Методология, методы и цифровые технологии принятия управленческих решений для повышения качества оптимизационных моделей ракетно-космической промышленности
Покупка
Тематика:
Математическое моделирование
Издательство:
РИОР
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 418
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-369-02019-7
Артикул: 806177.01.99
Доступ онлайн
В корзину
В монографии представлены методология, методы и цифровые технологии принятия управленческих решений для повышения качества оптимизационных моделей ракетно-космической промышленности. Изложенные
в книге методы и системы поддержки принятия решений ориентированы на решение задач в условиях определенности, риска и неопределенности. Книга предназначена для научных работников, инженеров и студентов,
работающих в таких сферах, как системный анализ, управление качеством инноваций, концептуальное проектирование, разработка интеллектуального программного обеспечения и др.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 004: Информационные технологии. Вычислительная техника...
- 6297: Авиация и космонавтика. Летательные аппараты. Ракетная техника. Космическая техника
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 01.04.03: Механика и математическое моделирование
- 02.04.02: Фундаментальная информатика и информационные технологии
- 09.04.01: Информатика и вычислительная техника
- 09.04.02: Информационные системы и технологии
- 24.04.01: Ракетные комплексы и космонавтика
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Москва РИОР А.В. Андрейчиков О.Н. Андрейчикова МЕТОДОЛОГИЯ, МЕТОДЫ И ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОПТИМИЗАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ МОНОГРАФИЯ Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ проект № 19-010-00293-а «Разработка методологии, экономико-математических моделей, методик и систем поддержки принятия решений для проведения поисковых исследований по выявлению возможностей импортозамещения высокотехнологичной продукции на основе мировых патентных и финансовых информационных ресурсов».
УДК 004.896 ББК 32.965 А63 УДК 004.896 ББК 32.965 Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Методология, методы и цифровые технологии принятия управленческих решений для повышения качества оптимизационных моделей ракетно- космической промышленности : монография / А.В. Андрейчиков, О.Н. Андрейчикова. — М. : РИОР, 2019. — 418 с. — DOI: https://doi. org/10.29039/02019-7 ISBN 978-5-369-02019-7 В монографии представлены методология, методы и цифровые техно- логии принятия управленческих решений для повышения качества оптими- зационных моделей ракетно-космической промышленности. Изложенные в книге методы и системы поддержки принятия решений ориентированы на решение задач в условиях определенности, риска и неопределенности. Книга предназначена для научных работников, инженеров и студентов, работающих в таких сферах, как системный анализ, управление качеством инноваций, концептуальное проектирование, разработка интеллектуаль- ного программного обеспечения и др. ISBN 978-5-369-02019-7 © Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. А63 А в т о р ы : Андрейчиков А.В. — д-р техн. наук, профессор кафедры менеджмента каче- ства Российского университета транспорта (МИИТ). Сфера интересов: раз- витие приоритетного научного направления в области разработки компьютер- ных средств и методик концептуального проектирования сложных систем на основе комплексного использования эвристических методов проектирования, многокритериальных методов теории принятия решений, комбинаторно-мор- фологических и статистических математических методов, методов искусствен- ного интеллекта; Андрейчикова О.Н. — д-р техн. наук, профессор, ведущий научный сотруд- ник Центрального экономико-математического института РАН. Сфера интересов: многокритериальное принятие решений, поисковое конструирование, искусственный интеллект ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Глава 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 1.1. Управление и принятие решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 1.2. Классификация задач принятия решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 1.3. Основные этапы процесса принятия решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 1.4. Математические методы принятия решений в условиях определенности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 1.4.1. Линейное программирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 1.4.2. Динамическое программирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 1.5. Методы и модели принятия решений в условиях риска . . . . . . . . . . .52 1.6. Принятие решений в условиях неопределенности . . . . . . . . . . . . . . . .55 1.6.1. Методы принятия решений при многих критериях . . . . . . . . . .56 1.6.2. Метод анализа иерархий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 1.6.3. Метод аналитических сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 1.6.4. Методы семейства ELECTRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 1.6.5. Методы коллективного выбора решений с учетом взаимных требований сторон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 1.7. Генетические методы оптимизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 1.8. Вербальный анализ решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 1.9. Принятие решений на основе нечетких моделей . . . . . . . . . . . . . . . .111 1.10. Поддержка процессов принятия решений с использованием проблемно ориентированных знаний . . . . . . . . . 