Предисловие

{

__published: //IDE-managed Components

//Размещенные на форме компоненты

TLabel *Label1;

TButton *Button1;

void __fastcall Button1Click(TObject *Sender);

private: //User declarations

//Закрытый раздел класса. Сюда могут помещаться объявления типов переменных, функций, включаемых в класс формы , но недоступных для других модулей.

public: //User declarations

//Открытый раздел класса. Сюда могут помещаться объявления типов переменных, функций, включаемых в класс формы ,и доступных для других модулей.

__fastcall TForm1(TComponent* Owner);

};

//---------------------------------------------------------------------------

extern PACKAGE TForm1 *Form1;

//---------------------------------------------------------------------------

// Сюда могут помещаться объявления типов переменных, функций, которые не //включаются в класс формы. Доступ к ним возможен только при соблюдении некоторых //дополнительных условий.

#endif

Рис. 8.1Текст заголовочного файла

//Файл реализации

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include "Unit1.h"

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"

//Сюда могут помещаться дополнительные директивы препроцессора , не включаемые в файл автоматически

TForm1 *Form1; //Объявление объекта формы TForm1

//---------------------------------------------------------------------------

//Вызов конструктора формы формы TForm1

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

//Сюда можно поместить операторы,которые должны выполняться при создании //формы

}

//---------------------------------------------------------------------------

// Сюда могут помещаться объявления типов переменных, доступ к которым из других //модулей возможен только при соблюдении дополнительных условий. Тут же должны //размещаться реализации всех функций ,объявленных в заголовочном файле.

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

Close;

}

//---------------------------------------------------------------------------

Рис. 8.2Текст файла реализации модуля формы

Заголовочный файл начинается с директив препроцессора , которые включаются в него автоматически. В редких случаях разработчик должен добавлять некоторые директивы вручную. После директив следует описание класса формы(TForm).Класс содержит три раздела: открытый раздел (__published),содержащий объявления размещенных на форме компонентов , закрытый раздел класса (private)и открытыйраздел класса(public).Все что имеется в разделеpublished,включается в него автоматически в процессе проектирования формы. А в разделы privateи publicразработчик может добавлять свои объявления типов переменных и функций. То , что объявлено в разделе publicбудет доступно для других классов, а объявления в разделе privateдоступно только в пределах данного модуля.

