автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка динамических моделей и алгоритмов автоматизированного управления многопродуктовой производственно-рыночной системой

1 7 М?

На правах рукописи

СИЛЬНОВЛ Светлана Валерьсппа

РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОПРОДУКТОВОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННО-РЫНОЧНОЙ СИСТЕМОЙ

Специальность 05.13. 06 —автоматизированные системы управления Специальность 05Л3.10 — управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УФА 1997

Работа выполнена на кафедре технической кибернетики Уфимского авиационного государственного технического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Ильясов Б.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Мухачева Э.А., кандидат технических наук, доцент Ибатуллина С.М.

Ведущее предприятие: Межрегиональное АО "Нефтеавтоматика"

Защита диссертации состоится 1997г. в "//"часов

на заседании диссертационного совета К-063.17.03 Уфимского

государственного авиационного технического университета по адресу: 450000, Уфа-центр, ул. К.МарксаД2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека Уфимского государственного авиационного технического университета.

Автореферат разослан "среврЫЯ 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, _

профессор Ефанов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный этап развития экономики характеризуется переходом к рыночным отношениям, что вынуждает предприятие самостоятельно определять перспективы своей деятельности, в значительной степени зависящей от его внешней среды. Одним из путей повышения эффективности функционирования предприятия является автоматизация процессов планирования и управления его поведением в конкурентных условиях рынка. В связи с этим проблема создания высокоэффективной системы управления становится особенно актуальной. Деятельность предприятий, как правило, связана с выпуском продукции нескольких видов и ее сбытом в сети реализации, объединяющей множество рынков. Поэтому система управления должна выполнять задачи гибкого формирования номенклатуры и плановых показателей производства, определяемых ею видов продукции в соответствии с рыночными потребностями, а тшсже исследования рынков сбыта и доведения произведенных товаров до потребителей с получением при этом наибольшей прибыли от их реализации. Особенности этих задач * требуют исследования процессов производства нескольких видов продукции и их реализации на множестве рынков в рамках функционирования единой производственно-сбытовой системы, в дальнейшем называемой многопродуктовой производственно-рыночной системой (МП ПРС). МП ПРС представляет собой сложный, многофункциональный объект. Важными свойствами МП ПРС являются динамичность и наличие активного элемента - человека.

Анализ работ отечественных и зарубежных ученых в этом направлении показал, что проблемы исследования взаимосвязанных процессов производства нескольких видов продукции и реализации их на множестве рынков сбыта в условиях конкуренции являются малоисследованной областью.

Вышесказанное определяет необходимость разработки математических моделей МП ПРС и ее элементов, а также разработки и оценки эффективности алгоритмов управления ею в современных условиях развития экономических отношений. Это и позволило сформулировать цель и задачи исследования.

Цель работы. Разработать динамические модели и алгоритмы автоматизированного управления многопродукговой производственно-рыночной системой и исследовать их эффективность методом имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи.

1. Разработка функционально-структурной схемы многопродуктовой производственно-рыночной, системы на основе системного подхода к описанию процессов функционирования сложных объектов.

2. Разработка математических моделей многопродуктовой производственно-рыночной системы и ее элементов.

3. Создание автоматизированной системы принятия решений по управлению многопродукговой производственно-рыночной системой, а также модели представления и механизма вывода знаний для формирования алгоритмов управления.

4. Проектирование автоматизированной системы имитационного моделирования процессов функционирования и управления многопродуктовой производственно-рыночной системой и программного обеспечения к ней.

5. Исследование эффективности функционирования и алгоритмов управления многопродукговой производственно-рыночной системой в изменяющихся условиях конкурентного рынка.

