, актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью разработки конкурсных механизмов исключающих 4* сознательное манипулирование информацией, подаваемой участниками конкурса.

Основные исследования, получившие отражение в диссертации, выполнялись по планам научно-исследовательских работ:

- МНТП «Архитектура и строительство» 2001 -2002 г.г.- №5.15;

- федеральная комплексная программа «Исследование и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения»;

- грант РФФИ «Гуманитарные науки» «Разработка оптимизационных моделей управления распределением инвестиций на предприятии по видам деятельности» № Г00-3.3-306.

Цель и постановка задач исследования. Целью диссертации является разработка многоэтапных конкурсных механизмов в задачах распределения заказов.

Достижение цели работы потребовало решения следующих основных задач:

1. Проанализированы существующие конкурсные механизмы.

2. Установить возможные пути повышения эффективности конкурсных механизмов.

3. Разработать механизм двухэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп равных двум.

4. Доказать, что для предлагаемого двухэтапного конкурса будет существовать точка равновесия по Нэшу.

5. Определить условия, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого.

6. Разработать модель многоэтапного конкурсного механизма с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух.

7. Разработать механизм двухуровневого конкурса, позволяющего использовать многоэтапный конкурсный механизм для случая, когда проекты имеют различные эффективности.

Методы исследования. В работы использованы методы моделирования организационных систем управления, системного анализа, математического программирования, теории игр.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Разработан двухэтапный конкурсный механизм, отличающийся тем, что проекты, претендующие на распределяемый ресурс разбиваются на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп равных двум, позволяющий повысить эффективность конкурсного распределения ресурсов.

2. Доказано, что для предлагаемого двухэтапного конкурса будет существовать точка равновесия по Нэшу, соответствующая стратегии участников распределения исключающей сознательное манипулирование информацией, что позволяет отнести предлагаемый механизм к классу неманипулируемых.

3. Определены условия, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого, что позволяет определить возможность использования предлагаемого механизма.

4. Разработан механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух, что позволяет применять предложенный механизм для любого количества проектов различной эффективности.

5. Предложен механизм двухуровневого конкурса, позволяющий использовать многоэтапный конкурсный механизм для случая, когда проекты имеют различные эффективности.

Достоверность научных результатов. Научные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, включенные в диссертацию, обоснованы математическими доказательствами. Они подтверждены расчетами на примерах, производственными экспериментами и многократной проверкой при внедрении в практику управления.

Практическая значимость и результаты внедрения. На основании выполненных автором исследований разработаны многоэтапные и многоуровневые конкурсные механизмы, позволяющие исключить сознательное манипулирование информацией со стороны участников распределения заказов.

Использование разработанных в диссертации механизмов позволяет многократно применять разработки, тиражировать их и осуществлять их массовое внедрение с существенным сокращением продолжительности трудозатрат и средств.

Разработанные модели используются в практике реализации процедуры распределения финансовых средств на реализацию программ развития в ГУ Управление автомагистрали «Москва - Минск» и в дорожно - строительном объединении «ИНАЛ - Л».

Модели и алгоритмы, разработанные в диссертационной работе, включены в состав учебных курсов и дисциплин: «Управление проектами» и «Организационно-технологическое проектирование», читаемых в Воронежском государственном архитектурно - строительном университете.

На защиту выносятся:

1. Двухэтапный конкурсный механизм, отличающийся тем, что проекты, претендующие на распределяемый ресурс разбиваются на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп равных двум.

2. Доказательство существования точки равновесия по Нэшу для предлагаемого двухэтапного конкурса.

3. Условия, определяющие, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого.

4. Механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух.

5. Механизм двухуровневого конкурса.

Апробация работы.

