- •1 Методологические основы моделирования сложных систем
- •1.1 Системность
- •Определение понятия системы
- •Основные свойства, обязательные для любой системы
- •Системное мышление
- •Понятия общей теории систем
- •Системный подход
- •1.2 Определение понятий элементов, связей, функций, внешней среды системы Элемент
- •Функции системы
- •Сложность систем
- •Внешняя среда
- •Классификация систем
- •Развитие искусственной системы и ее жизненный цикл
- •1.3 Моделирование
- •Общая методология моделирования
- •Примеры сложных систем Космическая система наблюдения Земли как сложная техническая система
- •Сложная социально-экономическая система
- •2 Методология построения математических моделей
- •2.1 Математическая модель, математическое моделирование – основные понятия, термины и определения
- •Цели математического моделирования
- •2.2 Общие методы построения математической модели Процесс моделирования
- •Анализ и синтез в моделировании
- •Микроподход и макроподход в исследованиях системы.
- •Формальная запись модели системы
- •Модульное построение моделей
- •Понятие вариационных принципов
- •2.3 Требования к построению модели
- •Адекватность и достоверность модели
- •Равнозначимость внешнего и внутреннего правдоподобия
- •2.4 Этапы построения моделей
- •2.4.1 Постановка задачи моделирования
- •Разработка содержательной модели
- •Разработка концептуальной модели
- •Описание внешних воздействий
- •Декомпозиция системы
- •Подготовка исходных данных для математической модели
- •Содержание концептуальной модели
- •2.4.2 Разработка математической модели
- •Разработка функциональных соотношений
- •Выбор метода решения задачи
- •Проверка и корректировка модели
- •Анализ чувствительности модели
- •Реализация математической модели в виде программ для эвм
- •2.4.3 Практическое использование построенной модели и анализ результатов моделирования
- •3 Математические модели структуры и состояния системы
- •3.1 Модель структуры системы Основные понятия структуры системы
- •Модель состава и структуры системы
- •Виды структур
- •Методология моделирования структуры системы
- •Пример разработки моделей деятельности организации
- •3.2 Модель состояния системы Состояние системы и ее функционирование
- •Формализация процесса функционирования системы
- •3.3 Модель процесса функционирования
- •Установление функциональных зависимостей
- •Неопределенность функционирования системы
- •Пути уменьшения неопределенностей при синтезе системы (проекта)
- •3.4 Анализ функционирования и анализ структуры
- •Пример разработки моделей деятельности организации
- •Функционально – физический анализ технических объектов
- •Пример функционально – физического анализа технических объектов Конструкция бытовой электроплитки
- •Функционально стоимостной анализ
- •4 Виды математических моделей
- •4.1 Классификация математических моделей
- •4.2 Классификация математических моделей в зависимости от оператора модели
- •Линейные и нелинейные модели
- •Обыкновенные дифференциальные модели
- •4.3 Классификация математических моделей в зависимости от параметров модели Непрерывные и дискретные модели
- •Детерминированные и неопределенные модели
- •Статические и динамические модели
- •Стационарные и нестационарные модели
- •Формализация системы в виде автомата
- •Формализация системы в виде агрегата
- •Моделирование процесса функционирования агрегата
- •Моделирование агрегативных систем
- •Модель сопряжения элементов
- •5 Математические модели физических явлений и процессов. Универсальность моделей
- •5.1 Математические модели на основе фундаментальных законов
- •Теоретический метод составления математических моделей
- •Основные фундаментальные законы механики
- •Работа, энергия, мощность
- •5.2 Уравнения движения
- •Динамика поступательного движения.
- •5.3 Уравнения состояния
- •Термодинамическая система
- •Твердые тела, жидкости и газы
- •6 Универсальность моделей
- •6.1Типовые математические модели элементов и подсистем
- •Модель колебательного процесса
- •Электрическая подсистема
- •Модели элементов гидравлических систем
- •Модели элементов пневматических систем
- •6.2 Модели на основе аналогий
- •Скорость роста какой-либо величины пропорциональна текущему значению этой величины Закон сохранения материи
- •II. Квадратичная зависимость скорости воспроизводства
- •IV. «Равновесная» численность популяции Nр, которую может обеспечить окружающая среда
- •V. Конкуренция двух популяций
- •VI. Изменение зарплаты и занятости
- •VII. Организация рекламной кампании
- •VIII. Двухвидовая борьба в популяции
- •IX. Взаимоотношения «производитель – управленец».
