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:

Петренко Александр Леонидович. Управление многокомпонентными производственно-сбытовыми системами на основе имитационного моделирования : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.10 : Уфа, 2004 225 c. РГБ ОД, 61:05-5/1595

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ
ИССЛЕДОВАНИИ И УПРАВЛЕНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-
СБЫТОВЫМИ СИСТЕМАМИ 16

1.1 Производственно-сбытовая система (ПСС) как объект
исследования и управления 16

1.2 Анализ подходов и программных средств, применяемых
при исследовании процессов функционирования
производственно-сбытовых систем 21

1.3 Цель и задачи исследования '. ,. 36

Выводы по главе 1 37

ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ
ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННО-
СБЫТОВЫХ СИСТЕМ 39

2.1 Основные принципы построения автоматизированной
системы имитационного моделирования (АСИМ) для
исследования процессов функционирования и управления
ПСС и их компонентов 39

2.2 Функциональная схема модели для исследования процессов
функционирования ПСС в условиях рынка 50

2.3 Концептуальная модель системы массового обслуживания
для исследования процессов функционирования
компонентов ПСС 64

2.4 Интерфейсная модель АСИМ как основа для построения имитационных моделей производственно-сбытовых систем

и их компонентов 70

Выводы по главе 2 81

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 83

3.1 Организация управления объектами приложения на основе
унифицированного механизма обмена параметризованными
сообщениями 83

3.2 Особенности реализации алгоритма имитационного
моделирования динамики функционирования ПСС 92

3.3 Автоматизация построения имитационных моделей с
использованием мастеров 100

3.4 Пользовательский интерфейс АСИМ ПО

Выводы по главе 3 125

ГЛАВА 4. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТАННОГО
ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 127

4.1 Оценка качества алгоритма имитационного моделирования

для исследования динамики функционирования ПСС 127

4.2 Оценка возможности применения АСИМ для исследования
процессов функционирования многопродуктовых
многорыночных ПСС 136

4.3 Исследование применимости АСИМ при разработке
моделей и алгоритмов управления процессами производства

и сбыта 148

4.4 Применение программы имитационного моделирования

систем массового обслуживания при анализе процессов

функционирования компонентов ПСС 160

Выводы по главе 4 176

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 179

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 183

Приложение 1. Интерфейсы объектов АСИМ 194

Приложение 2. Базовые элементы АСИМ 200

Приложение 3. Экранные формы АСИМ 205

Приложение 4. Свидетельства об официальной регистрации

программ 223

5 ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

СОМ - Component Object Model - компонентная объектная модель

GUID - Globally Unique Identifier - глобальный уникальный идентификатор

IDL - Interface Definition Language - язык определения интерфейса

MDI - Multiple Document Interface - многодокументный интерфейс

пользователя

АСИМ - автоматизирования система имитационного моделирования

БД - база данных

ННМ - нейро-нечеткая модель

ПО - программное обеспечение

ПСС - производственно-сбытовая система

СМО - система массового обслуживания

Введение к работе:

Актуальность темы

Современный период развития мировой экономики характеризуется растущей динамичностью рыночной среды и тенденцией глобализации рынка. Благодаря интенсивному развитию информационных технологий растет уровень информированности потребителя о существующей на рынке продукции, ее ценах и потребительских свойствах, повышается прозрачность рынка. Резко обостряется конкуренция между производителями, которая, в свою очередь, стимулирует увеличение участия наукоемких технологий при производстве продукции с целью улучшения ее потребительских свойств, сокращение жизненного цикла продукции, и вынуждает уделять повышенное внимание вопросам сбыта произведенной продукции.

Чтобы успешно противостоять растущей конкуренции производственные предприятия вынуждены искать различные пути для получения конкурентных преимуществ [6,21,111,113,115,116]. Структура предприятий, механизмы их функционирования и управления претерпевают существенные изменения [8,22,23,27,59,71,75,87]. Важнейшей характерной чертой современного производства является его тесная взаимосвязь с рынком, поэтому целесообразно рассматривать производственную и сбытовую деятельность предприятия комплексно, во взаимодействии.

В связи с этим можно говорить о производственно-сбытовых системах (ПСС) как сложных организационно-экономических объектах, функционирующих в условиях неопределенности рыночной среды, исследование которых имеет большое научно-практическое значение.

