Teoria_sistem

РАЗДЕЛ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Тема 6. Имитационное моделирование

Динамическая модель Бэллмана

Представлена формульной записью (30). Целевая функция:

F(x1, x2)=(p1 – d1)x1 + (p2 – d2) x2→max

Ограничения:

(26), здесь

l1 x1+ l2 x2≤L k1 x1+ k2 x2≤K

K– количество ресурсов (средства производства)

L– количество работников (трудовые ресурсы)

l1;l2 – трудоемкость (сколько сотрудников заняты на составлении ценных бумаг и выдачи кредитов)

k1; k1 – фондоемкость (средства производства по ценным бумагам)

Схема решения:

1.Задаются методом матстатического и математического анализа, функции – коэф-

фициенты (факторы, влияющие на поведение d1; d2; p1; p2 (31), при перемещении целевой функции Fcx1,x2).

d1(t)=4 + 0,8 sin(t)

4.Значения из таблицы Бэллмана заносятся в целевую функцию (34), как и вычис- ляемые x1 и x2 (см. 25).

F(x1,x2,t)=αx1+βx2 → max

Т.к. значения коэффициентов α и β меняются во времени, то получается график функции прибыли (доходности) во времени (рис. 45) продифференцировав который по- лучают точку максимальной доходности при заданных факторах (34):

61

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (ТСиСА)

F

t

Рис. 45. График функции изменения значения доходности F(x1,x2,t)=αx1+βx2 во времени t

Выводы по методам имитационного моделирования

Отличие метода имитационного моделирования с использованием метода дина- мического программирования (динамическая модель Бэллмана) от предыдущего метода ЗЛП:

1.Значение коэффициентов при переменных вычисляется заранее: (а) определяется их функциональная зависимость от t, (б) вычисляются значения во времени.

2.График получается всего один в системе координат (доходность; время).

3.Интерполяция к полученным значениям доходности F во времени t не применяет-

ся, но метод дифференцирования применяется для нахождения из всех Fmaxi- max{Fmaxi}.

4.Дифференцируют по времени (t), а не по ситуации Si.

62

РАЗДЕЛ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Тема 7. Структурное моделирование

ТЕМА 7. СТРУКТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

7.1.Сущность структурного моделирования

7.2.Модель структурного моделирования

7.3.Алгоритм вычисления структурного организационного рейтинга экономической системы

7.1. Сущность структурного моделирования

Структурное моделирование- это моделирование организационной структуры сис- тем и подсистем, таких как: информационные, организационные, функциональные, стра- товые, управляющие, т.е. моделирование состава и связей между элементами системы.

Правильная организация структуры всех подсистем определяет оптимальное функционирование всей системы, в целом.

Оптимальное поведение функционирования отражается в максимальной доход- ности системы (объекта).

При этом, структура каждой подсистемы может меняться в зависимости от внут- ренних и внешних факторов. Сущность взаимосвязи хорошо построенной структуры

системы с результатами ее работы отображена в таблице ТАБ структуризации (Т ) – сущность и C( )

Рис. 46. Связь структуры системы С ( )с результатом работы

Здесь:

Fi – max (min) доходности системы;

Sij – влияние j-го фактора на i-ый исход (значение j-го фактора, при Fi доходе);

S – фактор-вектор или вектор ситуаций S=(S1,S2,...Sk);

C – показатели структурного качества системы, интегрированный показатель, т.е. рей- тинг или вес системы (С( )) или V( );

Zij ( ) – схема системы (проект или оргструктура).

63

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (ТСиСА)

Для управленца важны графы 2,6. ТАБ

Т.о. необходимо построить структуру системы, Zij ( ) у которой будет соответст- вующий V( ) рейтинг, отвечающий эталонному весу системы, Vmax( ), получающей максимальный доход F.

