автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Модели и алгоритмы поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами предприятия на основе оценки их эффективности

На правах рукописи

Емельяненко Александр Александрович

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Специальность 05.13.10 - «Управление в социальных и экономических системах»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 я моя 2013

Новокузнецк - 2013

005541067

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» (ФГБОУ ВПО «ТУСУР»)

Научный руководитель: Катаев Михаил Юрьевич,

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»

Официальные оппоненты: Степанов Игорь Германович,

доктор экономических наук, профессор, Новокузнецкий институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», профессор кафедры менеджмента и маркетинга

Кербель Борис Моисеевич,

доктор технических наук, профессор, Северский технологический институт (филиал) ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», профессор кафедры электроники и автоматики физических установок

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кузбасский государственный

технический университет имени

Т.Ф. Горбачева»

Защита состоится 25 декабря 2013 г. в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.252.02 в ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу: 654007, г. Новокузнецк, Кемеровской области, ул. Кирова, 42, факс (3843) 46-57-92, E-mail: sibsiu_ais@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет».

Автореферат разослан 22 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.Ф. Евтушенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Повышение эффективности деятельности предприятий является важнейшей целью развития рыночных и производственных отношений в России. Успех производственной деятельности во многом зависит от скорости и эффективности планирования, управления и принятия решений на предприятии. Планирование в современных условиях заключается в научном обосновании целей развития предприятия, выборе наилучших способов их достижения, текущего контроля выполнения и своевременной корректировки.

Применяемые в настоящее время на предприятиях методы тактического планирования (например, бюджетирование и т.п.) не отвечают предъявляемым к ним требованиям, так как получаемые планы статичны, привязаны к финансовой отчетности, не оперативны и, как следствие, в целом имеют низкую эффективность.

Только научно обоснованные подходы к оценке деятельности и планированию позволяют повысить эффективность финансово-хозяйственной деятельности предприятия и сформировать определенную последовательность действий для достижения стратегических и тактических целей.

Эффективность предприятия в значительной мере определяется используемыми моделями планирования и принятия управленческих решений. Условиями обеспечения работоспособности таких моделей являются: 1) непрерывная оценка предприятия, адекватно отражающая результат его деятельности и соответствие установленным стратегическим и тактическим целям; 2) применение к процессу выработки решения научно обоснованных подходов, позволяющих генерировать варианты решений и проводить сравнение этих вариантов; 3) автоматизация процесса сбора и обработки информации о финансово-хозяйственной деятельности предприятия, необходимой для принятия решения. Выполнение этих условий не представляется возможным без применения соответствующей модели оценки деятельности предприятия, опирающейся на параметры производственных

процессов, и моделирования процесса управления для принятия необходимых управленческих решений.

Таким образом, актуальность темы исследования определяется необходимостью повышения эффективности деятельности предприятия за счет разработки и использования моделей и алгоритмов поддержки принятия управленческих решений, позволяющих оценивать эффективность выполнения производственных процессов и формировать оптимальные тактические планы с точки зрения долгосрочных и среднесрочных целей.

Цель и задачи диссертации. Целью исследования является разработка моделей и алгоритмов поддержки принятия управленческих решений тактического уровня на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, учитывающей параметры бизнес-процессов и позволяющей повысить эффективность управления предприятием за счет согласования стратегических и тактических целей. Для осуществления данной цели поставлены и решены следующие задачи:

1) провести анализ различных направлений современной теории планирования, управления, экономико-математических методов и принятия решений при воздействии различных факторов внутренней и внешней среды на предприятие;

2) обосновать взаимосвязь стратегического и тактического планирования на уровне параметров бизнес-процессов;

3) разработать модель оценки деятельности предприятия, учитывающую изменения параметров бизнес-процессов во время производственной деятельности предприятия;

4) на основе разработанной модели предложить алгоритм управления бизнес-процессами, позволяющий достичь плановых показателей;

5) разработать систему поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами предприятия на основе оценки их эффективности;

6) сформулировать принципы и структуру информационной системы, реализующей предложенные модель и алгоритм;

7) апробировать модель оценки деятельности предприятия и алгоритм управления бизнес-процессами при решении практических задач.

Методы выполнения работы. Теоретическую и методическую основу исследования составляют научные положения, содержащиеся в трудах отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области системного анализа, экономико-математического моделирования, теории управления, теории принятия решений, оценки эффективности деятельности предприятий.

Научная новизна диссертации. 1. Модель оценки эффективности деятельности предприятия, основанная на параметрах бизнес-процессов, и отличающаяся от существующих представлением эффективности в виде результирующего показателя, построенного с учетом четырех параметров бизнес-процесса: себестоимости, потребляемых ресурсов, длительности и ограничений.

2. Концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования деятельности предприятия, которая отличается от известных использованием математической модели бизнес-процесса на обоих уровнях планирования.

3. Алгоритм управления бизнес-процессами, построенный на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, позволяющий достигать плановые показатели, который отличается от известных подбором параметров последующих бизнес-процессов с учетом значений фактических показателей ранее выполненных бизнес-процессов.

4. Система поддержки принятия решений, сформулированная на основе алгоритма управления бизнес-процессами, предоставляющая лицу, принимающему решение, информацию о тех параметрах бизнес-процессов, которые необходимо изменить для достижения поставленных целей тактического уровня.

Практическая значимость работы. Разработанные модели, алгоритмы и система поддержки принятия решений позволяют осуществлять управление бизнес-процессами в соответствии с возможностями предприятия и принимать управленческие решения с учетом тактических целей.

Материалы диссертации будут полезны научно-педагогическим работникам и обучающимся по специальностям прикладная информатика в экономике и бизнес-информатика.

