Структурно-имитационное моделирование экономических процессов в учебно-тренировочной фирме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.13, кандидат экономических наук Дума, Роман Владимирович

• Дума, Роман Владимирович
• кандидат экономических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Дума, Роман Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ НА УЧЕБНО

ТРЕНИРОВОЧНОЙ ФИРМЕ.

1.1. Современные образовательные технологии, место в них учебно-тренировочной фирмы.

1.2. Экономико-математический инструментарий, позволяющий дополнить учебно-тренировочную фирму имитацией экономических процессов.

1.3. Выбор программного инструментария для построения имитационной модели.

1.3.1. Современные методы и средства разработки экономических имитационных моделей.19'

1.3.2. Структура имитационной модели Pilgrim.

1.4. Задача разработки инструментария имитации экономических процессов для учебно-тренировочной фирмы.

Выводы по главе.

Глава 2. МЕТОДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОЙ ФИРМЫ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ.

2.1. Критерии оценки эффективности применения имитационной модели на учебной фирме.

2.2. Экономико-математический инструментарий оценки времени разработки имитационной модели.

2.3. Требования к инструментальным средствам создания имитационных моделей.

2.3.1. Интеграция конструктора моделей и системы имитационного моделирования.

2.3.2. Требования к методам и средствам конструктора, способы их реализации.

2.4. Использование графического конструктора для создания иерархически структурированных имитационных моделей.

2.4.1. Проектирование структуры имитационной модели.

2.4.2. Пользовательский интерфейс и его интеграция с моделью.

Выводы по главе.

Глава 3. РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОЙ ФИРМЫ.

3.1. Разработка и использование конструктора имитационных моделей.

3.2. Построение имитационной модели для учебно-тренировочной фирмы с использованием конструктора моделей.

3.3. Тестирование имитационной модели и анализ результатов выполнения.

3.4. Использование модели торговой фирмы на учебно-тренировочной

• фирме.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-имитационное моделирование экономических процессов в учебно-тренировочной фирме»

Подготовка квалифицированного персонала в учебных заведениях всего мира требует создания и развития новых форм и методов обучения, использующихся совместно с традиционными, такими как очное и заочное обучение, проведение лекций и семинаров. Учебное заведение, использующее новые методы обучения, помимо подготовки квалифицированных специалистов, способно привлечь большее количество абитуриентов. Некоторые методы и формы обучения также могут позволить рациональнее использовать время обучающего персонала и самих учащихся. В последние годы большая часть нововведений в методах обучения связана с использованием вычислительной техники. Компьютеры не только предоставляют пользователям вычислительные возможности для решения сложных задач, но и применяются благодаря накопленной базе прикладных программ, базам данных и знаний в различных областях экономики.

Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (МЭСИ) в последнее время использует учебно-тренировочные фирмы (УТФ) для подготовки учащихся экономических специальностей. Учебные фирмы, в рамках которых проводятся деловые игры, в некоторых учебных заведениях используются достаточно давно, но в настоящее время возникла необходимость дополнения деловых игр компьютерной имитацией экономических процессов.

Совмещение новых образовательных технологий и возможностей современной вычислительной техники позволяет находить новые способы повышения эффективности подготовки специалистов на базе УТФ. Деловая игра, проводимая на УТФ, имитирует деятельность сотрудников коммерческих организаций, однако не имеет средств интерпретации более сложных экономических процессов. Действительно, организация в рамках УТФ реальных производственных, торговых или других экономических процессов невозможна, хотя изучение таких процессов способно улучшить понимание учащимися изучаемого материала и приблизить атмосферу деловой игры к реальным условиям. Поэтому предлагается использовать имитационные модели - специальное программное обеспечение, с помощью которого на персональном компьютере осуществляется имитация различных процессов, в том числе экономических, - в заданном масштабе времени. Установленная на учебной фирме модель может выполняться в ускоренном масштабе времени, за несколько минут имитируя экономические процессы, в действительности занимающие месяцы. Во время и по окончании имитации модель выдает результаты выполнения, на основании которых учащиеся УТФ могут судить об эффективности выполняющихся процессов и стараться оптимизировать их, используя параметры для настройки модели. Таким образом, имитационная модель способна заменить реальные экономические процессы для изучения учащимися УТФ.

