Процессный подход и потоковые модели в задачах управления деятельностью торгово-производственного предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Центр прикладных математических исследований

Процессный подход и потоковые модели в задачах управления деятельностью торгово-производственного предприятия

Наумов Анатолий Александрович, кандидат технических наук, доцент

Новосибирск

Аннотация

В работе предложена модель в виде совокупности бизнес-процессов, которая позволяет повысить эффективность решения задач анализа и управления бизнес-процессами торгово-производственного предприятия. В основу этой модели положены формализованные понятия обобщенных потоков.

Ключевые слова: бизнес-процессы, модели бизнес-процессов, портфель бизнес-процессов, потоковая модель, управление бизнес-процессами.

Рассмотрим модель бизнес-процессов, включающую в себя сетевую, потоковую, математическую (операторную) модели и характеристики бизнес-процессов [1], как кортеж вида:

, , (1)

где - потоковая модель -го бизнес-процесса; - сетевая (графовая) модель -го бизнес-процесса; - математическая модель -го бизнес-процесса; - параметры (характеристики) моделей , и некоторых других для -го бизнес-процесса; - модель ограничений на ресурсы -го бизнес-процесса.

Рассмотрим каждую из моделей, входящих в , более подробно.

Начнем с потоковой (flow) модели . Эта модель соответствует потокам бизнес-процессов, описывает их поведение во времени и имеет следующий вид:

,, (2)

где - вектор потоков работ для - вектор ресурсов, расходуемых в соответствии с процессом - вектор выпущенных (произведенных) продуктов (товаров, услуг) процессом ; - вектор входных финансовых потоков процесса; - вектор выходных финансовых потоков для процесса; - время подачи команды к инициализации процесса; - время инициализации процессом следующего за ним процесса или процессов; - время начала реализации процесса; - длительность процесса .

Сетевая (графовая) модель . Эта модель предназначена для связывания потоков модели и имеет вид ориентированного графа. Отметим, что для простых потоковых моделей (например, когда в потоки входят по одному виду потоков работ, ресурсов и т.д.), соответствующие графовые модели могут быть тоже очень простыми до такой степени, что необходимость в моделях может отсутствовать.

Математическая модель . В качестве такой модели могут быть использованы модели самых разных видов и предназначений. В общем случае модель представляет собой отображение:

где - это преобразованные модели бизнес-процесса , , а - вектор, характеризующий такое преобразование (отображение).

Экономическая система (ЭС), развиваясь во времени, подвергается многочисленным внутренним и внешним воздействиям. Причем, эти воздействия могут носить характер, который заставляет ЭС перестраиваться, «переналаживаться» (изменяющийся спрос на товар, изменяющиеся цены на сырье и т.д.) и такой, когда изменения в ЭС происходят преднамеренно (являются запланированными). В качестве примера последних можно привести такие: расширение производства, замена (модернизация) оборудования и др. Часто резкой границы между факторами, подталкивающими к таким изменениям, не существует, поскольку эти изменения так или иначе нацелены на решение общей задачи - повышения эффективности функционирования ЭС.

Наряду с решением задач выбора управляющего воздействия (обозначим его через и без умаления общности будем считать, что управления , и другие учтены в этом воздействии) требуется определить наилучшие моменты времени для их отработки (подачи) на ЭС. Очевидно, решение о применении управлений , , в моменты времени , зависит от нескольких основных факторов: от изменчивости во времени параметров и характеристик ЭС; от затрат, связанных с выработкой и реализацией управляющих воздействий ; от времени (длительности) переходных процессов в ЭС, происходящих под действием управлений. На рис. 1 показано прогнозируемое изменение одного из потоков во времени. бизнес экономический торговый

Рисунок 1 - Прогнозируемое изменение одного из потоков

Кроме этого, на нем изображены управления , , . Времена начала выработки и подачи управлений на ЭС - ,,. Время - горизонт прогнозирования поведения потока . С целью выработки управляющего воздействия на ЭС и последующей его реализации (исполнения) в момент времени (текущее время) для интервалов времени, , , , , происходят следующие события (по шагам):

Шаг 1. Уточняется прогноз потока для нового горизонта .