- •7 Математические модели распределения ресурсов в исследовании операций
- •7.1 Моделирование операций распределения ресурсов
- •Формулировка задачи математического программирования
- •7.2 Модели линейного программирования
- •Формулировка общей задачи линейного программирования.
- •Типовые задачи линейного программирования
- •Транспортная задача
- •Примеры сведения практических задач к канонической транспортной задаче
- •7.3 Распределительные задачи линейного программирования
- •Примеры распределительных задач.
- •Распределение транспортных единиц по линиям
- •Задача о назначениях
- •Экономическая интерпретация задач линейного программирования
- •Перевозки взаимозаменяемых продуктов
- •Перевозка неоднородного продукта на разнородном транспорте
- •Задача коммивояжера
- •Задача о ранце
- •Общая задача теории расписаний
- •8 Моделирование процесса управления
- •8.1 Основные определения
- •Формальная запись системы с управлением
- •8.2 Модели систем автоматического управления
- •Математическая модель объекта управления
- •Устойчивость движения систем
- •Определение программного движения и управление движением
- •8.3 Модели автоматизированных систем управления
- •9 Моделирование производственных процессов Общая характеристика производственного процесса
- •9.1 Модели систем массового обслуживания
- •Основные элементы систем массового обслуживания.
- •Характеристики потока
- •Классификация смо
- •Оценка эффективности смо
- •Аналитические и статистические модели
- •9.2 Модели дискретного производственного процесса
- •Операции обработки
- •Операции сборки
- •Операции управления
- •Формализация отклонения течения производственного процесса от нормального
- •Моделирование комплексного процесса обработки, сборки и управления при поточном производстве
- •9.3 Имитационное моделирование производственного процесса
- •9.3 Модели непрерывного производственного процесса
- •10 Синтез модели (проекта) системы
- •10.1 Проектирование системы как процесс создания (синтеза) ее модели
- •10.2 Методология проектирования
- •10.3 Формирование концепции системы
- •Системный подход при формировании концепции
- •Типовые проектные процедуры формирования концепции
- •10.4 Эффективность системы Понятие эффективности системы
- •Формирование модели цели системы
- •Выбор критериев и показателей эффективности
- •Основные принципы выбора критериев эффективности:
- •Проблемы многокритериальности
- •Особенности синтеза адаптивных систем
- •10.5 Технология проектирования
- •10.6 Принятие решений в проектировании Особенности процесса принятия решений в проектировании
- •Выбор альтернатив
- •Принятие решений в условиях неопределенности
- •Моделирование принятия решения
- •Прогнозирование в принятии решений
- •10.7 Маркетинг и управление проектом
- •Задачи управления проектами
- •Пример анализа на чувствительность экономической задачи
- •11 Синтез модели технической системы
- •11.1 Особенности синтеза модели технической системы
- •Этапы проектирования
- •Особенности построения моделей при проектировании
- •Формирование технического облика системы
- •Формирование структуры системы
- •Выбор основных проектных параметров системы
- •Формирование множества вариантов системы
- •11.2 Концепции автоматизации проектирования
- •История развития сапр
- •Классификация сапр
- •Стратегическое развитие сапр Современное состояние сапр
- •Направления разработки проектной составляющей сапр
- •Разновидности сапр
- •Математическое и информационное обеспечение сапр
- •12 Особенности синтеза модели информационной системы
- •12.1 Общие свойства информационных систем
- •Файл-серверные информационные системы
- •Клиент-серверные информационные системы
- •Архитектура Интернет/Интранет
- •Хранилища данных и системы оперативной аналитической обработки данных
- •12.2 Схемы разработки проекта
- •1. Предпроектные исследования
- •2 Постановка задачи
- •3 Проектирование системы
- •Архитектура программного обеспечения
- •Подсистема администрирования.
- •Техническая архитектура
- •Организационное обеспечение системы
- •4 Реализация и внедрение системы
- •13 Анализ инвестиционной привлекательности проекта системы
- •13.1 Концепции инвестиционной привлекательности проекта Основные типы инвестиций.
