Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Сысоев, Дмитрий Валериевич. Синтез систем управления взаимодействием производственно-экономических структур на основе моделей конфликтно-устойчивых решений : диссертация ... доктора технических наук : 05.13.10 / Сысоев Дмитрий Валериевич; [Место защиты: ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет"].- Воронеж, 2010.- 442 с.: ил.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность проблемы. Спецификой развития современных производственно-экономических систем (ПЭС) является, с одной стороны, усиление процесса интеграции, а с другой стороны, выполнение ими задач в условиях конкуренции за владение тем или иным ресурсом. Конкуренция представляет борьбу за достижение превосходства в предметной области организаций и проявляется в форме конфликта, от результатов управления которым зависит их развитие и жизнедеятельность. Конфликты представляют собой не только и не столько негативное противоборство социальных и природных сил, сколько системные многоплановые явления, феноменологию которых можно выразить аспектами: специфический способ взаимодействия двух и более систем; динамическое явление, в котором будущее не входит составной частью в прошлое; регулирующая часть самоорганизации систем, обусловливающая неустойчивый, нелинейный, необратимый характер процессов их развития и взаимодействия со средой.

Современный отечественный рынок как объект моделирования и управления представляет собой уникальное явление. Он существенно отличается от западного, т.к. находится в стадии становления, пребывая в неустановившемся переходном режиме, приобретая особые качества, которые затрудняют, а зачастую и исключают возможность использования для его анализа и управления математических и иных моделей, разработанных применительно к западному стабильному рынку.

В этих условиях традиционный подход к управлению поведением ПЭС на рынке, основанный на статистических наблюдениях за индикаторами их состояния, становится малоэффективным. Возникает необходимость построения моделей, вскрывающих механизмы формирования отношений между хозяйствующими субъектами, и разработки на их основе технологий и способов управления, учитывающих указанные особенности. Таким образом, в отличие от традиционного подхода, когда рынок рассматривается с точки зрения изменения его индикаторов, основным объектом диссертационного исследования выступает процесс трансформирования взаимоотношений между его субъектами в ходе их совместного функционирования, а предметом - модели, информационные технологии и способы рационального управления этим процессом.

Методологическую основу большинства работ, посвященных анализу и оптимизации взаимодействия ПЭС в условиях конкуренции, составляют два подхода: либо вербальное моделирование с анализом на основе логических умозаключений и аналогий, либо привлечение аппарата теории графов с формальным поиском разомкнутых циклов, петель и других структурных аномалий. В общих случаях характерны неоднозначность и изменчивость получаемых оценок, а также трудности в постановке и решении задач анализа динамической устойчивости управления. Наиболее конструктивным следует признать объединение указанных подходов на базе ресурсно-коммуникационного, логико-лингвистического и структурно-параметрического методов моделирования и оптимизации, позволяющего сочетать сильные стороны традиционных подходов к решению поставленной проблемы. Такая концепция и развивается в диссертационной работе.

Другой актуальной проблемой является то, что появление сети Интернет привело к созданию глобальной информационной инфраструктуры, принципиально изменяя тем самым роль информации в экономической деятельности. Конкурент может получать конфиденциальные сведения с помощью собственного под-

разделения, входящего в состав службы безопасности, - конкурентной разведки. Ее главная цель - систематическое отслеживание открытой информации о конкурентах, анализ полученных данных и принятие на их основе управленческих и организационных решений, позволяющих предвидеть изменения на рынках, прогнозировать действия конкурентов, проводить мониторинг появления новых «взрывных» технологий и рисков.

Решение этих задач довольно затруднительно, в связи с чем целесообразна организация в структуре ПЭС информационно-аналитической подсистемы (ИАП), которая должна обеспечить упорядоченное накопление, научно обоснованное обобщение и анализ сведений по различным направлениям и их защиту с выделением определяющих факторов и на этой основе - выработку предложений по дальнейшему развитию и разрешению возникших на рынке ситуаций.

Обеспечение требований, предъявляемых к ИАП в целом, зависит от организации процесса синтеза, который можно рассматривать как многозвенную систему с детерминированными и стохастическими связями, наиболее полно проявляемыми в процессе функционирования любых ПЭС. Общим для задачи синтеза ИАП является то, что она формулируется математически как задача нелинейной оптимизации: требуется синтезировать облик ИАП - подобрать такие значения варьируемых параметров, чтобы они обеспечивали экстремальное значение наиболее важных технико-экономических характеристик. В настоящее время среди численных методов поиска оптимальных решений не существует универсального, который позволил бы эффективно решать данную задачу нелинейной оптимизации. Для её решения требуется подход, связанный с применением нескольких методов поиска оптимального решения.