Шаг 2. Находятся наилучшие управляющие воздействия (управления) , и моменты времени , .

Шаг 3. Принимается решение об использовании управлений , для ЭС.

Шаг 4. Отрабатывается управление для ЭС.

Шаг 5. Если процесс управления ЭС не завершен, то осуществляется переход на Шаг 1, иначе на Шаг 6.

Шаг 6. Завершить процесс управления ЭС.

Наилучшая на момент времени стратегия управления ЭС может быть представлена следующим образом:

.

Обычно во временных рядах подобных ряду для (см. рис. 1) выделяют высокочастотную (непрерывная линия на рис. 1) и низкочастотную (пунктирная линия на рис. 1) составляющие. Фактически, процедура по нахождению наилучшего управления призвана выявить, какая из стратегий управления (реагирующая на высокочастотные или низкочастотные изменения в ЭС) является экономически более эффективной (более оправданной). Последнее означает, что если «отслеживает» высокочастотные составляющие в , то это, например, связано с тем, что управления , , не являются «дорогими» в стоимостном (или ином) выражении и время их реализации в ЭС (с учетом времени переходного процесса) соизмеримо со временем изменения значений потока . И наоборот, если управление ориентируется на низкочастотную составляющую потока , то это происходит, например, потому, что управления , , являются «дорогостоящими» по сравнению с получаемым от «перенастройки» ЭС эффектом. Возможно также, что при этом достаточно длительными (по сравнению со временем изменений потока ) являются времена переходных процессов в ЭС.

Следует заметить, что величины интервалов времени , , зависят от нескольких внутренних и внешних факторов ЭС:от времени (длительности) изменения высокочастотной составляющей в потоке (в общем случае представляется нерациональным корректировать работу ЭС чаще, чем происходят изменения ее потока );

от времени (частоты) взаимодействия процесса с внешними бизнес-процессами;

от времени, необходимого для реализации управлений , (например, от наименьшей длительности бизнес-процессов , ), возможно, это определяется технологическими условиями реализации процессов;

от длительности (величины) интервала (т.е. от горизонта прогнозирования ).Если учесть все ограничения на , и , , т.е. на управления , где верхнее значение (граница) индекса «» не известна (неизвестно заранее значение ), и область допустимых значений для обозначить через , тогда задача нахождения наилучших управлений может быть записана в следующем виде:

,

при ограничениях .

Здесь использованы обозначения, аналогичные принятым в [8], [12]. Напомним, что функционал, положенный в основу критерия оптимальности этой задачи, характеризует общую полезность.

Так, например, в качестве этого функционала могут быть использованы значения вектора показателей эффективности функционирования ЭС, оцененные на момент времени , т.е. значения или расстояние между вектором и вектором желаемых значений показателей , т.е. .

Учитывая вышесказанное, на множестве можно ввести отношение порядка, например, следующим образом:

для двух управлений и , , из .

Если известна точность (ошибка) прогноза для потока , , например, в виде области , тогда в этом случае каждой из траекторий возможного изменения потока , будет соответствовать своя оптимальная стратегия управления и, например, вектор показателей . В этом случае очевидным образом могут быть введены и затем учтены при нахождении оптимальных управлений такие понятия, как риск, упущенная выгода, пара «риск-доходность» и т.д. На рис. 2 приведена иллюстрация к случаю, когда в векторе содержатся только два показателя - и .

Рисунок 2 - Иллюстрация области риска для двух показателе вектора - и

На рис. 2 показаны области риска () и упущенной выгоды (). Таким образом, для прогнозов потока заданных с некоторой ошибкой требуется наряду с вектором оценивать также вектор рисков , а наилучшую стратегию управления ЭС следует находить в этом случае на основе пары .

Проиллюстрируем применение вышерассмотренного алгоритма при решении прикладной задачи. В основе модели управления торгово-производственным предприятием лежит цепочка из следующих процессов.