Методы исследования. При решении указанных задач использованы методы системного анализа, теории управления, теории моделирования сложных систем, экономико-математические методы. Научная новизна работы заключается:

-и предлагаемом способе выделения локальных целей функционирования многопродуктовой производственно-рыночной системы и соответствующих взаимосвязанных функциональных подсистем распределения ресурсов, производства продукции, реализации продукции, формирования затрат и формирования прибыли. Предложенная концепция используется при разработке математических моделей и автоматизированной системы управления МП ПРС;

-в структурировании математических моделей элементов МП ПРС по видам производимой продукции и по территориальной принадлежности рынков сбыта путем выделения соответствующих подсистем и связей между ними; а также в учете динамики процессов многопродуктового производства и реализации готовой продукции;

-в разработке трехуровневой функциональной схемы модели АСПР управляемой МП ПРС, объединяющей в себе три подсистемы управления; а также в разработке модели представления знаний на основе семантических сетей, позволяющих проводить анализ разнородной по способам описания и месту возникновения информации о состоянии объекта, и механизма вывода знаний, позволяющего формировать алгоритмы управления в сочетании с действиями лица, принимающего решения. Практическая значимость работы заключается: -в разработке автоматизированной системы имитационного моделирования (АСИМ) и программного обеспечения к ней на основе предложенных выше моделей функционирования и управления. Данная система моделирования может быть использована при формировании управленче-

ских решений, прогнозировании поведения многопродуктовои производственно-рыночной системы в условиях конкурентного рынка, обучении методам математического моделирования и искусственного интеллекга;

-в результатах исследования, доказывающих эффективность предлагаемого в работе подхода к построению автоматизированной системы управления МП ПРС, функционирующей в конкурентных условиях рынка. Выделенный класс систем может быть использован при управлении различными видами непрерывных производств.

Разработанное программное обеспечение АСИМ, представленное как "Программа имитационного моделирования многопродуктовых производственно-рыночных систем", используется в учебном процессе кафедры технической кибернетики при проведении лабораторных работ по курсам "Моделирование систем" и "Основы искусственного интеллекта".

Работа выполнена в рамках научно-исследовательской программы "Математические методы моделирования сложных систем и применение их в народном хозяйстве Башкортостана", проводимой в Институте математики Российской Академии наук под руководством члена-корреспондента РАН, академика АН РБ Напалкова В.В., а также связана с выполнением работ по госбюджетным НИР № ИФ-ТК-51-94-03, ИФ-ТК-51-95-03.

На защиту выносятся:

1 .Функционально-сгрукгурная схема МП ПРС и математические модели МП ПРС и ее элементов.

2.Модель АСПР и алгоритмы формирования управленческих решений на основе механизма вывода знаний.

3.Функциональная схема АСИМ и ее ПО.

4.Результаты экспериментальных исследований эффективности функционирования и алгоритмов управления МП ПРС в изменяющихся

условиях конкурентного рынка.

Апробация работы. Основные научные результаты и выводы, полу- ' ченные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на: молодежной научной конференции "Гагаринские чтения"(г.Москва 1994г.), Всероссийской научно-технической конференции "Непрерывная логика и ее применение в технике, экономике и социологии"(г. Пенза 1994г.), на Всероссийской научно-технической конференции "Технология и оборудование современного машиностроения"(г.Уфа 1994г.), на Международной научно-технической конференции "Непрерывно-логические методы и модели в науке, технике и экономике"(г. Пенза 1995г.), Всероссийской научно-технической конференции "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы"(г.Уфа 1995г.), Всероссийской научной конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управлеиия"( г, Таганрог 1996г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 14 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения , четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть работы содержит 163 страниц машинописного текста, 31 страница иллюстраций и таблиц, список литературы, включающий 111 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приведены цель и задачи исследования, сформулированы научная новизна, практическая ценность, дана краткая характеристика работы.

В первой главе проведен анализ особенностей функционирования предприятий в современных условиях развития экономики. Проанализированы существующие методы исследования процессов функционирова-

ния и управления производственно-сбытовыми системами. Выбрано направление исследования, сформулированы цель работы и задачи исследования.

Выявлена необходимость изучения процессов многопродуктового производства и реализации его продукции потребителям на рынке в рамках единой производственно-рыночной системы. Проанализированы свойства ПРС как сложной системы, основными из которых при исследовании выделены многофункциональность, динамичность и наличие человеческого фактора при функционировании системы и управлении ею. Представлена классификация ПРС, выделен класс исследуемых многопро-дукговых производственно -рыночных систем.