Синтез ИАП наталкивается на ряд принципиальных трудностей:

  1. ПЭС относятся к классу сложных систем, для которых присущи гибкая функциональная структура и непрерывное взаимодействие на рынке с конкурентами на основе адаптивного управления технологическими процессами (а не на основе детерминированных алгоритмов), обусловливающие структурную сложность предложений ИАП, связанную со слабой предсказуемостью действий конкурентов, неопределенностью характеристик и условий конфликта.

  2. Решение задач взаимодействия ПЭС с внешней средой осуществляется в широком пространственно-временном диапазоне, и оно основывается на парировании расширяющегося множества, прежде всего, организационных, информационных и других способов противодействия со стороны конкурентов.

  3. Большинство решений в ПЭС принимается в условиях ранее не встречающихся, жестких ограничений во времени и высокой степени неопределенности, связанной со случайным характером и неоднозначностью целей, критериев, способов действий и последствий со стороны конкурентов.

  4. Содержание и структура взаимодействия ПЭС с внешней средой связано с разрешением «конечных» конфликтов. Поэтому конфликтная устойчивость является определяющим свойством любой ПЭС, обеспечивающей возможность противостоять воздействию конкурентов.

Таким образом, актуальность диссертационного исследования состоит в необходимости решения проблемных задач синтеза конфликтно-устойчивого взаимодействия ПЭС с внешней средой и поддержании его на требуемом уровне эффективности.

Работа выполнена в АНОО ВПО «Воронежский институт высоких техноло-

гий» (ВИВТ) в соответствии с госбюджетной НИР (№ 01.2005.2305) по теме «Моделирование информационных технологий; разработка и совершенствование методов и моделей управления, планирования и проектирования технических, технологических, экономических и социальных процессов и производств».

Цель работы: разработать теоретические основы и модели управления динамикой взаимодействия субъектов рынка переходного периода с учетом многообразия и конфликтности экономических отношений между ними, выявить условия, обеспечивающие их конфликтно- устойчивое развитие в условиях конкуренции, и создать на базе современных информационных технологий математического, информационного и программного инструментария, помогающего обосновывать рациональные управленческие решения.

Достижение цели предполагает решение следующих задач:

  1. Провести анализ ресурсного взаимодействия субъектов современного рынка, как объекта математического моделирования и управления, и разработать системную классификацию отношений между ними.

  2. Осуществить формализацию отношений и на этой основе разработать системную модель ресурсного взаимодействия субъектов рынка, учитывающую многообразие и конфликтный характер отношений между ними.

  3. Провести системное моделирование, декомпозицию и синтез информационной технологии взаимодействия субъектов рынка.

  4. Разработать аналитическую процедуру обоснования основных требований, обеспечивающих облик ПАП с учетом специфики конфликтно-устойчивого ресурсного взаимодействия субъектов рынка

  5. Провести моделирование обеспечения конфликтно-устойчивого ресурсного взаимодействия субъектов рынка.

  6. Разработать комплекс математических моделей, имитирующих динамику ресурсного взаимодействия субъектов рынка с инвариантными свойствами к предмету исследования.

  7. Разработать модели и алгоритмы принятия решения и оценки эффективности обеспечения конфликтно-устойчивого ресурсного взаимодействия субъектов рынка в логико-лингвистическом и структурно-параметрическом представлении.

  8. Построить математико-программный комплекс для решения задач управления конфликтно-устойчивым ресурсным взаимодействием субъектов рынка с различными типами отношений и реализовать его в виде информационной системы поддержки принятия управленческих решений.

  9. Провести апробацию и внедрение разработанного математико-программного комплекса в промышленных условиях.

Методы исследования составляют положения теории множеств, синтеза, анализа, активных систем, кибернетики и конфликта с привлечением методов математического моделирования и программирования, дискретной математики, исследования операций, выбора и принятия решений, управления проектами. При разработке информационных систем использованы принципы структурного объектно-ориентированного программирования и положения теории искусственного интеллекта. Методологической основой являлся системный подход.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Проблема моделирования и управления динамикой ресурсного взаимо-

действия ПЭС поставлена и решена на основе сочетания системного, ресурсно-коммуникационного, структурно-параметрического, логико-лингвистического и конфликтного подходов, позволяет расширить существующие представления о механизмах формирования отношений между субъектами рынка и объяснить закономерности их трансформирования под действием как внешних, так и внутренних факторов.

2. Системная классификация взаимодействия ПЭС, основанная на ресурс
но-коммуникационном подходе, позволяющая типизировать многообразие рыноч
ных ресурсных отношений, а также расширить и углубить знания о факторах,
влияющих на динамику их поведения.

  1. Теоретико-множественные исследования, адекватно отражающие иерархическую структуру ресурсного рыночного процесса и связи между его компонентами, обеспечивающие теоретическую основу для комплексного решения задач математического моделирования и оценки конфликтно-устойчивого взаимодействия субъектов рынка с учетом всего спектра отношений между ними.