Материалы диссертации, ее основные положения и результаты доложены и обсуждены на международных и республиканских конференциях, симпозиумах и научных совещаниях в 1999-2005 гг, в том числе - Международная научно-техническая конференция «Современные сложные системы управления» (Воронеж, 2005 г.; Тверь, 2004 г.); 3-й Всероссийская научно-техническая конференция «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2004г.); Международная научно-практическая конференция «Теория активных систем» (Москва, 2005г.); Международная научная конференция «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» (Воронеж 2005г.); 57 и 58 научно-технические конференции по проблемам архитектуры и строительных наук (Воронеж, ВГАСУ, 2003-2004гг).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит в следующем:

В работах [11], [15] автору принадлежит двухэтапный конкурсный механизм. В работах [12] автору принадлежит доказательство существования точки равновесия по Нэшу для предлагаемого двухэтапного конкурса. В работах [14] автору принадлежит вывод условий, определяющих, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого. В работах [13], [26], [34] автору принадлежит механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух. В работах [24], [25], [107] автору принадлежит механизм двухуровневого конкурса, при котором на первом уровне происходит разбиение проектов на несколько групп с близкими эффективностями, а на втором - проводится многоэтапный конкурс.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Она содержит 111 страниц основного текста, 22 рисунка, 15 таблиц и приложения. Библиография включает 151 наименование.

Заключение диссертация на тему "Многоэтапные конкурсы в задачах распределения заказов"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проанализированы существующие конкурсные механизмы и установлено, что наиболее широко применяемый простой конкурсный механизм в ряде случаев обладает очень низкой эффективностью.

2. Установлено, что чем более близки проекты, участвующие в конкурсе по эффективности, тем больше эффективность конкурсного механизма.

3. Разработана модель двухэтапного конкурсного механизма с разбиением проектов на группы (число групп не более двух), в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности.

4. Доказано, что для предлагаемого двухэтапного конкурса будет существовать точка равновесия Нэша, соответствующая стратегии участников при которой они сообщают объективные оценки собственных затрат, что позволяет отнести предлагаемый механизм к классу неманипулируемых.

5. Определены условия, когда двухэтапный конкурс будет эффективнее простого, что позволяет определить возможность использования предлагаемого механизма.

6. Разработан механизм многоэтапного конкурса с разбиением проектов на группы, в каждую из которых включаются проекты с одинаковым уровнем эффективности при числе групп больше двух, что позволяет применять предложенный механизм для любого количества проектов различной эффективности.

7. Предложен механизм двухуровневого конкурса, позволяющий использовать многоэтапный конкурсный механизм для случая, когда проекты имеют различные эффективности.

Библиография Баскаков, Андрей Семенович, диссертация по теме Управление в социальных и экономических системах

1. Авдеев Ю.А. Оперативное планирование в целевых программах. Одесса: Маяк, 1990.- 132 с.

2. Айвазян С.А., Мхитарян B.C. Прикладная статистика и основы эконометрики. М.: ЮНИТИ, 1998. 1022 с.

3. Айзерман М.А., Вольский В.И., Литваков Б.М. Элементы теории выбора. Псевдокритерии и псевдокритериальный выбор. М.: «Нефтяник», 1994. -216 с.

4. Александров Н.И., Комков Н.И. Моделирование организации и управления решением научно-технических проблем. М.: Наука, 1988. 216 с.

5. Алтаев В.Я., Бурков В.Н., Тейман А.И. Теория сетевого планирования и управления // Автоматика и Телемеханика. 1966. № 5.

6. Андронникова Н.Г., Баркалов С.А., Бурков В.Н., Котенко A.M. Модели и методы оптимизации региональных программ развития. (Препринт) М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2001.

7. Арнольд В.И. О функциях трех переменных. ДАН СССР, 1957, № 2.

8. Ансоф И. Стратегическое управление. М.: Экономика, 1989. 519 с.

9. Ануфриев И.К., Бурков В.Н., Вилкова Н.И., Рапацкая С.Т. Модели и механизмы внутрифирменного управления. М.: ИПУ РАН, 1994. 72 с. Ю.Багриновский К.А. Основы согласования плановых решений. М.: Наука, 1977.-303 с.

10. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Курочка П.Н. и др. Диагностика, оценка и реструктуризация строительного предприятия. Бизнес-планирование. Воронеж, ВГАСА, 2000. 405 с.

11. Баскаков А.С. Глотова Н.П. Гарантированная эффективность конкурсных механизмов (статья) // В кн. Современные сложные системы управления. Сборник научных трудов международной конференции, Тверь, 2004г. С. 103104.

12. Баскаков А.С., Глагольев А.В., Матвеев И.К. Моделирование конкурсных механизмов в корпоративных структурах управления // Современные сложные системы управления: Сб. науч. тр. междунар. конф. Т. 1/Воронеж, гос. арх. С. 104-109.

13. Баскаков А.С., Котенко A.M. Эффективность многоэтапных конкурсных механизмов // Вестник ВГАСУ С. 11-16.

14. Баскаков А.С., Котенко A.M. Многоэтапные конкурсные механизмы для произвольного набора проектов различной эффективности. С.55-60. (Лично автором выполнено 3 с.)

15. Баркалов С.А. Теория и практика календарного планирования в строительстве. Воронеж, ВГАСА, 1999.-216 с.

16. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Гилязов Н.М., Семенов П.И. Минимизация упущенной выгоды в задачах управления проектами. М.: 2001 (Научное издание / Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН).

17. Баркалов П.С., Буркова И.В., Глаголев А.В., Колпачев В.Н. Задачи распределения ресурсов в управлении проектами. М.: 2002 (Научное издание / Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН).

18. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Гилязов Н.М. Методы агрегирования в управлении проектами. М.: ИПУ РАН, 1999. 55 с.

19. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Курочка П.Н., Образцов Н.Н. Задачи управления материально-техническим снабжением в рыночной экономике. М.: ИПУ РАН, 2000.-58 с.

20. Баркалов С.А., Михин П.В. Моделирование и оптимизация плана проектных работ в строительстве // Современные сложные системы управления: Сб. науч. тр. междунар. конф. Т. 2/ Тульск. гос. ун-т. Тула, 2005. С. 56-73.

21. Баркалов С.А., Семенов П.И., Потапенко A.M. Проблемы управления организационными проектами. В кн. Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах. Межвузовский сб. научных трудов. Воронеж, ВГТУ, 2003 г. с. 275 279.

22. Баркалов С.А., Буркова И.В., В.Н. Колпачев, Потапенко A.M. Модели и методы распределения ресурсов в управлении проектами. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. М.: 2004г. 87 с.

23. Баркалов С.А., Баскаков А.С., Семенов П.И. Модель распределения заказа между несколькими производителями // Теория активных систем Труды международной научно-практической конференции (16-18 ноября 2005г., Москва, Россия) С. 80-82.

24. Баркалов С.А., Баскаков А.С., Котенко A.M. Многоэтапный конкурс формирования инновационных программ регионального развития // Известия ТулГУ серия: строительство, архитектура и реставрация выпуск 9 Тула 2006г. С. 184-193.

25. А.С., Котенко A.M. Эффективность многоэтапных конкурсных механизмов // Вестник ВГАСУ С. 11 -16.

26. Бир С. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993. 416 с.

27. Бобрышев Д.Н., Русинов Ф.М. Управление научно-техническими разработками в машиностроении. М.: Машиностроение, 1976.-236 с.

28. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1968.-408 с.

29. Бурков В.Н. Распределение ресурсов как задача оптимального быстродействия // Автоматика и Телемеханика. 1966. № 7.

30. Бурков В.Н. Основы математической теории активных систем. М.: Наука. - 1977.-327 с.

31. Бурков В.Н., Багатурова О.С., Иванова С.И., Овчинников С.А., Ануфриев И.К., Маркотенко B.J1. Оптимизация обменных производственных схем в условиях нестабильной экономики. М.: Институт проблем управления РАН, 1996.-62 с.

32. Бурков В.Н., Буркова И.В. Задачи дихотомической оптимизации. М.: Радио и связь. - 2003. - 156 с.

