автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Исследование и разработка теоретико-игровых моделей распределенных систем принятия решений

Введение.

Глава 1. Проблемы анализа и синтеза распределенных систем принятия решений.

1.1. Моделирование распределенных систем принятия решений.

1.2. Базовые механизмы организационного управления.

1.2.1. Конкурсные механизмы.

1.2.2. Механизмы внутренних цен.

1.2.3. Механизмы стимулирования.

1.2.4. Распределение дохода в производственных цепочках.

1.2.5. Противозатратные механизмы.

1.2.6. Методы назначения цены и побочного платежа.

1.3. Базовая модель и задачи диссертационного исследования.

Глава 2. Теоретико-игровые модели распределенных систем принятия решений.

2.1. Свойства оптимальных управлений.

2.2. Задача стимулирования.

2.3. Игра центров.

2.4. Роль высших органов управления.

2.5. Задача координации.

2.6. Задача согласования как задача распределения ресурса.

2.7. Задача управления.

Глава 3. Внедрение результатов моделирования распределенных систем принятия решений (на примере программ регионального развития).

3.1. Основные цели и методы формирования программы регионального развития.

3.2. Процедура формирования и управления реализацией региональной промышленной политики (Владимирская область).

3.3. Разработка и реализация программы регионального развития во

Владимирской области.

Многообразие и быстрое изменение условий функционирования социально-экономических объектов, характерные для современного этапа социально-экономического развития России, делают необходимым разработку эффективных методов и механизмов управления, направленных на согласование интересов управляющих органов и управляемых субъектов. Теоретические основы управления организационными (активными) системами (АС), развиваемые в теории управления в работах В.Н. Буркова, Ю.Б. Гермейера, С. Гроссмана, В.А. Ирикова, В.В. Кондратьева, А.Ф. Кононенко, С.В. Леонтьева, Д.А. Новикова, В.Н. Тренева, О. Харта, А.В. Цветкова и др., включают теоретико-игровые модели управления организационными системами и оптимизационные модели распределенных систем принятия решений (РСПР). Высокая сложность математических моделей, с одной стороны, и слабая формализованность механизмов функционирования реальных РСПР, с другой стороны, делают необходимым изучение теоретико-игровых моделей РСПР, позволяющих ставить и решать задачи синтеза согласованных и эффективных управлений, что обусловливает актуальность темы настоящей работы.

Цель работы состоит в исследовании и разработке теоретико-игровых моделей РСПР.

Достижение поставленной цели требует решения следующих основных задач:

1. Описание специфики РСПР и исследование возможности использования в них известных организационных механизмов управления;

2. Постановка и решение теоретико-игровых задач синтеза оптимальных управлений в двухуровневых многоэлементных АС с распределенным контролем и векторными предпочтениями участников;

3. Постановка и решение теоретико-игровых задач согласованного управления в многоуровневых АС с распределенным контролем;

4. Внедрение результатов моделирования РСПР при управлении реальными социально-экономическими объектами.

Основным методом исследования является математическое моделирование - разработка и исследование теоретико-игровых моделей РСПР с использованием подходов и результатов теории игр, теории активных систем, системного анализа и исследования операций.

Связь с планом. Исследования по теме диссертационной работы проводились в соответствии с плановой тематикой работ Московского физико-технического института.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проведен аналитический обзор основных известных механизмов организационного управления и исследована возможность их использования в РСПР;

- предложена базовая теоретико-игровая модель РСПР, в рамках которой сформулированы и классифицированы задачи управления;

- сформулирована и решена теоретико-игровая задача синтеза оптимальных управлений в двухуровневой многоэлементной АС с распределенным контролем и векторными предпочтениями участников;

- сформулирована и решена теоретико-игровая задача синтеза согласованного управления в многоуровневой АС с распределенным контролем;

- задача согласования метацентром интересов управляющих органов промежуточного уровня сформулирована как задача синтеза механизма распределения ресурса, для которого исследованы свойства анонимности, сбалансированности, эффективности и неманипулируемости.

