CC BY
53
Адаптация инструментария общей теории принятия решений в соответствии с особенностями решаемых задач в сельскохозяйственных предприятиях*
В.Н. Шепель, д.э.н, профессор, Оренбургский ГАУ
В аграрном секторе России сформировалась многоукладная экономика, включающая три основные группы производителей — сельскохозяйственные организации, крестьянские (фермерские) хозяйства и хозяйства населения. Изменилась структура производителей в сторону расширения индивидуального сектора. В настоящее время доля производства сельскохозяйственной продукции хозяйствами населения составляет более половины от общего ее объема.
Сельскохозяйственные предприятия имеют сложную структуру и разделены на подсистемы (функциональные горизонтальные области) и вертикальные уровни управления, следовательно, для того, чтобы они могли добиться реализации своих целей, они должны управляться. Под управлением часто понимают целенаправленную организацию того или иного процесса, протекающего в системе. В процессе управления выделяют [3, 4] четыре взаимосвязанные функции — планирование, организацию, мотивацию и контроль. В дальнейшем будем придерживаться этого толкования термина управления.
До недавнего времени в жестко структурированной планово-административной системе управления экономикой сельскохозяйственные предприятия представляли собой закрытые системы целевого назначения (деление по отраслям) с фиксированными входами и выходами. Задачи управления в таких системах сводились к управлению производственной деятельностью, все же стратегические решения делегировались на вышестоящий уровень, т.е. из единого управленческого цикла в них выпадала фаза принятия стратегических решений.
Изменившиеся условия создания и функционирования сельскохозяйственного предприятия выдвинули на первое место не управление производственной деятельностью, а проблемы и задачи стратегического управления. Лицо, принимающее решения (ЛПР) сельскохозяйственного предприятия, должно решать проблемы формирования номенклатуры и объемов выпускаемой продукции и оценивать существующие и ожидаемые в перспективе потребности рынка в этой продукции, а для этого оно должно иметь информацию о теку-
щем состоянии внешней среды со статистическим анализом достигнутого уровня и прогнозами на будущее. Кроме того, ЛПР должно обладать адаптированным к особенностям решаемых задач в сельскохозяйственных предприятиях инструментарием общей теории принятия решений. Описание такого инструментария приводится в данной статье, подробнее материал излагается в ранее опубликованном отчете [3].
Существует достаточно большое количество современных научных дисциплин, посвященных проблеме принятия решений. К ним можно отнести математическое программирование, теорию игр, теорию статистических решений, теорию оптимального автоматического управления. Наряду с ними появился ряд новейших прикладных дисциплин: исследование операций, системный анализ, экономическая кибернетика и др. Эти дисциплины занимаются рассмотрением проблемы оптимальных решений применительно к объектам управления различной природы и в разных условиях их существования. В этом смысле их можно считать составными частями единой научной дисциплины, для обозначения которой применяется термин «теория принятия решений» (ТПР).
Теория принятия решений — часть теории управления, изучающая способы анализа, выработки образа действий в зависимости от целевой установки и условий, в которых осуществляется деятельность, располагаемых ресурсов, состава исполнителей [2].
Принятие управленческих решений происходит в специфических [3] условиях сельскохозяйственного производства:
1. Результаты деятельности сельскохозяйственных предприятий во многом зависят от природных и климатических условий, поскольку дожди, засухи, морозы и другие природные явления могут значительно уменьшить сборы урожая, снизить продуктивность труда и другие показатели.
2. Для сельского хозяйства характерна сезонность производства. В связи с этим на протяжении года неравномерно используются трудовые ресурсы, техника, материалы, неритмично реализуется продукция, поступает выручка. Так, зерноуборочные комбайны могут быть использованы только 10—20 дней в году, сеялки — 5—10, картофелеуборочные комбайны — 20—30 дней.
* Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ в рамках научно-исследовательского проекта РГНФ («Статистическое моделирование принятия решений в сельскохозяйственных предприятиях»), проект № 06-02-81204 а/у
3. В сельском хозяйстве процесс производства очень длительный. Многие показатели можно рассчитать только в конце года.