Оглавление

Предисловие. 6

1. Сетевое планирование и управление. 12

1.1. Индивидуальные задания. 12

1.2. Основы сетевого планирования и управления. 13

1.3. Упражнения. 34

2. Балансовые экономические модели. 42

2.1. Индивидуальные задания. 42

2.2. Основы балансовых экономических моделей. 44

2.3. Упражнения. 46

2.4. Указания к выполнению индивидуального задания. 59

3. Прогнозирование и корреляция. 67

3.1. Индивидуальные задания. 67

3.2. Упражнения. 69

4. Поддержка инновационных процессов. 75

4.1. Индивидуальные задания. 75

4.2. Упражнения. 77

5. Системы обслуживания. 91

5.1. Индивидуальные задания. 91

5.2. Марковские процессы.. 93

5.3. Основные модели потоков событий. 97

5.4. Стационарные режимы марковских процессов. 101

5.5. Простейшие модели систем обслуживания с ожиданием.. 105

5.6. Упражнения. 114

5.7. Ответы к задачам раздела 5. 126

6. Управление запасами. 127

6.1. Индивидуальные задания. 127

6.2. Упражнения. 128

7. Оценка инвестиционного проекта. 139

7.1. Индивидуальные задания. 139

7.2. Упражнения. 140

8. Простейшие модели оптимизации. 152

8.1. Индивидуальные задания. 152

8.2. Упражнения. 164

9. Дисперсионный анализ. 180

9.1. Индивидуальные задания. 180

9.2. Упражнение. 181

Литература. 187

Приложения. 188

П.1. Элементы линейной алгебры.. 188

П.1.1. Определители и обратная матрица. 188

П1.2. Свойства определителя матрицы.. 193

П1.3. Формулы Крамера. 195

П.1.4. Теорема о линейной независимости векторов. 197

П.2. Элементы корреляционного анализа. 199

П.2.1. Ранговая корреляция. 199

П.2.2. Анализ множественных связей. 205

П.3. F-распределение Фишера, a=0,05. 214

П.4. -распределение. 215

П.5. t-распределение Стьюдента. 216

Ind_Sad_RUR

Настоящая работа ориентирована на мобилизацию межпредметных связей разработки управленческого решения (с элементами тематик общего, стратегического и инновационного менеджмента, статистики, логистики, управления проектами и программами), математического моделирования и информатики.

Казалось бы, сравнительно короткий отрезок времени отделяет 2005-й год от 1998-го, однако даже такой период не мог не отразиться на педагогической технологии преподавания изложенной в книге тематики, к примеру, схем поддержки инновационных процессов. Сами схемы определения наиболее выгодных вложений не изменились. Однако в отличие от 1998 г., когда из потока студентов в 50-60 человек только двое-трое предлагали решения индивидуальных задач, выполненные с использованием компьютера, теперь предоставляется возможность работать в таком режиме всем. Этот режим имеет особенность, заключающуюся в возможности использования студентами чужих программ. Мы не видим в этом ничего плохого. Ведь так и в реальной жизни управленец будет по большей мере использовать программное обеспечение, подготовленное другими. Процедура защиты индивидуальных работ позволяет выявить, с одной стороны, знающих алгоритмику и ориентируюшихся в смысле задачи и, с другой стороны, таковыми не являющихся.

Изменился и сам подход к программированию решения задач. Если «пионеры», решавшие задачу, обычно имитировали в Excel ручной счет и результаты собирали «вручную» (П. Марчук, ЭТ-школа), то многие студенты более позднего времени после некоторых намеков преподавателя на возможные идеи решения доводят алгоритмику до полной автоматизации (А. Воробьев, А. Евтеев, И. Сидоренко (НГАСУ); Т. Дащук (СНИ); Л. Мельников, Е. Степанова и др. (СибАГС)). Правда, следует заметить, что П. Марчук решал задачу в условиях жесткого времени олимпиады по информатике, студенты же временем, как правило, не ограничены.

От первых изданий текстов отдельных задач настоящее издание отличается исключением бланков для заполнения «ручного» расчета, обновлением иллюстраций с использованием Visio и включением фрагментов иллюстраций Excel-программ.

Настоящее пособие может быть использовано при изучении дисциплин «Разработка управленческого решения», «Менеджмент», «Стратегический менеджмент», «Инновационный менеджмент», «Управление проектами и программами», «Статистика», «Логистика», «Математическое моделирование», «Математическое программирование», «Информационные технологии», «Исследование систем управления», «Техника администрирования».

По опыту автора начальное знакомство с приведенными моделями планирования, прогнозирования, балансов, обслуживания, оптимизации производственных программ, смесей, запасов и другими может быть успешно осуществлено учащимися экономических лицеев и общеобразовательных школ с усиленной подготовкой по экономике.

Они включены в программу Экономико-технологической школы и используются как иллюстрации к структурам оптимизационных моделей, позволяющие осмыслить основные идеи принципов оптимизации и таких понятий, как область допустимых планов, градиент функции, поверхность (линия) уровня, оптимальный план, прогноз, уровень доверия прогноза и т.д. Автор не ставит целью обучение собственно исчислениям, но надеется пробудить интерес к математическим идеям, развить способ мышления, который в свое время российский премьер-министр С.Ю.Витте называл «математикой-философией» и который никоим образом не сводится к рецептурам (будь то статистический анализ или Windows), но ориентирован на воспитание умения составлять и исследовать «мягкие», самонастраивающиеся модели реального мира, без которого трудно представить разрешение человечеством экологического и ресурсного кризиса.

Учебное пособие адресовано студентам вузов, обучающимся по направлениям экономики, менеджмента и государственного и муниципального управления, учащимся экономико-технологических школ, а также учителям, преподающим экономику в средней школе, и преподавателям менеджмента вузов.