Эффективность использования модели зависит от точности и эффективности имитации экономических процессов. Точность моделирования зависит от средства построения модели - системы имитационного моделирования, точности описания имитируемых процессов, наличия сведений об объекте моделирования. Поскольку для учебной фирмы могут использоваться различные модели, большая часть которых будет создаваться и подвергаться модификациям в будущем, выбор средства построения моделей является наиболее важным вопросом. Система имитационного моделирования, помимо наличия эффективных средств имитации экономических процессов, должна иметь удобный инструментарий, позволяющий в сравнительно короткие сроки проектировать, создавать и изменять модели.

Необходимость создания экономико-математического инструментария и информационной технологии, позволяющей дополнить набор методов и средств УТФ возможностью компьютерной имитации экономических процессов, указывают на актуальность диссертационного исследования.

Цель исследования заключается в разработке экономико-математического инструментария, обеспечивающего учебно-тренировочную фирму технологией компьютерной имитации экономических процессов. В основе технологии заложена имитационная модель, создаваемая с помощью специального программного обеспечения.

Таким образом, предмет исследования - это модель, имитирующая деятельность коммерческой организации.

Объект исследования - новые образовательные технологии, применяемые в учебно-тренировочной фирме.

Главной задачей исследования является выбор средства и методики построения экономических имитационных моделей для их использования на учебно-тренировочных фирмах.

Для достижения цели исследования были определены следующие частные задачи:

- создание метода автоматизированного проектирования * структурированных имитационных моделей;

- разработка экономико-математического средства - конструктора моделей, использующего методы структурной организации моделей, для его использования при построении моделей в учебно-тренировочной фирме;

- формулирование правил использования имитационной модели в учебно-тренировочной фирме;

- определение объекта моделирования и сбор сведений о его структуре, составляющих процессах и их параметрах;

- разработка имитационной модели, моделирующей основные экономические процессы объекта моделирования и адекватно реагирующей на изменения, касающиеся рыночной политики фирмы, вносимые учащимися.

Методика исследования.

При работе над диссертацией использовались методы структурного системного анализа, теории графов, иерархических организаций, массового обслуживания, имитационного моделирования процессов, связанных с материальными и финансовыми потоками в объектах экономики, и методы синтеза информационных технологий.

Во время решения поставленных задач использовалась литература по системному анализу, экономико-математическим методам, программированию, экономической направленности. При проектировании конструктора имитационных моделей, а также методов, применяемых для построения моделей, использовалась литература по системному анализу, экономико-математическим методам и смежным областям. При проектировании экономической модели предприятия использовалась литература экономической направленности, в которой рассматриваются процессы, схожие с моделируемыми. Для реализации конструктора и имитационной модели использовалась литература по прикладному программированию. Научная новизна.

В диссертации поставлена и решена новая актуальная задача разработки метода и инструментального средства структуризации имитационных моделей на основе декомпозиционного подхода. Получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. Определены критерии выбора системы имитационного моделирования для использования на учебно-тренировочной фирме;

2. Предложен метод оценки эффективности использования имитационной модели на учебно-тренировочной фирме;

3. Получены соотношения для подсчета эффективности использования технологии, предлагающей автоматизированные средства построения иерархических имитационных моделей;

4. Получен метод использования иерархической организации для описания имитационных моделей;

5. Сформулированы принципы построения имитационной модели для учебно-тренировочной фирмы, а также организации отдельных ее модулей;

6. Определены механизмы взаимодействия учащихся учебно-тренировочной фирмы с имитационной моделью и методы их реализации.

