Пр1

Практическая работа №1
Разработка моделей с выбором критериев эффективности.
Цель работы: Изучение основных этапов построения экономических моделей для
принятия решений.
Методические указания
Процесс моделирования можно условно разделить на три этапа.
1. Изучение среды с целью структурирования управленческой ситуации.
2. Формализация представления о ситуации.
3. Построение диаграммы влияния.
4. Построение символической (количественной) модели.
5. Построение алгоритмической модели.
Изучение среды
При структурировании управленческой ситуации создатель модели должен выбрать и
вычленить из всей среды аспекты, присущие рассматриваемой ситуации. Важнейшей
составляющей успеха является опыт - как создания моделей, так и работы в
соответствующей среде.
Формализация
Второй этап, формализация представления о ситуации, заключается в концептуальном
анализе, во время которого необходимо принять определенные предположения и
упрощения. Поскольку рассматриваемая управленческая ситуация включает в себя цели
и решения, их необходимо явно указать и определить.
На рис. 1.1 представлен первый (зачастую наиболее важный) этап формализации управленческого решения для формулировки задачи — выявление основных концептуальных
составляющих модели. На данном этапе детали работы модели не рассматриваются.
Основное внимание уделяется определению 1) входов, т.е. того, что модель должна
обрабатывать, и 2) выходов — того, что модель производит. Модель на данном этапе
называется "черным ящиком", поскольку еще не известно, какая логика будет
реализована в модели.
Рис. 1.1 Модель в виде "черного ящика"
После определения входов и выходов модели необходимо разбить их на две категории.
Входы, именуемые внешними переменными, делятся на решения — переменные,
контролируемые менеджером, и параметры — переменные, которыми менеджер
управлять не может. Примерами переменных решения могут служить сумма, в которую
менеджер оценивает свой продукт, размещение производственного оборудования или
решение, продавать филиал или нет. Примеры параметров: цены, назначаемые
конкурентами на аналогичные товары или услуги, физические ограничения объема
складского помещения, стоимость единицы сырья или прогнозируемое количество
осадков. Многие неконтролируемые входные величины могут быть неизвестны заранее.
Трактуя их как параметры, можно строить модель так, как если бы они были известны.
Позднее можно конкретизировать численные значения данных величин,
проанализировав данные и оценив эти значения, или просто задать предполагаемые
значения величин при анализе модели.
Выходы, называемые внутренними переменными, делятся на показатели эффективности (или критерии) — переменные, которые определяют степень приближения к цели, и
результирующие переменные, которые отражают другие следствия моделирования и помогают понимать и интерпретировать результаты работы модели. Критерии особенно
важны, так как именно они используются, чтобы определить, насколько удалось приблизиться к конечной цели. Поэтому критерии часто называют целевыми функциями. Примерами целевых функций являются доход, доля рынка, совокупные издержки, дисциплина
работников, удовлетворение клиента, доходы от инвестиций. Примеры результирующих
переменных — разбивка дохода по статьям, количество проданных изделий, уплаченные
налоги и другие величины, которые полезно знать.
Несмотря на простоту концептуальной схемы "черного ящика", она заставляет менеджеров в самом начале процесса моделирования определить, что следует включить в
модель, а что исключить из нее, а также разобраться с классификацией соответствующих
факторов.
Построение модели
После завершения формализации (в устной или письменной форме) символическую
модель необходимо построить.
Как следует из опыта, основной вклад менеджера в построение модели на данном этапе
состоит в том, чтобы разработать внутри "черного ящика" математические уравнения,
связывающие переменные. Чтобы преодолеть при моделировании "синдром чистого
листа", можно вначале использовать упрощенные связи, которые затем уточняются. К
уточнению следует отнестись со всей ответственностью, поскольку эти связи в совокупности с данными становятся основой всего процесса моделирования.
Большинство связей модели представляют собой простые бухгалтерские уравнения
(Прибыль = Доход — Общие расходы) или физические определения (Количество
месяцев = 12 * Количество лет) и, следовательно, знакомы и понятны каждому
менеджеру. Остальные связи модели разработать сложнее, однако в большинстве
управленческих моделей сложных уравнений сравнительно немного. Чтобы разработать
корректное математическое представление взаимосвязи двух или нескольких
переменных как части общей логики модели, необходим определенный опыт. Можно
воспользоваться следующим методом: начертить график, отражающий требуемую
зависимость, т.е. начать не с математического уравнения, а с его графика, а затем
подобрать соответствующее данному графику уравнение. Данный метод используется
также для анализа необработанных данных, что может потребоваться при оценке
значений параметров.
