Имитационное моделирование бизнес-процессов в системах массового обслуживания

Рис. 4. Граф модели процесса «Реализовать объект недвижимости». Предложенная методика построения дискретно-событийной модели бизнес-процессов с использованием аппарата СМО на основе IDEF0 является достаточно универсальной и может применяться для моделирования бизнес-процессов любой организации. В рамках данной работы описанная методика применяется для имитационного моделирования основных бизнес-процессов инвестиционно-строительной организации, целью которого является разработка инструмента, служащего основой для выработки и оценки управленческих решений. В третьей главе рассматривается система имитационного моделирования, предназначенная для моделирования бизнес-процессов организации на основе их функционального описания. В первом разделе рассматриваются различные точки зрения на понятие системы имитационного моделирования. В рамках данной работы система имитационного моделирования рассматривается, прежде всего, как внешняя «надстройка» над имитационной моделью, которая обеспечивает ее удобное и эффективное использование. Во втором разделе описывается структура предлагаемой системы имитационного моделирования, ее возможности и ограничения. Система реализована по клиент-серверной технологии с «тонким» клиентом. Такая архитектура позволяет перенести все вычислительные операции на отдельный сервер и избежать необходимости устанавливать на рабочее место исследователя мощное и дорогостоящее оборудование. Логически предлагаемую систему можно разделить на три основных узла: клиентский терминал, серверный модуль и СУБД с базой данных (см. рис. 5): Рис. 5. Логическая организация системы имитационного моделирования по технологии «клиент-сервер» Клиентский терминал устанавливается на любую рабочую станцию и, по сути, является реализацией графического интерфейса пользователя. Через клиентский терминал пользователь системы вводит данные, осуществляет построение модели и управляет организацией вычислительных экспериментов. С помощью клиентского терминала осуществляется и вывод результатов вычислительных экспериментов. Все вычисления и операции по преобразованию данных осуществляются внутри серверного модуля, который может быть физически расположен на другом, более мощном компьютере. Структура системы и ее основные блоки показаны на рис. 6: Рис. 6. Структура системы имитационного моделирования Основные функции клиентского терминала системы имитационного моделирования: Ввод данных (ввод и импорт диаграмм в различных режимах, задание функциональных зависимостей между компонентами модели и их числовых параметров, составление планов экспериментов, редактирование траекторий системы); Вывод данных (отображение информации о структуре модели и функциональных зависимостях между ее компонентами, анимация хода вычислительных экспериментов и вывод результатов, экспорт информации о структуре модели и результатов экспериментов во внешние файлы); Управление данными и вычислительным процессом (передача команд, управляющих вычислительным процессом, серверному модулю, управление проведением имитационных и оптимизационных экспериментов, управление сохранением и восстановлением данных, преобразование данных для их передачи между подсистемами). Серверный модуль занимает центральное место в системе имитационного моделирования. Именно он отвечает за передачу информации от клиентского терминала к базе данных и обратно, за проведение вычислительных экспериментов, операции по обработке результатов и организацию их хранения. Структурно он состоит из подсистемы передачи данных, отвечающей за связь с клиентским терминалом, подсистемы ввода-вывода и вычислительной подсистемы. Подсистема ввода-вывода серверного модуля отличается по функциям от принадлежащей клиентскому терминалу и включает в себя средства взаимодействия с СУБД. Основными функциями серверного модуля являются: Выполнение вычислительных экспериментов (организация вычислений планировщиком экспериментов – на основе стандартных и определяемых пользователем планов, выполнение имитационных прогонов, обработка результатов вычислений, организация оптимизационных вычислений, включая автоматическое составление сценариев для планировщика); Сбор, обработка и хранение данных (преобразование данных, обмен данными с базой путем взаимодействия с клиентской частью СУБД, передача данных клиентскому терминалу, вычисление статистических показателей о работе СМО, первичная обработка результатов имитационных экспериментов). В качестве СУБД для организации хранения данных была выбрана Oracle Database 10g. Третий раздел посвящен описанию программной реализации. Программа была написана на языке C++ в среде MS Visual C++ 7.0 с использованием библиотеки Microsoft Foundation Classes (MFC). Основное ядро программы (серверная и клиентская части) включает в себя 108 объектов, включая ряд технических, 412 функций и около 16000 строк кода. Построенный программный комплекс моделирования бизнес-процессов призван облегчить работу исследователя, предоставляя ему набор инструментальных средств для автоматизации задач по построению моделей, их модификации и систематизации. В распоряжение пользователя предоставляются инструменты для простого и удобного ввода данных о структуре модели на основе имеющихся диаграмм IDEF0, организации вычислительных экспериментов, их проведению, а