33. Бурков В.Н., Баскаков А.С., Котенко A.M. Моделирование многоэтапных конкурсных механизмов // Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования Материалы мждунар. науч. конфер. Воронеж 2005г. С. 43.

34. Бурков В.Н., Горгидзе И.А., Ловецкий С.Е. Прикладные задачи теории графов. Тбилиси: Мецниереба, 1974. 234 с.

35. Бурков В.Н., Горгидзе И.А., Новиков Д.А., Юсупов Б.С. Модели и мха-низмы распределения затрат и доходов в рыночной экономике. М.: ИПУ РАН, 1997.-60 с.

36. Бурков В.Н., Данев Б., Еналеев А.К. и др. Большие системы: моделирование организационных механизмов. М.: Наука, 1989. 245 с.

37. Бурков В.Н., Еналеев А.К., Новиков Д.А. Механизмы стимулирования в вероятностных моделях социально-экономических систем // Автоматика и Телемеханика. 1993. № 11. С. 3 30.

38. Бурков В.Н., Еналеев А.К., Новиков Д.А. Механизмы функционирования социально-экономических систем с сообщением информации // Автоматика и Телемеханика. 1996. № 3. С. 3 25.

39. Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Новиков Д.А. Теория графов в управлении организационными системами. М.: СИНТЕГ - 2001. - 265 с.

40. Бурков В.Н., Зинченко В.И., Сочнев С.В., Хулап Г.С. Механизмы обмена в экономике переходного периода. М.: Институт проблем управления РАН, 1999.-77 с.

41. Бурков В.Н., Квон О.Ф., Цитович JI.A. Модели и методы мультипроект-ного управления. М.: ИПУ РАН, 1998. 62 с.

42. Бурков В.Н., Кондратьев В.В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981. 384 с.

43. Бурков В.Н., Ланда Б.Д., Ловецкий С.Е., Тейман А.И., Чернышев В.Н. Сетевые модели и задачи управления. М.: Советское радио, 1967. — 144 с.

44. Бурков В.Н., Ловецкий С.Е. Методы решения экстремальных задач комбинаторного типа. Автоматика и телемеханика, 1968, №11.

45. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. М.: Синтег, 1997. -188 с.

46. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Теория активных систем: состояние и перспективы. М.: СИНТЕГ, 1999. 128 с.

47. Бурков В.Н. Новиков Д.А. Как управлять организациями. М.: СИНТЕГ, 2004.

48. Бурков В.Н. и др. Сетевые модели и задачи управления. Библиотека технической кибернетики. М.: Советское радио, 1967.

49. Буркова И.В., Михин П.В., Попок М.В., Семенов П.И., Шевченко Л.В. Модели и методы оптимизации планов проектных работ. М., 2005. 103 с. (Научное издание / Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН).

50. Буркова И.В., Михин П.В., Попок М.В. Задача о максимальном потоке // Современные сложные системы управления: Сб. науч. тр. междунар. конф. Т. 2/ Тульск. гос. ун-т. Тула, 2005. С. 80-91.

51. Бушуев С.Д., Колосова Е.В., Хулап Г.С., Цветков А.В. Методы и средства разрешения конфликтов при управлении сложными проектами / Материалы Международного симпозиума по управлению проектами. С.-Пб., 1995. С. 212 -216.

52. Вагнер Г. Основы исследования операций. М.: Мир, 1972. Т. 1-3.

53. Васильев В.М., Зеленцов Л.Б. Автоматизация организационно-технологического планирования в строительном производстве. М.: Стройиз-дат, 1991.- 152 с.

54. Васильев Д.К., Колосова Е.В., Цветков А.В. Процедуры управления проектами // Инвестиционный эксперт. 1998. № 3. С. 9 10.

55. Васкевич Д. Стратеги клиент/сервер. Руководство по выживанию для специалистов по реорганизации бизнеса. К.: «Диалектика», 1996. — 384 с.