Проведен анализ существующих методов и подходов к исследованию многопродуктовых производственно-рыночных систем, результаты которого показали, что основное внимание в большинстве работ уделено решению оптимизационных задач в различных постановках, либо моделированию динамики на макроэкономическом уровне. Область исследования процессов производства продукции нескольких видов и реализации их на множестве рынков как функционирования единой производственно-рыночной системы является малоизученной. По результатам анализа существующих методов исследования и моделей сделан вывод о необходимости разработки математических моделей в классе динамических непрерывных моделей, создания автоматизированной системы управления, обладающей свойствами искусственного интеллекта, позволяющей формировать алгоритмы управления МП ПРС, и осуществлении исследования с использованием имитационного моделирования.

В заключении главы сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе описана концепция исследования МП ПРС с указанием принятых допущений. Разработаны функциональная схема МП ПРС и математические модели МП ПРС и ее элементов.

Предложена концепция исследования МП ПРС, основанная на использовании системного, функционального, динамического подходов, позволяющая анализировать функционирование систем описанного класса в рамках принятых допущений и ограничений. Наиболее важными из них являются следующие положения.

1. Рассматривается период времени, позволяющий анализировать процессы производства и реализации продукции как непрерывные.

2. Рассматривается многопродуктовая модель предприятия, выпускающего несколько видов продукции одного функционального назначения, потребляющего взаимозаменяемые ресурсы, которые могут быть перераспределены между разными производствами.

3. Разрабатывается модель реализации продукции на множестве рынков, которые различаются по видам продукции, формируя товарные рынки, и по территориальной принадлежности, образуя территориальные рынки или точки реализации продукции. Взаимодействия между последними рассматриваются как перераспределение продукции одного вида. Взаимодействия между товарными рынками рассматриваются как перераспределение продукции разных видов, что становится возможным вследствие их одного функционального назначения.

4. Способы продвижения продукции на рынки учитываются при формировании цен и определении затрат предприятия.

5. Цены на ресурсы и услуги считаются стабильными в течение рассматриваемого периода времени.

6. В качестве внешних воздействий рассматриваются изменения спроса, предложения и цен продукции конкурентов, величины налоговых отчислений.

Особенностями применяемого подхода являются: во-первых, разработка моделей элементов МП ПРС в классе непрерывных детерминированных моделей; во-вторых, описание процессов функционирования системы в темпах изменения основных показателей производственно-сбытовой деятельности; в-третьих, структурирование моделей элементов МП ПРС не только по выполняемым функциям, но и по видам выпускаемой продукции и территориальной принадлежности рынков сбыта.

Функциональная схема модели МП ПРС, представленная на рис.1, включает в себя взаимосвязанные модели подсистем: распределения ресурсов М1; производства продукции М2; реализации продукции МЗ; формирования затрат М4 и формирования прибыли М5.

Рис. 1. Функциональная схема МП ПРС

Модель М1 предназначена для анализа распределения ресурсов предприятия с точки зрения оптимального использования имеющихся производственных мощностей, при этом формируется структура (номенклатура) производства продукции. На этапе планирования эта зада-

ча решается как задача оптимизации. Величины производственных мощностей Шр и издержки производства на единицу каждого вида продукции '

С] известны и выступают в качестве входных координат модели. Выходными координатами являются оптимальные величины обобщенного ресурса , выделяемые для производства каждого вида продукции, соответствующие им плановые объемы производства и коэффициенты структуры производства а|, 1 = 1,Ь.

Модель М2 предназначена для описания процессов производства нескольких видов продукции. Цель функционирования подсистемы — определение плановых заданий, поддержание плановых темпов и объемов выпуска по каждому виду продукции. Модель М2 включает в себя функциональные блоки: формирования плановых заданий, где определяются плановые объем и темп выпуска продукции каждого вида с учетом значений критических объемов выпуска, обеспечивающих безубыточность производства; оперативного управления производством продукции, а также производства продукции. Последние два блока входят в состав каждой подмодели, имитирующей процессы производства отдельного вида продукции. Содержание подмодели аналогично математической модели одно-продуктового производства. Входными координатами модели М2 являются плановые значения ресурсов, выделяемых для производства разных изделий И|0рг, оптимальные объемы выпуска коэффициенты структуры производства а), издержки на производство С] (переменные затраты),

постоянные затраты предприятия зпост и предполагаемые (плановые) цены Ц" л реализации товаров. В качестве выходных выступают фактиче- . ские темпы (I) выпуска продукции, 1 = 1, Ь.