Реализация результатов работы. Модели и алгоритмы используются при принятии решений по управлению бизнес-процессами на предприятии -ООО «Экопан-Кузбасс». Предложенные разработки доведены до стадии практического внедрения.

Предмет защиты и личный вклад автора. На защиту выносятся следующие научные положения:

1) модель оценки эффективности деятельности предприятия, основанная на параметрах бизнес-процессов;

2) концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования через модель бизнес-процессов предприятия;

3) алгоритм управления бизнес-процессами, позволяющий достигать плановые стратегические и тактические цели предприятия.

4) система поддержки принятия решений при управлении предприятием на основе алгоритма управления бизнес-процессами.

Личный вклад автора заключается в: постановке и решении основных задач исследования; разработке концептуальной схемы взаимосвязи стратегического и тактического планирования, модели оценки эффективности деятельности предприятия, алгоритма управления бизнес-процессами, системы поддержки принятия решений; организации внедрения разработок.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях: Postgraduate Consortium International Workshop IICST (Томск, 2012, 2013), 6th International Conference on Research and Practical Issues of Enterprise Information Systems (Бельгия, 2012), 2012 3rd Global Congress on Intelligent Systems (Китай, 2012), Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2009, 2010, 2011), научная сессия ТУСУР (Томск, 2007, 2008, 2009, 2010), XVI Международной научно-практической конференции

студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (Томск, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 34 опубликованных работах, среди которых 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в зарубежном журнале, 26 тезисов и докладов на конференциях различного уровня.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка используемой литературы. Объем работы составляет 130 страниц, включая 36 рисунков, 11 таблиц и библиографию из 86 наименований, из которых работы автора составляют 11 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко описывается предметная область, степень научной разработанности проблемы, обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, изложены основные научные результаты, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации «Оценка эффективности деятельности предприятия» посвящена анализу проблемы увеличения эффективности системы управления предприятием, системам расчета эффективности, роли процессно-ориентированного подхода в системе управления предприятием.

Обзор литературы показал, что известно множество моделей, позволяющих определить наиболее или наименее эффективные решения при управлении предприятием, однако, они имеют различные особенности, назначение, преимущества и недостатки.

Несмотря на большое количество групп показателей, в современной литературе и методических указаниях федеральных министерств и ведомств отсутствует единое представление о системе показателей оценки эффективности деятельности предприятия. Также основной базой для расчета показателей эффективности является финансовая и бухгалтерская отчетности предприятия. Этот факт свидетельствует о периодичности расчета данных показателей и возможности оценки деятельности предприятия только после

формирования данных видов отчетности (ежегодная, квартальная и ежемесячная). Таким образом, актуальными задачами исследования являются:

- разработка модели оценки эффективности деятельности предприятия;

- создание системы поддержки принятия решений при управлении предприятием, использующей разработанную модель.

Вторая глава «Модель оценки эффективности деятельности предприятия» посвящена описанию концептуальной схемы взаимосвязи стратегического и тактического планирования и модели оценки эффективности деятельности предприятия, основанной на параметрах бизнес-процессов.

Любая деятельность (научная, образовательная, производственная, банковская и др.) обладает определенными сходными чертами:

- может быть представлена в виде последовательности процессов, которые направленны на получение определенного результата;

- любой процесс можно выразить в виде взаимосвязанных показателей (себестоимость, длительность, потребляемые ресурсы, ограничения);

- на каждый процесс осуществляется воздействие внешних и внутренних

сил;

- каждую деятельность можно планировать на стратегическом и тактическом уровнях;

- каждый процесс обладает некоторой эффективностью, то есть степенью достижения плановых тактических и стратегических целей в условиях воздействия внешних и внутренних сил.

Существует большое количество определений стратегического и тактического планирования, однако, наиболее распространенными являются следующие: стратегическое планирование - процесс выбора целей организации и путей их достижения; тактическое планирование - принятие решения о том, как должны быть распределены ресурсы организации для достижения стратегических целей. Тактическое планирование деятельности предприятия неразрывно связано со стратегическим планированием.

Можно выделить ряд различий между ними.

- Подробность. В стратегическом планировании проводится планирование общих линий деятельности предприятия. В тактическом планировании имеет место детальное планирование.

Временной уровень. В стратегическом планировании планы характеризуются долгосрочностью, а в тактическом планировании — краткосрочностью.

- Лица, принимающие решения. В стратегическом планировании решения принимают руководители высшего звена, в тактическом — руководители среднего звена.

Учитывая особенности существующих подходов к планированию деятельности предприятия (бюджетирование, система сбалансированных показателей и др.), предложена концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования деятельности предприятия (рис.1). Преимуществом данного подхода является использование на обоих уровнях планирования единой математической модели бизнес-процесса, что позволяет согласовывать стратегические цели предприятия с возможностью их реализации на тактическом уровне исходя из существующих ограничений внешней и внутренней среды.

В предложенной схеме на стратегическом уровне формируется стратегия развития предприятия, выраженная в виде стратегического плана, построенного с учетом ограничений внешней среды. Стратегический план представляет набор утвержденных показателей на определенный период времени и модель бизнес-процессов, позволяющую достичь установленных показателей.

На тактическом уровне происходит детализация стратегических целей и планов, а также на определенный период формируется модель процессов предприятия, необходимая для достижения поставленных целей. В случае невозможности выполнения стратегических показателей на тактическом уровне, стратегическая модель бизнес-процессов предприятия корректируется. После утверждения последовательности бизнес-процессов и показателей на определенный период, наступает стадия выполнения тактического плана. Фактические результаты оцениваются с помощью модели оценки

эффективности деятельности предприятия. На основании фактической эффективности происходит анализ достижения тактического плана и принятие управленческих решений. По завершению цикла тактического планирования, все фактические данные обобщаются, и проводится анализ достижения стратегического плана, на основании которого формируются новые или корректируются старые стратегические цели предприятия.