7.2. Модель структурного моделирования

Формализация вычисления структурных показателей системы . 1) k1 сложность- ( k1* , k1** )

где:

k – количество элементов;

N – количество уровней (путей);

n+m – количество выходов по управлению и по информации; r – количество входов

С – стр-ный коэффициент;

1 , 2, 3 – вычисляются в зависимости от мощности элементного E множества системы;-сложность изготовления элемента и сложность изготовления связи между ними

ki – количество элементов I-го типа;

M – количество реально существующих связей;

N – количество подсистем / элементов в системе;

– относительный коэффициент , используется для подсчета сложности ( 1 , 2, 3 );

m-количество выходов по I; n- количество выходов по f.

связал с объемом работ

M – количество параллельных работ;

L – самая сложная работа (длина самой длинной цепочки процесса );

k – относительный коэффициент , связанный с внедрением системы в среду реализации;

64

РАЗДЕЛ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Тема 7. Структурное моделирование

VF – объем требуемых работ для которых необходимо выполнить получение конечного

где

#S# – количество подсистем в системе; M – общее число связей.

Эти формулы (38, 38, 40, 41) применимы, если система дана как схема (проект). При работающей система R считается по формуле (42):

Т – среднее время безошибочной работы системы;

P – вероятность безошибочной работы системы в заданном отрезке времени;

∆– количество ошибок в системе в заданном отрезке времени;

3)k3 -пропускная способность, определяет max/min работу системы по времени.

где

#S II # – количество однотипных подсистем по I – информация; L – длина вычислительной цепочки ;

H – степень параллелизма работ (количество одновременно выполняемых работ);

#S# – количество подсистем в системе.

4) k4 – универсальность. Сколько видов деятельности может воплощаться в сис-

где

Kv - количество элементов с максимальным числом разнотипных входов

65

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (ТСиСА)

N – количество всех элементов в системе;

~*

# S # -количество подсистем разнотипных по функциям;

#S# -число подсистем в системе;

5)k5 -информативность:

где

KI – количество элементов с максимальным числом однотипных информационных вы- ходов;

N– общее число элементов:

6)k6 -иерархичность

7.3. Алгоритм вычисления структурного рейтинга веса системы

Совокупность всех показателей системы определяет качество функционирования так, системы через сумму метрических величин (оценочных характеристик) структуры системы – определяется вес или рейтинг системы, который связан с качеством функцио- нирования системы.

Любые показатели качества системы как структурные, так и функциональные, подразделяются на: единичные ( ПКЕ ), групповые ( ПКГ ), интегрированные ( ПК ).

Интегрированный ПК связан с рейтингом системы. В теории экспертных оценок этот показатель называется весом системы (Vвес df ПКE ).

Единичный показатель ПКЕ связан с одной характеристикой системы: структур- ной или функциональной – Xi, т.е. X i -единичная характеристика системы, а множество

X={ Xi} – это множество (совокупность) всех единичных характеристик.

Групповой показатель ПКГ связан с группой характеристик системы, а множество вида X {{X kj }.....{X kp }} - это множество возможных типов k и p групповых характери-

стик.

Основными единичными характеристиками системы являются характеристики, связанные со структурой системы: сложность, иерархичность, информативность, пропу- скная способность, и со способами функционирования системы: надежность, функцио- нальная сложность, пропускная способность системы, следовательно, сущность струк-

66

РАЗДЕЛ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Тема 7. Структурное моделирование

турного моделирования сводится к разработке модели вычисления структурных харак- теристик и веса системы ПКЕ( ).

Чтобы вычислить ПК (вес), необходимо из вышеперечисленных единичных ха- рактеристик построить интегрированную характеристику, с тем чтобы отобрать наибо- лее важные единичные характеристики из множества ПКЕ характеристик, применяется подход экспертных оценок, с тем чтобы несущественные единичные характеристики не участвовали в определении веса системы.

Одним из применяемых методов экспертных оценок является метод характери- стик балльных оценок. Алгоритм метода бальных оценок, связанный с получением рей- тинга системы:

df

1.рассчитываются количественные значения структурных характеристик X i ki ;

2.строится экспертная таблица для проставления экспертных оценок по каждой характеристике ki ; группы экспертов

3.в таблицу проставляются оценки экспертов для каждой характеристики ki вида

df

Vi ki , т.е. i-я оценка, j-го эксперта.