Модель МЗ предназначена для описания процессов сбыта продукции заданной номенклатуры в конкретных точках реализации. Цель функционирования подсистемы состоит и том, чтобы реализовывать поставляемую продукцию по ценам, не ниже плановых, с минимальными затратами на реализацию. Входными координатами являются фактические темпы выпуска продукции темпы предложения конкурентами товаров в разных точках реализации Й^1®^) (1 = 1,ЬД = 1,А), темпы спроса на различные виды продукции в точках реализации значения индивидуальных цен конкурентов Ц|^НК(Ч). На выходе модели получают значение фактического темпа общей выручки предприятия Ё(Ч)от реализации продукции. В модели МЗ выделены подмодели реализации отдельных видов продукции на конкретных территориальных рынках, каждая из которых включает функциональные блоки: формирования предложения продукции; анализа состояния рынка; формирования цены; определения темпа и объема реализации; подсчета выручки на территориальном рынке. Содержание подмодели аналогичны математической модели реализации продукции на едином рынке однопродуктовой ПРС, за исключением последнего блока. При подсчете выручки на территориальном рынке суммируется темп выручки от реализации определенного вида продукции на данном рынке и темп выручки от реализации этого товара при его перераспределении в пределах территориального рынка. Помимо подмоделей, выделены блоки взаимодействий между ними: перевозок между территориальными рынками и перераспределения внутри территориального рынка.

Модель взаимодействий между рынками строится на основе следующих положений.

1. Количество рынков фиксировано, Л^сопб!.

2. Приоритет перевозки продукции одного вида между территориальными рынками выше, чем перераспределение разных видов продукции внутри одного рынка.

3. Перевозка продукции одного вида между рынками выполняется, если имеются рынки с дефицитом, выступающим в роли дополнительного спроса (ДС), и избытком, формирующим дополнительное предложение (ДП).

4. Приоритет выполнения перевозок между рынками определяется величиной их доходности. Для анализа доходности выбираются два рынка: с наибольшим дополнительным спросом ДС„ = шах{й]^ и наи-

X

большим дополнительным предложением ДПп = max(N,xPaH}, 1 = const,

А,

л. = 1,Л, где cjj - разница между темпами спроса и совокупного предложения продукции конкурирующими производителями, dp - доля рынка

рассматриваемого предприятия, Й^^'-темп отправки избыточной продукции на хранение. Доходность D[np = Ц*р - Ц)я - 3^>'ед, где Ц]п- цена продукции на я-м рынке, Ц*р - предполагаемая цена после перевозки продукции на р-м рынке, - величина транспортных затрат на единицу продукции. Темпы перевозки и получаемой выручки определяются как Nj^ = Ш|'п(ДСр,ДГ1л), В](лр) = N^p -Ц^р.Перевозка не выполняется, если она не является доходной, < 0.

5. Если возможные варианты перевозок выполнены, то проверяется возможность перераспределения продукции различных товаров в пределах одного территориального рынка.

6. Перераспределение выполняется при наличии дефицита продукции одного вида и избытка продукции вида. Формируются множества товаров дополнительного спроса EJ = {¿i\ -d^} = {ДС'Л и дополнительного предложения EI = {N^хран} = {ДП{}, 1 = 1, ЬД = const, где ¿^, N]*^XpaH -значения соответствующих параметров после выполнения перевозок. Приоритет перераспределения зависит от показателя конкурентоспособности продукции Kf. Соотношение ДС и ДП определяется величиной AN у = ДС^ — Д11 j • Kjj, где Ку-коэффициент соответствия i-ro и j-ro видов

продукции K;j =

К?"*,если > К«с

К?с - К*с Темп выручки от riepe-

1 J 1 „„„,. тгКС , v-кс

1---.если К. < К- .

jr КС t J

распределения определяется как Йу^ = тт(ДС^;ДП^ • Ку) - Цу^.

Функциональная схема модели МЗ включает также блоки подсчета выручки на товарном рынке и общей выручки предприятия.

