Диссертация (Модели, алгоритмы и программное обеспечение системы поддержки принятия решений при стратегическом управлении организацией)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИМОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)________________________________________________________________УДК 004.94+519.87На правах рукописиЕРШОВ Дмитрий МихайловичМОДЕЛИ, АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕСИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИСТРАТЕГИЧЕСКОМ УПРАВЛЕНИИ ОРГАНИЗАЦИЕЙ05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы икомплексы программ05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации(авиационная и ракетно-космическая техника)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата физико-математических наукНаучный руководитель:к.т.н., с.н.с., доцентСкородумов Станислав ВладимировичНаучный консультант:к.ф.-м.н., доцентНефёдов Виктор НиколаевичМосква – 2014 год2ОГЛАВЛЕНИЕСписок сокращений…………………………………………….......................4Перечень условных обозначений……………………………………………5Введение……………………………………………………………………..….9ГЛАВА 1.

Обзор моделей, алгоритмов и программного обеспечениядля стратегического управления организацией…………………………..1.1. Модели и алгоритмы, представляющие стратегию организациикак множество решений................................................................................1.2. Модели и алгоритмы, представляющие стратегию организациикак систему целей и действий по их достижению………………………..1.3. Системы поддержки принятия решений при стратегическомуправлении организацией………………………………………………….1.4. Выводы по первой главе……………………………………………...ГЛАВА 2. Разработка моделей и алгоритмов для стратегическогоуправления организацией……………………………………..………..……2.1.

Выбор оптимальной комплексной стратегии организации…………2.2. Оценивание параметров модели стратегии развития организации...2.3. Оптимизация распределения ресурсов организации сиспользованием стохастической модели стратегии развития…………...2.4. Оптимизация распределения ресурсов организации сиспользованием интервальной модели стратегии развития……………..2.5.

Вычисление индексов расстояния, показывающих степениразличия между двумя заданными распределениями ресурсов………....2.6. Вычисление показателя, характеризующего снижениенеопределенности после оценивания различных групп параметровинтервальной модели стратегии развития………………………………...2.7. Выводы по второй главе……………………………………………….20202944515454626872808492ГЛАВА 3. Разработка и применение комплекса программ длястратегического управления организацией……………………………….953.1. Архитектура комплекса программ для стратегического управленияорганизацией………………………………………………………………..953.2.

Алгоритм использования комплекса программ при стратегическомуправлении организацией…………………………………………………. 10333.3. Применение комплекса программ в компании, проектирующей ипроизводящей легкую авиационную технику……….……………………3.4. Применение подсистемы выбора оптимальной комплекснойстратегии для выбора стратегии телекоммуникационной компании…...3.5.

Применение подсистемы оптимизации распределения ресурсовпри планировании ИТ-стратегии факультета университета………….....3.6. Применение подсистемы оптимизации распределения ресурсовпри планировании стратегии развития компании, выпускающейоборудование для производства элементной базы авионики……………3.7. Выводы по третьей главе………………………………………..….…Заключение……………………………………………………………….........108124126135139142Список использованных источников…….……………………...…………147Приложения……………………………………………………………………160А. Анти-приоритеты стратегических решений компании,проектирующей и производящей легкую авиационную технику……….Б. Ключевые показатели эффективности компании, проектирующей ипроизводящей легкую авиационную технику…………………………….В.

Анти-приоритеты стратегических решений телекоммуникационнойкомпании……………………………………………………………....…….Г. Ключевые показатели эффективности факультета университета……Д. Ключевые показатели эффективности компании, выпускающейоборудование для производства элементной базы авионики……………Е. Матрица бизнес-модели компании, выпускающей оборудование дляпроизводства элементной базы авионики………………………………...1601621641661681704СПИСОК СОКРАЩЕНИЙАСФ– анализ среды функционированияЗЛП– задача линейного программированияИМ– имитационное моделированиеИС– информационная системаИТ– информационные технологииКБ– конструкторское бюроКПЭ– ключевой показатель эффективностиЛПР– лицо, принимающее решенияМСР– модель стратегии развитияПО– программное обеспечениеСППР– система поддержки принятия решенийССП– сбалансированная система показателейТКИС– транзакционная корпоративная информационная системаЭС– экспертная системаAHP– англ.

Analytic Hierarchy Process – метод анализа иерархийBI– англ. Business Intelligence – бизнес-интеллектBSC– англ. Balanced Scorecard – сбалансированная система показателейCPM– англ. Corporate Performance Management – управление эффективностью деятельностиDEA– англ. Data Envelopment Analysis – анализ среды функционированияIAHP– англ. Interval Analytic Hierarchy Process – интервальный метод анализа иерархийPSO– англ.

