CC BY
155
УДК 330.4
АСКАНОВА О.В., Значение имитационного КАСАТКИНА Е.В. моделирования в управлении
деятельностью предприятия
В данной статье обоснована необходимость использования имитационного моделирования в управлении деятельностью предприятия. При этом отмечено, что особое внимание должно уделяться разработке системных моделей, обеспечивающих согласование локальных задач и достижение глобальных целевых показателей.
Ключевые слова: имитационное моделирование, управление, системная модель, критерий оптимизации.
Современные условия сложного взаимодействия экзогенных и эндогенных факторов, широкой разветвленности конкурентной среды и неопределенности будущей ситуации, развития и усложнения хозяйственных связей между предприятиями, наличия большого количества информации порождают многовариантность управленческих решений, разработка которых требует учёта многообразия причинно-следственных связей, обусловливающих функционирование хозяйствующих субъектов. Одним из направлений решения данной проблемы, на наш взгляд, может служить использование экономико-математических моделей, имитирующих процесс функционирования и развития предприятия и оптимизирующих результаты деятельности на основе заданного целевого показателя. При этом следует подчеркнуть, что моделирование тесно связано с информационным обеспечением, поскольку предполагает использование как внутренней информации, так и внешней, на основе которой и проводятся различные вычисления для построения моделей, поэтому эти методы зачастую рассматриваются в комплексе.
Использование на практике методов моделирования хозяйственных ситуаций позволяет вырабатывать экономически эффективные стратегии и тактически вер-
ные управленческие решения. При этом количественный анализ и математическая формулировка экономических законов служат переходной ступенью от их качественной трактовки к разработке моделей эффективного развития.
Принято считать, что моделирование позволяет не только и не столько выполнять быстрые и безошибочные вычисления, сколько проводить многовариантный анализ функционирования и развития экономических систем как в реальных, так и в гипотетических, виртуальных условиях непосредственно под управлением и с участием эксперта.
Содержание моделирования составляют конструирование модели на основе предварительного изучения объекта и выделение его существенных характеристик, экспериментальный и/или теоретический анализ модели, сопоставление результатов с данными об объекте, корректировка модели и т.д. Использование моделирования в управлении экономическими системами позволяет достичь ряда преимуществ.
1. Модели, как правило, удобны в использовании и обходятся дешевле, чем контакт непосредственно с фактической ситуацией.
2. Применение моделей требует от пользователей организовывать и дополнять информацию, при этом в процессе
работы могут обнаружиться области, где необходима дополнительная информация.
3. Модели обеспечивают системный подход к решению проблем.
4. Модели дают более ясное понимание проблемы.
5. Модели позволяют руководству анализировать вопросы типа "а что если?.."
6. Модели требуют, чтобы пользователи четко определяли цели анализа.
7. Модели служат последовательным инструментом для оценки.
8. Модели позволяют пользователям использовать "всю мощь математики" для решения проблемы.
9. Модели обеспечивают единый подход к анализу проблем.
Несмотря на этот внушительный список преимуществ, моделирование как метод управления имеет определенные ограничения, наиболее важными из которых являются следующие:
- Количественная информация может получить преувеличенное значение за счет качественной информации.
- Модели могут неправильно применяться и результаты неверно толковаться. Широко распространенное использование компьютеризованных моделей повышает этот риск, потому что сложные модели могут вызвать затруднения у пользователя, чтобы адекватно оценить все аспекты определенной модели и правильно понять, при каких обстоятельствах можно эффективно применять данную модель.
- Создание модели может стать самоцелью.
В этой связи следует отметить, что модели способны отобразить лишь отдельные стороны объекта моделирования, являются приближенными, поэтому выводы, полученные на основе моделирования, могут рассматриваться только в качестве ориентиров для практического использования. Модельные расчеты и менеджеру, и исследователю следует рассматривать в качестве ориентира при принятии управленческих решений, так как в конечном итоге ответственность за их последствия остается за человеком.
Главная задача в процессе моделирования - понять особенности применяемых систем и методов с тем, чтобы, нивелируя их негативные стороны, максимально эффективно использовать положительные, реализовать заложенные в них преимущества.
Описание реальных отношений между экономическими объектами и протекание планово-производственных процессов, на наш взгляд, в наиболее полной мере и рациональнее осуществляются с помощью имитационного моделирования. Имитационное моделирование - сравнительно новое направление исследования сложных вероятностных систем. Общепринятого определения имитационного моделирования не существует. Согласно Р. Шеннону, "имитационное моделирование есть процесс конструирования модели реальной системы и постановки экспериментов на этой модели с целью либо понять поведение системы, либо оценить (в рамках ограничений, накладываемых некоторыми критериями или совокупностью критериев) различные стратегии, обеспечивающие функционирование данной системы"1. Специфика имитационных моделей состоит в том, что они позволяют достаточно точно формализовать многокритериальную обусловленность в динамике моделируемых объектов, получать плановые решения, адекватные реальным процессам, учитывать все многообразие конкретных условий производства. Таким образом, имитационное моделирование является эффективным средством решения сложных проблем, а имитационная модель - абстрактным описанием системы.