Целью функционирования подсистемы, описанной моделью М4, является формирование затрат на производство и реализацию продукции. Модель построена на основе системы управленческого учета "direct-costing", считающейся перспективной для многопродуктовых производств. Входными координатами являются фактические темпы выпуска Nj(t) и

темпы перевозок N ^ (t), величины затрат на производство единицы

продукцииCj и постоянных затрат зиост Выходной координатой модели М4 является фактический темп совокупных затрат 3(t).

Подсистема формирования прибыли, описанная моделью М5, предназначена для определения прибыли от производетвенно-сбьгговой дея-

телъности согласно существующим методикам расчета. Входами модели М5 являются величины фактических темпов выручки B(t), затрат 3(t) и отчисления налогов H(t). Выходными координатами являются текущие значения темпа fl(t) и объема Il(t) прибыли.

В третьей главе представлена функциональная схема трехуровневой автоматизированной системы принятия решений (АСПР) по управлению функционированием МП ПРС; разработаны модель представления знаний в АСПР в виде семантических сетей для каждого уровня управления, а также механизм вывода знаний, позволяющий вырабатывать решения по управлению функционированием МП ПРС.

Цель управления МП ПРС заключается в формировании управленческих воздействий, направленных ка позышение эффективности ее функционирования. Свойства МП ПРС — динамичность, многофункциональность, наличие свободы воли человека — обусловили использование сочетания интеллектуальных способностей человека с возможностями математических методов принятия решений и компьютерного моделирования. Это потребовало создания автоматизированной системы принятия управленческих решений, в основе которой лежат модель представления знаний о предметной области и механизм вывода знаний. Построение АСПР ведется с позиций ситуационного управления.

При построении функционал!,ной схемы управляемой МП ПРС согласованы цели управления с локальными целями функционирования объекта управления, благодаря чему в АСПР выделены функциональные подсистемы управления (рис.2). Разрабатываемая АСПР включает в себя три функциональные подсистемы управления (ПСУ), выполняющие формирование управленческих решений при участии ЛПР на разных уровнях управления: "изготовителя", "поставщика", "продавца". Это, соответственно, ПСУ: распределением ресурсов меиаду производствами выпус-

каемых видов продукции 1; распределением продукции вида 1 между точками реализации X; реализацией продукции вида 1 в точке реализации X.

лпг

Рис.2. Функциональная схема АСПР по управлению МП ПРС Параметры модели Г1(1), В(1), В) (I), 6^(1) приняты в качестве управляемых координат. Параметры, посредством которых осуществляется активная стратегия поведения предприятия, являются управляющими координатами. На уровне "продавца" это: надбавка к индивидуальной цене реализации продукции ДЦа(1), дополнительные затраты на рекламу

ЛЗ^"^), предложение продукции со склада N^(1); на уровне "поставщика": коэффициенты {оц^} структуры поставок продукции в разные точки реализации с предприятия-изготовителя и величина перевозок N ^ продукции между разными точками реализации; на уровне "изготовителя": коэффициенты структуры производства {в!}, и величины

изменения темпов выпуска , которое происходит за счет изменения величины потребляемых ресурсов ДЬ!^ = ^ДЙ®^)).

В качестве возмущающих воздействий приняты параметры, отображающие воздействия внешней среды: величины налоговых отчислений

цены ресурсов и услуг С! и Зпос^); темп предложения Л|с°нк(1) и индивидуальная цена продукции Ц|\онв) конкурентов; темп спроса .

Модель представления знаний о предметной области разрабатывается в классе семантических моделей. Предлагаемая семантическая сеть включает в себя пять типов вершин: четыре основных — факторы, характеристики, единичные решения, способ реализации решения; и один вспомогательный — решение о переходе между уровнями управления. Фактор 1 • • • Г Фактор к

^Характеристика (Характеристика ^ • • . ^Характеристика ^

Способ реализации Д

Рис.3. Вид семантической сети Дуги сети представляют отношения между ними. Отношения между первым и вторым, третьим и четвертым типами вершин являются функциональными, между вторым и третьим, вторым и пятым типами являются каузальными. Между характеристиками и единичными решениями введены отношения И, когда выбор решения осуществляется при обязательном наличии определенных характеристик, и отношения ИЛИ, когда выбор решения выполняется при наличии той или иной характеристики фактора.