Значительный вклад в исследование процессов функционирования и управления сложными организационно-экономическими системами внесли отечественные и зарубежные ученые:

в развитие методов оптимального планирования и управления

производством (В.В. Леонтьев, Н.Н. Моисеев, В.Н. Бурков, В.В. Кульба, Я.З.Цыпкин, Э.Й.Вилкас и др.);

в создание системно-динамических моделей и систем имитационного моделирования (А.Г.Гранберг, Т.Нейлор, Н.В. Чепурных, А.Л. Новоселов, Б.Г. Ильясов, Дж. Форрестер, Н.Робертс, Е.Пестель и др.);

в создание моделей макроэкономических систем (В.Л. Макаров, А.А. Петров, Ю.Н. Черемных, Э.Дж. Долан, Р.Пиндайк, П.Самуэльсон и др.);

в разработку интеллектуальных алгоритмов принятия решений по управлению и экспертных систем (В.Ф. Венда, Д.А. Поспелов, Г.С. Поспелов, А.В. Смирнов, И.Ю. Юсупов, Э.В. Попов, В.Ф. Хорошевский

и др.);

в имитационное моделирование производственных систем
(А.А. Вавилов, Н.А. Саломатин, А.А. Колобов и др.) и автоматизацию
процессов организационного управления (Ф.И. Перегудов, Б.Я. Советов и

др.)-

Однако, несмотря на наличие серьезной теоретической базы, вопросы

функционирования и управления ПСС в условиях неопределенности и наличия конкуренции в настоящий момент являются недостаточно изученными. Одной из объективных причин, препятствующих развитию исследований в данной области, является отсутствие адекватного инструментария исследователя. Современные информационные технологии являются тем фундаментом, который позволяет расширить возможности исследователя при анализе рассматриваемого класса систем за счет автоматизации процессов исследования и интенсивного применения численных методов исследования. Поэтому развитие средств автоматизации научных исследований, предназначенных для анализа производственно-сбытовых систем, является актуальным и востребованным.

Цель работы и задачи исследования

Цель работы заключается в разработке моделей, алгоритмов и программного обеспечения для систем управления производством на основе имитационного моделирования динамики его функционирования в условиях рыночной среды.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи.

  1. Разработать функциональную схему управляемой многокомпонентной производственно-сбытовой системы с учетом возмущающих факторов внешней среды.

  2. Сформулировать основные принципы построения автоматизированной системы имитационного моделирования (АСИМ) для исследования процессов управления и функционирования ПСС с учетом специфических особенностей объекта исследования.

  3. Разработать концептуальную модель системы массового обслуживания для построения имитационных моделей процессов функционирования компонентов ПСС.

  4. Разработать алгоритмы функционирования и программное обеспечение систем имитационного моделирования, включая интерфейсную модель АСИМ, обеспечивающую хранение имитационных моделей производственно-сбытовых систем и организацию доступа к программным компонентам модели, механизм управления объектами АСИМ на основе обмена параметризованными сообщениями, а также алгоритм имитационного моделирования динамики процессов управления и функционирования ПСС.

Оценить эффективность разработанного программного обеспечения при анализе динамики функционирования производственно-сбытовой системы и ее компонентов, а также при разработке и тестировании моделей, структур и алгоритмов управления производством.

Методы исследования

При решении поставленных в диссертационной работе задач использованы методы системного анализа, теории автоматического управления, теории иерархических систем, теории моделирования сложных систем, а также методы проектирования информационных систем.

Результаты, выносимые на защиту

1. Функциональная схема управляемой многокомпонентной
производственно-сбытовой системы с учетом возмущающих факторов
внешней среды, позволяющая выделить подсистемы ПСС, формализовать их
взаимодействие в виде наборов входных и выходных переменных и
обеспечивающая возможность построения имитационных моделей,
описывающих динамику функционирования производственно-сбытовых
систем.

  1. Принципы построения АСИМ для исследования процессов управления и функционирования ПСС, учитывающие специфические свойства производственной системы как объекта исследования — сложность, плохую формализуемость, динамичность, наличие организационной составляющей, способность к функционированию в условиях неопределенности рыночной среды.

  2. Концептуальная модель системы массового обслуживания, позволяющая выделить универсальный состав базовых элементов для построения имитационных моделей процессов функционирования отдельных компонентов ПСС.