- •Основные экономические концепции инвестиционного анализа
- •Состав работ при инвестиционном проектировании
- •13.2 Конкурентоспособность проектируемой системы Оценка потенциальной емкости рынка и потенциального объема продаж
- •Оценка конкурентоспособности
- •13.3 Методы оценки эффективности инвестиций
- •Метод определения чистой текущей стоимости.
- •Метод расчета рентабельности инвестиций
- •Метод расчета внутренней нормы прибыли
- •Расчет периода окупаемости инвестиций
13.2 Конкурентоспособность проектируемой системы Оценка потенциальной емкости рынка и потенциального объема продаж
Потенциальная емкость рынка товаров и услуг для конкретной системы (проекта): максимальный объем рынка за определенный период, соответствующий техническим и эксплуатационным возможностям системы. Определяется на основе прогнозных оценок.
Потенциальный объем продаж системы: доля, которую система может получить на рынке товаров и услуг исходя из ее объективных технико-экономических показателей.
На эту долю влияют не только технико-экономические, но и другие факторы, например, политика конкурентов.
Для определения потенциального объема продаж товаров или услуг могут использоваться различные математические модели оценки конкурентоспособности систем, например, в качестве меры конкурентоспособности в модели может быть выбрана доля рассматриваемой системы (в натуральном либо стоимостном выражении) на рынке за определенный период при оптимальном его разделе между конкурирующими системами. Таким же образом можно оценить и потенциальный объем продаж.
Если не учитывать политические факторы (по сути - это дополнительные ограничения), то распределение рынка между рассматриваемыми системами, будет отражать сравнительную конкурентоспособность их как технических систем с определенными технико-экономическими характеристиками - окажется в некотором смысле оптимальным.
В качестве показателя эффективности (целевой функции) в модели может быть выбрана суммарная стоимость всех товаров и услуг.
В результате решения этой задачи могут быть определены стоимостные показатели: стоимость всех товаров и услуг для каждой из рассматриваемых систем, ее доля в суммарной стоимости, прибыль.
Для исследуемой системы эти результаты могут рассматриваться как оценка потенциального объема продаж. Поскольку реальное распределение рынка отличается от оптимального, эту оценку следует рассматривать как предварительную.
Пример: оценка доли рынка транспортной системы (маршрутные такси, самолеты и т.п.).
Известны грузопотоки по маршрутам, стоимостные и грузоподъемные характеристики различных типов транспортных средств, обеспечивающие эти грузопотоки. Необходимо распределить транспортные средства по маршрутам по критерию минимума суммарных транспортных расходов – задача линейного математического программирования.
В этом оптимальном распределении каждый тип транспортных средств будет обладать своей долей рынка (не исключено, что она может быть и нулевой), которая и будет характеризовать ее конкурентные характеристики, определяемые стоимостными и техническими характеристиками. По этим натуральным долям рынка определяются стоимостные показатели: стоимость всех перевозок, расходы, прибыль.
Оценка конкурентоспособности
Оценку конкурентов рассматриваемой системы проводится в два этапа: выявление возможных конкурентов и сравнительный анализ конкурентов.
На первом этапе составляется общий список конкурентов и из него выбираются те, которые могут в принципе быть конкурентами рассматриваемой системы. Полученный список потенциальных конкурентов анализируется и по возможности сокращается. Выявляются “наиболее опасные” конкуренты.
На втором этапе проводится анализ рассматриваемого проекта по сравнению с “наиболее опасными” конкурентами – оценивается конкурентоспособность системы.
Целью такого анализа является оценка того, насколько реальный (вероятный, прогнозируемый) объем продаж рассматриваемой системы будет отличаться от потенциально возможного из-за влияния неучтенных характеристик систем и неопределенных факторов рынка. Это - во многом неформальная задача, ее решение может основываться на экспертных оценках. Возможно, здесь может оказаться полезным многокритериальный сравнительный анализ (например, на основе метода анализа иерархий).
Анализ современной экономики и ситуации на рынке, учет взаимосвязи рынков проводится на постоянной основе.
Прогноз конкурентной обстановки основывается на анализе влияния основных конъюнктурообразующих факторов на показатели материального производства (предложение товаров), показатели спроса на товары, цены.