56. Воронов А.А. Исследование операций и управление. М.: Наука, 1970. -128 с.

57. Воропаев В.И., Любкин С.М., Голенко-Гинзбург Д. Модели принятия решений для обобщенных альтернативных стохастических сетей // Автоматика и Телемеханика. 1999. № 10. С. 144 152.

58. Воропаев В.И. Модели и методы календарного планирования в автоматизированных системах управления строительством. М.: Стройиздат, 1974. -232 с.

59. Воропаев В.И., Шейнберг М.В. и др. Обобщенные сетевые модели. М.: ЦНИПИАС, 1971.-118 с.

60. Гермейер Ю.Б. Игры с непротивоположными интересами. М.: Наука, 1976.-327 с.

61. Голенко Д.И. Статистические методы сетевого планирования и управления. М.: Наука, 1968. 400 с.

62. Горелик В.А., Кононенко А.Ф. Теоретико-игровые модели принятия решений в эколого-экономических системах. М.: Радио и связь, 1982. -144 с.

63. Губко М.В. Задача теории контрактов для модели простого АЭ / «Управление в социально-экономических системах». Сборник трудов молодых ученых ИПУ РАН. М.: Фонд «Проблемы управления», 2000.

64. Зуховицкий С.И., Радчик И.А. Математические методы сетевого планирования. М.: Наука, 1965. 296 с.

65. Иванилов Ю.П., Лотов А.В. Математические модели в экономике. М.: Наука, 1979.-304 с.

66. Интриллигатор М. Математические методы оптимизации и экономическая теория. М.: Прогресс, 1975. 606 с.

67. Кини P.JI., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.: Радио и связь, 1981. 560 с.

68. Клейнер Г.Б. Производственные функции: теория, методы, применение. М.: Финансы и статистика, 1986. 238 с.

69. Клименко С.В., Крохин И.В., Кущ В.М., Лагутин Ю.Л. Электронные документы в корпоративных сетях. М.: Анкей, 1998. 272 с.

70. Кокс Д., Хинкин Д. Теоретическая статистика. М.: Мир, 1978.- 558 с.

71. Колмогоров А.Н. О представлении непрерывных функций нескольких переменных суперпозициями непрерывных функций меньшего числа переменных. ДАН СССР, 1956, № 2.

72. Комков Н.И., Левин Б.И., Журдан Б.Е. Организация систем планирования и управления прикладными исследованиями и разработками. М.: Наука, 1986.-233 с.

73. Кононенко А.Ф., Халезов А.Д., Чумаков В.В. Принятие решений в условиях неопределенности. М.: ВЦ АН СССР, 1991. -211 с.

74. Курочка П.Н. Моделирование задач организационно технологи-ческого проектирования. Воронеж, ВГАСУ, 2004. 204 с.

75. Куликов Ю.А. Оценка качества решений в управлении строительством. М.: Стройиздат, 1990. 144 с.

76. Либерзон В.И. Основы управления проектами. М.: Нефтяник, 1997. 150 с.

77. Ли Э.Б., Маркус Л. Основы теории оптимального управления. М.: Наука, 1972-576 с.

78. Литвак Б.Г. Экспертная информация: методы получения и анализа. М.: Радио и связь, 1982. 184 с.

79. Литвак Б.Г. Экспертные оценки и принятие решений. М.: Патент, 1996. -271 с.

80. Лотоцкий В.А. Идентификация структур и параметров систем управления // Измерения. Контроль. Автоматизация. 1991. № 3-4. С.30-38.

81. Маленво Э. Лекции по микроэкономическому анализу. М.: Наука, 1985. -392 с.

82. Маркатенко Е.В. Конкурсные механизмы распределения ресурса в корпоративных структурах. Канд. дисс. М., 2005. 130 с.

83. Маркотенко Е.В. Поведение активного элемента в условиях простого конкурсного механизма распределения ресурса / «Управление в социально-экономических системах». Сборник трудов молодых ученых ИПУ РАН. М.: Фонд «Проблемы управления», 2000.