Пример:
Вновь созданная компания Simon Pie специализируется на том, что делает из двух
закупаемых компонентов (фруктов и замороженного теста) яблочные пироги, обрабатывает
их (выпекает, упаковывает, доставляет) и продает местным бакалейным магазинам.
Основатель компании, Самуэль Саймон, хочет построить модель, чтобы изучить
возможности дальнейшего расширения своей компании. Для этого он выполняет первые
три этапа построения модели.
Этап 1. Изучение среды и структурирование ситуации
Саймон обдумывает бизнес-план, анализирует природу производства десертов и
ситуацию на оптовом рынке этих продуктов. Поскольку Саймону необходимо немедленно
получать прибыль, выбор показателя эффективности не вызывает сомнений, это —
недельная прибыль. Обдумывая ситуацию, Саймон заключает, что наиболее важным его
решением является определение оптовой цены на пироги. Маркетинговый план Саймона
не предусматривает изменения размеров или качества его пирогов, а бакалейные магазины
просто устанавливают свою надбавку к цене пирога (оптовой цене, установленной
Саймоном). Таким образом, количество (и стоимость) проданных пирогов определяется
оптовой ценой, заданной Саймоном. Поэтому оптовая цена является переменной решения,
и именно она наряду с параметрами издержек будет определять прибыль.
Этап 2. Формализация модели
В ходе разработки модели определяются переменные входа и выхода, образующие
представление модели в виде "черного ящика". Саймон начертил схему "черного яшика"
так, как показано на рис. 1.2 Он исходил из того, что показателем эффективности является
недельная прибыль, и на основании этого определил концептуальные элементы своей
модели. Параметры затрат – это накладные расходы, которые слагаются из: ежемесячной
арендной платы, ежемесячных выплат процентов по кредиту и т.д.; удельных затрат на
закупку теста и яблок; удельной стоимости производства пирога (выпечки, упаковки и
доставки).
Рис. 1.2. Представление модели Simon Pie в виде "черного ящика "
Следующим этапом построения модели является разработка внутренней логики
модели. Поскольку построение модели является итеративным процессом, и
первоначальный вариант будет многократно пересматриваться, прежде чем получится
удовлетворительная модель, главное — начать.
Менеджеры, являющиеся новичками в моделировании, часто используют для
структуризации своих формулировок диаграммы влияния. Диаграммы влияния позволяют
организованно подойти к моделированию, кроме того, с них начинается создание
документации модели, полезной для объяснения содержащихся в ней идей. Диаграмма
влияния отражает связи между внешними переменными модели и показателем
эффективности, но не указывает явной математической зависимости между ними.
Создание диаграммы начинается с переменной показателя эффективности. (Если
показателей эффективности несколько, нужно выбрать один из них.) Затем переменная
показателя эффективности разбивается на несколько промежуточных переменных, которые
в модели математически комбинируются, чтобы определить значение данного показателя.
Эти промежуточные переменные – часть внутренней логики модели. В свою очередь,
промежуточные переменные разбиваются на более детализированные промежуточные
переменные. Процесс разбиения продолжается до тех пор, пока не будет определена
внешняя переменная, т.е. пока не выйдете за пределы "черного ящика", определив входную
переменную решения, или параметр.
Не существует четких и простых правил, диктующих, какие переменные нужно
включить в диаграмму влияния; цель диаграммы — помочь начать (и упростить)
построение модели, а не выявить полностью все промежуточные переменные в виде
окончательного варианта модели. В ходе разработки модели по мере дальнейшей
формализации могут возникать другие промежуточные переменные. Проиллюстрируем
данный процесс на примере компании Simon Pie.
Начнем с показателя эффективности – еженедельной прибыли. Саймон определил две
ее составляющих – доход и общие затраты. Каждая из этих промежуточных переменных
разбивается на составляющие, те, в свою очередь, подвергаются дальнейшему разбиению и
так далее, как показано на рис. 1.3. Создание диаграммы заканчивается, когда определены
все входные переменные модели.