Основные конъюнктурообразующие факторы: научно-технический прогресс, уровень монополизации, государственное регулирование, состояние информационных систем, валютная и кредитно-денежная ситуация, энергетические проблемы, экологические проблемы, политические и социальные конфликты, стихийные бедствия.
Прогноз конкурентной обстановки основывается на анализе влияния основных конъюнктурообразующих факторов на показатели спроса, цены, производства.
Основной принцип прогнозирования: системность – максимальный учет взаимосвязи конъюнктурообразующих факторов.
Конкурентоспособность определяется совокупностью потребительских и ценовых характеристик, обеспечивающих преимущества проектируемой системы в условиях широкого предложения аналогичных товаров и услуг другими системами.
Количественно конкурентоспособность может быть оценена через долю рынка, которую система может освоить и удерживать в сложившихся условиях рынка.
Конкурентоспособность – это всегда сравнительная характеристика, изменяющаяся во времени, и определяется не только свойствами представляемых товаров и услуг, но связана с конкретными сложившимися условиями на рынке (конъюнктурной обстановкой): внешними (внерыночными) конъюнктурообразующими факторами.
Конкурентоспособность конкретной системы оценивается путем сравнения ее с аналогичными показателями конкурентов в прогнозируемых рыночных ситуациях (экономических, политических, научно-технологических, экологических и др.).
Главные показатели, влияющие на конкурентоспособность (долю рынка): цена, качество, ответственность (гибкость реагирования), адаптивность, продвижение.
Цена – комплексный показатель, аккумулирующий технические и экономические характеристики (надежность, эксплуатационное обслуживание, гарантии, страхование).
Качество – соответствие требованиям потребителей.
Ответственность (responsiveness) – гибкость реагирования на требования потребителей, обеспечивается комплексом технических и эксплуатационных показателей (в том числе экономических).
Продвижение (promotion) – комплексный показатель, включающий рекламу, связи с потребителем, объем сопутствующих услуг, государственную поддержку. Основные показатели продвижения: государственная поддержка в виде госзаказов, "сила" провайдера (влияние, связи, ресурсы), сервис (интегральная оценка сервисных возможностей и состояние инфраструктуры – доставка, хранение), устойчивость (способность противостоять негативным экономическим и политическим воздействиям).
На основании анализа тенденций развития рынка товаров и услуг формируются технические и эксплуатационные характеристики конкурентоспособной системы, соответствующие требованиям рынка, и выбирается стратегия выхода на рынок.
Стратегии выхода на рынок определяются возможной ориентацией:
- на главные виды продукции и услуг - силовая стратегия – применяется крупными фирмами, новая фирма может следовать этой стратегии как младший партнер крупной фирмы;
- на локальные (местные) ниши рынка (госзаказы собственной страны и поиск новых заказчиков);
- на узкие специфические ниши рынка (делать что-то лучше других – характерно для подсистем, агрегатов, технологий);
- на новые рынки и ниши (создание их).
Некоторые аспекты основных факторов конкурентной борьбы.
Взаимодействие с фирмами-поставщиками – контроль над поставками сырья, комплектующих элементов.
Взаимодействие с фирмами-потребителями – стремление исключить монополию покупателей, когда они навязывают свои требования к товарам и услугам (при немногочисленных крупных покупателях, региональных ограничениях по сбыту, стоимости, транспортировке).
Взаимодействие с фирмами, потенциально готовыми выйти на рынок с подобными (или альтернативными) товарами и услугами – скупка близких патентов и лицензий.
Увеличение масштабов производства и снижение себестоимости. Отрицательный фактор этого – снижение коммерческой гибкости – для принятия решения требуется анализ перспектив развития науки и техники.
Поиск новых технологий.
Захват лучших каналов сбыта.
Создание привычки к фирменной марке (продвижение).
Низкие издержки – не просто снижение себестоимости, а а способность фирмы спроектировать, произвести, сбыть товар (услугу) более эффективно, чем конкуренты – организация всего жизненного цикла в короткие сроки и с меньшими затратами (обеспечивается эффективным управлением проекта).
Специализация – искусство обеспечения различных категорий покупателей продукцией с различным качеством и ценой.
Каждый из этих факторов влияет на выбор основных проектных параметров системы.