Практическая значимость. Результаты диссертационной работы позволяют разрабатывать и обосновывать адекватные современным условиям РСПР, учитывающие и согласовывающие интересы и предпочтения всех участников АС. Предложенные модели и методы имеют особую актуальность при их использовании для повышения эффективности организационного управления на промышленных предприятиях и в системах регионального управления.

Реализация результатов работы. Полученные в диссертационной работе результаты использованы при разработке программы регионального развития Владимирской области, что подтверждено актами о внедрении.

Личный вклад. Все основные результаты получены автором.

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались на семинарах кафедры инновационного менеджмента Московского физико-технического института в 1998-2002г. г., международных научно-практических конференциях «Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях» (Москва, 2001) и «Современные сложные системы управления» (Липецк, 2002).

Публикации. По теме диссертационной работы автором опубликовано 4 печатные работы общим объемом 3 печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 118 стр. текста, список литературы включает 97 наименования. Приложение содержит акты, подтверждающие практическую реализацию и внедрение результатов диссертационной работы.

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Исследована специфика распределенных систем принятия решений; изучены возможности использования в них известных механизмов организационного управления.

2. Предложена базовая теоретико-игровая модель распределенной системы принятия решений, рассматриваемая в виде многоэлементной многоуровневой активной системы с распределенным контролем.

3. Сформулирована и решена задача синтеза оптимальных согласованных управлений в распределенной системе принятия решений: доказано, что в зависимости от степени согласованности интересов управляющих органов промежуточного уровня существуют два режима их взаимодействия - режим сотрудничества и режим конкуренции.

4. Доказано, что переход из режима конкуренции в режим сотрудничества может быть осуществлен за счет использования метацентром управления, являющегося решением задач координации и согласования. Получены конструктивные решения этих задач.

Полученные теоретические результаты использованы при разработке и внедрении распределенной системы принятия решений в Администрации Владимирской области при разработке и реализации программы регионального развития, а также на ряде промышленных предприятий при оказании им консалтинговых и обучающих услуг консалтинговой фирмой "РОЭЛ-Консалтинг", что подтверждено актами о внедрении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Айзерман М.А., Алескеров Ф.Т. Выбор вариантов: основы теории. М.: Наука, 1990.

2. Акоф Р., Эмери Ф. О целеустремленных системах. М.: Сов. радио, 1974.

3. Ансоф И. Стратегическое управление. М.: Экономика, 1989.

4. Ануфриев И.К., Бурков В.Н., Вилкова Н.И., Рапацкая С.Т. Модели и механизмы внутрифирменного управления. М.: ИЛУ РАН, 1994.

5. Арсланов М.З. Скаляризация задачи построения множества оптимальных по Слейтеру решений // Автоматика и Телемеханика. 1997. № 8.

6. Бабкин В.Ф., Баркалов С.А., Щепкин А.В. Деловые имитационные игры в организации и управлении. Воронеж: ВГАСУ, 2001.

7. Березовский Б.А., Барышников P.M., Борзенко В.И., Кемпнер Л.М. Многокритериальная оптимизация: математические аспекты. М.: Наука.

8. Браверман Э.М. Математические модели планирования и управления в экономических системах. М.: Наука, 1976.

9. Бурков В.Н. Основы математической теории активных систем. М.: Наука, 1977.

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

11. 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.

12. Бурков В.Н., Квон О.Ф., Цитович Л.А. Модели и методы мультипро-ектного управления. М.: ИПУ РАН, 1998. 62 с.

13. Бурков В.Н., Горгидзе И.И., Новиков Д.А., Юсупов Б.С. Модели и механизмы распределения затрат и доходов в рыночной экономике. М.: ИПУ РАН, 1997.

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

15. Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Леонтьев С.В., Новиков Д.А., Чернышев Р.А. Механизмы финансирования программ регионального развития. М.: ИЛУ РАН, 2002.

16. Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Новиков Д.А. Теория графов в управлении организационными системами. М.: Синтег, 2001.

17. 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.

18. Бурков В.Н., Кондратьев В.В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981.

19. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. М.: Синтег, 1997.

20. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Теория активных систем: состояние и перспективы. М.: Синтег, 1999.

21. Вилкас Э.Й. Оптимальность в играх и решениях. М.: Наука, 1990.

22. Виханский О.С., Наумов А.И. Менеджмент: человек, стратегия, организация, процесс. М.: Изд-во МГУ, 1996.

23. Виханский О.С. Стратегическое управление. М.: МГУ, 1995.

24. Гвишиани Д.М. Организация и управление. М.: Наука, 1970.

25. Гермейер Ю.Б., Ерешко Ф.И. Побочные платежи в играх с фиксированной последовательностью ходов // ЖВМ и МФ. 1974. № 14. С. 1437 1450.

26. Гермейер Ю.Б. Игры с непротивоположными интересами. М.: Наука, 1976.

27. Гилев С.Е., Леонтьев С.В., Новиков Д.А. Распределенные системы принятия решений в управлении региональным развитием. М.: ИПУ РАН, 2002.

28. Гилев С.Е. Задача разработки согласованного плана развития фирмы / Труды научной конференции МФТИ. Долгопрудный, 2001. С. .

29. Гилев С.Е. Учет факторов риска в согласованном управлении развитием фирмы / Труды Международной научно-практической конференции

30. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях». М.: ИПУ РАН, 2001. С. .

31. Гилев С.Е., Леонтьев С.В. Распределенные системы принятия решений в управлении развитием региона / Труды Международной научно-практической конференции «Современные сложные системы управления». Липецк, 2002. С. 44-45.

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

33. Горский Ю.М. Системно-информационный анализ процессов управления. Новосибирск: Наука, 1988.

34. Губко М.В., Караваев А.П. Согласование интересов в матричных структурах управления // Автоматика и Телемеханика. 2001. № 10. С. 132 146.

35. Губко М.В., Новиков Д.А. Теория игр в управлении организационными системами. М.: Синтег, 2002.

36. Данилов В.И., Сотсков А.И. Механизмы группового выбора. М.: Наука, 1991.

37. Дункан Д.У. Основополагающие идеи в менеджменте. М.: Дело, 1996.

38. Егоршин А.П. Управление персоналом. Н.Новгород: НИМБ, 1997.

39. Иванилов Ю.П., Лотов А.В. Математические модели в экономике. М.: Наука, 1979.

40. Интриллигатор М. Математические методы оптимизации и экономическая теория. М.: Прогресс, 1975.

41. Ириков В.А., Тренев В.Н. Распределенные системы принятия решений. М.: Наука, 1999.

42. Карпов А.В. Психология принятия управленческих решений. М,: Юристъ, 1998.

43. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.: Радио и связь, 1981.

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

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

46. Кочиева Т.Б., Новиков Д.А. Базовые системы стимулирования. М.: Апостроф, 2000.

47. Краснощеков П.С., Петров А.А. Принципы построения моделей. М.: ФАЗИС, ВЦРАН, 2000.

48. Леонтьев С.В. Модели и методы управления разработкой и реализацией программ регионального развития. М.: Физматлит, 2002.

49. Леонтьев С.В., Масютин С.А., Тренев В.Н. Стратегии успеха: обобщение опыта реформирования российских промышленных предприятий. М.: ООО «Типография «Новости», 2000.

50. Машунин Ю.К. Теоретические основы и методы векторной оптимизации в управлении экономическими системами. М.: Логос, 2001.

51. Менар К. Экономика организаций. М.: ИНФРА-М, 1996.

52. Мескон М., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента. М.: Дело, 1998.

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

54. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973.

55. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Наука, 1974.

56. Мулен Э. Кооперативное принятие решений: аксиомы и модели. М.: Мир, 1991.