4. Определяется усредненный вес каждой ki-характеристики, по формуле (49).

5.Вычисленный вес характеристики ki проставляется по каждой характеристике

втаблицу - матрицу весов.

6.В полученной матрице строки упорядочиваются по возрастанию значений ве- сов характеристик ki.

7.К трансформированной матрице весов характеристик ki применяется форму- ла расчета веса (рейтинга) системы (50).

Рис. 47

67

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (ТСиСА)

Величина балла определяется на интервале от 1 до 100 в десятибалльной системе счисления в зависимости от количество характеристик k системы . Так если i 1,10 , то,

очевидно, что наивысший балл это 10, т.о. если ki→xi→Эij→Vi , то формула (51),(52) вы- числяются усредненные веса ki – ых характеристик системы , а по формуле (53) вы- числяется интегрированный структурный показатель системы , то есть вес (рейтинг) системы VE.

i 1 j 1

Чтобы рейтинг был более точным, для его вычисления применяется метод чис- ленных оценок, т.е. оценка Эксперта j выражается в дробях от 0 до 1 таблица-матрица 2.

для каждого показателя рейтинг вычисляется по формуле (53) системы .

68

РАЗДЕЛ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Тема 7. Структурное моделирование

Чтобы связать рейтинг со способностью системы хорошо выполнять заданную ра- боту, связывают процесс структурного моделирования (вычисление рейтинга) с:

1.Со схемой, представленной в графическом виде и ее спецификацией.

2.С функциональным моделированием работы системы (мат. моделирование с использованием ЗЛП).

Т.О. Вычисляется максимально возможный исход работы системы, который дол- жен соответствовать данному рассчитанному рейтингу системы.

Для моделирования во времени работы системы используют методы имитацион- ного и статистического моделирования. Все результаты структурного и функционально- го моделирования системы заполняются в таблицу – соответствия (3).

69

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (ТСиСА)

ТЕМА 8. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ В УПРАВЛЕНИЯХ ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ В УСЛОВИЯХ РИСКА

8.1. Постановка задачи 8.2 .Формализация метода

8.3. Описание программы Байеса

Пусть дано некоторое промышленное предприятие (п/п):

1.Завод по производству 2-3 видов изделий или некое рекламное агентство, вы- пускающее 2-3 вида рекламы;

2.п/п связано с рынком по сбыту товара, которое определяет цены на товар (до-

ход).

Т.О. на доходность п/п влияет :

рынок, который зависит от :

1.емкости рынка;

2.цикла жизни товара (T);

3.качества товара (T);

построенная технология по выпуску T, т.е.

1.затратная,

2.современная,

3.устаревшая.

Материально-техническое снабжение (МТС) , т.е. от сырья и материалов, которые составляют готовое изделие (T).

Объем ФЗП (фонда заработной платы) и капитала от резервов предыдущего пе- риода функционирования .

Эти факторы влияют на доходность п/п и они не постоянны, следовательно надо

построить модель, которая учитывала бы влияние факторов на работу п/п и выбрать та- кое сочетание факторов, при котором будет наилучший результат работы п/п.

Следовательно, управленец должен принять решение:

1.по выбору сегмента рынка

2.по выпуску одного, или всех видов Т, которые дают прибыль

3.По выбору новой технологии выпуска Т, и выгодно ли иметь дело с инвестором

4.Либо отказаться от п/п, продав его или обанкротив.

Выбор того или иного пути принятия решения определяется методом вероятност- ной оценки той или иной технологии. Развитие процесса выпуска Т, т.е. способа поведе-

ние системы во времени t при наличии внешних и внутренних факторов.

8.2. Формализация метода «дерева решений»

Дано предприятие, для получения П прибыли необходимо внедрить новые техно-

логии:

Т1 – более экономична и обеспечивает больший доход на единицу продукции, но требует больших накладных расходов;

70