* * *

Задания, кроме сетевого планирования, следует выполнять с использованием электронных таблиц Excel и описанием всех используемых формул редакторами Equation или Math Type.

Несколько заданий по сетевому планированию желательно решить «вручную». Это связано с тем, что использование специальных программ дает возможность пользователям получать некоторое решение, не вникая в логику метода. А незнание логики метода снижает эффективность работы пользователя.

Титульный лист и стр. 2. следует оформлять редактором Word, шрифтами Times New Roman, кроме названия. Для названия следует использовать шрифт Ariel.

В головной части выполненной работы следует привести содержательную часть задания (условия), причем таблицы задач с заполненными индивидуальными данными рекомендуется транспортировать из Excel в Word.

Студентам заочной формы обучения, кроме распечатки, рекомендуется представить файлы на дискете.

Предисловие

Есть категория молодежи, представляющая менеджмент (управление людьми[1]) несложной гуманитарной дисциплиной, ориентируясь при изучении на выхолощенные учебные пособия, рассчитанные на учащихся колледжей США. Им следовало бы знать, что для глубокого изучения управления людьми даже в тех же США существуют более инструментальные учебники, что управление людьми, будь то в государственном и муниципальном управлении, бизнесе или военном деле не может быть сведено к нескольким простым приемам. В некотором смысле управление людьми не проще физики, химии или математики. И для того, чтобы достичь успеха в управлении людьми, нужно научиться решать соответствующие задачи управления.

При решении задач управления экономико-технологическими объектами в ряде случаев удается разделение функций между управленцами-экономистами, формулирующими задачу, и математиками, разрабатывающими методы решения сформулированной задачи. Однако наибольших результатов в решении проблем совершенствования управления удается добиться только при взаимопроникновении менеджерских описаний и математического мышления. Между постановкой задачи и ее решением лежит системное моделирование, которое эффективно осуществимо только совместными усилиями управленцев-экономистов, достаточно владеющих математическим языком, и математиков, глубоко изучивших экономико-управленческую ситуацию. Системный подход к экономическому анализу, организации планирования и управления экономическими объектами позволяет осуществлять совмещение частных моделей в общей концепции, благодаря которой выявляется совокупное влияние определяющих параметров на объект и находятся условия его наиболее эффективного функционирования.

Из сказанного следует, что многообразие конкретных экономичес­ких ситуаций влечет потребность в многообразии их математических описаний. Поэтому моделирование экономических процессов в послед­ние десятилетия является наиболее быстро развивающимся направлени­ем экономической науки и менеджмента.

Математические модели социалистической экономики, длительный период разрабатывавшиеся нашими учеными, не были достаточно адекватны реально протекавшим в нашей стране экономическим процессам. Политизация социалистической экономической науки стала одной из причин слабого использования потенциальной эффективности математического моделирования в планировании и управлении экономическими процессами. В советском обществе мы свыклись с постоянным дефицитом сырья, оборудования, предметов потребления, как с неизбежным явлением, каждый раз сетуя на конкретные "временные трудности", преодоление которых осуществлялось принятием командных решений, далеких от оптимальных. Темпы развития плановой экономики нашей страны все более замедлялись и отставали от темпов развития стран с рыночной экономикой.

Сегодня отход от командной экономики в нашей стране стал фактом. Одновременно в нашей стране был, фигурально выражаясь, «отключен кислород от больного организма планирования». В Минэкономики (бывшем Госплане) даже перестал употребляться термин «планирование». Причин к тому было несколько. С одной стороны, планирование в том виде, как оно было поставлено в Госплане, не «вязалось» с внедрением рыночных отношений. С другой стороны, инфляция по 20% в месяц не позволяла серьезно подходить к планированию.