Практическая значимость заключается в использовании созданного в процессе диссертационного исследования инструментария, позволяющего автоматизировать имитацию экономических процессов, как для развития учебно-тренировочных фирм, так и для эволюции системы имитационного моделирования, использующейся в МЭСИ.

Современные учебно-тренировочные фирмы, очевидно, должны оснащаться автоматизированными средствами, улучшающими деловую атмосферу и позволяющими глубже понять природу изучаемых экономических процессов. Разработанные средства - конструктор имитационных моделей и « имитационная модель торговой организации, а также рассмотренные подходы к организации структурированных экономических имитационных моделей позволяют дополнить учебную фирму готовой имитационной моделью и открывают пространство для дальнейших разработок.

Система имитационного моделирования, не имея конструктора моделей, сложна в изучении, легкости проектирования моделей и понятности их представления. Использование системы имитационного моделирования без конструктора моделей вынуждает к пониманию основ языка программирования. Использование конструктора сводит к минимуму требования к знанию языка программирования, ограничивая их математическими операциями и операциями отношения. Для обучения студентов МЭСИ имитационному моделированию используется пакет Pilgrim, дополнение которого конструктором имитационных моделей позволит упростить процедуру описания моделей, акцентировав большее внимание на проектировании структур рассматриваемых процессов.

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в пяти публикациях (в т.ч. три работы в соавторстве), авторские 1.3 п.л.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Имеется 5 приложений.

Заключение диссертации по теме «Математические и инструментальные методы экономики», Дума, Роман Владимирович

Результаты исследования рекомендованы для использования на учебно-тренировочных фирмах для разработки различных имитационных моделей, а также для обучения студентов МЭСИ имитационному моделированию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенного диссертационного исследования получены следующие выводы и результаты:

1. Создан метод организации иерархически структурированных моделей, основанный на принципах структурного системного анализа, а также существующих технологиях имитационного моделирования. Метод заключается в применении специального узла в структурной схеме модели, позволяющего группировать процессы, находящиеся на нижних уровнях. Формализованы правила его использования и интерпретации системой имитационного моделирования. В соответствии с этим методом сформулированы требования к инструментальным средствам создания моделей с использованием иерархий. Отличительное свойство метода -это поддержка множества независимых слоев построения модели.

2. Предложен способ оценки эффективности использования имитационной модели в учебно-тренировочной фирме при автоматизации ряда действий, выполняемых преподавательским составом. С помощью этого способа показано, что использование имитационной модели позволяет сократить время, затрачиваемое преподавателем на формулирование и проверку задач, а также уменьшить непродуктивное использование времени учащимися учебно-тренировочной фирмы.

3. Разработан программный пакет - "конструктор моделей", позволяющий строить графы иерархически структурированных имитационных моделей, а также упрощающий целый ряд действий по созданию и поддержанию моделей. С помощью полученного программного пакета были созданы различные модели, при проектировании которых применялся декомпозиционный подход.

4. Проведена оценка времени разработки модели с использованием стандартных средств системы имитационного моделирования и с использованием конструктора моделей. Показано, что применение конструктора позволяет в 2-3 раза сократить время разработки модели для учебно-тренировочной фирмы. Также показано, что положительный эффект от использования конструктора увеличивается при построении больших моделей, описание которых при помощи стандартных языковых средств системы имитационного моделирования затруднительно и неэффективно.

5. Сформулированы основные особенности экономических процессов объекта моделирования и организации взаимодействия между ними. Для построения типовой имитационной модели для учебно-тренировочной фирмы выбран объект моделирования - торговая фирма. Выделен набор параметров объекта моделирования, влияющих на торговый процесс и представляющих наибольший интерес для изучения учащимися учебно-тренировочной фирмы. Такими параметрами являются: цены на весь ассортимент товара, заключения контрактов с поставщиками, размеры партий товара для закупки, объемы складов, число сотрудников, занятых на обслуживании клиентов и т.д. С использованием конструктора моделей разработана типовая имитационная модель для учебно-тренировочной фирмы, обладающая иерархической организацией основных составляющих ее экономических процессов. Иерархическая структура упрощает последующую модификацию модели и создание новых моделей с использованием описанных ранее экономических процессов.