4. Сельскохозяйственное производство имеет дело с живыми организмами. Поэтому на уровень его развития оказывают влияние не только экономические, но и биологические, химические и физические законы, что усложняет измерение влияния факторов на результаты хозяйственной деятельности. В то же время учет действия этих законов имеет исключительное значение при анализе деятельности предприятий.
5. Основным средством производства в сельском хозяйстве является земля, природные особенности которой неразрывно связаны с климатическими условиями. В отличие от других отраслей народного хозяйства, где точно известны экономическая эффективность и производственная мощность всех фондов, продуктивность земли не поддается точному учету и под влиянием разных факторов меняет природный и экономический характер. Причем земля как главное средство производства не только не изнашивается, но и, наоборот, улучшается, если ее правильно использовать. И, наконец, одной из особенностей этого средства производства является то, что земля чрезвычайно универсальна. Известно, что в промышленности на отдельном заводе, как правило, можно осуществлять производство только соответствующего вида продукции. В сельском хозяйстве на одной той же земле можно производить многочисленные виды продукции. В результате, ей свойственны такие особенности, как универсальность производства, слабая концентрация, многоотраслевой характер, более низкий уровень производительности труда.
6. Сельское хозяйство отличается от других отраслей производства также и тем, что в нем часть продукции используется на собственные цели в качестве средств производства: семена, фураж, животные. Поэтому объем реализованной продукции обычно намного меньше произведенной.
7. С учетом специфики сельского хозяйства для оценки деятельности сельскохозяйственных предприятий используется много специфических показателей (урожайность, продуктивность скота, жирность молока и др.). Общие показатели, применяемые во всех отраслях народного хозяйства (себестоимость продукции, прибыль, рентабельность, оборачиваемость средств и пр.), отражают специфику сельскохозяйственного производства.
Задача принятия решения возникает в том случае, когда существует цель (цели), которую нужно достичь, когда возможны различные способы ее достижения и существуют факторы, ограничивающие возможности достижения цели. Выявление всех трех указанных основных элементов задачи принятия решения должно обязательно предшествовать ее непосредственному решению.
В настоящее время используются три способа принятия решений [1, 2]:
1. Интуитивный способ, т.е. принимается решение, подсказанное предыдущим жизненным опытом (интуицией).
2. Принимается решение по результатам натурных испытаний, обработанных методами математической статистики.
3. Принимается решение по результатам математического моделирования.
В [1] показано, что интуитивный способ принятия решений дает большую ошибку, натурные испытания не всегда представляется возможным организовать, наиболее приемлемо принимать решения с использованием математического моделирования.
В настоящее время еще не выработана единая «технология» принятия решений, однако определенная тенденция в этом направлении имеется. В работах многих авторов по исследованию операций, системному анализу, управлению производством содержатся рекомендации по формированию состава и последовательности исследований в ходе принятия решений. На основании их анализа и обобщения можно предложить следующий состав «типового» процесса принятия решения:
1) предварительное формулирование проблемы;
2) определение целей операции и выбор соответствующих критериев оптимальности; 3) выявление и формулирование дисциплинирующих условий; 4) составление возможно более полного списка альтернатив и предварительный их анализ с целью отбрасывания явно неэффективных; 5) сбор необходимой информации и прогнозирование изменений параметров операции в будущем; 6) точное формулирование постановки задачи; 7) разработка математической модели операции, позволяющей оценивать эффективность каждой альтернативы; 8) анализ и выбор метода решения задачи и разработка алгоритма решения; 9) оценка альтернатив и определение наиболее эффективных; 10) принятие решения ответственным руководителем; 11) выполнение решения и оценка результатов.
Процесс принятия решений является сложной итеративной циклической процедурой. Действительно, результат практически любого этапа исследований может повлиять на постановку задачи и привести к ее изменению. В частности, даже практическое опробование принятого решения, если оно дает нежелательный результат, также является стимулом к пересмотру постановки задачи и поиску новых решений.