Изменить стратегическую модель БП предприятия из-за невозможности выполнения на тактическом уровне

Моделирование стратегического плана

Стратегическая модель БП предприятия

Показатели стратегической модели БП предприятия

Фактические показатели тактической модели БП предприятия

Моделирование тактического плана

Тактическая модель БП предприятия

Фактические показатели тактической модели БП предприятия

Показатели тактической модели БП предприятия

Выполнение тактического плана

Изменить токазатели тактическ >й модели БП пре; прияитя

Модель оценки эффективности деятельности предприятия

Оценка выполнения тактического плана

Эффективность деятельности предприятия

Про; олжить

Показатели бизнес-процессов (ЕР.вЛТДп)

выгк тактичес без из

Анализ достижения тактического плана

Алгоритм управления бизнес-процессами

И

Принятие управленческого решения

лнение кого плана .|енений

Рис. 1. Концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования деятельности предприятия

Применяемые в настоящее время на практике модели оценки эффективности деятельности предприятия обладают рядом особенностей: отличаются высоким уровнем субъективизма, не предусматривают расчета интегрального показателя эффективности, включающего кроме оценки экспертов, объективные показатели, не позволяют определить зависимость

эффективности бизнес-процесса от конкретного вида ресурсов. Кроме того, полученная эффективность привязана к осредненным данным плановой финансовой отчетности, что явно недостаточно для принятия оперативных решений. Это обосновывает необходимость разработки модели оценки деятельности предприятия, основанную на параметрах бизнес-процессов, позволяющую учесть перечисленные особенности.

Любые действия могут быть оценены в виде эффективности, которая должна отвечать следующим требованиям:

1. Достоверность оценки - при расчете эффективности используются документально зафиксированные данные о деятельности предприятия.

2. Объективность оценки - расчет эффективности выполняется на основе количественных данных и исключает возможность применения качественной (субъективной) оценки.

3. Комплексность и доступность данных - показатели выполнения бизнес-процессов отражают все элементы технологического цикла (себестоимость, ресурсы, длительность, ограничения) и контроль показателей не изменяет существующих порядков, кроме частоты получения показателей.

4. Простота и наглядность расчета - расчет эффективности является несложным и не занимает много времени даже для сложных бизнес-процессов, а результаты расчетов наглядно отражают выполнение того или иного бизнес-процесса в разрезе себестоимости, ресурсов, длительности и ограничений.

5. Сопоставимость - эффективность одного бизнес-процесса можно использовать для сравнения с эффективностью другого, получать данные сравнения в динамике. Эти же данные могут использоваться для сравнения со значениями эффективности других предприятий.

Модель оценки эффективности деятельности предприятия основана на оценке используемых ресурсов, длительности, себестоимости бизнес-процессов и соблюдении ограничений. Система управления предприятием, использующем процессный подход и предложенную модель, приведена на рисунке 2. Стоит отметить, что применение данной модели возможно на предприятиях с

циклическими технологическими циклами, вне зависимости от того

последовательно выполняются процессы внутри них или параллельно.

Ограничения внешней среды

±

Субъект управления

процесса Pi (Sni.fini.Tni.inni;

Эффективное! процесса Pi WM

Ограничения внутренней среды (Mel)

Показатели процесса Эффективность

PI процесса Pi

Cyv.jTOM (tri)

эффективности Ограничения процесса Pi внутренней среди (1,м)

Показатели процесса Эффективность^

Pi [г,'-„,г.'Г:Т™.1п>:| с процесса Р|

учетом I'1'')

»ффективности Ограничения процесса Рг внутренней срелм (1п~)

+ 5йг

hitll

Tnl

tl!

—

g t2i

Tn2

5t22

Tn3

Рис. 2. Описание системы управления предприятием

Предполагается, что известно М видов взаимосвязанных процессов

(РиР2.....Рм), необходимых для производства продукции, и каждый из которых

состоит из N подпроцессов, выполнение которых в совокупности определяет полный производственный цикл. Для каждого процесса (Рд известна нормативная длительность Г„,., которая может меняться под воздействием на предприятие внешних и внутренних факторов на величину Sth. Данное отклонение может принимать отрицательное (опережение плана), положительное (отставание от плана) или нулевое значения (совпадение с плановыми показателями). Таким образом, длительность процесса определяется в виде Ti=Tni±5tli. Сумма нормативных длительностей всех процессов составляет длительность технологического цикла Т. Также существуют V видов ресурсов (R,,R2,---fiv), которые необходимы для производства продукции. Каждый процесс (PJ потребляет нормативную величину ресурсов /?„,, причем для каждого процесса уникальны виды и количество потребляемых ресурсов. Возможно отклонение потребления каждого вида ресурсов от нормативного значения выраженное в виде Srlh таким образом, потребление ресурсов процессом определяется в виде Ri=R,u±Srl¡. Сумма потребления всех ресурсов в процессах составляет R. Кроме

того, у каждого процесса (Р,) определена нормативная себестоимость 5„; Нормативная себестоимость может меняться на величину которая

принимает отрицательное, положительное и нулевое значения. Таким образом, себестоимость процесса определяется как 5,-=5ш-±|557;. Сумма себестоимостей каждого процесса образует себестоимость 5 технологического цикла. Также для каждого процесса (Т5,) известны ограничения /п„, которые могут меняться под воздействием внешних и внутренних факторов на величину 6т1,. Совокупность ограничений каждого процесса образует ограничения технологического цикла.

Вне зависимости от уровня бизнес-процесса, он обладает всеми параметрами: длительность, потребляемые ресурсы, себестоимость и ограничения (З,,/?,,Г„/щ).