6. Разработан набор проблемно-ориентированных интерфейсных модулей, позволяющих учащимся исследовать рассматриваемые экономические процессы на наборе ключевых параметров модели. Набор таких модулей предоставляет возможность работы с моделью, определяя ее экономические параметры и анализируя результаты выполнения, не акцентируя внимания на реализации имитации. Для типовой модели сформулированы принципы использования учащимися и преподавательским составом учебно-тренировочной фирмы.

Результаты диссертации внедрены:

- в Центре учебных фирм и технологий Московского государственного университета экономики, статистики и информатики;

- в ООО "Бизнес-Консоль" для формирования плана закупок.

Направление дальнейших исследований:

1. Развитие конструктора имитационных моделей Pilgrim и его более тесная интеграция с системой. Наиболее перспективной задачей в данном случае является отображение процесса имитации на графе модели в реальном времени [25].

2. Построение новых имитационных моделей для учебно-тренировочной фирмы на основе разработанного прототипа. При этом возможно изменение предложенных в данной работе правил эксплуатации моделей в связи с рассотрением новых возможностей, таких как:

- использование вычислительной сети для рассылки задач пользователям и координации их действий;

- одновременное использование нескольких имитационных моделей, имеющих общий координатор, и конкурирующих на моделируемом рынке товаров.

Использование конструктора моделей позволяет привлечение студентов для модификации учебных моделей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат экономических наук Дума, Роман Владимирович, 2001 год

1. Аммерал JI. Интерактивная машинная графика, серия из 4-х книг. М., Сол Систем, 1992.

2. Ананьева Е.Г., Алексеев В.Е., Губенков С.Ю. Методологические рекомендации по организации учебно-технических и деловых игр. М.: МГУ, 1991.- 128с.

3. Белозеров В.Е. Исследование проблем декомпозиции и агрегирования линейных стационарных систем автоматического управления. Дис. к. ф.-м. н.; 05.13.02 - Днепропетровск, 1992. - 151с.

4. Благодатских В.А. Экономика, разработка и использование программного обеспечения ЭВМ. М.: Финансы и статистика, 1995.

5. Благодатских В.А., Енгибарян М.А., Ковалевская Е.В., Патрикеев Ю.Н., Селиванова Е.В. Экономика, разработка и использование программного обеспечения ЭВМ. М.: Финансы и статистика, 1995.

6. Бухалков М.И. Внутрифирменное планирование. М.: Инфра-М, 1999.

7. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. - 399с.

8. Варфоломеев В.И. Алгоритмическое моделирование элементов экономических систем. М.: Финансы и статистика, 2000. -208с.

9. Вендров A.M. Case-технологии: Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998.

10. Вендров A.M. Ниша и внедрение CASE-средств. //Директору информационной системы, #11, 2000.

11. Н.Власова Е.А., Емельянов А. А. Решение задачи минимизации производственных затрат средствами имитационного моделирования. В кн.: Проектирование экономических информационных систем. - М.: МЭСИ, 1997.

12. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. -СПб: Санкт-Петербургский государственный технический университет. 1996.-510с.

13. Гидрович С.Р. Игровое моделирование экономических процессов. М.: Экономика, 1988.

14. Горохов М.Ю., Малеев В.В. Бизнес-планирование и инвестиционный анализ. -М.: Информационно-издательский дом "Филин", 1998.

15. Горин С.В., Тандоев А.Ю. Применение CASE-средства Erwin 2.0 для информационного моделирования в системах обработки данных. //СУБД, #3, 1995.

16. Горчинская О.Ю. Designer 2000 новое поколение CASE-продуктов фирмы Oracle. //СУБД, #3, 1995.

