Диссертация (Математические модели и инструментальные средства поддержки принятия решений в сфере массовых услуг), страница 2

Орлов, А.Л. Попов, Т.К.Кравченко, Д.Л. Андрианов, Д. Ж. Пауэр. Проблемы количественной оценкипоследствий принимаемых решений и влияния внешних событий нашлиотражение в трудах авторов: Дж. Бокс и Г. Тиао, Дж. Нельсон, Д.Т.Кэмпбелл, Д. Макдауэлл. Методы исследования систем экономическойдинамики представлены в работах А.А. Емельянова, Е.В. Стельмашонок иИ.В. Ильина и других авторов. Исследованиям в области использованияаппарата искусственных нейронных сетей посвящены работы С. Хайкина иП. Жанга.В диссертациииспользуютсяметодыанализаданныхвстатистических пакетах, развитые в работах В.Л. Аббакумова.Анализ работ перечисленных и других исследователей позволяетконстатировать, что большое число теоретических изысканий на тему ИНСне подкреплено разработанными эффективными технологиями прикладногоприменения данного математического аппарата в задачах экономическойоценки последствий принимаемых решений и влияния внешних событий.Более того, возможности использования искусственных нейронных сетей взадачах сценарного планирования в трудах исследователей практически непредставлены.

Традиционно для решения подобной задачи используютсялинейные модели, что приводит к возможному риску ошибки спецификации.Именно это приводит к необходимости проведения исследований в данномнаправлении и разработки метода с использованием ИНС и подтверждаетактуальность исследования в выбранном направлении.Цель и задачи исследования. Цель исследования ‒ разработка наоснове ИНС комплекса моделей и методов для количественной оценкиэффекта влияния внешних событий и принимаемых управленческихрешений.7Для достижения поставленной цели сформулированы и решеныследующие основные задачи:1. Разработать алгоритм оценивания влияния внешних событий иуправленческих решений в условиях неполноты или отсутствияинформации о количественной величине эффекта событий и формахтаких событий.2.

Создать математическую модель оценки влияния внешних событий иуправленческих решений, реализуемую с использованием аппаратаискусственных нейронных сетей специальной архитектуры.3. Разработать приложение в среде MATLAB для автоматизированногопостроения ИНС-модели, позволяющей получать количественныеретроспективные оценки влияния внешних событий, максимальнуювеличину внешнего события и лага в проявлении внешнего события.4.

Разработать алгоритм сценарного моделирования событий «что-если»,позволяющий на основе разработанного метода оценить совокупныйэффект влияния внешнего события.5. Исследовать возможности верификации предложенной модели и еёкалибровки на реальных данных отраслей и организаций российскойэкономики.Объект и предмет исследования. Объектом исследования являютсяпредприятия всех организационно-правовых форм, деятельность которыхсвязана с предоставлением массовых услуг и подвергается влиянию внешнихсобытий или на деятельность которых влияют управленческие решения,принимаемые менеджментом.В качестве предмета исследования выступает процесс количественнойоценки эффекта влияния внешних событий и принятия управленческихрешений в повседневной деятельности государственных учреждений икоммерческих организаций.Методологическая,теоретическаяиэмпирическаябазаисследования.

Методологической базой являются методы системного8анализавуправлении,экономико-математическиеметоды,методыэконометрики и математической статистики (анализа временных рядов ирегрессионного анализа), методы сценарного анализа и прогнозирования, атакже методы анализа данных.Теоретической базой исследования являются монографии, пособия ипубликации в периодической печати отечественных и зарубежных ученых потаким областям научного знания как экономико-математические методы,искусственные нейронныесети,сценарноепланирование,экономикарозничной торговли и массовых услуг, разработка систем поддержкипринятия решений, информационные технологии, методы алгоритмизации.Эмпирическую базу исследования составили статистические данные оботраслях экономики, взятые из открытых источников и внутренние данныекоммерческих организаций: ООО «Скартел», ООО «Лента» и ЗАО«Юлмарт».Инструментальная поддержка разработанных методов заключается виспользованиитакихпрограммныхсредств,какинтегрированнаяпрограммная среда MATLAB, программная среда R и СУБД Oracle.Научная новизна диссертационного исследования заключается втом, что автором решена новая задача разработки комплекса алгоритмов дляподдержкипринятиялинейностимоделирешений,засчётвкоторомиспользованияотсутствуетограничениеаппарата искусственныхнейронных сетей нестандартной архитектуры.

Комплекс алгоритмов являетсяпринципиально новым, в работе развивается применение традиционногоматематического аппарата для анализа макро- и микроэкономическихпоказателей.Наиболее существенные новые научные результаты, полученныелично соискателем, выносимые на защиту:1. Разработан алгоритм оценивания влияния внешних событий иуправленческих решений в условиях неполноты или отсутствия информациио величинах и формах таких событий. Новизна алгоритма определяется9предложеннымспособомпостроенияиавтоматизированнойоценкипараметров кусочно-линейной функции, описывающей влияние внешнегособытия, что отличает данный подход от классических разработок Эндерса,Бокса и Тиао.2.

Создана математическая модель оценки влияния внешних событий иуправленческихрешений,реализуемаясиспользованиемаппаратаискусственных нейронных сетей специальной архитектуры. Особенностьмодели заключается в модификации нейронной сети таким образом, чтобы изнеё можно было извлечь информацию о влиянии произошедших событий дляколичественной оценки эффекта управленческих решений или влияниявнешних событий. Данная разновидность архитектуры нейронной сетипредставляет собой гибрид двух независимо построенных нейронных сетей.3.