также обработке и анализу результатов. Клиент-серверная архитектура позволяет работать над несколькими проектами сразу, а использование базы данных в качестве хранилища моделей и результатов исследований позволяет осуществлять интеграцию комплекса в корпоративную информационную систему, создавая возможность для построения эффективных средств поддержки принятия решений и эффективного управления бизнес-процессами организации. Четвертая глава описывает применение предлагаемой методики для моделирования бизнес-процессов инвестиционно-строительной организации. В ней также приводится пример использования построенной системы имитационного моделирования. В первом разделе описывается система основных бизнес-процессов компании «РостовДонДевелопмент» и предлагается их концептуальная модель. В рамках рассматриваемой организации к основным были отнесены процессы группы A1 – Управлять инвестиционными проектами, в т.ч. А11 – Разработать концепцию инвестиционного проекта; А12 – Управлять процессом проектирования; А13 – Управлять строительством; А14 – Управлять рекламой; А15 – Реализовать объект недвижимости, а также их дочерние процессы. Второй раздел посвящен вопросам формализации и идентификации модели. В соответствии с предложенной методикой задаются потоки событий, представляющих собой поступления / уходы заявок и управляющих воздействий. По структуре модель представляет собой сеть СМО, соединенных между собой входящими и исходящими потоками и имеющими общие устройства обслуживания. Она состоит из 74 подсистем, соединенных 342 потоками заявок, обслуживаемых 14 устройствами. Введение векторов характеристик заявок и характеристических векторов обслуживающих устройств размерностью дает 1347 функциональных зависимостей и числовых параметров модели. Компонентами векторов характеристик заявок были выбраны абсолютный приоритет заявки , численная оценка объема работы , описываемого договором, максимальное время ожидания заявки в очереди , ценовые предпочтения клиента и др. В качестве компонент вектора управляющих воздействий – вектор, определяющий дисциплины обслуживания устройством заявок , нормативы на время выполнения операций , величина, характеризующая необходимость создания заявки на IT-обслуживание и некоторые другие, специфичные для конкретных процессов. В качестве показателей выполнения процессов рассматривались величины относительного превышения временем выполнения нормативного значения , соотношение числа поступивших и обработанных заявок , суммарный объем привлеченных договорами средств и др. При идентификации видов распределений потоков заявок было сделано предположение, что поступление заявок, составляющих внешние потоки, описывается нестационарным пуассоновским процессом. Поскольку данные о реальной продолжительности операций при осуществлении процессов в организации были получены на основании опроса экспертов а не сбора статистики, в качестве распределения соответствующих случайных величин рассматривалось -распределение, параметры которого и определялись из экспертных оценок среднего и моды путем решения системы уравнений ; . В третьем разделе рассматриваются вопросы, связанные с практическим применением предлагаемой системы имитационного моделирования для планирования и проведения имитационных экспериментов с моделью в рамках решения поставленной задачи по выработке рекомендаций о наилучших путях увеличения производительности моделируемой системы с точки зрения времени реализации проектов. С технической точки зрения целью вычислительных экспериментов с построенной моделью является оценка относительного влияния входных параметров модели, прежде всего, управляемых, на ее отклик. В качестве основного показателя работы был выбран показатель «виртуального быстродействия» системы. Исходное множество факторов было распределено по четырем группам: Структурные параметры системы:, пороговые значения, на основе которых производится разделение потоков , дисциплины обслуживания заявок и др. Нормативные параметры: ценовая политика организации , нормативы времени выполнения операций , размеры пени за несвоевременную оплату , «степень лояльности» организации по отношению к клиентам и др.; Показатели производительности, например, производительность устройств при выполнении процессов , коэффициент роста степени занятости устройств , скорость «потребления IT-ресурсов» , производительность IT-отдела и др.; Неуправляемые параметры, например, время реакции окружающей среды на воздействие в виде рекламной кампании , минимальная постоянная интенсивность потока клиентов , степень «несговорчивости» клиентов , числовые характеристики распределения ценовых предпочтений клиентов и максимального времени ожидания ими обслуживания , , , и др. На основании полученной выборки были рассчитаны главные эффекты воздействия каждого из 4 факторов, а также эффекты взаимодействия каждой из пар факторов. Эксперименты показали, что наибольшее влияние на отклик модели оказывает фактор 3 «Показатели производительности». Рис. 7. Значения отклик модели в точках плана на первом этапе экспериментов Для определения, какие же именно факторы из группы 3 оказывают наибольшее влияние на отклик системы, проведен второй этап экспериментов (рис. 8) – детализация этой группы на несколько подгрупп и оценивание главных эффектов каждой из них. С этой целью было выделено 8 подгрупп. Результаты расчетов показали, что наибольшее значение главного эффекта имеет фактор, определяющий производительность устройств и коэффициент роста степени занятости устройств, остальные же факторы не оказывают существенного влияния на отклик модели. На основании проделанной работы можно сказать, что основными путями увеличения «виртуального быстродействия» системы являются увеличение производительности и снижение коэффициента роста степени занятости устройств (что на практике означает увеличение числа однотипных устройств, т.