Процедура принятия решений начинается с постановки задачи. Постановка задачи представляет собой формулировку целей (желаемых результатов), предстоящих действий и условий, в которых их необходимо выполнить. Выделим три различных, хотя и взаимосвязанных способа возникновения задач:
1. На основе изучения теории. Исследуем все доступное окружение в поисках новых идей, теорий, методов, материалов и устройств, а затем предлагаем способы использования их в нашей практической деятельности.
2. На основе изучения практических потребностей.
3. Ждем конкретных указаний на разработку новых методов применения техники, технологии производства.
Чтобы сравнить степень достижения поставленной цели с помощью выбранного способа действия, используют критерии качества (иначе — критерии эффективности или критерии оптимальности), они являются математическим выражением цели операции (математической моделью цели операции).
До настоящего времени недостаточно разработаны подходы к разработке критериев качества. На основании анализа рекомендаций различных авторов предлагается неформальная процедура, позволяющая получить критерии качества для задач принятия решений рассматриваемого класса:
1. Устранить неопределенность целей, т.е. сформулировать и записать все цели, которые мы преследуем в рамках данной задачи.
2. Согласовать полученный перечень целей между собой и с целями вышестоящего органа.
3. Выбрать для каждой цели единицу и шкалу измерения (провести шкалирование), т.е. этой неформальной операцией мы переводим цели в критерии качества.
4. Провести ранжирование критериев качества, т.е. расположить критерии в порядке важности.
При составлении перечня целей нам окажет помощь: обращение к авторитету; экспертный анализ; использование казуистических методов.
В любой задаче принятия решений присутствуют факторы, ограничивающие возможности достижения цели. Их также называют «дисциплинирующими условиями».
Среди дисциплинирующих условий могут быть детерминированные, случайные и неопределенные группы факторов [1,2]; построена процедура, которой целесообразно пользоваться при описании факторов, ограничивающих возможности достижения цели операции:
1. Из всех параметров, характеризующих планируемую операцию, выделить множество дисциплинирующих условий и множество элементов решения.
2. Из множества дисциплинирующих условий выделить детерминированные, стохастические и неопределенные факторы.
3. Для случайных факторов рассмотреть возможность: усреднения параметров дисциплинирующих условий или усреднения показателей эффективности, или введения статистических ограничений.
4. Разделить неопределенные факторы на виды: а) распределение вероятностей для параметров в принципе существует, но к моменту принятия решения не может быть получено и б) распределение вероятностей для параметров вообще не существует.
Для вида а): принять гипотезу о характере неопределенных факторов или попытаться использовать адаптивные методы.
Для вида б): выбрать правдоподобные параметры для неопределенных факторов или определить возможный диапазон изменения неопределенных параметров, или определить наихудшую для нас стратегию поведения конкурента.
Те параметры, совокупность которых образует решение, называются элементами решения. В качестве элементов решения могут фигурировать различные числа, векторы, функции, физические признаки и т.д.
Элементы решения X представляют собой множества, состоящие из конечного числа дискретных значений хц X или непрерывных значений из некоторого интервала ]хя, х пп [.
Вариант решения (альтернатива решения) задачи принятия решений — это совокупность элементов решения (управляемых параметров), каждому из которых присвоено конкретное значение из набора допустимых х. = <х2], ..., хгк, ..., хтп>.
Варианты решения могут быть получены на основе:
• выявления управляемых параметров X (элементов решения) и выбора для каждого конкретного значения X=ё(х
• использования методов поиска новых решений.
В процессе подготовки и принятия решений представляется целесообразным использовать имитационные модели. При имитационном моделировании реализующий модель алгоритм воспроизводит процесс функционирования системы £ во времени, причем имитируются элементарные явления, составляющие процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени.
Имитационные модели можно строить двух типов: управляемые и прогнозные. Управляемые модели отвечают на вопросы «Что будет, если...?»; «Как достичь желаемого?» и содержат три группы переменных: 1) переменные, характеризующие текущее состояние объекта; 2) управляющие воздействия — переменные, влияющие на изменение этого состояния и поддающиеся целенаправленному выбору; 3) исходные данные и внешние воздействия, т.е. параметры, задаваемые извне, и начальные параметры. В прогнозных моделях управление не выделено явно. Они отвечают на вопрос «Что будет, если все останется по-старому?».
