CC BY
9ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 004.421 DOI: 10.12737/17099
Е.Э. Аверченкова, А.В. Аверченков, В.К.Черкасов, Д.В. Аксененко
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ И АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ СОВЕТУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ПО ФОРМИРОВАНИЮ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ
Приведены основные характеристики структурно-функциональной модели разрабатываемой информационной советующей системы, позволяющей формировать эффективные управленческие решения на промышленном предприятии, функционирующем в условиях малопрогнозируемой
внешней среды. Представлены основные алгоритмы работы программного комплекса.
Ключевые слова: структурно -
функциональная схема, алгоритмы, информационная советующая система, формирование управленческих решений, промышленное предприятие.
E EBAvfchm^vai A V. Avefchenkov, V.K. Cherkasov, D.V. Axenenko DEVELOPMENT OF STRUCTURAL-FUNCTIONAL CIRCUIT AND ALGORITHMS OF INFORMATION ADVISING SYSTEM WORK FOR MANAGEMENT DECISION FORMATION AT INDUSTRIAL ENTERPRISE
The development of an information advising system is based on the formation of fuzzy models describing a reciprocal factor effect of the internal environment upon each other and the plant external environment influence upon the internal one.
The offered information advising system has a subsystem for data input, a diagnostic unit, an assessment unit and knowledge base. The subsystem of data input is responsible for experts' assessment input, interconnections and a user query formation. In the evaluation unit there are presented procedures for the effectiveness assessment of the measure complex with the consideration of environment influence upon factors of internal environment. In the unit of a diagnostic trend
Автоматизация управленческой деятельности широко применяется в современном бизнесе. Область ее применения связана с производством, маркетингом, финансами и позволяет на основе анализа ретроспективных данных принимать управленческие решения. Однако использование автоматизирующих управленческую деятельность программных продуктов требует от менеджеров больших профессиональных и управленческих навыков [4-6]. Поэтому на сегодняшний день одним из приоритетных направлений совершенствования процесса управления промышленными предприятиями является создание и применение эффективной информационной советующей системы, позволяющей повысить качество принимаемых управленческих решений.
there are formed factor classifiers of external and internal environment, the selection of management decisions on basis of the formed recommendation set. In the unit of diagnostic trend there are saved tables of the influence of external environment factors upon internal environment factors and accounts are under formation. The system knowledge base contains experts' assessment archive, formalized data of experts' competence and a set of experts' recommendations for various areas of knowledge.
Key words: structural - functional circuit, algorithms, information advising system, management decision formation, industrial enterprise.
Создание такой информационной советующей системы основывается на построении нечетких моделей, описывающих взаимное влияние факторов внутренней среды друг на друга. Это позволит выявить наиболее сильные взаимосвязи и учесть их при разработке эффективных управленческих решений. С другой стороны, создание советующей системы потребует формирования нечеткой модели функционирования внешней среды предприятия [1;3]. Ранее уже описывалась нечеткая модель промышленного предприятия на основе взаимосвязей внешней и внутренней среды, ее математический аппарат и алгоритмы [1;2]. В данной работе предлагаются структурно-функциональная схема и алгоритмы работы информационной советующей системы, которая призвана повысить
качество принимаемых управленческих решений на промышленном предприятии. Структурно-функциональная схема информационной советующей системы
Создаваемую информационную советующую систему можно отнести к подклассу расчетно-диагностических советующих систем, которые называются мониторинговыми, так как основная цель их создания заключается в наблюдении за состоянием каких-либо объектов или процессов, своевременной сигнализации о возникновении негативных явлений, оценке последних и выдаче рекомендаций для их ликвидации. Мониторинг изменений, происходящих во внешней среде и влияющих на региональную социально-экономическую систему, будет осуществлять предлагаемая информационная советующая система.
Рассмотрим основные преимущества создаваемой информационной советующей системы. Оценочный блок системы позволит:
- проводить мониторинг и оценку на качественном и количественном уровнях изменений составляющих региональной социально-экономической системы, а также факторов внешней среды за отчетный период;
- осуществлять поиск путей повышения эффективности функционирования региональной социально-экономической системы в последующие периоды.