Разработано приложение в среде MATLAB для автоматизированногопостроенияИНС-модели,ретроспективныеоценкипозволяющеевлиянияполучатьвнешнихсобытий,количественныемаксимальнуювеличину внешнего события и лага в проявлении внешнего события.Разработанное приложение позволяет оценивать как задержку влияниявнешнего события, так и измерять величину эффекта влияния внешнегособытия в каждый момент времени, в том числе и величину максимальногоэффекта.4. Разработан алгоритм сценарного моделирования событий «что-если»,позволяющий на основе разработанного метода оценить совокупный эффектвлияниявнешнегособытия.Отличительнаяособенностьалгоритмазаключается в возможности рассмотрения гипотетических сценариев.Например, случай отсутствия влияния внешнего события или случай, когдавлияние внешнего события задается ЛПР.

Алгоритм позволяет оценитьсовокупный эффект влияния внешнего события.5. Исследованы возможности верификации предложенной модели и еёкалибровки на реальных данных отраслей и организаций российскойэкономики. Модель апробирована на данных розничных организаций,телекоммуникационной организации, на российском рынке пива, вторичном10рынке автомобилей Санкт-Петербурга и Москвы, рынке недвижимостиСанкт-Петербурге.Обоснованность и достоверность результатов исследования.Обоснованность результатов, выносимых на защиту, обеспеченаприменением научной методологии, использованием общенаучных моделейи методов анализа данных и эконометрики, а также базисных научныхрезультатов, полученных другими исследователями.Достоверность полученных результатов обеспечена использованиемофициальных сведений по ряду отраслей экономики и реальных данныхдеятельности некоторых коммерческих организаций, а также теоретическойобоснованностью методов их обработки.Теоретическая и практическая значимость работы.Теоретическая значимость исследования заключается в разработкеновых методов количественной оценки эффекта влияния внешних событий иуправленческих решений, предназначенных для использования в системахподдержки принятия решений в блоке стратегического анализа системыуправленияфирмой/организацией.Разработанныеметодыпозволяютэффективно решать научно-практическую задачу оценки эффекта влияниявнешних событий не только для фирмы/организации, но и применительно котрасли экономики.Практическая значимость.

Разработанные методы и реализующие ихалгоритмыапробированыдеятельностьрекомендованыпредприятийдлянаиреальныхотраслейприменениявданных,характеризующихэкономики,системахимогутподдержкибытьпринятияуправленческих решений. Они позволяют: получать ретроспективные количественные оценки влияния внешнихсобытий и управленческих решений; производитьсценарныйанализ«что-если»длямоделированиягипотетических сценариев отсутствия влияния внешних событий иоценки совокупного эффекта влияния внешних событий;Разработанное инструментальное средство не требует специальной11подготовки пользователя и может быть использовано без участияэксперта.Соответствие диссертации Паспорту научной специальности.Диссертацияинаучныерезультаты,выносимыеназащиту,соответствуют Паспорту специальности 08.00.13 – «Математические иинструментальные методы экономики», пунктам:1.4.

«Разработка и исследование моделей и математических методованализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народногохозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмовформирования спроса и потребления, способов количественной оценкипредпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений» –соответствуют пункты 1, 5 научных результатов; 2.3. «Разработка системподдержки принятия решений для рационализации организационных структури оптимизации управления экономикой на всех уровнях» – соответствуетпункт 4 научных результатов; 2.8. «Развитие методов и средств аккумуляциизнаний о развитии экономической системы и использование искусственногоинтеллекта при выработке управленческих решений» – соответствуют пункты2, 3 научных результатов;Апробация работы и реализация результатов исследования.Апробация.

Основные положения и результаты, полученные вдиссертационном исследовании, были представлены на ряде семинаров иконференций:– Весенняя конференция молодых учёных-экономистов – СанктПетербург, 2011– Международная научно-практическая конференция: «Современныепроблемы прикладной информатики» - Санкт-Петербург, 2011– XVII международная конференция молодых ученых-экономистов«Предпринимательство и реформы в России» - Санкт-Петербург, 2011– Международная школа-семинар «Бизнес-информатика: состояние,проблемы и перспективы» - Санкт-Петербург, 2013– Весенняя конференция молодых ученых-экономистов «Устойчивое12развитие: общество и экономика» – Санкт-Петербург, 2014Реализациярезультатов.Основныерезультатыдиссертационнойработы были приняты к внедрению в практическую деятельность ЗАО«Юлмарт» в процессе формирования систем поддержки принятия решений,используемых в стратегическом управлении компании.Публикации.

По теме исследования опубликовано 10 печатных работобщим объемом 4,2 п.л., в том числе в изданиях, рекомендуемых ВАК дляпубликаций результатов диссертационных исследований, – 3 работыобъемом 2,9 п.л.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трехглав, заключения, списка использованной литературы (112 наименований), 5приложений, содержит 11 таблиц, 31 рисунок, 42 формулы. Общий объемработы составляет 159 страниц.Структурадиссертационнойработыобусловленазадачами,поставленными в исследовании, и отражена в ее оглавлении. Основноесодержание представлено в трех логически связанных между собой главах.Перваяглаваинструментальныхпосвященасредств,анализукоторыематематическихприменяютсявметодовистратегическомуправлении, и состоит из шести параграфов.