Параметры бизнес-процесса, согласно последовательности процессов, отображенной на рисунке 2, можно выразить в виде системы выражений:

1*1 14

Д Т = + Л 1г) + ^ 8г21

¡=1 ¡=1 м

ДЯ = + 6г1д

м

Д5

м

О)

¡=1 ¡=1 л/

Ып = ^(/п, + 5гп1;) 4 ¡=1

На основе системы выражений (1) можно определить длительность процессов предприятия следующей формулой:

Г = Х?=10:']=1{Т(°т + 5г:1?;н + 512°™)+ 1£=1(Т£СП + + (2)

где - длительность j-гo основного подпроцесса ¡-го процесса; Г,5.са -

длительность к-го вспомогательного подпроцесса ¡-го процесса.

Аналогично определяется себестоимость процессов, потребление ресурсов процессами и ограничения технологического цикла.

Таким образом, эффективность деятельности предприятия можно выразить в общем виде:

1 у А Я, Г, /г ly gsl, + ss2, Sri, Sil, + St2, S«1

Из формулы видно, что плановое значение эффективности технологического цикла (состоящего из М процессов) будет равно единице. Все отклонения фактических значений параметров (S,R,TJn) будут изменять плановую величину эффективности в большую или меньшую стороны.

Предложенная модель была апробирована на строительном предприятии, выпускающем домокомплекты по технологии Есорап для малоэтажного домостроения. На уровне стратегического планирования определяются долгосрочные цели развития предприятия, и формируется модель бизнес-процессов предприятия, которая в зависимости от изменения внешних и внутренних условий пересматривается. На тактическом уровне планирования, текущая модель детализируется в соответствии с государственными и отраслевыми стандартами, и задаются нормативные значения параметров бизнес-процессов.

После составления тактического плана он утверждается и запускается в работу. Ежедневно проводится контроль показателей бизнес-процессов и осуществляется расчет эффективности деятельности предприятия на основе предложенной модели. Результаты контроля процессов, с помощью предложенной модели эффективности деятельности предприятия могут представлены в виде таблицы (см. таблицу 1).

Таблица 1. Оценка эффективности бизнес-процесса

Наименование пропесс1/ф\нкцнн Навчевованне SRTIa Ед.в?меревая Значение норматив Зяаченве факт Эффективность

Эффективность EF 1 0,936511832

Длительность Т мин 100 108 0,925925926

Пенополистерол R пл- 20 22 0,909090909

OSB плита R ате 10 U 0,909090909

Вакуумная установка R шт 1 1

Уложить сырье на стол Рччетка 5м R шт 3 3 1

Уголок R ШТ 3 3 1

Бригадир R пгт 1 1

Разнорабочий R шт 3 i

Количество сформированных сенявич-панелей Ы шт 10 10 1

Стоимость S pv6 30921 33995 0.909583596

Результаты контроля части процессов могут быть также представлены и в графическом виде (см. рис. 3):

Рис. 3. Эффективность процессов изготовления сендвич-панели в разрезе длительности, потребляемых ресурсов и себестоимости

В качестве примера взяты процессы изготовления сендвич-панели. Из рисунка 3 видно, что даже незначительные отклонения себестоимости, длительности процесса и потребляемых ресурсов влияют на его эффективность.

Рассчитывая значение эффективности после выполнения каждого бизнес-процесса, руководство предприятия будет обладать в режиме реального времени оценкой деятельности предприятия, а также видеть причины отклонения от ранее утвержденного плана работ, так как модель оценки эффективности включает в себя все параметры бизнес-процессов и отражает изменение каждого параметра. Данный факт является отличительной особенностью предлагаемой модели от показателей финансового анализа, которые опираются на финансовую и бухгалтерскую отчетность и расчет которых возможен только после составления данных видов отчетности (например, квартальная отчетность), что не позволяет быстро реагировать на изменение производственного процесса в рамках технологического цикла.

В третье главе «Алгоритм управления бизнес-процессами» предложен алгоритм управления бизнес-процессами, построенный на основе модели

оценки эффективности деятельности предприятия, позволяющий достигать установленные стратегические и тактические цели.

На основании максимальных и минимальных значений показателей бизнес-процессов возможно построить поверхность, которая показывает зависимость между эффективностью (ЕБ), длительностью (Т) и себестоимостью (8) процесса. На данной поверхности будет находиться точка, отображающая плановое (нормативное) значение данных показателей. Фактическое значение эффективности бизнес-процесса будет одной из точек на поверхности, которая возможно будет не совпадать с точкой планового значения текущего бизнес-процесса. Поэтому существует задача так изменить значения параметров (себестоимость, длительность, ресурсы и ограничения) последующих бизнес-процессов, чтобы суммарная эффективность стремилась к единице, т.е. плановому значению.

:иаченмв

Г • 100 Длительность, мин

105

— по

115 ■ 120 125

Рис. 4. Зависимость между эффективностью, себестоимостью и длительностью

бизнес-процесса

Из рисунка 4 видно, что пространство значений эффективности процесса нелинейно, что говорит о необходимости искать соответствующие пути приближения фактической эффективности к плановой для последующих бизнес-процессов. Сложность решения этой задачи еще подчеркивается тем, что для параметров «длительность» и «себестоимость» существуют ограничения на произвольное изменение величины параметра (например, длительность процесса не может быть менее заданного по ГОСТ времени). Поэтому область поиска решения, пути перемещения в пространстве эффективности, из точки фактической эффективности получается достаточно сложной и уникальной для каждого бизнес-процесса. Таким образом, актуальна разработка алгоритма управления бизнес-процессами через управление показателями (8Д,Т,1п) для достижения установленных стратегических и тактических целей. На рисунке 5 представлена концептуальная схема алгоритма управления бизнес-процессами.