4. Алгоритмы функционирования и программное обеспечение АСИМ
динамики функционирования производственно-сбытовых систем и
поддержки принятия решений при управлении производством в условиях
рынка на основе нелинейных динамических моделей и моделей
искусственного интеллекта, а также программное обеспечение системы

моделирования для исследования функционирования отдельных компонентов ПСС на основе моделей теории массового обслуживания.

Интерфейсная модель автоматизированной системы имитационного моделирования, обеспечивающая выполнение функций хранения, модификации, управления имитационной моделью, моделирования динамики процессов функционирования ПСС и управления производством и стандартизирующая использование объектов АСИМ со сходными наборами функций.

Механизм управления объектами АСИМ на основе обмена параметризованными сообщениями, обеспечивающий их взаимодействие при совместном использовании имитационной модели ПСС и доступе к данным системы имитационного моделирования.

5. Результаты исследований эффективности разработанного программного обеспечения при анализе динамики процессов функционирования производственно-сбытовых систем и их компонентов, а также при разработке и тестировании моделей, структур и алгоритмов управления производством.

Научная новизна результатов

Новизна функциональной схемы управляемой многокомпонентной производственно-сбытовой системы заключается в том, что она формализует взаимодействие ее подсистем в виде наборов входных и выходных переменных и обеспечивает возможность построения нелинейных динамических моделей производственно-сбытовых систем на основе набора базовых элементов для исследования процессов функционирования и управления ПСС.

Новизна концептуальной модели системы массового обслуживания заключается в том, что она позволяет определить универсальный набор базовых элементов системы имитационного моделирования для построения

моделей процессов функционирования отдельных компонентов производственно-сбытовой системы.

Новизна интерфейсной модели автоматизированной системы имитационного моделирования заключается в том, что она стандартизирует использование основных объектов системы, обеспечивает программную организацию имитационной модели ПСС, позволяет обеспечить открытость системы и возможность расширения состава " ее компонентов потенциальными пользователями.

Новизна предложенного механизма управления объектами АСИМ заключается в том, что он позволяет организовать взаимодействие объектов системы имитационного моделирования на основе обмена параметризованными сообщениями, использующими терминологию предметной области, а также позволяет повысить автономность объектов приложения, упростить процессы его проектирования, модификации и отладки.

Новизна алгоритма имитационного моделирования динамики процессов управления и функционирования ПСС заключается в том, что он позволяет моделировать процессы производства, сбыта продукции и процессы управления производством на базе единого подхода с использованием предложенной интерфейсной модели.

Практическая ценность и внедрение результатов

Разработан комплекс программ имитационного моделирования, включающий в себя автоматизированную систему имитационного моделирования динамики функционирования ПСС и поддержки принятия решений при управлении производством, а также программу имитационного моделирования систем массового обслуживания для исследования процессов функционирования компонентов ПСС.

Практическая ценность полученных результатов заключается в том,

что разработанное программное обеспечение может быть использовано при обучении специалистов технических и экономических специальностей методам моделирования и организационного управления производством, при анализе динамики функционирования реальных производственных систем и формировании решений при управлении процессами производства и сбыта продукции на основе имитационного моделирования, а также при синтезе моделей и алгоритмов управления производством в условиях рыночной среды.

Разработанный комплекс программ имитационного моделирования для исследования процессов функционирования производственно-сбытовых систем и их компонентов, а также поддержки принятия решений при управлении производством внедрен в учебный процесс Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ).

Программное обеспечение автоматизированной системы

имитационного моделирования динамики функционирования и поддержки принятия решений при управлении производством, а также методика ее применения при анализе производственно-сбытовой деятельности используются на одном из промышленных предприятий г. Уфы.

Основания для выполнения работы

Работа выполнена в период 2000-2003 гг. на кафедре технической кибернетики УГАТУ и связана с выполнением госбюджетных научно-исследовательских работ № ИФ-ТК-16-00-03/а (2000 г.) и № ИФ-ТК-14-01-03/а (2001 г.).

Работа поддержана в рамках Федеральной целевой программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки", контракт № 21-76 (2000-2003 гг.)