Particle Swarm Optimization – метод частиц в стаеUML– англ. Unified Modeling Language – унифицированный язык моделирования5ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ– равенство по определению;– операция присвоения;– прямое произведение множеств;– совокупность подмножеств множества ;– операция конкатенации кортежей;– мощность множества;– оператор математического ожидания;– элементарное событие;– количество подстратегий, охватываемых комплекснойстратегией организации;– общее количество стратегических целей организации;– количество основных стратегических целей организации;– количество основных стратегических целей организации, неявляющихся внешними;– количество типов ресурсов, выделенных для реализациистратегии развития организации;– количество экспертов, оценивающих параметры моделистратегии развития организации;– количество испытаний в методе Монте-Карло;– коэффициент компетентности i-го эксперта;– количество альтернативных стратегических решений,выделяемых в рамках i-й подстратегии;– количество частиц в методе частиц в стае;– множество альтернативных стратегических решений,выделяемых в рамках i-й подстратегии;– множество возможных стратегических решений;– j-е стратегическое решение, выделяемое в рамках i-йподстратегии;– комплексная стратегия организации (– j-й элемент стратегии);– оптимальная комплексная стратегия организации;– стратегия развития организации;– множество возможных комплексных стратегий организации;6– набор комплексных стратегий, множество оценок которых совпадает с множеством оценок стратегий, являющихся Паретонедоминируемыми при минимизации вектор-функции ⃗намножестве ;– множество нежелательных сочетаний решений (множества );– i-й элемент– множество нежелательных сочетаний решений, информация о которых была получена от ЛПР к k-й итерации алгоритма выбораоптимальной комплексной стратегии организации;– множество допустимых распределений ресурсов организации;– множество допустимых реализаций вектора параметровстохастической модели стратегии развития организации;– множество допустимых значений вектора параметровинтервальной модели стратегии развития организации;– множество карт стратегии развития организации;– i-й частный критерий оценки стратегического решения;– приоритет стратегического решения̃;– анти-приоритет стратегического решения;– максимальный среди анти-приоритетов решений, формирующихкомплексную стратегию ;̃– вес j-го частного критерия относительно i-й подстратегии;⃗– векторный критерий качества стратегии , первый компоненткоторого равен количеству нежелательных сочетаний формирующих решений, а второй – максимальному среди антиприоритетов формирующих решений;⃗– векторная оценка стратегии , первый компонент которой равенколичеству нежелательных сочетаний решений, входящих в иявляющихся элементами множества , а второй – максимальному среди анти-приоритетов формирующих решений;⃗– векторная оценка оптимальной комплексной стратегиисогласно критерию ⃗ ;– карта стратегии развития организации;– множество вершин карты стратегии развития организации;– множество дуг карты стратегии развития организации;– коэффициент причинно-следственной связи (вес дуги, ведущей изi-й вершины в j-ю вершину карты стратегии);7̃̃̃– вес дуги, ведущей из ̃-й вершины в j-ю вершину карты стратегии( ̃ – локальный номер i-й вершины, подчиненной j-й вершине);– точка, составленная из весов дуг, идущих в j-ю вершину картыстратегии;– q-я вершина множества̃(̃– количество вершин множества– i-я координата вершины);;– множество индексов вершин, подчиненных j-й вершине картыстратегии развития организации;– мощность множества;– множество допустимых координат точки ̃ в интервальной модели стратегии развития организации;⃗⃗– вектор доступных объемов ресурсов (вида ресурса);⃗⃗⃗– вектор весовых коэффициентов основных целей (эффициент i-й цели);⃗– вектор параметров модели стратегии развития организации;– доступный объем i-го– весовой ко-– затраты i-го ресурса, необходимые для полной реализациидействия, соответствующего j-й цели;– матрица распределения ресурсов организации (элементравен доле i-го ресурса, вкладываемой в исполнениедействия, соответствующего j-й цели; элементравен долеi-го ресурса, которая остается неизрасходованной);– распределение ресурсов, максимизирующее критерий;– распределение ресурсов, максимизирующее критерий;– наилучшее распределение ресурсов организации;– прогнозируемый уровень достижения внешней цели, имеющейномер j;– прогнозируемый уровень достижения j-й стратегической целиорганизации;– оптимистичный уровень достижения j-й стратегической целиорганизации;– гарантированный уровень достижения j-й стратегической целиорганизации;– прогнозируемый результат исполнения стратегии развитияорганизации;8– оптимистичный результат исполнения стратегии развитияорганизации;– гарантированный результат исполнения стратегии развитияорганизации;– математическое ожидание результата исполнения стратегииразвития организации;– выпуклая линейная комбинация оптимистичного и гарантированного результатов исполнения стратегии развития организации(критерий Гурвица):;– неопределенность результата исполнения стратегии развития;– неопределенность результата исполнения стратегии развитияорганизации при условии, что группа параметров интервальноймодели стратегии развития еще не оценена;– сокращение неопределенности результата исполнения стратегиипосле оценивания группы параметров интервальной моделистратегии развития организации;– оценка минимального значения параметрастохастической модели стратегии развития, полученная от q-го эксперта (аналогично обозначаются нижние оценки параметрови );– оценка наиболее вероятного значения параметрастохастической модели стратегии развития, полученная от q-го эксперта(аналогично обозначаются оценка параметра);̂– оценка максимального значения параметрастохастическоймодели стратегии развития, полученная от q-го эксперта (аналогично обозначаются верхние оценки параметрови );̅– минимальное значение параметраинтервальной модели стратегии развития (аналогично обозначаются нижние границы значений параметрови );– максимальное значение параметраинтервальной модели стратегии развития (аналогично обозначаются верхние границы значений параметрови );– индекс расстояния, построенный на основе евклидовой метрики;– индекс расстояния, построенный на основе метрики Чебышёва;– позиция i-й частицы на t-й итерации метода частиц в стае;– скорость i-й частицы на t-й итерации метода частиц в стае9ВВЕДЕНИЕРабота посвящена развитию математического аппарата – моделей, алгоритмов и программного обеспечения (ПО), – образующего основу для построениясистемы поддержки принятия решений при стратегическом управлении организацией.Актуальность исследования.