Рис. 5. Алгоритм управления бизнес-процессами

Предлагаемый алгоритм использует модель оценки эффективности деятельности предприятия. В рамках работы данного алгоритма предполагается, что закончен г'-ьш подпроцесс к-го процесса, причем к-ый процесс состоит из М подпроцессов (Р,,...,Р, ,...,РМ) и ЦМ. Для всех подпроцессов существуют фактические значения

(Л*™*,Д*акт), и (/п*"Г,...|/п*"Г). Необходимо найти такие

значения параметров последующих подпроцессов, которые позволят

достичь планового значения эффективности к-го процесса.

В основе алгоритма управления бизнес-процессами лежат две процедуры: изменения длительности подпроцессов и изменения ресурсов и длительности подпроцессов. При управлении бизнес-процессами возникает необходимость выбора таких значений параметров, которые реально возможны для практического использования. Очевидно, что не для всех параметров бизнес-процессов это правило будет работать, так как одни параметры могут быть изменены значительно (например, количество гвоздей), а некоторые неизменны совсем (например, количество основных средств, таких как здание). Вводится такое понятие, как возможный диапазон изменения параметров бизнес-процесса относительно планового значения (минимум, плановое значение, максимальное значение). Для целей автоматизации процесса выбора параметров предлагается использовать коэффициент п, который изменяется в пределах от 0 до Ъ (величина Z может быть изменена и зависит от вида производственной деятельности и типа изменяемого параметра бизнес-процесса). Величина Ъ показывает процент изменения планового параметра в большую или меньшую сторону, например, для параметра «длительность процесса» Ъ изменяется в пределах от 0 до 5%. Величина 5% говорит о том, что длительность процесса может быть уменьшена или увеличена лишь на данное значение. Для ресурсов изменение параметра Ъ производится аналогично, а диапазон изменения зависит от типа ресурса.

Процедура изменения длительности подпроцессов в виде блок-схемы представлена на рисунке 6.

Рис. 6. Процедура изменения длительности подпроцессов

Описание процедуры изменения длительности подпроцессов. 1. Расчет сумм плановых и минимальных длительностей подпроцессов (Р:,...,Рм).

2. Сравнение и Г,™". Если 7Ган>2", 7ГИН, то

параметру п устанавливается значение 5.

3. Для каждого последующего подпроцесса (РРм), у которого

(1 + —)7/тп > Г.кин расчет новой плановой длительности по формуле 4 100 ' '

у-'п-зм __ _ — )7'ПЛ5Н

' ^ «<г £

4. Расчет эффективности £-го процесса с учетом измененных значений (Б,11,Т,1п) подпроцессов.

5. Сравнение значения измененной плановой эффективности к-го процесса ЕР'^'ЛН и значения его плановой эффективности ЕР™3". Если ЕГ'™ая>^£лан, то параметру п устанавливается новое значение, равное п-1.

6. Для каждого последующего подпроцесса (Р„...,Рм), У которого

(1 + —)Г.ШИН > Гмин, расчет новой плановой длительности по формуле 4 100 • '

у'план _ { ^ _ -У/' г~~;м

7. Расчет эффективности /:-го процесса с учетом измененных значений (8,Я,Т,1п) подпроцессов. Если ЕР'™*" > ЕР£лан, то параметру п устанавливается новое значение, равное п-1. Переход к пункту 6. Если £Т'£яам < то подпроцессы (Р1,...,Рщ) ранжируются по возрастанию новой плановой длительности Т>шз" (от подпроцесса с минимальной длительностью к подпроцессу с максимальной длительностью).

8. Для процесса с минимальной длительностью расчет новой плановой

9. Расчет эффективности к-го процесса с учетом измененных значений ($Я,Т,1п) подпроцессов. Если ЕР^1™ > ЕР£лан, то выбирается следующий подпроцесс с минимальной длительностью и осуществляется переход к пункту 8. Если ЕР'ъ™ < ЕР™т, то для выбранного подпроцесса

длительности по формуле

устанавливается новая плановая длительность по формуле

Время является не единственным параметром, который определяет эффективность процесса в целом. В отдельных случаях огромное влияние оказывает такой параметр как используемые ресурсы. Кроме того, потребление ресурсов в процессе всегда сопряжено с изменением времени процесса, так как эти два параметра неразрывно связаны. Поэтому разработана процедура одновременного учета изменения ресурсов и времени выполнения бизнес-процесса.

Таким образом, алгоритм управления бизнес-процессами позволяет подбирать такие параметры бизнес-процесса, которые приблизят деятельность предприятия к плановым стратегическим и тактическим показателям. На основе предложенного алгоритма была сформирована система поддержки принятия управленческих решений.

В четвертой главе «Система поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами» представлено описание разработанной системы поддержки принятия решений, концепции информационной системы, реализующей предложенную модель оценки эффективности деятельности предприятия и алгоритм управления бизнес-процессами, а также результаты их тестирования.

Целями разработанной системы поддержки принятия решений являются:

- первичная обработка фактических показателей бизнес-процессов (себестоимость, длительность, потребляемые ресурсы, ограничения);

- оценка эффективности деятельности предприятия;

- определение таких параметров последующих бизнес-процессов, которые позволят достичь плановых тактических целей;

- формирование рекомендаций для лица, принимающего решение, по управляющим воздействиям на последующие бизнес-процессы.

Для программной реализации математических моделей и алгоритмов, предложенных диссертантом, была разработана концепция информационной системы, состоящей из блоков:

- моделирования бизнес-процессов, позволяющего с соответствующей детализацией построить модель бизнес-процессов предприятия;

- мониторинга показателей бизнес-процессов, позволяющего получать фактические значения параметров бизнес-процессов во время выполнения технологического цикла;

- расчета эффективности и анализа, позволяющего получить отклонения фактических значений эффективности от плановых, провести анализ этих отклонений и предложить лицу принимающему решение такие параметры последующих бизнес-процессов, которые позволят достичь установленные стратегические и тактические цели предприятия.