Апробация работы и публикации

Основные научные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

Всероссийская студенческая научная конференция "Королевские чтения", г. Самара, 1999;

Международный семинар "Информатика и информационные технологии", г. Уфа, 2000, 2001; г. Патрас, Греция, 2002;

Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике", г. Пенза, 2001;

Восьмая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика-2001", г. Москва, Зеленоград, 2001;

Международная молодежная научно-техническая конференция "Интеллектуальные системы управления и обработки информации", г. Уфа, 2001;

Результаты диссертационной работы непосредственно отражены в 9 публикациях, в том числе в виде 7 научных статей в российских научных изданиях и трудах конференций различного уровня, а также 2 свидетельствах Роспатента о регистрации программ для ЭВМ.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, профессору Валеевой Р.Г. и доценту Сильновой СВ. за помощь в создании математических моделей ПСС и их программной реализации, а также квалифицированные консультации по вопросам разработки программного обеспечения.

Структура работы

Диссертационная работа изложена на 225 страницах и включает в себя введение, четыре главы основного материала, заключение,

библиографический список и приложения. Библиографический список включает 116 наименований.

Содержание работы

В первой главе обоснована актуальность проблемы исследования и управления ПСС методом имитационного моделирования с использованием современных информационных технологий.

Проведен анализ особенностей производственно-сбытовых систем как объектов исследования и управления, а также выполнен обзор существующих подходов к исследованию производственно-сбытовых систем и применяемых программных средств.

Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе выполнено проектирование комплекса программ имитационного моделирования для исследования процессов функционирования производственно-сбытовых систем и их компонентов.

Сформулированы принципы построения автоматизированной системы имитационного моделирования динамики функционирования ПСС и поддержки принятия решений по управлению производством.

Разработана функциональная схема управляемой многокомпонентной ПСС, функционирующей в условиях неопределенности рыночной среды и конкуренции.

Разработана концептуальная модель системы массового обслуживания для исследования компонентов производственно-сбытовой системы.

Разработана интерфейсная модель АСИМ для обеспечения унифицированного использования объектов системы моделирования со сходными наборами функций.

В третьей главе предложена организация управления объектами системы моделирования на основе механизма обмена параметризованными сообщениями.

Разработан алгоритм имитационного моделирования динамики функционирования ПСС как объекта исследования.

Разработан механизм функционирования мастеров как средств автоматизации построения имитационных моделей. Определен состав мастеров.

Разработан пользовательский интерфейс системы имитационного моделирования.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований производственно-сбытовой системы и ее компонентов с использованием разработанного комплекса программ имитационного моделирования.

Первая серия экспериментов имеет целью сравнительную оценку качества разработанного алгоритма моделирования динамики функционирования ПСС.

Во второй серии экспериментов выполнена оценка эффективности применения разработанной АСИМ при исследовании систем, содержащих большое число элементов.

В третьей серии экспериментов выполнена оценка применимости разработанного инструментария при создании моделей и алгоритмов интеллектуального управления ПСС.

Четвертая серия экспериментов имеет целью оценку эффективности функционирования компонентов производственно-сбытовой системы с помощью разработанной программы моделирования систем массового обслуживания.

Подобные работы
Хисамутдинов Руслан Асхатович
Управление образовательными системами региона на основе моделирования и оптимизации информационно-телекоммуникационной сети
Полюдова Гульнара Рустамовна
Ситуационное управление многопродуктовой производственной системой на основе имитационного моделирования
Сергеева Ирина Геннадьевна
Интеллектуальное управление производственно-экономической системой в условиях неопределенности на основе имитационного моделирования
Джура Андрей Борисович
Рационализация формирования информационной системы взаиморасчетов на основе моделирования и оптимизации коммерческих отношений потребителей и производителей электроэнергии
Абанин Игорь Игоревич
Рационализация управления деятельностью предприятия на основе моделирования динамических сетевых структур и систем поддержки принятия решений
Коровин Евгений Николаевич
Методология прогнозирования и оптимального управления территориально распределенными социально-экономическими системами на основе трансформации информации и многовариантного моделирования
Коныжева Наталья Валентиновна
Система поддержки принятия управленческих решений в региональной телекоммуникационной компании на основе имитационного моделирования
Скокленёва Людмила Святославовна
Управление коммерческой фирмой на основе моделирования эффективности и устойчивости бизнес-процесса
Квашнина Галина Анатольевна
Рациональное управление развитием персонала организации на основе когнитивного динамического моделирования
Кулешов Павел Валерьевич
Моделирование и управление подготовкой специалистов в вузе на основе интегрального критерия оценки качества обучения

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