137 1.11. Аксиоматический подход к проблемам коллективного выбора . . .205
Глава 2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОМПЛЕКСА МОДЕЛЕЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РКП 2.1. Характерные черты космической промышленности . . . . . . . . . . . . .227 2.2. Тенденции глобального рынка авиации, космоса и обороны . . . . .230 2.3. Структура и процессы принятия управленческих решений в высокотехнологичных организациях РКП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234 2.4. Виды и типы управленческих решений в организациях РКП . . . . .242 2.5. Рекомендации по применению методов и моделей принятия решений на разных уровнях управления РКП . . . . . . . . .254 2.6. Описание макета программной системы для формирования и выбора решений с учетом взаимных требований сторон . . . . . . .258 Глава 3 МЕТОДИКИ РАЗРАБОТКИ И АНАЛИЗА УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 3.1. Задачи принятия решений на корпоративном уровне управления . . .280 3.1.1. Комплексная оценка деятельности предприятия с применением методов анализа иерархий и аналитических сетей . . . . . . . . . . . 280 3.1.2. Оценка риска экономической безопасности предприятия методом аналитических сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292 3.1.3. Анализ конкурентоспособности предприятий с применением метода анализа иерархий . . . . . . . . . . . . . . . . .310 3.1.4. Принятие управленческих решений по формированию структур государственно-частного партнерства с применением МАИ и анализа Выгоды — Возможности — Издержки — Риски . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317 3.1.5. Выбор формы интеграции инновационных организаций . . .332 3.1.6. Анализ решения о слиянии компаний с применением линейного программирования и МАИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340 3.2. Задачи принятия стратегических решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351 3.2.1. Анализ решения о размещении предприятия за рубежом . .351 3.2.2. Принятие решения о диверсификации деятельности предприятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353 3.2.3. Принятие управленческого решения о способе охраны изобретения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355 3.2.4. Методика стратегического позиционирования видов деятельности диверсифицированных организаций РКП и формирование конкурентных стратегий их развития . . . .363 3.3. Примеры анализа долгосрочных решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384 3.3.1. Прогнозирование перспективной технической системы, использующей технологии ГЛОНАСС/GPS для промышленного производства и коммерческой реализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384 3.3.2. Выбор конкурентоспособных технических решений методом аналитических сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .390 3.3.3. Коллективный выбор технологии производства виброзащитных устройств для транспортных средств . . . . .398 ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .411
ПРЕДИСЛОВИЕ В монографии изложены теоретические основы, методы и циф- ровые интеллектуальные системы, позволяющие проводить моде- лирование основных тенденций, прогнозов, возможностей, рисков и теорий развития ракетно-космической промышленности (РКП), анализ рыночных отношений и конкуренции с целью принятия оптимальных управленческих решений для устойчивого стратеги- ческого развития отрасли и организаций РКП. 1. Проведен сравнительный анализ существующих математи- ческих методов и экономико-математических моделей принятия управленческих решений. Выполнена систематизация задач при- нятия решений в высокотехнологичных отраслях. 2. Проведены исследования по выбору и обоснованию при ме- нения математических методов и моделей принятия решений на разных уровнях управления РКП. Показано, что для задач приня- тия решений на уровне предприятия и отрасли характерны условия риска и неопределенности, в которых методы классической опти- мизации могут иметь весьма ограниченное применение. В этих условиях особую актуальность приобретает информационно-анали- ти ческая поддержка процессов принятия решений и методики управления социально-производственными системами. 3. Предложены методы и конкретные методики разработки, ана- лиза и принятия управленческих решений в условиях риска и не- определенности, проиллюстрированные на конкретных практиче- ских примерах задач принятия решений разных типов: корпоратив- ного и функционального уровня управления; долгосрочных и краткосрочных; со сложными и простыми альтернативами; индиви-