84. Менар К. Экономика организаций. М.: ИНФРА-М, 1996. 160 с.

85. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. 344 с.

86. Мильнер Б.З., Евенко Л.И., Раппопорт B.C. Системный подход к организации управления. М.: Экономика, 1983. 224 с.

87. Михалевич B.C., Волкович В.Л. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. М.: Наука, 1982. 286 с.

88. Моисеев Н.Н. Элементы теории оптимальных систем. М.: Наука, 1974. -526 с.

89. Моррис У. Наука об управлении: Байесовский подход. М.: Мир, 1971.

90. Мулен Э. Кооперативное принятие решений: аксиомы и модели. М.: Мир, 1991.-464 с.

91. Новиков Д.А. Закономерности итеративного научения. М.: ИПУ РАН, 1998.-96 с.

92. Новиков Д.А. Механизмы стимулирования в моделях активных систем с нечеткой неопределенностью. М.: ИПУ РАН, 1997. 101 с.

93. Новиков Д.А. Механизмы функционирования многоуровневых организационных систем. М.: Фонд "Проблемы управления", 1999. 150 с.

94. Новиков Д.А. Обобщенные решения задач стимулирования в активных системах. М.: ИПУ РАН, 1998. 68 с.

95. Новиков Д.А., Петраков С.Н. Курс теории активных систем. М.: СИНТЕГ, 1999.-108 с.

96. Новиков Д.А. Стимулирование в социально-экономических системах (базовые математические модели). М.: ИПУ РАН, 1998. 216 с.

97. Новиков Д.А. Теория управления организационными системами. М.: Московский психолого социальный институт, 2005. - 384 с.

98. Ногин В.Д., Протодьяконов И.О., Евлампиев И.И. Основы теории оптимизации. М.: Высшая школа, 1986. 384 с.

99. Орлов А.И. Устойчивость в социально-экономических моделях М.: Наука, 1979.-218 с.

100. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981. 206 с.

101. Оуэн Г. Теория игр. М.: Мир, 1971. 230 с.

102. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989. 367 с.

103. Петраков С.Н. Условия существования эквивалентных прямых механизмов для непрямых механизмов планирования общего вида / «Управление в социально-экономических системах». Сборник трудов молодых ученых ИПУ РАН. М.: Фонд «Проблемы управления», 2000.

104. Петросян JT.A., Зенкевич Н.А., Семина Е.А. Теория игр. М.: Высшая школа, 1998.-304 с.

105. Поспелов Г.С., Ириков В.А., Курилов А.Е. Процедуры и алгоритмы формирования комплексных программ. М.: Наука, 1985. -424 с.

106. Поспелов Г.С., Ириков В.А. Программно-целевое планирование и управление. М.: Советское радио, 1976. 344 с.

107. Потапенко A.M. Модели и механизмы перераспределения ресурсов при управлении проектом. В кн. Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах. Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж, ВГТУ, 2003г. с. 209-215.

108. Санталайнен Т. Управление по результатам. М.: Прогресс, 1988.-320с.

109. Симионова Н.Е. Управление реформированием строительных организаций. М.: Синтег, 1998.-224 с.

110. Уздемир А.П. Динамические целочисленные задачи оптимизации в экономике. М.: Физматлит, 1995.

111. Фольмут Х.Й. Инструменты контроллинга. М.: Финансы и статистика, 1998.-288 с.

112. Форд JL, Фалкерсон Д. Потоки в сетях. М.: Мир, 1966. 276 с.

113. Цыганов В.В. Адаптивные механизмы в отраслевом управлении М.: Наука, 1991. 166 с.

114. Цыпкин Я.З. Основы информационной теории идентификации. М.: Наука, 1984.-336 с.

115. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975. -688 с.

116. Эткинд Ю.Л. Организация и управление строительством. Свердловск: УГУ, 1991.-312 с.