17. Дарахвелидзе Д., Марков Е. Delphi- среда визуального программирования. -СПб.: «BHV-Санкт-Петербург», 1996.

18. Дубров A.M., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Ю. "Моделирование рисковых ситуаций в экономике и бизнесе". М.: Финансы и статистика, 1999.

19. Дума Р.В. Использование имитационной модели предприятия на учебно-тренировочной фирме // Системный анализ экономических процесов. Сборник научных трудов. М.: МЭСИ, 1999.

20. Дума Р.В. Разработка графического конструктора моделей системы имитационного моделирования Pilgrim. // Применение методов системного анализа в экономических информационных системах. Сборник научных трудов. М.: МЭСИ 1998, с. 39-45.

21. Дэвид А. Марка, Клемент Л. МакГоуэн. Методология структурного анализа и проектирования. М.: МетаТехнология, 1993.

22. Евстигнеев В.А., Касьянов В.Н. Теория графов. Алгоритмы обработки деревьев. Новосибирск: Наука, 1994 - 360с.

23. Емельянов А.А. Задача координации взаимодействующих процессов в инструментальной моделирующей системе. // Математические и инструментальные методы анализа экономических процессов. Сборник научных трудов. М.: МГУ, изд-во "Макс-Пресс", 2000, с. 9-13.

24. Емельянов А.А. Эволюция имитационных моделей экономических процессов. // Применение методов системного анализа в экономических информационных системах. Сборник научных трудов. М.: МЭСИ 1998.

25. Емельянов А.А., Власова Е.А. Имитационное моделирование в бизнес-реинжиниринге. В кн.: Бизнес-процесс реинжиниринг и проектирование информационных систем - М.: МЭСИ, РосНИИ ИТСАП, 1996.

26. Емельянов А. А., Власова Е.А. Имитационное моделирование в экономических информационных системах. М.: МЭСИ, 1996г.

27. Емельянов А.А., Власова Е.А. Объектно-ориентированные методы решения динамических задач управления ресурсами в бизнес-процессах средствами имитационного моделирования Pilgrim. В кн. Проектирование экономических информационных систем. - М. МЭСИ, 1997.

28. Емельянов А.А., Власова Е.А. Применение имитационного моделирования для решения задач риск-менеджмента. В сборнике "Применение методов системного анализа в экономических информационных системах". М.: МЭСИ 1998.

29. Емельянов А.А., Дурягин О.А. Применение пакета GPSS в системе коллективного пользования. В кн.: Освоение пакетов прикладных программ общего и специального назначения на базе ЕС ЭВМ. - М.: ЦНИИатоминформ, 1978.

30. Информационные системы в экономике. Под редакцией Дика В.В. М. Финансы и статистика, 1996.

31. Жданов С.А. Экономические модели и методы в управлении. М.: Издательство "Дело и сервис", 1998. - 176с.

32. Калянов Г.Н. Case структурный системный анализ. М.: ЛОРИ, 1996.

33. Кацман В.Е. Многоуровневая декомпозиция оптимизационных задач на графах высокой размерности. // Применение методов системного анализа в экономических информационных системах. Сборник научных трудов. М.: МЭСИ 1998, с. 61-75.

34. Кнут Д. Искусство программирования. Третье издание. Серия из трех книг. -М.: Издательский дом "Вильяме", 2000г.

35. Колемаев В.А., Калинина В.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Инфра-М, 1999. - 302с.

36. Котлер Ф. Основы маркетинга. СПб.: АО "Коруна" АОЗТ "Литера Плюс", 1994.

37. Кейлер В.А. Экономика предприятия. М.: "Инфра-М", 1999.

38. Копович Е. Финансовая математика. Теория и практика финансово-банковских рассчетов. М.: Финансы и статистика, 1994. - 263с.

39. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Сивеет Р. Алгоритмы: построение и анализ. -М.: МЦНМО, 2000. 960с.