Блок диагностического направления создаваемой информационной советующей системы позволит:
- контролировать внутрихозяйственные затраты хозяйственных единиц (предприятий) - элементов региональной социально-экономической системы, осуществлять их учет;
- внедрять в производственный процесс принципиально новые технологии и технические разработки, направленные на повышение конкурентоспособности предприятий - участников региональной социально-экономической системы;
- повышать качество выпускаемой продукции;
- сокращать время вывода на рынок новой продукции;
- сокращать время и затраты на поиск, оценку и анализ поставщиков сырья и оборудования;
- активизировать процесс привлечения инвестиций в производственные секторы региональной социально-экономической системы;
- диагностировать финансовое состояние предприятий - участников региональной социально-экономической системы;
- формировать рекомендации по улучшению финансовых показателей.
Заполнение базы знаний, используемой при формировании управленческих решений в информационной советующей системе, будет происходить с помощью опытных экспертов: топ-менеджмента промышленных предприятий, представителей региональной власти разных уровней управления, привлекаемых внешних экспертов-консультантов транснациональных консалтинговых агентств. Результатом работы информационной советующей системы будет являться формирование комплекса рекомендаций, позволяющих повысить качество принимаемых управленческих решений, обеспечивающих эффективное развитие промышленного предприятия и социально-экономической системы Брянской области.
Структурно-функциональная схема разработанного программного комплекса представлена на рис. 1. Предлагаемая информационная советующая система имеет подсистему ввода данных, диагностический блок, блок оценивания и базу знаний.
Подсистема ввода данных отвечает за корректный ввод оценок экспертов, взаимосвязей и построение запроса пользователем. В оценочном блоке представлены процедуры оценки (мониторинга) результативности предложенного комплекса мероприятий (M't) по учету влияния внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (Fijk—>Whs). В блоке диагностического направления формируются классификаторы факторов внешней среды (F^k) и факторов внутренней среды (Whs). Здесь же осуществляется подбор управленческих решений на основе сформированного набора мероприятий (M't) с учетом влия-
ния внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (Т^к—»Л^). Также в блоке диагностического направления представлены таблицы влияния факторов
Подсистема ввода данных
Ввод экспертных оценок Построение запроса
База знаний системы
Архив оценок экспертов
Формализованные сведения о компетенции экспертов
Набор мероприятий (М^), учитывающих влияние ^—
Набор рекомендаций экспертов различных областях знаний
Подсистема ввода данных
Мониторинг результативности комплекса мероприятий (Мч) по учету влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (^—^^
внешней среды (Т^к) на факторы внутренней среды Там же формируются отчеты для печати.
Блок диагностики
Классификатор факторов внешней среды (Fj)
Классификатор факторов внутренней среды (Whs)
Таблицы взаимного влияния факторов внешней среды (Fijk) на факторы внутренней среды (Whs)
Подбор управленческих
решений на основе сформированного набора мероприятий (Мч) с учетом влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (^—^1,5)
1
Подготовка отчета для печати
X
X
Автоматический отчет
Подробный отчет
Рис. 1. Структурно-функциональная схема информационной советующей системы оценочно-диагностического типа
База знаний системы содержит архив оценок экспертов, формализованные сведения о компетенции экспертов, набор мероприятий (М\), учитывающих влияние факторов внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (Рр—»Х^),
а также набор рекомендаций экспертов в различных областях знаний. Основные алгоритмы работы информационной советующей системы
Общий алгоритм работы пользователя с программным комплексом представлен на рис. 2.
Выбор пользователем факторов внутренней среды (Whs)
у
Определение силы взаимосвязи факторов внутренней среды (Whs) между собой
Определение влияния факторов внешней среды (Fijk) на факторы внутренней среды (Whs)
Выбор пары взаимосвязи факторов внешней и внутренней среды (F^^Whs)
Формирование множества мероприятий (М^, которые будут способствовать усилению (или снижению) влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды (Рцк^'^г)
Определение возможных значений влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды (F^^Whs)
Сформировать набор мероприятий (Mt') по усилению влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды (F^^Whs)
Сформировать набор мероприятий (Mt') по снижению влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды (F^^Whs)
Вывести отчет на печать? Да
Вывод отчета на принтер
чет ~
Конец
Рис. 2. Блок-схема алгоритма работы разрабатываемого программного комплекса
115
В данной блок-схеме представленные элементы означают следующее:
1. Пользователь выбирает факторы внутренней среды предприятия которые следует подвергнуть анализу и исследованию (из имеющегося классификатора в блоке диагностики программного комплекса).