Однако бури утихают, и люди возвращаются к хозяйствованию. А хозяйствование основывается изначально на целеполагании, прогнозировании и планировании. Планирование же предполагает рассмотрение вариантов и выбор подходящего. Появилась острая потребность в планировании относительно нового для нашей страны вида – не централизованно-распредилительного, а рыночного, включающего внутрифирменное, корпоративное и межкорпоративное. В первую очередь планирование необходимо развивающимся компаниям. От банальных спекуляций созревшие бизнесмены с необходимостью переходят к созидательной деятельности и стабильному бизнесу, имеющему в фундаменте развития прогноз и план. Наша страна в период «народного» хозяйства была максимально монополизирована. С введением рыночных отношений этот аспект нашей экономики сохранился. Сегодня рынки поделены. Поделенные рынки есть основа эффективного планирования с минимизацией непроизводительных издержек. Под обоснованный план реально получить серьезные инвестиции. Таким образом, сегодня актуальным является внутрифирменное, корпоративное и межкорпоративное планирование.

При этом актуальна потребность в моделировании деятельности как малых и средних предприятий, так и регионов в целом. Причем формальный перенос моделей, разработанных для условий развитых рыночных отношений, для сегодняшней российской ситуации мало приемлем. Быстрый рост экономического потенциала и эффективная стабилизация возможны только при принятии хороших управленческих решений, соответствующих исходным условиям, к которым относятся не только ресурсы, но и правила поведения (система динамично развивающегося законодательства, складывающиеся традиции деловых отношений, опыт работы в новых условиях и т.д.).

Следует учитывать также то, что сегодняшняя российская экономика, как и экономика многих стран, по существу является двухслойной. На это обратил внимание в 1994 г. академик В.Л.Макаров на международной конференции, посвященной памяти основателя математического программирования, лауреата Нобелевской премии академика Л.В.Канторовича. Приведенные на конференции соотношения объемов регулярной и нерегулярной экономики в России и за рубежом показывают, что оптимизация только регулярной части малоэффективна. В интересах развития экономики страны необходимо создание условий легализации неконтролируемого сектора экономики и направление его деятельности на благо страны в целом. Решение этой задачи невозможно без моделирования и поиска оптимальных стратегий поведения системы и в совершенствовании экономических связей и законодательства с учетом двухслойности. При этом важно иметь в виду, что социально-экономическая система обладает свойствами самоорганизации с возможностью выхода на собственное поведение.

Теория, изучающая самоорганизующиеся, самореферентные системы, получила название методологии мягких систем. Методология мягких систем использует так называемую кибернетику второго порядка. В отличие от традиционной кибернетики, кибернетики первого порядка, основными элементами моделей в которых являются вход - преобразование - выход, кибернетику второго порядка характеризуют операциональная замкнутость, автономия, самореферентность. В настоящее время методология мягких систем интенсивно развивается.

С чего же начать изучение экономики и управления будущему менеджеру? По-видимому, целесообразно прежде всего представить общую идею, картину в целом, а затем, не теряя этого общего представления, попытаться разобраться в деталях. Для старшего школьника это должны быть детали, доступные для изучения с помощью его инструментария. Одной из таких деталей является графический метод решения простейших оптимизационных задач, к которым относятся простейшие из задач линейного программирования. Метод позволяет на основе графически представимых объектов осмыслить идею оптимизации как поиска лучших планов из множества достижимых. Однако изложению графического метода хотелось бы предпослать хотя бы намек на общую структуру и формирование здания науки построения хороших планов.

Наука построения хороших планов с использованием формализуемых описаний действующих условий носит название математического программирования. Крупнейшим блоком в нем является линейное программирование. А наиболее значимым на сегодня методом линейного программирования оказывается симплекс-метод.

Симплекс-метод можно считать центральным алгоритмом в линейном программировании, представляющем наиболее широко ис­пользуемую и наиболее разработанную ветвь математического программирования, изучающего способы поиска экстремумов функций не обязательно линейного вида при наличии ограничений, которые могут описываться также более сложными соотношениями, чем линейные. Симплекс-метод используется при решении оптимизационных задач, в которых все связи между оптимизируемыми переменными являются линейными функциями относительно этих переменных. К таким задачам относятся многие задачи экономики: задача максимизации рентабельности производственной программы предприятия при наличии ограничений на используемые ресурсы, задача о наиболее дешевом кормовом рационе при обеспечении полноценности питания, задача о назначении исполнителей для выполнения работ, задача о распределении транспортных средств по участкам работы и так далее.