В процессе разработки систем экономического планирования и управления метод имитационного моделирования находит приложение как способ проверки и экспериментального опробования предложений, вытекающих из теоретических положений, а также как путь создания диалоговой человеко-машинной системы. Имитационные модели могут применяться для:
1) исследования границ и структур систем с целью решения конкретных проблем;
2) определения и анализа критических элементов, компонентов и точек в исследуемых системах и процессах;
№ 3 2010 г.
3) синтеза и оценки предполагаемых решений;
4) прогнозирования и планирования будущего развития исследуемых систем.
Особенно велика роль имитационного моделирования при экспериментальной проверке предложений, связанных со структурными изменениями, модернизацией экономических механизмов и другими усовершенствованиями, не поддающимися формальному количественному описанию. Различные варианты ценообразования, соотношения экономических и административных методов управления, планируемых показателей деятельности предприятия и объединений, принципов экономического стимулирования, финансирования и кредитования могут изучаться с помощью имитационных систем.
Многие имитационные модели, особенно те, которые моделируют процесс получения согласованных планов, представляют собой сложные системы уравнений относительно заранее известных плановых решений. Для таких систем должно быть проведено исследование вопросов существования экономически осмысленных решений, должны быть получены условия их существования в терминах математической записи имитационной модели и по возможности дана их интерпретация в содержательных терминах плановой практики.
Разработка имитационной модели системы управления предполагает выбор концептуальной схемы для её описания, которая базируется на определенном методологическом подходе восприятия и описания функциональных взаимосвязей системы. Сами модели систем управления классифицируются на дискретно и непрерывно изменяющиеся. Отметим при этом, что эти термины относятся к модели, а не к реальной системе. Практически одну и ту же систему можно представить в виде дискретно изменяющейся модели (далее называемой просто дискретной) либо непрерывно изменяющейся (непрерывной). При этом отметим, что имитационная модель любого экономического процесса всегда по своему смыслу является динамической, поскольку в любом
описании процесса управления всегда явно или неявно присутствует время. При этом время выступает обычно в двух различных аспектах. В первом аспекте оно проявляется в привычном смысле как время отсчета месяцев, лет и т.д. В этом смысле время используется, например, в тех имитационных системах, где речь идет о вычислении серии вариантов развития какой-либо хозяйственной единицы. В имитационных системах, описывающих процесс взаимоувязки и согласования плановых решений, время выступает также в другом аспекте - как внутренний фактор - переменная процесса. Дело в том, что процессы взаимоувязки и согласования плановых решений являются по существу итеративными, и поэтому описание шагов процесса должно быть дано в условном масштабе времени. Все это следует учитывать при математическом анализе имитационной модели как динамической системы2.
С развитием информационных систем управления большинство имитационных моделей разрабатываются для проведения исследований с помощью ЭВМ. При этом ЭВМ отводится основная часть громоздких ручных расчетов, а ведущий специалист предприятия получает возможность проводить творческий анализ и оценку вариантов в зависимости от планируемых управляющих воздействий. Подобное изменение характера процесса принятия решений приводит к ускорению цикла разработки варианта развития предприятия (и тем самым к росту числа просмотренных вариантов) и повышению точности и надежности результатов (за счет многократных повторов расчетов).
Процесс управления при помощи моделирования во многом является искусством, где важное значение имеют понимание структуры экономической системы, знание правил её функционирования и умение выделить в них самое существенное, абстрагировавшись от несущественных деталей. Модель должна быть, с одной стороны, простой для понимания, но в то же время достаточно сложной, чтобы реалистично отображать характерные черты исследуемой системы управления.
Наиболее важными в процессе моделирования являются решения относительно того, верны ли принятые упрощения и допущения, какие элементы и взаимодействия между ними должны быть включены в модель. Поэтому управление хозяйствующим субъектом на основе имитационного моделирования требует четкой идентификации существенных и второстепенных показателей. Перечень управляемых переменных при этом должен отражать характер, основное содержание моделируемого процесса, количество которых зависит от выбора исследуемого периода. Степень детализации расчётов в каждой модели определяется целью разработки модели, вычислительными возможностями программ и конкретной ЭВМ, на которой предлагается решение.
В этой связи отметим, что с помощью имитационного моделирования могут строиться как агрегированные, так и детализированные модели. Имитационному моделированию также свойственна концепция итеративного построения модели, в ходе которого модель изменяется путем добавления новых или исключения некоторых ее элементов и (или) взаимосвязей между ними.