57. Новиков Д.А., Петраков С.Н. Курс теории активных систем. М.: СИНТЕГ, 1999.

58. Новиков Д.А., Петраков С.Н., Федченко К.А. Децентрализация механизмов планирования в активных системах // Автоматика и Телемеханика. 2000. №.6. С. 126- 137.

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

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

61. Новиков Д.А., Цветков А.В. Механизмы стимулирования в многоэлементных организационных системах. М.: Апостроф, 2000.

62. Новиков Д.А., Цветков А.В. Механизмы функционирования организационных систем с распределенным контролем. М.: ИПУ РАН, 2001.

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

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

65. Плотинский Ю.М. Теоретические и эмпирические модели социальных процессов. М.: Логос, 1998.

66. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982.

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

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

69. Пригожин А.И. Современная социология организаций. М.: Интерпресс. 1995.

70. Санталайнен Т. Управление по результатам. М.: Прогресс, 1988.

71. Симионова Н.Е. Управление реформированием строительных организаций. М.: Синтег, 1998.

72. Спивак В.А. Организационное поведение и управление персоналом. СПб.: Питер, 2000.

73. Технология и опыт вывода предприятия из критического и банкротного состояния в конкурентоспособное / Под. ред. В.А. Ирикова. Москва, 1996.

74. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: Синтег, 1998.

75. Управление проектами: справочное пособие / Под ред. И.И. Мазура, В.Д. Шапиро. М.: Высшая школа, 2001.

76. Федченко К.А. Модели управления активными системами с распределенным контролем и векторными предпочтениями активных элементов/ Тезисы докладов XLI конференции МФТИ. Долгопрудный, 1998. Часть 2.

77. Федченко К.А. Механизмы управления активными системами с распределенным контролем. М.: ИПУ РАН, 1998 (на правах рукописи).

78. Фишберн П. Теория полезности для принятия решений. М.: Наука, 1978.

79. Фишер С., Дорнбуш Р., Шмалензи Р. Экономика. М.: Дело, 1993.

80. Цветков А.В. Стимулирование в управлении проектами. М.: Апостроф, 2001.

81. Эренберг Р.Дж., Смит Р.С. Современная экономика труда. Теория и государственная политика. М.: Изд-во МГУ, 1996.

82. Янг С. Системное управление организацией. М.: Советское радио, 1982.

83. Armstrong М. Reward management. London, 2000.

84. Fudenberg D., Tirole J. Game theory. Cambridge: MIT Press, 1995.

85. Green J., Laffont J.J. Incentives in public decision-making. Studies in public economics. Vol.l. Amsterdam: North-Holland Publishing Company, 1979.

86. Groves T. Incentives in teams // Econometrica. 1973. Vol. 41.N4. P. 617631.

87. Groves Т., Loeb M. Incentives in a divisionalized firm // Management Science. 1979. Vol. 25. N 3. P. 221 226.

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

89. Handbook of labor economics / Ed. by O. Ashenfelter, R. Layard. Amsterdam: North-Holland Publishing Company, 1986. Vol.l 787 p. Vol. 2. - P. 788 - 1273.

90. Handy C. Understanding organizations. London: Pengium Books, 1993.

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

92. Hart O.D. Optimal labor contracts under asymmetric information: an introduction // Review of Economic Studies. 1983. Vol. 50. N 1. P. 3 35.

93. Hurwicz L. On informationally decentralized systems / Decision and organization. Amsterdam: North-Holland Press, 1972. P. 297 336.

94. Mas-Colell A., Whinston M.D., Green J.R. Microeconomic theory. N.Y.: Oxford Univ. Press, 1995.

95. Myerson R.B. Game theory: analysis of conflict. London: Harvard Univ. Press, 1991.

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

97. Simon H. Administrative behavior. N.Y.: Frece Press, 1976.

98. Zack M.H Knowledge and strategy. Boston: Butterworth-Hineman, 1999.