е. прием на работу новых специалистов). Рис. 8. Значения отклика в точках плана на втором этапе экспериментов В четвертом разделе рассмотрены аспекты практического использования построенной системы для решения различных задач управления организацией. Главной причиной ограниченного использования имитационных моделей в процессе выработки и принятия управленческих решений является ограниченность ресурсов: временных, финансовых, персонала. Немаловажным фактором является и сложность решаемых задач. Зачастую руководители приемлют только те модели, которые они в состоянии интуитивно понять, т.е. предпочтение отдается максимально простому анализу, а не комплексным математическим и имитационным моделям. Наконец, следует отметить факт несоответствия ожиданий конечных пользователей модели и ее реальных возможностей. Все эти факторы являются следствием самой природы имитационного моделирования и не могут быть устранены полностью, однако в процессе разработки моделей можно значительно снизить их влияние. С учетом этого и создавалась предложенная в работе концепция, осуществлялось построение модели и системы имитационного моделирования, которые призваны: сократить время разработки, реализации и внедрения моделей; сократить финансовые затраты на этот процесс; допустить использование построенных моделей и выработку решений исследователями с разным уровнем подготовки. В предыдущем разделе был приведен пример использования системы имитационного моделирования для выработки управленческого решения об увеличении производительности исследуемой системы. Расчет в процессе моделирования показателей качества позволяет оптимизировать принимаемые решения по нескольким критериям, а также разработать такую систему показателей и корректирующих воздействий, которая позволит удерживать систему в желаемом состоянии. Клиент-серверная архитектура с вынесенной отдельно СУБД облегчает внедрение системы в уже существующую корпоративную информационную систему организации.

Похожие:

	Рабочая программа по курсу «Имитационное моделирование экономических... «Имитационное моделирование экономических процессов» составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта...		Программа научного семинара " Моделирование и оптимизация бизнес процессов " Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 080500. 68 Бизнес-информатика...
	Рабочая программа по курсу «Имитационное моделирование экономических... «Имитационное моделирование экономических процессов» составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта...		Котляров И. Д. ст преп каф. Исэ спбгиэу, к э. н Рецензия на книгу: Брусакова И. А. Имитационное моделирование в информационных системах: Учеб пособие. – Спб.: Спбгиэу, 2004. – 151...
	Правительство Российской Федерации Государственное образовательное... Моделирование бизнес-процессов. Управление бизнес-процессами (bpm). Интегрированное проектирование информационных систем		Реинжиниринг бизнес-процессов реализации заказов производства мебели... Целью работы является анализ и реинжиниринг бизнес-процессов (рбп) реализации заказов мебельного производства, направленный на упрощение...
	Программа дисциплины «Математическое моделирование бизнес-процессов»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления		Учебно-методический комплекс по дисциплине Имитационное моделирование экономических процессов Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 25 октября 2011г.№2267 на основе требований Государственного образовательного...
	Методические рекомендации по курсу имитационное моделирование подготовки... Цели освоения дисциплины изучение методов и моделей имитационного моделирования и развитие практических навыков решения задач по...		Рабочая программа дисциплины теория массового обслуживания «Теория массового обслуживания» студентам очной полной формы обучения по направлению (специальности) подготовки магистра «210700...
	Программа дисциплины Анализ данных и прогнозирование для направления... Требования к студентам: Приступая к изучению данной дисциплины, студент должен обладать знаниями информатики в объеме общеобразовательной...		Рабочая программа моделирование транспортных процессов направление... Моделирование транспортных процессов: рабочая программа / авт сост. В. Б. Вилков, спб.: Ивэсэп, 2013. – 21 с
	Учебно-методический комплекс по дисциплине имитационное моделирование... «Прикладная информатика в экономике». Составитель: доцент к ф м н., доцент Кузьмин П. И.  Барнаул, Алтайский государственный университет,...		«виртуальная лаборатория газоснабжения» Бытовая плита, газоснабжение, имитационное моделирование, информационно-образовательная среда
	Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация... Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования рациональных...		Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования рациональных...