Вследствие разнородности информации на выделенных уровнях управления для принятия решений анализируются разные факторы состояния объекта. Поэтому для каждого уровня управления создана соответствующая сеть с вершинами и дугами описанных типов.

Для семантической сети на уровне "продавца" в ПСУ реализацией продукции выделены факторы: насыщенность рынка продукции данного вида в рассматриваемой точке реализации (Э^) с характеристиками

£0; е^ <0;Ё1х <0};состояние склада (8СКЛ) с ха-

рактеристиками {Ьскл} ={Ъ1*раи =0;Ы*;®>ан >0}; соотношение цен производителей (Бцеи ) с характеристиками {Ьцен} ={ Ц^ < Ц^онк; Цц, > Ц,к> онк}; уровень затрат на рекламу (8рек л), с характеристиками

{ЬРекл} ={ з£к < З^3*, > ЗР=к'эф} (при превышении значения ЭР-** увеличение затрат на рекламу не эффективно). Множество решений этого уровня включает следующие подмножества единичных решений: {Кекл} ^{увеличить предложение продукции со склада, уменьшить предложение продукции со склада, прекратить предложение продукции со склада, принять решение на другом уровне управления}, реализация решений означает установление управляющему параметру >1 ^ значения из

диапазона [0, Ы*^4*1]; {Кцс"}={увеличить це1гу реализации,уменьшить

цену реализации,принять решение на другом уровне управления}, при реализации решений устанавливается новое значение параметру

ДЦ1Х; {Ярек }={увеличить затраты на рекламу,принять решение на другом

уровне управления}, значение параметра ДЗР^ кдолжно быть увеличено в диапазоне

Для семантической сети на уровне "поставщика" в ПСУ распределением продукции выделены факторы: насыщенность товарного рынка (Б)),

характеристики {Ь1 }={¿0; Е]л <0,Е]р >0}; эффек-

тивность выполнения перевозки (БПф), {Ь11ер}={В|Лр >0; О^р 20; 3тр<3тр.тах; Згр>зтр.шах}>зтр.тах. денежные средства для дополнительных перевозок; необходимость корректировки структуры поставок (^сф.пост)' {Ьстрпост}={ДВ1 >0; ДВ,<0; ДВ1я>0; ДВи<0},

где АВ] = В) - В^, = В^ - В^. Множество решений этого уровня

включает: {Ипер} ={выполнить перевозку,не выполнять перевозку, перейти на другой уровень управления}, реализация решений означает назначение нового значения параметру из диапазона (О, гшп(ДСр, ДП я)];

}= {увеличить долю в структуре поставок, уменьшить долю в структуре поставок, перейти на другой уровень управления}, при реализации решений параметрам оц^ присваивают значение из диапазона [0;1) с учетом условия = 1.

Для семантической сети на уровне "изготовителя" в ПСУ распределением ресурсов рассматриваются факторы: насыщенность рынка продаж

производимой продукции• (в), = >0; ^Ь^е^сО;

X X

2 2:0}; необходимость корректировки структуры производ-

X X

ства (встр.пр.,,), {ЬстР1Ч>~ва}={ДВ^0;АВ<0;ДВ1 >0;АВ! <0}; необходимость корректировки интенсивности производства (8пр),{Ьпр} > 0;П <0}. Множество решений этого уровня включает: {11ср'пр~ва}={увеличить долю в структуре производства, уменьшить долю в структуре производства}, реализация решений означает установление параметрам а\ значений из диапазона [0;1) с учетом условия

2 а! = 1; {11пр} ={увеличить темп производства, уменьшить темп произ-1

водства}, при реализации решений назначается Й® меньшего значения из диапазона

X

При создании механизма вывода знаний, представленных в виде семантических сетей, используются продукционные правила. В качестве ядра правила рассматриваются причинно-следственные отношения между характеристиками и единичными решениями. Постусловие представляет собой способ реализации решения.

В четвертой главе представлено описание программного обеспечения автоматизированной системы имитационного моделирования, приведена методика исследования эффективности МП ПРС, проведены экспериментальные исследования взаимодействий между территориальными и товарными рынками, а также функционирования МП ПРС, управляемой в автоматизированном режиме с использованием ПО АСИМ.