дуального и коллективного выбора с учетом взаимных требований и др. Показано, что для эффективного управления на уровне пред- приятия и отрасли необходима специальная информационно-ана- литическая структура, включающая соответствующих специалис- тов, комплекс средств программной и методической поддержки процессов разработки и принятия управленческих решений, а так- же мощные информационные ресурсы. 4. Разработан комплекс интеллектуальных программных систем для формирования и выбора рациональных управленческих реше- ний, апробированный на практических задачах. Предложена ме- тодика разработки управленческих решений с применением раз- работанного программного средства.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ АОМ — агент ориентированная модель БД — база данных БПЛА — беспилотный летательный аппарат ВВП — внутренний валовый продукт ВТО — Всемирная торговая организация ГИС — геоинформационная система ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система ГНСС — глобальная навигационная спутниковая система ДЗЗ — дистанционное зондирование земли ЕСИМ — единая система мониторинга ЗПР — задача принятия решений ИРКД — использование результатов космической деятельности ИС — интеллектуальная собственность КА — космический аппарат КВО — критически важный объект КД — космическая деятельность ЛКМ — левая кнопка мыши ЛП — линейное программирование ЛПР — лицо, принимающее решение МАИ — метод анализа иерархий МКС — международная космическая станция МОБ — межотраслевой баланс НИОКР — научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы НТП — научно-технический прогресс
НМА — нематериальные активы ПКМ — правая кнопка мыши РКД — результат космической деятельности РКП — ракетно-космическая промышленность СВТП — система высокоточного позиционирования ООПТ — особо охраняемые природные территории ОПМ — объекты повышенной мощности ОЭСР — организация экономического сотрудничества и развития ПОФП — производительность основных факторов произ- водства ПЭЗ — постоянная эластичность замещения РИАС — региональная информационно аналитическая система ЦКУ — центр космических услуг СВТП КП — система высокоточного позиционирования с кли- ентскими приложениями СУБД — система управления базой данных ЦКУ — центр космических услуг ЦКМ — центр космического мониторинга ФОРМОД — Formod CGE — Computable General Equilibrium GNSS — Global Navigation Satellite System GPS — Global Positioning System IP — Intellectual Property MIT — Massachusetts Institute of Technology MPC — Marginal Product of Capital MPL — Marginal Product of Labor PERT — Program Evaluation and Review Technique SAM — Social Accounting Matrix
ВВЕДЕНИЕ Настоящая монография содержит результаты исследования по выбору методов и моделей принятия управленческих решений, которые могут быть использованы в ракетно-космической про- мышленности РФ. В первом разделе дан аналитический обзор моделей и методов принятия решений в сфере управления открытыми системами. Показано, что применение методов математического программи- рования возможно только в условиях количественной определен- ности, а для задач управления на уровне предприятия или отрасли такие условия недостижимы. Наличие многих критериев, отрасле- вых требований и ограничений в задачах стратегического управле- ния социально-производственными системами обусловливает применение методов анализа сложных решений в условиях неопре- деленности, где помимо использования различного рода объектив- ной информации требуется привлечение информации о субъек- тивных предпочтениях лиц, принимающих решения (ЛПР). В раз- деле дано описание методов анализа иерархий и аналитических сетей, которые широко применяются для поддержки стратегиче- ского управления во всем мире, а также дана характеристика аль- тернативных подходов к анализу и выбору решений. Второй раздел посвящен анализу задач и процессов принятия решений на разных уровнях управления высокотехнологичными производствами с учетом особенностей ракетно-космической от- расли. Сформулированы рекомендации по применению матема- тических методов и моделей принятия решения для различных задач управления на уровне предприятия и отрасли. Приведено
описание макета программной системы для поддержки процессов принятия решений с учетом взаимных требований сторон. Третий раздел содержит примеры применения математических методов и моделей к конкретным задачам управления на разных уровнях. Описания примеров представляют собой методики постановки задач принятия решений, выполнения процедур подготовки и математической обработки исходной информации, интерпретации и анализа результатов.
Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 1.1. Управление и принятие решений Управление хозяйствующими субъектами и другими орга ни за- циями подразумевает процессы принятия разнообразных решений во всех аспектах их деятельности. Термин «управление» означает процесс воздействия субъекта на объект с целью перевода его в новое качественное состояние или поддержания в установленном режиме. В определении термина управление ключевыми словами являются субъект, объект, цель и состояние. Субъекты управления — живые люди, наделенные правом принимать определенные решения. Следу- ет заметить, что в большинстве случаев субъекты управления одно- временно являются элементами объектов (систем) управления, сле- довательно, воздействие на объект может влиять на их собственное состояние. Такие ситуации являются потенциальными источниками конфликтов интересов. Объекты управления можно классифицировать по их масштабу и природе. В результате такой классификации появляются следующие уровни управления: макроуровень — управление в масштабе государства; мезоуровень — управление отдельными секторами и отраслями эко- номики; микроуровень — управление конкретным предприятием. Цели управления обычно формулируются как достижение жела- емых состояний объекта (системы) управления или как желаемые результаты его функционирования. Целеполагание — непростая
задача в силу присущей ей неустранимой неопределенности, кото- рая обусловлена следующими причинами. Цель всегда относится к будущему, которое невозможно предсказать точно. Состояние си- стемы и внешней среды с течением времени могут измениться так, что цель нельзя будет достичь в поставленные сроки или вообще, или утратится смысл ее достижения. Другая причина связана с мно- жественностью и взаимной зависимостью желаемых состояний (или результатов) системы, из которых нужно сделать непростой выбор. Зависимость и противоречивость целей приводит к неэффектив- ному управлению, а иногда к полной потере контроля над объектом. Субъект может применять разные методы для управления объек- том (системой), в том числе административные, эконо ми ческие, социально-психологические и т.п. [1–3]. Административные методы опираются на возможность применения силы государственными органами и действуют на основе приказов, распоряжений, законов и других нормативно-правовых документов. Основу экономических методов составляют материальные интересы. Социально-психологи- ческие методы управления связаны с тра ди ционными ценностями общества и используют такие средства как убеждения, нравственные принципы, моральное стимулирование. При управлении предприя- тиями и другими социально-производственными системами эти методы применяются совместно. Совокупность применяемых ме- тодов управления часто называют механизмом управления. Для того чтобы перевести объект управления в желаемое состо- яние, необходимо приложить определенные усилия, а также иметь возможность произвольно изменять некоторые параметры систе- мы, которые называют управляющими параметрами. Другими сло- вами, управление возможно только в том случае, если существуют ресурсы управления (степени свободы). Если поведение объекта управления полностью предопределено, то возможность управле- ния отсутствует. Деятельность руководителей хозяйствующих субъектов, а также ответственных лиц (или групп лиц) на разных уровнях управления неизбежно связана с принятием решений. Этот термин подразумевает, что лицо, принимающее решение (ЛПР), обладает правом оконча- тельного выбора вариантов действий в определенных ситуациях и несет ответственность за этот выбор. Делая выбор, лица, принимаю- щие решения (ЛПР), могут учитывать результаты математических расчетов, проведенных на основе различных моделей, а также целый ряд соображений (количественного и качественного характера), ко- торые не учитывались в этих расчетах. Принятие решения как вид деятельности подразумевает непременное участие человека даже при наличии автоматизированных систем управления.
Доступ онлайн
В корзину