Заключение и выводы. В диссертационной работе решена актуальная научно-практическая задача разработки моделей и алгоритмов поддержки принятия управленческих решений тактического уровня на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, учитывающей параметры бизнес-процессов, с целью улучшения финансово-экономических показателей предприятия.

В рамках работы получены следующие результаты.

1. Построена модель оценки эффективности деятельности предприятия, основанная на параметрах бизнес-процессов.

2. Предложена концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования деятельности предприятия.

3. Создан алгоритм управления бизнес-процессами на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, позволяющий достигать плановые показатели.

4. Разработана система поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами предприятия.

ОСНОВНЫЕ ТРУДЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК

1. Процессно-ориентированный подход к управлению предприятием/ М.Ю. Катаев, Ю.Б. Ифутин, A.A. Емельяненко, В.А. Емельяненко, A.B. Бородин // Известия Томского политехнического университета. - 2008. -Т. 313, №6.-С. 20-23.

2. Автоматизированная программная система управления бизнес-процессами предприятия: задачи, описание, структура / М.Ю. Катаев, A.A. Емельяненко, В.А. Емельяненко, П.А. Пяк, Р.И. Уколов, Д.М. Кривенцов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2011. - Т. 24, №2. - С. 282- 289.

3. Система поддержки принятия решения при планировании деятельности предприятия, использующего процессно-ориентированную модель управления / М.Ю. Катаев, В.А. Емельяненко, A.A. Емельяненко // Управление экономическими системами (электронный научный журнал). -

2012.-№47.-С. 18-24.

4. Система стратегического и тактического планирования деятельности промышленного предприятия на основе бизнес-процессов / М.Ю. Катаев, A.A. Емельяненко, В.А. Емельяненко // Вестник Новосибирского государственного университета. - 2012. - Т. 12, №2. - С. 48-54.

5. Модель оценки эффективности тактического планирования на предприятии с процессно-ориентированным подходом к управлению / М.Ю. Катаев, A.A. Емельяненко // Управление экономическими системами (электронный научный журнал). - 2013. -№58. С. 31-42.

6. Диагностика деятельности предприятия, основанная на оценке эффективности бизнес-процессов / М.Ю. Катаев, A.A. Емельяненко // Управление экономическими системами (электронный научный журнал). -

2013.-№58. С.53-65.

7. Алгоритм изменения параметров бизнес-процесса / М.Ю. Катаев, A.A. Емельяненко // Управление экономическими системами (электронный научный журнал). - 2013. -№59. С. 11-28.

Статьи, опубликованные в научных сборниках и материалах конференций

8. Kataev M.Yu., Bulysheva L.A., Emelyanenko A.A., Emelyanenko V.A. Enterprise systems in Russia: 1992-2012 // Enterprise information systems. V. 7, N. 2. 2013.-Pages 169-186.

9. Kataev M.Yu., Emelyanenko A.A., Emelyanenko V.A. Automated software system of business process management of an enterprise "Parade-m" // Second postgraduate consortium international workshop IICST 2012 (Tomsk). 2012. Pages 126-130

10. Kataev M.Yu., Emelyanenko A.A., Emelyanenko V.A., Pyak P.A., Ukolov R.I. Algoritms and programs for process-oriented management of the enterprise // Third postgraduate consortium international workshop IICST 2013 (Tomsk). 2013. Pages 259-262

11. Математическая модель тактического планирования на промышленном предприятии / М.Ю. Катаев, А.А. Емельяненко, О.А. Жолобов // «Экономика и современный менеджмент: теория и практика»: материалы XXVII международной заочной научно-практической конференции. -Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013. - с. 20-25

Подписано в печать «21» ноября 2013 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. л. 1,56. Тираж 100 экз. Заказ 527/1.

Сибирский государственный индустриальный университет 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42. Издательский центр СибГИУ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

На правах рукописи

04201454897 У

ЕМЕЛЬЯНЕНКО АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Специальность 05ЛЗЛ0 - «Управление в социальных и экономических

системах»

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Катаев Михаил Юрьевич

ТОМСК - 2013

Содержание

Введение...................................................................................................................5

Глава 1. Оценка эффективности деятельности предприятия...........................13

1.1. Понятие эффективности деятельности предприятия............................13

1.2. Анализ проблемы увеличения эффективности системы управления предприятием.....................................................................................................15

1.3. Факторы, влияющие на эффективность деятельности предприятия... 19

1.4. Анализ систем расчета эффективности деятельности предприятия ...22

1.4.1. Показатели оценки деятельности предприятия...............................22

1.4.2. Комплексные системы оценки деятельности предприятия...........27

1.5. Процессный подход как основа эффективного управления предприятием.....................................................................................................30

1.5.1. Функциональный и процессный подходы к управлению предприятием.................................................................................................30

1.5.2. Этапы развития процессного подхода к управлению.....................33

1.5.3. Способы представления бизнес-процессов......................................36

1.6. Выводы по главе.........................................................................................40

Глава 2. Модель оценки эффективности деятельности предприятия..............42

2.1. Планирование деятельности предприятия...............................................42

2.2. Концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования.....................................................................................................46

2.3. Модель оценки эффективности деятельности предприятия..................57

2.4. Выводы по главе.........................................................................................68

Глава 3. Алгоритм управления бизнес-процессами...........................................69

3.1. Управление бизнес-процессами..............................................................69

3.2. Описание алгоритма управления бизнес-процессами предприятия ...72

3.2.1. Процедура изменения длительности подпроцессов.......................75

3.2.2. Процедура изменения ресурсов и длительности подпроцессов....78

3.3. Апробация алгоритма управления бизнес-процессами........................83

3.4. Выводы по главе.......................................................................................89