Рис. 1.3. Построение диаграммы влияния
Исследование рис. 1.2 и 1.3 может многое сказать об образе мыслей Саймона. Об этом
говорят не только те факторы, которые он считает важными для получения прибыли от
пирогов, но и те факторы, которые не включены в модель. Таким образом, диаграмма
отражает бизнес взгляды Саймона в виде выборочного представления действительности.
Например, из диаграммы следует, что ни реакция конкурентов, ни общая экономическая
ситуация не рассматриваются им как факторы, влияющие на прибыль, по крайней мере в
краткосрочном плане. Также не предусмотрены расходы на хранение, возможно, потому,
что пироги продаются сразу после выпечки. Нет переменных оборотного капитала и
движения платежей, поэтому они не могут заметным образом повлиять на прибыль. Не
учитываются факторы материально-технического обеспечения, график выпечки и
доставки, маркетинг и человеческие ресурсы. Возможно, он планирует добавить эти и
другие факторы на более поздних этапах процесса моделирования, а первоначальную
модель строит максимально упрощенно.
Важно. После построения моделей проверьте себя по следующим правилам:
1. Количество внешних переменных (контролируемые решения + неконтролируемые
параметры) в модели “черный ящик” должно соответствовать количеству переменных в
диаграмме влияния, на которые не влияют другие переменные (в которые не входят
стрелки).
2. Показатель эффективности должен быть один (иначе у вас возникнут сложности в
последующих работах с реализацией оптимизационных функций). В диаграмме влияния он
должен соответствовать переменной, которая не влияет на другие переменные (и такая
переменная тоже должна быть одна).
3. Каждая переменная диаграммы влияния должна выражаться количественно.
Пример: “прибыль” – допустимая переменная (так как может быть выражена в количестве
рублей), “проблема вывоза мусора” – недопустимая переменная (не выражается
количественно).
4. В количественной модели формулы должны быть приведены для всех переменных,
кроме тех, которые являются входными (входы в черный ящик). Если на переменную A
согласно диаграмме влияния влияют переменные B и C, то в формулу вычисления A
обязательно должны входить B и C (а также константы) и ничего кроме них.
Задание:
1) Ознакомиться с индивидуальным заданием.
2) Изучение среду с целью структурирования управленческой ситуации
4) Формализовать представления о ситуации (не менее 5 входов и выходов)
5) Построить модель влияния.
6) Построить количественную модель.
7) Построить алгоритмическую модель
8) Подробно описать каждый этап моделирования.
Требования
Количество контролируемых параметров должно быть от 2 до 3.
Варианты работы:
1.
Разработка и продажа программного обеспечения (с учетом выбора системы
программирования, необходимостью использования лицензионного ПО у
разработчиков. Цель – максимальная прибыль за выбранный вами период.
Нужно определиться с количеством разработчиков (программистов) ПО.
2.
Установка охранной сигнализации на трех объектах фирмы.
3.
Прокладка дополнительного газопровода к потребителю через транзитную
территорию.
4.
Спекуляция на рынке валюты при линейном росте D и логарифмическом росте
E.
5.
Покупка хорошего места на рынке.
6.
Приобретение оборудования для ускорения производства.
7.
Проведение рекламы для увеличения спроса на товары.
8.
Кинопрокат
9.
Сельское хозяйство (посев культур)
10.
Внедрение на сайт новых функций
11.
Организация концерта в городе
12.
Ввод нового реактора на АЭС
13.
Внедрение рекомендательной системы на сайте интернет магазина
14.
Повышение квалификации сотрудников
15.
Организация рекламной компании
16.
Организация конкурентной разведки в фирме
17.
Расширение ассортимента блюд ресторана
18.
Продажа мороженого (с учетом температур на улице).
19.
Продажа электричества
20.
Пополнение парка самолетов авиакомпании.
Контрольные вопросы:
1. Этапы процесса экономического моделирования.
2. Что являются входами и выходами в модели в виде “черного ящика”.
3. Сколько в экономической модели может присутствовать: контролируемых
решений, неконтролируемых параметров, результирующих переменных и показателей
эффективности?
4. Чем отличаются количественная и алгоритмическая модели?
5. Роль менеджера в построении моделей и моделировании.