  2. Модели и алгоритмы формирования основных требований, определяющих облик ИАП, отличающиеся тем, что учитывают такие специфические особенности конфликтно-устойчивого ресурсного взаимодействия ПЭС с внешней средой, как пространственно-временной диапазон взаимодействия, принятие решения в условиях временного лимитирования и конфликтной неопределенности.

  3. Модели и алгоритмы оценки устойчивости взаимодействия двух конкурирующих ПЭС за обладание ресурсом, позволяющие определить значения особых точек на фазовой плоскости и область притяжения устойчивого положения равновесия, а также условия, при которых в допустимых пределах системы сохраняют устойчивое состояние.

  4. Модели и алгоритмы оценки эффективности действий ПЭС, представленных иерархической системой согласованных частных моделей, отличающиеся оценкой, проводимой с учетом многофункционального характера ресурсного взаимодействия ПЭС с внешней средой по интегральному показателю «среднее количество выполненных задач в операции».

  5. Модели и алгоритмы поддержки принятия решений по оценке веса действий конкурентов, отличающиеся разделением системного графа, описывающего взаимодействия ПЭС с внешней средой, на подграфы, проводимой на основе бинарных отношений конфликта, содействия и безразличия.

  6. Метод описания свойств конкурентов в виде тезауруса причин отклонения в поведении последних, который позволил разработать семантику логико-лингвистической модели взаимодействия ПЭС с внешней средой, включающую систему утверждений, отображающих исходное представление о данном взаимодействии, базовую систему правил вывода, обеспечивающих порождение всех истинных в модели утверждений.

Практическая значимость и внедрение результатов работы заключается в построенных инструментальных средствах в виде методов, предметных моделей и алгоритмов, ориентированных на построение человеко-машинных процедур принятия решений в задачах синтеза конфликтно-устойчивого ресурсного взаимодействия ПЭС с внешней средой. Основные теоретические и практические результаты работы внедрены в: ООО «Компания Воронежский Технопарк» путем включения разработанных инструментальных средств в комплексные программы различного иерархического уровня управления ресурсным взаимодействием с внешней сре-

дой; учебный процесс АНОО ВПО «Воронежский институт высоких технологий»; Воронежский ЦНТИ путем внедрения автоматизированной системы поиска и обработки информации; ОАО «Воронежский завод полупроводниковых приборов -сборка» путем внедрения разработанных инструментальных средств, позволяющих повысить эффективность работы завода и сократить временные и стоимостные затраты в условиях ограниченных ресурсов комплексов контроля; ОАО «Стойленский ГОК» путем использования разработанных моделей и алгоритмов, а также программно реализованных информационных систем оценки подходов организации функционирования в условиях конкуренции. Экономический эффект от внедрения на ОАО «ВЗПП-сборка» составил 1,5 млн. руб./год.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: V Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности методов и средств обработки информации» (Тамбов, 1997); научной конференции «Актуальные проблемы информационного мониторинга» (Воронеж, 1998); Всеармейской научно-методической конференции «Проблемы внедрения новых информационных технологий в жизнедеятельность военного вуза» (Тамбов, 1999); Sixth International Conference «Advance Computer System» (Szczecin - Poland - 1999); II Международной конференции «Повышение эффективности теплообменных процессов и систем» (Вологда, 2000); I Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2000, 2002, 2004, 2006, 2008); Отчетной научной конференции профессорско-преподавательского состава ВИВТ за 2005-2006 учебный год (Воронеж, 2005, 2006); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 60 научных работ, в том числе 13 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 5 монографий.

В работах опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: иерархическая структура взаимодействия подсистем информационной системы, категории отношений между центром и системой в целом [1,2,3,14,40,45]; системная категория действия системы, оценка действий по критериям и функции полезности, алгебра действий [4,5,7,9,15]; декомпозиция системы в рамках структуры операндов действия, структурные модели процесса принятия решений в иерархических системах [31,34,35,52,60]; подход к оценке степени достижения цели, математическая модель выбора и распределения ресурсов технологических систем в условиях конфликта [6,8,10,22,24,25]; стационарные состояния системы при выполнении необходимого условия устойчивости функционирования технологических систем [21,28,43,42,47,55,57]; модель двухуровневой информационной системы [11,41,44,53,54]; теоретико-множественная модель функционирования системы защиты информации при выбранной политике безопасности, имитационная модель формирования зависимостей преодоления средств защиты в вычислительных сетях [12,13,16,56]; действие системы, системные отношения в структурно-параметрическом представлении [17,58,59]; структурная, системная и информационная модель планирования расписания действия, методы и модели решения планирования расписания действий [18,51]; модели множества ресурсов на входе и выходе технологической системы, модели связей множества входов и выходов технологической системы [20,23,26,29,50]; граф

конфликта и его матрица смежности, графы симметричного и транзитивного конфликта и их матрицы смежности [30,33].

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 292 наименований и приложений. Основная часть работы изложена на 296 страницах, содержит 52 рисунка и 9 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net