1. Закупка сырья и материалов. Зависимость этого потока от мест закупок может быть объяснена изменяющимися ценами на сырье, изменениями в составе и количестве поставщиков сырья и другими параметрами .

2. Производство полуфабрикатов и готовой продукции.

3. Формирование запасов и доставка готовой продукции в торговые подразделения. Процесс складирования, фасовки/комплектования заказов и доставки готовой продукции в пункты ее дальнейшей реализации.

4. Реализация готовой продукции в торговых подразделениях.

Более детально рассмотрим задачи управления процессами при неизменных параметрах (цена и сырьевая себестоимость готовой продукции; цена сырья и материалов) и при изменяющемся спросе на продукцию.

Задача 1. Корректировка потоков на несколько () тактов, при .

Задача 2. Корректировка потоков после каждого такта, т.е., но с учетом возможного добавления ресурсов (в 3-ем и 7-ом такте) за счет отсутствия возможности выполнить производственное задание в полном объеме ресурсами, имеющимися в наличии.

Задача 3. Корректировка потоков после каждого такта, т.е. , но с учетом присвоения статусов продукции методом АВС-анализа.

Для каждой задачи построим таблицы прогнозных значений продаж продукции для процесса (см., например, табл. 1 для первой задачи) для семи тактов времени.

Таблица 1 - Для Задачи 1 планируемые продажи готовой продукции

Результаты применения стратегии управления для Задач 1-3, с учетом согласования потоков четырех бизнес-процессов, рассчитанных последовательно обратным ходом от процесса реализации готовой продукции до процесса закупок сырья, представлены ниже в табл. 2.

Таблица 2 - Итоговая таблица результатов решения Задач 1-3

Наибольший суммарный доход был показан при решении Задачи 3, который составил 1028158 руб. В 4-х из 7 тактов стратегия управления показала наилучший результат (выделено цветом), т.е. в эти такты времени был получен максимальный доход среди всех 5-ти стратегий управления.

Процесс управления, выбранный при решении Задачи 1 при , показал наилучший результат (наибольший доход) только в 7-ом такте на рассматриваемом интервале времени.

Процесс управления, выбранный при решении Задачи 1 при , показал наилучший результат (наибольший доход) только в 1-ом такте на рассматриваемом интервале времени.

Процесс управления, выбранный при решении Задачи 2 с учетом возможного добавления ресурсов (в 3-ем и 7-ом тактах) и при отсутствии возможности выполнить производственное задание в полном объеме ресурсами, имеющимися в наличии, показал наилучший результат (наибольший доход) только в 3-ем такте (среди всех результатов), тогда как в 7-ом такте он уступил результату, полученному при решении Задачи 1 при и Задачи 3.

Результаты последующих исследований в области использования процессного подхода и потоковых моделей применительно к задачам анализа, моделирования и управления ЭС нашли отражение в работах [8]-[27].

Автор выражает признательность своему ученику и коллеге В.В. Рату за участие в проведении данных исследований и численных экспериментов при моделировании деятельности реального торгово-производственного предприятия.

Библиографический список

1. Шеер А.-В. Бизнес-процессы. Основные понятия. Теория. Методы. М., 1999.

2. Наумов А.А., Рат В.В. К задаче построения эффективного портфеля бизнес-процессов// Системы управления и информационные технологии. Перспективные исследования. 2008. № 4.1. С. 180-184.

3. Наумов А.А., Рат В.В. Построение наилучшего портфеля бизнес-процессов предприятия// Вопросы современной науки и практики Университет им. В.И. Вернадского. 2009. № 7. С. 89-93.

4. Наумов А.А., Бах С.А. Бизнес-процессы. Синтез, анализ, моделирование и оптимизация. Новосибирск, 2007.

5. Смирнов В.А., Герчиков С.В., Соколов В.Г. Оценка надежности и маневренных качеств плана. Новосибирск, 1978.

6. Розин Б.Б. Ягольницер М.А. Конструирование экономико-статистических моделей с заданными свойствами. Новосибирск, 1981.