Глава 4. Система поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами .............................................................................................................90

4.1. Принятие управленческих решений.......................................................90

4.1.1. Принятие решений как элемент управления...................................90

4.1.2. Система поддержки принятия решений и ее основные функции..........................................................................................................93

4.1.3. Описание предлагаемой системы поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами предприятия.....................................95

4.2. Концепция информационной системы управления бизнес-процессами предприятия........................................................................................................98

4.2.1. Классификация экономических информационных систем............98

4.2.2. Анализ функциональных возможностей программ по бизнес-моделированию деятельности предприятия.............................................101

4.2.3. Описание концепции информационной системы управления бизнес-процессами предприятия...............................................................104

4.3. Результаты тестирования и экспериментальной проверки................107

4.3.1. Общая характеристика предприятия ООО «Экопан-Кузбасс».... 107

4.3.2. Реализация разработанных модели, алгоритма и СППР в

ООО «Экопан-Кузбасс»..............................................................................108

4.4. Выводы по главе.....................................................................................118

Заключение...........................................................................................................119

Список литературы Приложение А. Акт внедрения

ВВЕДЕНИЕ

В современных экономических условиях существует объективная необходимость совершенствования методики планирования на всех уровнях на основе применения экономико-математических методов и моделей. Исследования отечественных и зарубежных ученых и специалистов доказали возможность и целесообразность представления в математической форме возникающих в практической деятельности предприятий ситуаций. Выбор же вариантов наиболее подходящих решений может быть получен из анализа результатов моделирования. В этом плане необходимо разрабатывать модели, позволяющие рассматривались возникающие производственные ситуации на предприятии в масштабах текущего времени.

Для целей управления необходимо проводить оценку эффективности деятельности предприятия. В этом направлении большинство методик привязаны к результатам финансового планирования на предприятии, что недостаточно для эффективного во всех смыслах планирования. Для решения этой проблемы требуются теоретические и методические разработки, применение математических и информационных технологий для построения системы, обеспечивающей повышение эффективности деятельности предприятия.

Актуальность проблемы

Повышение эффективности деятельности предприятий является важнейшей целью развития рыночных и производственных отношений в России. Успех производственной деятельности во многом зависит от скорости и эффективности планирования, управления и принятия решений на предприятии. Планирование в современных условиях заключается в научном обосновании целей развития предприятия, выборе наилучших способов их

достижения, текущего контроля выполнения и своевременной корректировки.

Применяемые в настоящее время на предприятиях методы тактического планирования (например, бюджетирование и т.п.) не отвечают предъявляемым к ним требованиям, так как получаемые планы статичны, привязаны к финансовой отчетности, не оперативны и, как следствие, в целом имеют низкую эффективность.

Только научно обоснованные подходы к оценке деятельности и планированию позволяют повысить эффективность финансово-хозяйственной деятельности предприятия и сформировать определенную последовательность действий для достижения стратегических и тактических целей.

Эффективность предприятия в значительной мере определяется используемыми моделями планирования и принятия управленческих решений. Условиями обеспечения работоспособности таких моделей являются: 1) непрерывная оценка предприятия, адекватно отражающая результат его деятельности и соответствие установленным стратегическим и тактическим целям; 2) применение к процессу выработки решения научно обоснованных подходов, позволяющих генерировать варианты решений и проводить сравнение этих вариантов; 3) автоматизация процесса сбора и обработки информации о финансово-хозяйственной деятельности предприятия, необходимой для принятия решения. Выполнение этих условий не представляется возможным без применения соответствующей модели оценки деятельности предприятия, опирающейся на параметры производственных процессов, и моделирования процесса управления для принятия необходимых управленческих решений.

Таким образом, актуальность темы исследования определяется необходимостью повышения эффективности деятельности предприятия за счет разработки и использования моделей и алгоритмов поддержки принятия

управленческих решений, позволяющих оценивать эффективность выполнения производственных процессов и формировать оптимальные тактические планы с точки зрения долгосрочных и среднесрочных целей.

Состояние вопроса

Исследованием различных аспектов управления экономическими объектами с целью повышения эффективности их функционирования занимаются многие российские и зарубежные ученые. Теоретические и методологические основы менеджмента заложены в трудах Портера М., Томпсона A.A., Стрикленда А. Дж., Котлера М., Мескона М., Ансоффа А., Виханского О.С., Фархутдинова P.A. Изучению экономических систем и развитию методов теории управления посвящены работы Айвазяна С.А., Винслаева Ю.Б., Клейнера Г.А., Мильнера Б.З., Архиповой H.H., Фаттахова Р.В., Каплана P.C., Нортона Д.П. В работах Рапопорта Б.М., Ойхмана Е.Г., Хаммера М., Чампи Дж., Давенпорта Т.Н., Попова Е.В., Робсона М., Уллаха Ф., Харрингтона Дж., Эсселлинга, К.С. Шеер Август-Вильгельма рассматриваются процессно-ориентированный подход и механизмы поддержки принятия решений по управлению бизнес-процессами организации.

Несмотря на значительный объем исследований, как в отечественной, так и в зарубежной экономической науке, существуют нерешенные вопросы эффективного управления предприятием, принятия управленческих решений и оценки эффективности деятельности организаций. Повышение эффективности функционирования предприятий является важной задачей в период экономического роста, что обосновывает актуальность разработки обоснованных методов управления и рациональных алгоритмов поддержки принятия управленческих решений.