Программное обеспечение, построенное по модульному принципу, представлено в виде комплекса программных модулей и позволяет осуществлять: настройку на конкретные данные о выпускаемых видах продукции, о производстве и рынках продаж; повторный просмотр и корректировку экономических показателей; моделирование процессов функцио-

ниронания МП ПРС, результаты которого представляют собой графики и таблицы изменения их основных параметров; принятие управленческих ' решений в любые моменты времени с получением консультаций АСПР и объяснений предлагаемых рекомендаций по управлению МП ПРС; проведение экспериментальных исследований процессов деятельности МП ПРС, взаимодействий между территориальными и товарными рынками и эффективности управленческих решений, вырабатываемых АСПР на различных уровнях управления функционированием МП ПРС в изменяющихся условиях конкурентного рынка.

Проведены экспериментальные исследования, направленные на изучение взаимодействий между территориальными и товарными рынками продукции. По результатам этой серии экспериментов выполнена оценка эффективности влияния взаимодействий и сделаны следующие выводы. Организация связей между товарными и территориальными рынками позволяет существенно увеличить (от 9 до 15 %) темп и объем выручки предприятия, что достигается за счет реализации на рынках с дефицитом продукции избытков продукций с других рынков. Наиболее эффективна организация перевозок между территориальными рынками с увеличением доли рынка предприятия и при наличии больших значений дефицита и избытка продукции на разных рынках. Эффективность организации взаимодействий между товарными рынками определяется также конкурентоспособностью каждого товара.

Проведены экспериментальные исследования функционирования МП ПРС, управляемой в автоматизированном режиме на различных уровнях управления, выделенных в АСПР. В каждом варианте моделирования, имитирующем управляемые процессы функционирования МП ПРС, выполнена оценка эффективности действий АСПР по управлению. Эффективность управленческих действий в большой мере зависит от того, на-

сколько внимательно отслеживаются ЛПР процессы функционирования МП ПРС, и повышается при выполнении решений из разных подмножеств решений каждого уровня.

При принятии решений, формируемых ПСУ реализацией конкретного вида продукции на отдельном рынке на уровне "продавца", в соответствующей серии экспериментов было достигнуто повышение выручки до 16 процентов относительно неуправляемого процесса.

При реализации решений, формируемых ПСУ распределением конкретного вида продукции между территориальными рынками, имитирующих действия "поставщика", получено увеличение выручки до 14 процентов относительно неуправляемых процессов.

Принятие решений, формируемых ПСУ распределением ресурсов между производствами различных видов, имитирующих действия "изготовителя", обеспечило повышение выручки в изменяющихся условиях рынка до 15 процентов по отношению к результатам базового варианта моделирования неуправляемых процессов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе системного, функционального, динамического подходов разработана функционально-структурная схема многопродуктовой производственно-рыночной системы, включающая взаимосвязанные подсистемы: распределения ресурсов, производства продукции, реализации продукции, формирования затрат и формирования прибыли.

2. Разработаны математические модели многопродуктовой производственно-рыночной системы и ее элементов в форме дифференциальных уравнений. Использование теории управления и экономических закономерностей позволило построить новые типы моделей, учитывающие динамику процессов производства и реализации в конкурентных условиях рынка. Предложенные модели структурируются не только по выполняе-

мым функциям, но и по видам продукции и территориальной принадлежности рынков ее сбыта, что позволяет отразить взаимодействия между выделенными подсистемами. Описание процессов функционирования системы представлено в темпах основных показателей, что даст возможность исследовать процессы динамического равновесия данного класса систем.

3.Предложена трехуровневая функциональная схема модели автоматизированной системы принятия решений по управлению многопродукго-вой производственно-рыночной системой. Разработанная модель объединяет в себе три подсистемы управления: 1) распределением ресурсов между производствами различных видов продукции; 2) распределением продукции между территориальными рынками; 3)реализацией продукции на территориальном рынке.

Разработана модель представления знаний для каждого из выделенных уровней управления, основанная на семантических сетях, которые, являясь структурированным описанием знаний об условиях системы, позволяют проводить анализ разнородной по способам описания и месту возникновения информации о ее текущем состоянии и служат основой для построения базы знаний автоматизированной системы принятия решений.