2. Для выбранных пользователем факторов внутренней среды предприятия
определяется сила их взаимосвязи между собой (на основе обращения в блок диагностики программного комплекса).
3. Определяется влияние факторов внешней среды (Тук) на факторы внутренней среды предприятия (представлено в виде таблиц в блоке диагностики программного комплекса).
4. Пользователю предлагается выбрать пару взаимосвязи факторов внешней и внутренней среды (Тук—»Х^).
5. Обращение к множеству мероприятий (М\), которые будут способствовать усилению (или снижению) влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (Тук—»Л^) (база знаний программного комплекса).
6. Определяются возможные значения влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды предприятия (Тук—»ХУъв). Данный этап рассмотрен подробнее ниже в виде отдельного подалго-ритма.
7. Программный комплекс расценивает влияние факторов внешней среды на факторы внутренней среды (Тук—»Х^) как положительное или отрицательное (представлено в виде таблиц в блоке диагностики программного комплекса).
8. Программным комплексом формируется набор мероприятий (М\) по усилению влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды (Тук—»Л^) (база знаний программного комплекса).
9. Программным комплексом формируется набор мероприятий (М\) по нивелированию влияния факторов внешней среды на факторы внутренней среды (Бук—^ЛУъз) (база знаний программного комплекса).
10. Система предлагает распечатать полученный отчет.
11.Вывод отчета на печать.
12.Пользователю предлагается продолжить работу с другими парами взаимосвязи факторов внешней и внутренней среды (Fjjk—>W|1S) или завершить работу.
Некоторые элементы предложенного алгоритма требуют пояснения и представлены ниже в виде отдельных подалгорит-мов. Так, элемент основного алгоритма «Определение влияния факторов внешней среды (Fijk) на факторы внутренней среды (Whs)» может быть представлен как следующий алгоритм (рис. 3):
1. Пользователю предлагается выбрать конкретный фактор внутренней среды предприятия (классификатор факторов Whs представлен в блоке диагностики).
2. Из базы данных системы выбираются поочередно от 1 до 65 факторов внешней среды Fijk.
3. Проверяется, имеет ли влияние конкретный фактор внешней среды на выбранный фактор внутренней среды (представлено виде таблиц в блоке диагностики программного комплекса). Если да - переход к п. 4, если нет - возврат к выбору фактора внутренней среды предприятия.
4. Формируется нечеткое подмножество влияния Fyk на Whs (представлено в виде отдельного подалгоритма ниже).
5. Выполняется расчет весов экспертов at (представлен в виде отдельного по-далгоритма ниже).
6. Выполняется расчет усредненного значения силы влияния Fijk на Whs исходя из экспертных оценок (представлен в виде отдельного подалгоритма ниже).
7. Проверяется, закончен ли перебор Fijk. Если да - переход к п. 8, если нет -возврат к п. 2.
8. Выполняется сортировка влияющих факторов внешней среды (Fijk) по убыванию влияния на факторы внутренней среды (Whs).
9. Происходит передача данных в подсистему расчета и вывода программного комплекса.
Рис. 3. Блок-схема алгоритма определения влияния факторов внешней среды (Fljk) на факторы внутренней среды предприятия (Whs) в соответствии с экспертными оценками Рассмотрим подалгоритм, определяющий формирование нечеткого подмножества влияния Fijk на Whs (рис. 4).
Начало
Рис. 4. Блок-схема алгоритма определения нечеткого подмножества влияния факторов внешней среды (F ijk) на факторы внутренней среды предприятия (Whs)
В данной блок-схеме представленные элементы означают следующее:
1. Происходит формализация термов влияния в виде лингвистических переменных (ЛП-да).
2. Определяются нечеткие подмножества влияния Бук на в соответствии с оценками экспертов.
3. База данных, в которой хранятся в упорядоченном виде оценки всех экспертов.
На рис. 5 представлена блок-схема алгоритма расчета весов экспертов (а^.
Рис. 5. Блок-схема алгоритма расчета весов экспертов at
В данной блок-схеме пронумерованные элементы означают следующее:
1. Блок расчета относительной ошибки 8 для каждого ^го эксперта.