7. Растригин Л.А. Современные принципы управления сложными объектами. М., 1980.

8. Наумов А.А., Бах С.А. Бизнес-процессы. Синтез, анализ, моделирование и оптимизация. Новосибирск, 2007.

9. Наумов А.А., Демакова Е.В., Бах С.А. Факторный анализ бизнес-процессов// Сборник Научных трудов НГТУ. 2007. № 3 (49). С. 47-52.

10. Наумов А.А., Моргунов Д.Г. Анализ бизнес-процессов на чувствительность// Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы региональной экономики, управления и юриспруденции», 12-17 марта, 2008. Мурманск. 2008. С. 867-870.

11. Наумов А.А., Демакова Е.В., Бах С.А. Факторный анализ бизнес-процессов// Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы региональной экономики, управления и юриспруденции», 12-17 марта, 2008, Мурманск. 2008. С. 871-874.

12. Наумов А.А., Максимов М.А. Управление экономическими системами. Процессный подход. Новосибирск, 2008.

13. Наумов А.А., Воронин А.С., Абызов И.А. Программное обеспечение системы анализа экономических систем на чувствительность// Информационно-вычислительные технологии и их приложения: Сборник статей VIII Международной научно-технической конференции, июнь, 2008 г. Пенза. 2008. С. 37-40.

14. Наумов А.А. Математические методы анализа бизнес-процессов//Доклады АН ВШ РФ. 2008. № 2 (11). С. 31-45.

15. Наумов А.А., Шубин Д.А. К оцениванию рисков бизнес-процессов// Вестник НГУ. Серия: Социально-экономические науки. 2008. Том 8. Вып. 4. С. 56-67.

16. Наумов А.А., Рат В.В. К анализу на чувствительность процессов торгово-производственного предприятия// Информационно-вычислительные технологии и их приложения. Сборник статей IX Международной научно-технической конференции, ноябрь 2008. Пенза. 2008. С. 176-179.

17. Naumov A.A., Khayrullin M.B. Management of Business Processes in Uncertain Conditions// Papers presented at the JSM'2008, Denver, Colorado, August 3-7, 2008. Denver. 2008. pp. 2179-2186.

18. Наумов А.А. Математические модели и методы управления экономическими системами на основе процессного подхода// Доклады АН ВШ РФ. 2010. № 1 (14). С. 26-35.

19. Наумов А.А., Рат В.В. Управление деятельностью торгово-производственного предприятия на основе процессного подхода// Вестник Ижевского государственного технического университета. 2010. № 2 (46). С. 62-65.

20. Наумов А.А., Рат В.В. К задаче управления бизнес-процессами торгово-производственного предприятия// Системы управления и информационные технологии. 2010. № 3 (41). С. 62-67.

21. Наумов А.А., Рат В.В. Моделирование деятельности торгово-производственного предприятия на основе процессного подхода// Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». 2010. №4 (27). С. 36-43.

22. Наумов А.А., Мазутская Е.А. Обратные модели бизнес-процессов в задачах адаптации экономических систем// Труды IX Международной ФАМЭТ'2010 конференции/ Под ред. О.Ю. Воробъева. Красноярск. 2010. С. 221-227.

23. Наумов А.А. Управление бизнес-процессами. Синтез, анализ, моделирование и оптимизация. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011.

24. Наумов А.А., Рат В.В. Модель и алгоритм нахождения наилучшей стратегии управления бизнес-процессами торгово-производственного предприятия// Экономика и менеджмент систем управления. 2011. Т. 1. № 1. С. 50-59.

25. Наумов А.А. Теоретические и прикладные вопросы моделирования бизнес-процессов. Модели, алгоритмы, программы. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012.

26. Наумов А.А. Методы анализа и синтеза инвестиционных проектов. Эффективность, риски, управление. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013.

27. Список трудов. [Электронный ресурс]. URL: https://sites.google.com/site/anatolynaumov2011/home/spisok-trudov-list-of-papers (дата обращения 17.06.15).

Размещено на Allbest.ru