Цель работы

Целью исследования является разработка моделей и алгоритмов поддержки принятия управленческих решений тактического уровня на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, учитывающей параметры бизнес-процессов и позволяющей повысить эффективность управления предприятием за счет согласования стратегических и тактических целей. Для осуществления данной цели поставлены и решены следующие задачи:

1) провести анализ различных направлений современной теории планирования, управления, экономико-математических методов и принятия решений при воздействии различных факторов внутренней и внешней среды на предприятие;

2) обосновать взаимосвязь стратегического и тактического планирования на уровне параметров бизнес-процессов;

3) разработать модель оценки деятельности предприятия, учитывающую изменения параметров бизнес-процессов во время производственной деятельности предприятия;

4) на основе разработанной модели предложить алгоритм управления бизнес-процессами, позволяющий достичь плановых показателей;

5) разработать систему поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами предприятия на основе оценки их эффективности;

6) сформулировать принципы и структуру информационной системы, реализующей предложенные модель и алгоритм;

7) апробировать модель оценки деятельности предприятия и алгоритм управления бизнес-процессами при решении практических задач.

Научная новизна работы

1. Модель оценки эффективности деятельности предприятия, основанная на параметрах бизнес-процессов, и отличающаяся от

существующих представлением эффективности в виде результирующего показателя, построенного с учетом четырех параметров бизнес-процесса: себестоимости, потребляемых ресурсов, длительности и ограничений.

2. Концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического-планирования деятельности предприятия, которая отличается от известных использованием математической модели бизнес-процесса на обоих уровнях планирования.

3. Алгоритм управления бизнес-процессами, построенный на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, позволяющий достигать плановые показатели, который отличается от известных подбором параметров последующих бизнес-процессов с учетом значений фактических показателей ранее выполненных бизнес-процессов.

4. Система поддержки принятия решений, сформулированная на основе алгоритма управления бизнес-процессами, предоставляющая лицу, принимающему решение, информацию о тех параметрах бизнес-процессов, которые необходимо изменить для достижения поставленных целей тактического уровня.

Практическая ценность работы

Разработанные модели, алгоритмы и система поддержки принятия решений позволяют осуществлять управление бизнес-процессами в соответствии с возможностями предприятия и принимать управленческие решения с учетом тактических целей.

Материалы диссертации будут полезны научно-педагогическим работникам и обучающимся по специальностям прикладная информатика в экономике и бизнес-информатика.

Модели и алгоритмы используются при принятии решений по управлению бизнес-процессами на предприятии - ООО «Экопан-Кузбасс». Предложенные разработки доведены до стадии практического внедрения.

На публичную защиту выносятся следующие положения:

1. Модель оценки эффективности деятельности предприятия, основанная на параметрах бизнес-процессов.

2. Концептуальная схема взаимосвязи стратегического и тактического планирования через модель бизнес-процессов предприятия.

3. Алгоритм управления бизнес-процессами, позволяющий достигать плановые стратегические и тактические цели предприятия.

4. Система поддержки принятия решений при управлении предприятием на основе алгоритма управления бизнес-процессами.

Публикации и апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях:

- postgraduate consortium international workshop IICST (Томск, 2012, 2013);

- 6th international conference on research and practical issues of enterprise information systems (Бельгия, 2012);

- 2012 3rd global congress on intelligent systems (Китай, 2012);

- международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2009, 2010, 2011);

- всероссийской научно-технической конференции «Научная сессия ТУ СУР» (Томск, 2007, 2008, 2009, 2010);

- XVI международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (Томск, 2010).

Основные результаты диссертации изложены в 34 опубликованных работах, среди которых 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1

статья в зарубежном журнале, 26 тезисов и докладов на конференциях различного уровня.

Обоснование структуры работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка используемой литературы. Объем работы составляет 130 страниц, включая 36 рисунков, 11 таблиц, 1 приложение и библиографию из 86 наименований, из которых работы автора составляют 11 наименований.

Во введении кратко описывается предметная область, степень научной разработанности проблемы, обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, изложены основные научные результаты, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации «Оценка эффективности деятельности предприятия» посвящена анализу проблемы увеличения эффективности системы управления предприятием, системам расчета эффективности, роли процессно-ориентированного подхода в системе управления предприятием.

Вторая глава «Модель оценки эффективности деятельности предприятия» посвящена описанию концептуальной схемы взаимосвязи стратегического и тактического планирования и модели оценки эффективности деятельности предприятия, основанной на параметрах бизнес-процессов.

В третье главе «Алгоритм управления бизнес-процессами» предложен алгоритм управления бизнес-процессами, построенный на основе модели оценки эффективности деятельности предприятия, позволяющий достигать установленные стратегические и тактические цели.

В четвертой главе «Система поддержки принятия решений при управлении бизнес-процессами» представлено описание разработанной системы поддержки принятия решений, концепции информационной системы, реализующей предложенную модель оценки эффективности

деятельности предприятия и алгоритм управления бизнес-процессами, а также результаты их тестирования.

ГЛАВА 1. Оценка эффективности деятельности

предприятия

1.1. Понятие эффективности деятельности предприятия

Целью любого предприятия является получение прибыли за счет выпуска продукции или предоставления услуги [5]. Деятельность предприятия включает в себя следующие процессы [6]:

1) анализ рынка потенциальных потребителей;

2) разработка концепции продукта или услуги;

3) снабжение необходимыми ресурсами для производства продукции или создания услуги;

4) производство продукции или предоставление услуги;

5) финансовый учет и т.д.

Все процессы состоят из совокупности взаимосвязанных и взаимозависимых функций, на вход которых поступают различного вида необходимые ресурсы, а на выходе этой цепочки создается продукт или другой результат деятельности. Для производства продукта или предоставления услуги используется определенная технология, в соответствии с которой происходит преобразование ресурсов [83].

Деятельность предприятия, как правило, оценивается по конечным результатам, с использованием различных критериев. Выбор этих критериев зависит от типа предприятия, организационной структуры и т.д. Например, данными критериями может быть прибыль, уровень издержек, производительность труда и т.п. В итоге, каждое предприятие выра