2. База данных, в которой хранятся в упорядоченном виде оценки всех экспертов.
3. Проверяется, для всех ли экспертов рассчитаны относительные ошибки.
4. Выполняется расчет весов экспертов аг.
5. Проверяется, равна ли сумма весов экспертов 1.
6. Веса экспертов нормализуются.
7. Подготавливается передача данных о рассчитанных весах экспертов а! в базу данных программного комплекса.
8. Информация передается на хране- Далее необходимо рассмотреть алго-
ние в базу данных программного комплек- ритм определения суммарного нечеткого
са. подмножества влияния Fijk на Whs (рис. 6).
Рис. 6. Блок-схема алгоритма определения суммарного нечеткого подмножества влияния Fijk на Whs
В данной блок-схеме пронумерованные элементы означают следующее:
1. Запрос значений рассчитанных ранее весов экспертов (а^ из базы данных программного комплекса.
2. База данных, в которой хранятся оценки экспертов.
3. Рассчитывается оценка экспертов
(А,).
4. База данных, в которой хранится информация об экспертах.
5. Осуществляется расчет вершин Ь1, Ь2, Ь3 лингвистической переменной ТЯ-типа результирующего подмножества В.
6. Выполняется графическое построение лингвистической переменной ТЯ-типа результирующего подмножества В.
7. Рассчитывается функция принадлежности (ць) результирующего нечеткого подмножества В.
8. Осуществляется проверка текущего значения параметра Х на удовлетворение условию Х<Ь1. Если условие выполняется, то осуществляется переход к п. 9, если не выполняется - переход к п.10.
9. Значение ць принимается равным 0. Алгоритм закончен.
10. Осуществляется проверка текущего значения параметра X на удовлетворение условию Ь>1<Х<Ьз. Если условие выполняется, то осуществляется переход к п. 11, если не выполняется - переход к п. 12.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аверченкова, Е.Э. Модель региональной социально-экономической системы, функционирующей в условиях малопрогнозируемой внешней среды, для информационной советующей системы (на примере Брянской области) / Е.Э. Аверченкова, А.В. Аверченков, В.К. Черкасов, Д.В. Аксененко // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2015. -№ 1(45). - С. 73-78.
2. Аверченкова, Е.Э. Особенности производственной деятельности малых инновационных предприятий / Е.Э. Аверченкова, А.В. Аверченков. -М.: Изд-во Моск. психол.-соц. ун-та, 2012.-124с.
3. Аверченкова, Е.Э. Социально-экономические системы: основные понятия и методы их моделирования / Е.Э. Аверченкова, В.К. Черкасов // Актуальные проблемы социально-гуманитарных исследований в экономике и управлении: материалы I Науч.-практ. конф. проф.-преподават. состава фак. экономики и
11. Значение ць рассчитывается по соответствующей формуле.
12. Осуществляется проверка текущего значения параметра X на удовлетворение условию Ьз<Х<Ьг. Если условие выполняется, то осуществляется переход к п. 13, если не выполняется - переход к п. 14.
13. Значение ць рассчитывается по соответствующей формуле.
14. Осуществляется проверка текущего значения параметра Х на удовлетворение условию Х>Ь3. Если условие выполняется, то осуществляется переход к п. 15, если не выполняется - переход к п. 16.
15. Значение ць принимается равным 0. Алгоритм закончен.
16. Выполняется расчет границ интервала (Хтщ и Хтах) искомого влияния фактора внешней среды (Еук) на фактор внутренней среды при заданных значениях ць.
17. Передача данных в подсистему расчета и вывода.
Таким образом, предложенные в статье алгоритмы работы программного комплекса и его структурно-функциональная схема позволят полно и оперативно управлять данными и информацией, используемыми в разрабатываемой информационной советующей системе.
управления (25 нояб. 2014 г.), посвящен. 85-летию БГТУ / под ред. Е.И. Сорокиной, Е.А. Дергачевой. - Брянск: БГТУ, 2014. - С. 151-155.
4. Аверченкова, Е.Э. Перспективы развития технологического предпринимательства и инноваций на базе российских университетов / Е.Э. Аверченкова, А.В. Аверченков // Михайло-Архангельские чтения: сб. ст. VIII Междунар. науч.-практ. конф. (15.11.13, г. Рыбница).- Рыбница: Изд-во Преднестр. гос. ун-та.- С. 56-59.