Симплекс-метод имеет ряд модификаций, наиболее ранняя из которых предложена американским математиком Дж. Данцигом в 1947 г.

Следует заметить, что еще ранее, в 1939 г., советским математиком Л.В.Канторовичем был предложен другой метод решения задач линейного программирования – метод последовательного сокращения невязок. Однако для вычислений симплекс-метод оказался удобнее.

Среди задач линейного программирования выделяется ряд классов задач, матрицы ограничений которых обладают определенными особенностями, позволяющими существенно упростить общие методы линейного программирования применительно к специальным задачам. К таким классам относятся задачи транспортного типа (собственно транспортная задача, задача о назначении, распределительная), на долю которых, по данным США, приходится 85% решаемых задач линейного программирования.

Впервые транспортная задача была точно сформулирована в 1941 г. Ф.Хичкоком (Hitchcock F.L.). Транспортная задача может решаться общими методами ли­нейного программирования. Однако использование ее специфики, предложенное в 1949 г. Л.В.Канторовичем и М.К.Гавуриным в виде метода, который получил название метода потенциалов, существенно упрощает и увеличивает скорость расчетов.

Ознакомиться с упомянутыми методами подготовленный читатель может по работе [10]. В то время как моделирование и формальная техника их применения описаны в работах [4, 9]. Изложение методов в [10] сопровождено небольшим количеством задач, которые могут быть использованы как упражнения при изучении указанных тем. Отличительной особенностью предложенных в [3, 8, 9] задач является их ориентация на "ручной" счет: они имеют целочисленные ответы.

Особо полезным для менеджера является раздел настоящей работы, посвященный как изучению теории случайных процессов, называемых марковскими, так и базируемым на этой теории моделям систем массового обслуживания (СМО). Это необходимый элемент курса логистики, без которого курс не может считаться инструментально вооруженным.

К СМО относятся системы разного рода такие, например, как предприятия бытового и медицинского обслуживания, банки, страховые компании, разнообразные транспортные и производственные системы, системы связи и др. Общность таких систем отчетливо выявляется при формализации их деятельности и выражается в единстве применяемых для их оптимизации математических моделей и методов.

СМО могут обладать различной структурой. Однако в них обычно можно выделить следующие четыре основных звена: входящий поток требований, обслуживающие устройства, очередь, выходящий поток. В качестве требований могут выступать, например, клиенты, поломки в оборудовании, телефонные вызовы, прибывающие транспортные средства. Характерным является то, что интервал поступления требований, как правило, имеет вариации. Длительность обслуживания может резко меняться в зависимости от вида обслуживания (например, мелкий, средний или крупный ремонт). При этом обслуживающие устройства имеют непостоянную загрузку, и в результате происходит чередование сильно загруженных промежутков времени с промежутками слабой загрузки. Это приводит к образованию очередей в напряженные периоды и создает простои средств обслуживания в мало загруженные периоды. Как в том, так и в другом случаях наблюдаются экономические потери. При высокой пропускной способности системы увеличиваются экономические потери по средствам обслуживания, при низкой – по обслуживаемым средствам. Задача теории и практики состоит в сокращении этих потерь до минимума. Соответственно для специалистов в областях менеджмента, управления производством владение методами теории массового обслуживания необходимо для решения задач установления оптимального состава и количества оборудования, обоснованных норм нагрузки на подсистемы (например, установления обоснованных норм труда рабочих и служащих), выбора наиболее эффективных регламентов обслуживания станков, поточных и автоматических линий, вычислительной техники крупных структур, таких как банки, конструкторские бюро и т. п., организации нормирования технологических процессов в производстве.