40. Кривуца В. Г. Агрегатное моделирование на задачах повышения эффективности исследования сложных объектов со средствами диагностирования. Дис. д.т.н.: 05.13.16. -Киев, 1992. - 316с.

41. Лабскер Л.Г., Бабешко Л. О. Теория массового обслуживания в экономической сфере. М.: Банки и биржи, Юнити, 1998. - 319с.

42. Лагоша Б.А., Емельянов А.А. Основы системного анализа. Москва, МЭСИ, 1998.

43. Маклаков С.В. Bpwin Erwin. Case-средства разработки информационных систем. М.: Диалог-МИФИ, 2000.

44. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерерхических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. -345с.

45. Нейлор Т. Машинные эксперименты с моделями экономических систем. -М.: Мир, 1975. -504с.54.0йхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса. М.: Финансы и статистика. 1997.

46. Петросян JI.A., Зенкевич Н.А., Семина Е.А. Теория игр. М.: Высшая школа, Книжный дом "Университет", 1998. -304с.

47. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СДАМ II. М.: Мир, 1987.-644с.

48. Ричард Вайнер, Льюис Пинсон. С++ изнутри. Пер. с англ. Киев: НПИФ "ДиаСофт", 1993. -304с.

49. Саати Т. Принятие решений: метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993. -314с.

50. Саати Т. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Советское радио, 1965. -510с.

51. Садовин К.И. Деловые игры в учебном процессе. Минск: Высшая школа, 1982.

52. Силин В.Н., Ситникова О.Ю. Техника финансово-экономических рассчетов. -М.: 1999.,-74с.

53. Тельнов Ю.Ф. Практикум по курсу "Реинжиниринг бизнес-процессов". -М. МЭСИ, 1999.-24с.

54. Тодд Миллер, Дэвид Пауэлл. Использование Delphi 3. Специальное издание. Пер. с англ. М.: Диалектика, 1997. -768с.

55. Трой Д. Программирование на языке Си для персонального компьютера IBM PC. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1991. -432с.

56. Фомин Г.П. Системы и модели массового обслуживания в коммерческой деятельности: Учебное пособие. М.: Финансы и статистика, 2000. - 144с.

57. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям. -М.: Статистика, 1980. 95с.

58. Хэпгуд Ф. CASE: конец истории? //Директору информационной службы, #9, 2000.

59. Чернов В.П., Ивановский В.Б. Теория массового обслуживания. М.: Инфра-М, 2ООО.

60. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем: наука и исскуство. М. Мир, 1978. -420с.

61. Щеер А.В. Практика моделирования лучший критерий. //Директору ИС, #11/2000.

62. Шрайберг Т.Дж. Моделирование на GPSS. М.: Машиностроение, 1979. -516с.

63. Справочник по библиотеке ObjectWindows 2.0 для С++. / Сост. Боровская Э.Н. и др. Киев: Диалектика, 1995. -496с.

64. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. Под редакцией B.C. Королюка. М.: Наука, 1985. - 640с.

65. Татт У. Теория графов. М.: Наука, 1990.

66. Уилсон Р. Введение в теорию графов. М.: Мир, 1977.

67. Bruce, Thomas A. Designing quality databases with IDEF1X information models. -N.Y.: Dorset house, Corp. 1992.

68. Gordon G. The application of GPSS V to discrete system simulation. N.Y.: Prentice-Hall, 1975.

69. Hammer M., Champy M. Reengeneering the corporation. A manifesto for business revolution. N.Y., NY10022, Harpen Business, s division of Hurpin Collins Publishers, 1993.

70. Jay Tyo. Simulation modeling tools. Сравнение четырех пакетов имитационного моделирования. - Computerweek, N35, 1995, с.35-36, 55.

71. Материалы сайта www.interface.ru, подготовленные сотрудниками компании Interface.

72. Материалы сайта www.citforum.ru, собранные из разных источников.

73. Стандарты IDEF, опубликованные www.idef.com