117. Янг С. Системное управление организацией. М.: Советское радио, 1982. -456 с.

118. Abba W.F. Beyond communicating with earned value: managing integrated cost, schedule and technical performance / PMI Symposium. New Orleans, 1995. P.2-6.

119. Azariadis C. Implicit contracts and underemployment equilibria // Journal of Political Economy. 1975. N 6. P. 1183 1202.

120. Badiru A.B. Activity-resource assignment using critical resource diagramming // International Journal of Project Management. 1993. Vol. 24. N 3. P. 15 21.

121. Baily M. Wages and employment under uncertain demand // Review of Economic Studies. 1974. Vol. 41. N 125. P. 37 50.

122. Barr Z. Earned value analysis: a case study // PM Network. 1996. N 12. P. 31 -37.

123. Bubshait K.A., Selen W.J. Project characteristics that influence the implementation of Project Management techniques: a survey // International Journal of Project Management. 1992. Vol. 23. N 2. P. 43-47.

124. Buttle T. A Hitchhiker's guide to Project Management / PMI Symposium. Chicago, 1997. P. 89-97.

125. Christinsen D.S. A review of cost/schedule control systems criteria literature // International Journal of Project Management. 1994. Vol. 25. N 3. P. 32 39.

126. Coleman J.H. Using cumulative event curves on automotive programs / PMI Symposium. Pittsburgh, 1992. P. 101 107.

127. Connely A. Ad-hoc hierarchies for flat-flexible organizations / PMI Symposium. Pittsburgh, 1992. P. 329 335.

128. Cooper K.G. The rework cycle: benchmarks for the Project manager // International Journal of Project Management. 1993. Vol. 24. N 1. P. 17-22.

129. Devaux S.A. When the DIPP dips // International Journal of Project Management. 1992. Vol. 22. N 3. P. 45. 49.

130. Fleming Q.W., Hoppelman J.M. Earned value Project Management. PMI, 1996.- 141 p.

131. Gilyutin I. Using Project Management in a nonlinear environment // International Journal of Project Management. 1993. Vol. 24. N 4. P. 20 26.

132. Globerson S. Effective Management of Project process / PMI Symposium. New Orleans, 1995. P. 381 387.

133. Groves Т., Radner R. The allocation of resources in a team // Journal of Economic Theory. 1972. Vol. 4. N 2. P. 415 441.

134. Hart O.D., Holmstrom В. Theory of contracts // Advances in economic theory. 5th world congress. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1987. P. 71 155.

135. Ingram T. Client/Server: Imaging and earned value: a success story / PM Network. 1995. N 12. P. 21-25.

136. Matsuura N., Yonts M.G. Monitoring and rewarding multiple projects using a weighted performance index in a performance-based contract / PMI Symposium. Chicago, 1997. P. 142- 146.

137. Myerson R.B. Game theory: analysis of conflict. London: Harvard Univ. Press, 1991.-568 p.

138. Newell M. Estimating techniques that will revolutionize your projects / PMI Symposium. Boston, 1996. P. 1 5.

139. Peters T.J., Watermann R.H. In search of excellence. NY: H&R, 1982. 360 P

140. Robinson P.B. The performance measurement baseline a statistical view // PM Network. 1997. N 6. P. 47 - 52.

141. Simon H. Administrative behavior. N.Y.: Frece Press, 1976. 364 p.

142. Singh A. A taxonomy of practical Project cost forecasting techniques / PMI Symposium. Chicago, 1997. P. 198-204.

143. Singletary N. What's the value of earned value // PM Network. 1996. № 12. P. 28-30.

144. Tabtabai H.M. Forecasting Project completion date using judgmental analysis / PMI Symposium. Pittsburgh, 1992. P. 436-440.

145. Thambhain H.J. Best practices for controlling technology-based projects according to plan / PMI Symposium. New Orleans, 1995. P. 550 559.

146. Wilkens T.T. Are you being mislead by your progress Gantt's chart // PM Network. 1997. N 8. P. 42-45.