Марковские процессы применяются для моделирования и решения с их использованием задач анализа и оптимизации достаточно простых СМО. Дополнительные сведения об оптимизации более сложных систем массового обслуживания можно найти в рекомендуемой литературе.

Теория массового обслуживания (ТМО) - интенсивно развивающееся научное направление. Некоторое время объем научных публикаций по ТМО даже превышал объем публикаций по остальным направлениям математических дисциплин, вместе взятым. Сегодня неослабевающий интерес к ТМО поддерживается внедрением новой логики управления проектами, основывающейся на принципах максимизации успеха в условиях существенной неопределенности и стохастичности мира, в котором мы реализуем наши проекты.

Автору данного пособия довелось участвовать в разработке ряда проектов, для исполнения которых также потребовалось создание соответствующих моделей ТМО. В частности, к таким можно отнести модели приоритетного обслуживания транспортных потоков, внедренные в нормативные документы Госстроя СССР, и модели систем связи, внедренные в телефонные сети Новосибирска, Москвы, Болгарии.

Не менее важными моделями в работе менеджера являются модели материально-финансового обеспечения инновационной деятельности. К ним относятся приведенные в работе модели запасов, экономической оценки проектов, выбора клиентов для инвестирования их инновационных проектов и т.д. Удачное распределение инвестиций может эффективно питать инновационный процесс, неудачное распределение может привести к потере материально-финансовых средств и сделать невозможным обеспечение доведения инновационных процессов до стадии возврата вложений и получения прибыли.

В задачах эффективной финансовой поддержки инновационных процессов тесно переплетаются вопросы целеполагания в стратегическом планировании и управлении, финансирования инновационных процессов, критериев выбора для реализации эффективных проектов и критериев эффективности инвестиций. Излагаемые вопросы и схемы их решения важны для менеджера инновационных процессов.

Следует заметить, что было бы неверным ставить вопрос о ранжировании значимости идей по созданию тех или иных инноваций и их материально-финансовом обеспечении. И то и другое является необходимым, значимость же каждой из этих составляющих в каждой конкретной инновации определяется конкретной ситуацией.

Сегодня, как никогда ранее, вырисовывается с большой отчетливостью целый список проблем современной цивилизации. Сформировалось новое видение несоответствия темпов роста потребностей в ресурсах с реальной их доступностью.

Материальная среда обитания человека в значительной степени является искусственной, сформированной человечеством в результате применения технологий преобразования энергии, материалов и информации в продукты и услуги. Эти же технологии сформировали и комплекс ресурсных и экологических проблем. Они рикошетом отражаются на концентрированном выражении технологии, которым является экономика - наука и практика рационального использования ресурсов для производства и распределения продуктов и услуг. Причем эти проблемы как никогда остро обнажили едва ли не главный вопрос этой науки - вопрос инвестиций, вопрос о том, как организовать распределение материально-финансовых ресурсов для эффективного роста благосостояния фирмы, объединения, отрасли и в целом общества.

Острота указанных проблем предъявляет высокие требования к менеджерам инновационных процессов. Они должны иметь широкий кругозор, и высокий профессионализм по целому комплексу наук, сочетать качества экономиста, управленца и исследователя.

Соответственно и в рассматриваемой тематике также синтезируются знания нескольких направлений: менеджмента, экономики и экономико-математического моделирования. Концепция такого синтеза имеет элементы научной новизны в области педагогики. Кроме того, настоящая работа отражает педагогический опыт применения в вузовском учебном процессе технологии индивидуальных заданий, способствующей активизации процесса обучения, и опыт переноса вузовской тематики в среднюю школу. Вследствие этого пособие может рассматриваться как авторская научно-методическая разработка в содержании и технологии экономико-управленческого обучения.

Следует отметить, что тема моделирования при разработке управленческого решения является чрезвычайно глубокой и сложной, находящейся сегодня в стадии интенсивного развития. В данном пособии изложены лишь контуры возникающих в работе менеджера проблем и их решений.

Дополнительные сведения по рассматриваемым вопросам можно найти в рекомендуемой литературе.

Сетевое планирование и управление