Разработан механизм вывода знаний, позволяющий формировать алгоритмы управления данной системой в сочетании с действиями лица, принимающего решения. Механизм вывода представляет собой систему продукционных правил, созданную на основе предложенных семантических моделей представления знаний.

4. На основе предложенных выше моделей разработана автоматизированная система имитационного моделирования и программное обеспечение к ней. Программный комплекс, новизна которого подтверждена свидетельством Per. № 960289. РосАПО, 1996, позволяет проводить экспериментальные исследования функционирования многопродуктовой произ-

водственно-рыночной системы и алгоритмов управления ею в различных ситуациях, определяемых изменяющимся состоянием рынков сбыта.

5. Полученные результаты исследования доказывают эффективность предлагаемого в работе подхода к построению автоматизированной системы принятия решений по управлению многопродуктовой производственно-рыночной системой, функционирующей в конкурентных условиях рынка. Установлено, что алгоритмы управления, формируемые автоматизированной системой принятия решений, позволяют, в зависимости от уровня управления, достичь увеличения, выручки до 16% по отношению к неуправляемым процессам функционирования системы.

Система имитационного моделирования, разработанная на основе предложенных моделей процессов функционирования многопродуктовой производственно-рыночной системы и автоматизированного управления ею, может быть использована при формировании эффективных управленческих решений для различных видов непрерывных производств, при обучении специалистов в области менеджмента, при проведении экспериментальных исследований многопродуктовой производственно-рыночной системы.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

1. Ильясов Б.Г., Валеева Р.Г., Сильнова C.B. Непрерывно-логическая модель процесса реализации продукции разных видов/ Тезисы докладов Всероссийской науч. конф. "Непрерывная логика и ее применение в технике, экономике и социологии".Пенза: - Изд-во ПДНТП, 1994. - с.82.

2. Сильнова C.B. Динамическая модель системы управления автоматизированным производством/ Тезисы докладов ХХ-й науч.-техн. конф. "Гагаринские чтения". М.:-Изд-во МГАТУД994.-е. 119.

3. Сильнова C.B. Имитационная модель управления процессами реализации продукции нескольких видов./ Тезисы докладов Всероссийской мо-

лодежной науч.-техн. конф.'Технология и оборудование современного машиностроения".-Уфа:Изд-во УГАТУ, 1994.-c.120.

4. Валеева Р.Г., Сильнова C.B. Динамическая модель многопродуктового производства//Вопросы управления и проектирования информационных и кибернетических систем.- Уфа: Изд-во УГАТУ, 1995. - с.66-74

5. Валеева Р.Г., Сильнова C.B. Непрерывно-логические алгоритмы принятия решений в производственно-рыночных системах/ Тезисы докладов Международной науч.-техн. конф."Нспрерывно-логические методы и модели в науке, технике и экономике".-Пенза: Изд-во ПДЗД995.-С.42.

6. Ильясов Б.Г.,Исмагилова Л.А.,Валеева Р.Г. Моделирование производственно-рыночных систем.-Уфа:Изд-во УГАТУ, 1995.Разд.2.7. Динамические модели многопродуктового производства/ совм. с Сильновой C.B. с.123-147.

7. Сильнова C.B. Алгоритмы управления реализацией продукции в производственно-рыночных системах/ Тезисы докладов Всероссийской науч.-техн. конф. "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы",- Уфа:Изд-во УГАТУ,1995.-с.59.

8. Программа имитационного моделирования многопродукговых произ-Бодетвенно-рыночиых систем.// Ильясов Б.Г., Исмагилова Л.А., Валеева Р.Г., Сильнова C.B., Усманов А.Р. Per. № 960289. РосАПО, 1996.

9. Валеева Р.Г.,Сильнова С.В.Алгоритмы управления сбытом в динамических рыночных системах//Управление в экономических системах.- Уфа: Изд-во УГАТУ, 1996. - с.25-26

10.Сильнова С.В,.Зубалевич Е.Ш.Построение системы автоматизированного управления организационно-экономическими объектами/Тезисы докладов Ш-й Всероссийской науч.конф.студентов и аспирантов "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления". -Таганрог:Изд-во ТРУ, 1996.-c.256.