Значительная часть задач планирования и управления, решаемых непосредственно на предприятии, требует применения детализированных моделей, что, естественно, увеличивает сложность соответствующих программ. В этом случае работу с имитационной моделью уже не всегда можно вести в диалоговом режиме из-за увеличения времени "отклика" системы. Такие модели строятся на базе агрегированных моделей путем их постепенной детализации, приводящей к формированию системы согласованных моделей, отражающих частные аспекты хозяйственной деятельности предприятия. К ним относятся модели создания новой продукции, амортизации основных фондов предприятия и его оборотных средств, динамики производительности труда, себестоимости продукции, загрузки оборудования и ряд других моделей на уровне предприятия3.
Необходимо отметить, что в отечественной практике управления на микроуровне имитационное моделирование как метод исследования широко применяется с 70-х годов прошлого века. К настоящему времени разработано множество детализированных имитационных моделей, описывающих различные подсистемы управления предприятием: управление затратами, управление оборотным капиталом, управление инвестициями, управление денежными потоками, управление привлечением заёмных источников и др. Эти модели носят частный характер и направлены на решение локальных задач, которые в отдельных случаях могут вступать в противоречие.
В этой связи возникает необходимость разработки системных моделей,позволяющих осуществлять согласование наиболее важных целевых установок различных сфер деятельности предприятия, ориентируясь на глобальный критерий оптимизации. При этом согласование значений системных параметров, на наш взгляд, должно определяться на основе принципа компромисса, реализация которого, как известно, осуществляется методом пошагового сближения "конфликтного" параметра до приемлемого уровня каждой локальной задачи.
В отличие от моделирования отдельных процессов деятельности предприятия, которое получило достаточную проработку в теории управления и распространение на практике, исследования методологических аспектов системного моделирования требуют дальнейшего развития. Среди имеющихся системных моделей функционирования и развития хозяйствующих субъектов на перспективу наибольший интерес, на наш взгляд, представляет подход4, согласно которому осуществляется оптимизация целевого показателя для всей корпорации при заданных линейных ограничениях. При этом не ставятся нелинейные критериальные ограничения. Другая часть показателей, которые рассчитываются на основе линейных функций, присутствует в решении задачи линейного программирования: чистый дисконтированный доход (ЧДД), объемы про-
№ 3 2010 г.
даж и реализации, прибыли, валюты баланса и др. Нелинейные показатели необходимо рассчитывать вне модели. Полученное оптимальное решение анализируется. На основе двойственных оценок5 [3] можно определить, в какой степени то или иное ограничение влияет на оптимизацию деятельности корпорации в целом. В результате предполагаемых нововведений, поиска дополнительных источников финансирования и др. управленческих решений вносятся корректировки в исходные данные, используемые в модели, и получается качественно новое решение.
Если величина какого-то показателя должна быть увеличена, то можно по нему зафиксировать критериальное ограничение (например, по объему реализации можно установить обязательный его уровень). Оптимизационное решение при этом ухудшится (если при этом не учитываются дополнительные ресурсы, нововведения), но требуемое условие будет соблюдено, либо получится недопустимое множество решений. По нелинейным показателям также могут быть заданы критериальные ограничения6. По неколичественным критериальным показателям должна быть разработана система мероприятий, выполняющих такое ограничение. Однако сами мероприятия все равно отражаются системой количественных показателей (затраты средств и др.) и могут быть количественно учтены в расчетах. Такой подход обеспечивает получение допустимого решения, в котором все рассматриваемые в задаче показатели будут системно согласованы.
Таким образом, всё отмеченное выше, а также необходимость учёта в процессе
управления конкретным субъектом хозяйствования присущих ему специфических черт являются ярким свидетельством того, что имитационное моделирование как метод управления не утратил своей значимости. Следовательно, работа в отношении совершенствования существующих моделей, описывающих процесс управления в различных подсистемах, их адаптации к конкретным условиям, а также построения системных моделей, учитывающих взаимодействия этих подсистем, требует продолжения.
1 Лотов В.А. Введение в экономико-математическое моделирование. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. 264 с.
2 Багриновский К.А., Левинсон М.Р. Имитационные системы принятия экономических решений. М.: Наука, 1989. 245 с.
3 Бунич П.Г., Перламутров В.М., Соколовский Л.Х. Экономико-математические методы управления оборотными средствами. М.: Финансы, 1973. 240 с.
Лотов А.В. Сравнение деловой игры и имитационного эксперимента с одной моделью стимулирования производства. М.: изд. ЦЭМИ АН СССР, 1977. 352 с.
Миронесецкий Н.Б., Кирина Л.В., Сокольская Т. И. Имитационная модель процесса создания новой продукции. М.: изд. ЦЭМИ АН СССР, 1977. 234 с.
4 Титов В.В. Оптимизация управления промышленной корпорацией: вопросы методологии и моделирования. Новосибирск: ИЭОПП СО РАН, 2007. 256 с.
5 Канторович Л.В. Экономический расчет наилучшего использования ресурсов. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 347 с.
6 Титов В.В. О построении согласованной системы показателей внутрифирменного управления // Проблемы теории и практики управления. 2006. № 6. С. 106-111.