5. Егоршин, А.П. Управление социально-экономической системой: монография/ А.П. Егоршин; под ред. А.П. Егоршина, В.А. Кожина. - Н. Новгород: НИМБ, 2009. - 288 с.
6. Тарасов, Н.А. Стратегические приоритеты региональной экономической политики / Н.А. Тарасов // Terra Economicus. - 2014. - Т. 8. - № 1-2. -Режим доступа: http://cvberleninka.ru/article/n/strategicheskie-prioritetv-regionalnov-ekonomicheskov-politiki-1.
1. Averchenkova, E.E., Model of regional social- little predictable external environment for infor-
economical system functioning under conditions of mation advising system (by the example of the Bry-
ansk Region) / E.E.Averchenkova, A.V. Averchen-kov, V.K. Cherkasov, D.V. Axenenko // Bulletin of Bryansk State Technical University. - 2015. - No 1(45).- pp. 73-78.
2. Averchenkova, E.E., Production Activity Peculiarities of Small Innovation Enterprises / E.E. Averchenkova, A.V. Averchenkov. - M.: Publishing House of Moscow Psycholog. -Sociol. University, 2012. - pp. 124.
3. Averchenkova, E.E., Social-economical systems: basic concepts and methods of their modeling / E.E. Averchenkova, V.K. Cherkasov // Urgent Problems of Social-Economical Investigations in Economics and Management: Proceedings of the 1st Scientific-Practical Conf. of Teaching Staff of Economics and Management Faculties (November 25, 2014) devoted to 85th Anniversary of BSTU / under the Editor-
ship of E.I. Sorokina, E.A. Dergachyova. - Bryansk: BSTU, 2014. - pp. 151-155.
4. Averchenkova, E.E., Prospects in development of technological business and innovations on basis of Russian Universities / E.E. Averchenkova, A.V. Averchenkov // Michael-Archangel Readings: Paper Collection VIII of the Inter. Scientific-Pract. Conf. (15.11.13, Rybnitsa:) Publishing House Pred-nestrovsky State University. -pp. 56-59.
5. Egorshin, A.P., Social-Economical System Man-agement:Monograph/ A.P. Egorshin: under the Editorship of A.P. Egorshin, V.A. Kozhin. - Nizhni Novgorod: NIMB, 2009. - pp. 288.
6. Tarasov, N.A. Strategic Priorities in Regional Economic Policy/ N.A. Tarasov//Terra Economicus. -2014. - Vol. 8. - № 1-2. - Access Mode: http://cyberleninka.ru/article/n/strategicheskie-prioritety-regionalnoy-ekonomicheskoy-politiki-1
Материал поступил в редколлегию 8.09.15.
Рецензент: к.т.н., доцент Брянского государственного технического университета М.Ю.Рытов
Сведения об авторах:
Аверченкова Елена Эдуардовна, к.т.н., доцент кафедры «Экономика, организация производства и управление» Брянского государственного технического университета, e-mail: lena ki@inbox.ru. Аверченков Андрей Владимирович, д.т.н., профессор кафедры «Компьютерные технологии и системы» Брянского государственного технического университета, e-mail: mahar@mail.ru.
Черкасов Виталий Константинович, аспирант Брянского государственного технического университета, e-mail: vitalikcherkasov@ya. ru. Аксененко Дмитрий Викторович, аспирант Брянского государственного технического университета, e-mail: aksenenkodmitry@gmail.com.
Averchenkova Elena Eduardovna, CanEng., Assistant Prof. of the Dep. «Economics, Organization of Production & Management» Bryansk State Technical University,
e-mail: lena ki@inbox.ru.
Averchenkov Andrey Vladimirovich, D.Eng., Prof. of the Dep. «Computer Techniques & Systems» Bry-
ansk State Technical University, e-mail: ma-har@mail.ru.
Cherkasov Vitaly Konstantinovich, Post graduate student Bryansk State Technical University, e-mail: vitalikcherkasov@ya. ru.
Axenenko Dmitry Viktorovich, Post graduate student Bryansk State Technical University, e-mail: aksenen-kodmitry@gmail.com.