Процесс моделирования сельскохозяйственного предприятия сводится к выполнению трех этапов:
1 этап — построение концептуальной модели и ее формализация,
2 этап — алгоритмизация и программирование модели,
3 этап — получение и интерпретация результатов моделирования сельскохозяйственного предприятия.
Если решается однокритериальная задача, то, выбирая решение, мы, естественно, предпочтем такое, которое обращает критерий качества в максимум (или же в минимум).
На практике однокритериальные задачи встречаются нечасто. Обычно операция характеризуется несколькими критериями, из которых одни желательно обратить в максимум, а другие — в минимум. Решение, одновременно удовлетворяющее всем этим требованиям, отсутствует. Решение, обращающее в максимум один какой-то критерий, как правило, не обращает ни в максимум, ни в минимум другие.
Наиболее пригодным для использования ЛПР сельскохозяйственного предприятия представляется метод последовательных уступок.
Метод последовательныхуступок. Предположим, что мы ввели некоторую систему контрольных показателейf *, относительно которых критерии f (х) должны удовлетворять ограничениям
/ (х)>/, 1= Ь ..., п.
Предположим, что, кроме того, среди критериев f мы выделим некоторый основной, например ^(х). Тогда мы придем к однокритериальной задаче 1(/) х—— тах при условиях / = 2, ..., п.
Существует еще один путь построения решения. Предположим, что критерии^,^, ...,^ расположены в порядке убывающей важности. Сначала ищем решение, обращающее в максимум первый (важнейший) показатель . Затем назначаем, исходя из практических соображений, некоторую «уступку» А /, которую мы согласны сделать для того, чтобы максимизировать второй показатель Наложим на показатель ограничение: потребу-
ем, чтобы он был меньше, чем /1тах — /1 , и при
этом ограничении ищется решение, обращающее в максимум
Далее снова назначим «уступку» в^, ценой которой можно максимизировать^, и т.д. Такой способ построения компромиссного решения хорош тем, что здесь сразу видно, ценой какой «уступки» в одном критерии приобретается выигрыш в другом и какова величина этого выигрыша.
Таким образом, к особенностям решаемых задач в сельскохозяйственных предприятиях адаптирована количественная и качественная теории принятия решений. Рациональная процедура принятия решений в задачах ЛПР сельскохозяйственного предприятия должна состоять из предварительного формулирования проблемы, выбора критериев оптимальности, формулирования дисциплинирующих условий, составления списка альтернатив, сбора необходимой информации, точного формулирования постановки задачи, разработки математической модели операции, разработки алгоритма решения, оценки альтернатив, принятия решения, выполнения решения и оценки результатов. Данная процедура может быть использована сельскохозяйственными предприятиями и кооперативами, агрофирмами и агрохолдингами, машинно-технологическими станциями АПК при принятии решений формирования номенклатуры и объемов выпускаемой продукции и оценке существующих и ожидаемых в перспективе потребностей рынка в их продукции.
Литература
1 Ларичев, О.И. Теория и методы принятия решений, а также Хроника событий в Волшебных странах: учебник. Изд. второе, перераб. и доп. М.: Логос, 2003. 392 с.: ил.
2 Орлов, А.И. Теория принятия решений: учебник. М.: Издательство «Экзамен», 2006. 573 [3] с. (серия «Учебник для вузов»).
3 Шепель, В.Н. Адаптация инструментария общей теории принятия решений в соответствии с особенностями решаемых задач в сельскохозяйственных предприятиях. Промежуточный отчет по проекту 06-02-81204 а/у РГНФ 2006 (для администрации Оренбургской обл.): ОГАУ, 2006.
4 Шепель, В.Н. Статистическое моделирование обоснования управленческих решений на сельскохозяйственных предприятиях. М.: Колос, 2004. 344 с.: ил.
