Методы моделирования и оптимизации решений
Современная управленческая практика использует специальные методы для решения особо сложных проблем организации. В составе этих методов возрастающую значимость имеют методы моделирования (или методы исследования операций). Специфика этих методов - в использовании математического аппарата для более глубокого обоснования, оптимизации решений. Основной инструмент этих методов - математическая модель, т. е. схема возникновения, развития проблемной ситуации. В этой схеме отражены параметры, факторы, основные причинно-следственные взаимосвязи ситуации.
Методика использования модельных методов содержит следующие основные стадии: а) характеристика проблемной ситуации; б) определение состава факторов возникновения, развития ситуации; в) выявление характера связи между каждым фактором и параметрами проблемной ситуации с использованием математического аппарата, формул; г) построение математической модели; д) использование модели для нахождения оптимального варианта решения посредством включения в нее количественных характеристик проблемной ситуации; е) использование модели на стадии выполнения решения, возможная корректировка, обновление модели.
В зависимости от характера проблемной ситуации применяются четыре наиболее распространенных типа моделей. Первая - модель теории игр. Они разрабатываются для оптимизации решения проблем, возникающих в процессе конкурентной борьбы организации. В моделях этого типа отражены все возможные варианты действий конкурирующих субъектов. Аппарат управления организации может предвидеть характер ответных действий конкурентов (ценовых, рекламных, научно-технических и др.), последствия этих действий для фирмы. Может возникнуть необходимость смоделировать и характер ответных действий фирмы как реакцию на агрессивные действия конкурентов. Таким образом, эти модели позволяют зафиксировать все возможные варианты поведения организации и ее конкурентов в их рыночном состязании, выразить последствия этого поведения в количественной форме и на этой основе выявить оптимальный вариант решения.
Первоначально разработанные для военно-стратегических целей, модели теории игры стали применяться и в бизнесе для прогнозирования реакции конкурентов на принимаемые решения, например, на изменение цен, выпуск новых товаров и услуг, выход на новые сегменты рынка и т.д. Так, принимая решение об изменении уровня цен на свои товары, руководство фирмы должно прогнозировать реакцию и возможные ответные действия основных конкурентов. И, если с помощью модели теории игр будет установлено, что, например, при повышении цен конкуренты не сделают того же, организация, чтобы не попасть в невыгодное положение, должна отказаться от этой альтернативы и поискать другое решение проблемы. Очевидно, что возможность прогнозировать действия конкурентов является существенным преимуществом для любой коммерческой организации. Принимая решение, следует выбирать альтернативу, позволяющую уменьшить степень противодействия, что в свою очередь снизит степень риска. Такую возможность и предоставляет менеджеру теория игр, математические модели которой побуждают анализировать возможные альтернативы своих действий с учетом возможных ответных действий конкурентов.
Второй тип - модели теории очередей (или оптимального обслуживания). Они применяются в организациях, где могут возникнуть несоответствия, диспропорции между потребностью в определенных видах услуг и возможностями организации оказать необходимый объем услуг в определенный период времени. Такие проблемные ситуации могут возникнуть в транспортном обслуживании, торговле, банковской сфере и др., т. е. в инфраструктурных отраслях. В результате возникают очереди пассажиров на остановках транспорта, клиентов в банке, покупателей в магазине и т. д. Проблемность такой ситуации состоит в необходимости дополнительных затрат ресурсов для устранения несоответствий пропускных способностей организации и спросом на ее услуги. Модели этого типа позволяют сбалансировать размер дополнительных расходов на увеличение пропускных способностей и величину потерь от их недостатка. Дисбаланс этих величин в ту и другую сторону означает снижение эффективности функционирования организации.
Модель управления запасами - следующий тип моделей. Необходимость их разработки может возникнуть в любой организации. Каждая организация должна иметь определенный запас ресурсов материальных, финансовых для обеспечения ритмичной, стабильной деятельности, ее расширения. Например, производственная фирма должна иметь определенный объем запасов сырья, материалов, комплектующих изделий, готовой продукции, банк-денежной наличности; медицинское учреждение - медикаментов, инструментов и т. д. Их недостаток может стать причиной сбоев в деятельности организации. Но создание запасов требует дополнительных затрат на хранение, складирование, транспортировку, страхование их. Модели управления запасами позволяют сбалансировать возможные потери организации из-за недостатка ресурсов с дополнительными затратами на их увеличение. Дисбаланс этих величин в ту и другую сторону означает снижение эффективности функционирования организации.
Четвертый тип моделей - линейного программирования. Они разрабатываются для решения проблемы наиболее рационального использования дефицитных ресурсов при наличии конкурирующих потребностей. Посредством таких моделей можно, например, разработать оптимальную производственную программу, т. е. рассчитать, какое количество изделий каждого наименования следует производить для извлечения максимальной прибыли при заданных объемах материалов, фонда времени рабочего оборудования, рентабельности каждого вида изделий.
Линейное программирование может применяться организациями различных отраслей: промышленности, транспорта, строительства, сельского хозяйства и др. Например, для сельскохозяйственных предприятий очень важно решить задачу оптимального использования основного ресурса - земельного, формирование оптимальной структуры посевных площадей, то есть определения их размере для каждой культуры при заданных объемах производства, уровнях рентабельности и т.д.
Большая часть разработанных для практического применения оптимизационных моделей сводятся к задачам линейного программирования. Но могут применяться и другие типы моделей с учетом характера анализируемых операций и сложившихся форм зависимости факторов: при нелинейных формах зависимости и результатов операции от основных факторов - модели нелинейного программирования, при необходимости включения в анализ фактора времени - модели динамического программирования, при вероятностном влиянии факторов на результат операции - модели математической статистики (корреляционно-регрессионный анализ).