Задать вопрос юристу

Разработка основных положений методологии комплексного междисциплинарного моделирования цепей поставок


Целью разработки методологии комплексного междисциплинарного моделирования цепей поставок (DIMA - Decentralized Integrated Modeling Approach) является исследование и установление фундаментальных взаимосвязей между различными задачами управления цепями поставок, концепций и инструментов их решения с целью разработки теоретических и методологических основ для построения целостных моделей поддержки принятия решений по управлению цепями поставок.

Основными принципами предлагаемой методологии комплексного моделирования цепей поставок являются учет активности элементов цепи поставок (т.е. наличия у них собственных целей, интересов и т.д.), полимодельность, интегрированность и децентрализованность [71, 72, 74, 76, 79, 80, 92, 154, 228-230, 233, 243, 284, 308].
Основными принципами предлагаемой методологии комплексного моделирования цепей поставок являются учет активности элементов цепи поставок, полимодель- ность, интегрированность и децентрализованность.
Для реализации данных принципов разработана методология построения интегрированных комплексных моделей управления цепями поставок, основными элементами которой являются:
мультиагентная система как концептуальный носитель модели, предназначенная для концептуального, математического и имитационного моделирования на основе интеллектуальных агентов, полимодельные комплексы, позволяющие осуществлять постановку, решение и получение результатов расчетов на различных классах моделей с помощью теории категорий и функторов, система интегрированного моделирования для связи стадий планирования и выполнения работ в цепи поставок, уровней принятия решений и реализации «сквозного» принципа моделирования «концептуальная модель - математическая модель - программный продукт», процесс децентрализованного принятия решений по управлению цепями поставок. Учет активности и взаимодействия предприятий в цепи поставок
Сложность и неопределенность цепей поставок во многом обусловлены взаимодействием активных элементов (предприятий) сети. В связи с этим представляется целесообразным привлечение аппарата муль- тиагентных систем в качестве идеологии концептуального, математического и имитационного моделирования цепей поставок на основе интеллектуальных агентов. Мультиагентные системы (MAC) обладает множеством свойств, которые могут быть использованы для решения задач управления цепями поставок (см. также параграф 13.1.2). Однако следует отметить, что в большинстве работ MAC рассматриваются с позиций компьютерного моделирования, а не с общесистемных методологических позиций.
В развиваемом в данной работе подходе предлагается рассматривать агентов не только с позиций компьютерного моделирования, но и с общесистемных методологических позиций в качестве концептуальных носителей модели. Это означает, что агенты являются не только средством реализации программного обеспечения, но и выступают в роли элементов концептуального и математического моделирования. Это позволяет создать единую методологическую основу анализа и моделирования открытых экономических систем с активными элементами.
MAC в подобной постановке состоит из трех основных уровней:
концептуальное моделирование в терминах MAC, математическое моделирование на основе комбинирования MAC и классических теорий, MAC как программный модуль имитационного моделирования цепей поставок.
Функциональная модель агента показана на рисунке 14.1.

Рис. 14.1. Функциональная модель агента


Агент определяется целым рядом характеристик, к основным из которых относятся: атрибуты текущего состояния агента (информация о его компетенциях и параметрах выполнения процесса (например, текущий уровень запасов, доступных ресурсов и т.д.); база знаний агенты; множество входящих и исходящих сообщений (коммуникации с другими агентами); функция выбора, определяющая приоритетность входящих сообщений на основе базы знаний, текущего состояния и приоритетов (целей) агента.
Рассмотрим общую схему управления заказами клиентов с помощью MAC. Она состоит из агентов управления заказами (отвечают за выполнение заказа, начиная от его приема и до окончания работ), агентов управления процессами (отвечают за реализацию отдельных процессов для выполнения заказов) и агентов управления предприятиями (представляют отдельные предприятия в цепи поставок и отвечают за выполнение на них определенных операций). Общая схема управления заказами клиентов с помощью MAC представлена на рисунке 14.2 (более подробно данная модель представлена в работе [230]).


Blackboard обработка заказа клиента (проверка возможности его реализации); конфигурирование логистической цепи (построение ее структуры); выбор предприятий для каждого из звеньев ЛЦ и распределение заданий; анализ и контроль выполнения заказа (Cooperative Scoreboard).


Рис. 14.2. Общая схема управление заказами клиентов с помощью MAC
Поступившую от клиента заявку принимает один из агентов управления заказами (1). Он идентифицирует данный заказ на основе сопоставления его параметров с одним из имеющихся в базе кодом заказа и передает данный код агентам управления процессами (2). На основе комплексных моделей процессов и сценариев агенты управления процессами определяют функциональную структуру процесса выполнения заказа (структуру цепи поставок) и передают ее агенту управления заказом (3), который сохраняет данную структуру и передает ее дальше агентам управления предприятиями (4).
Каждый из агентов управления предприятиями предлагает свои возможности для выполнения определенных технологических операций (сроки, затраты и т.д.) и передает эту информацию агенту управления заказом (5), который на основе имитационного моделирования оценивает различные альтернативные конфигурации цепи поставок, выбирает наилучшую и передает ее другим группам агентов (6,7).
Агенты управления процессами и агенты управления предприятиями осуществляют оперативный анализ выполнения процессов и передают данную информацию агенту управления заказом (8,9), который осуществляет функцию контроля и при отклонениях от плановых показателей вносит оперативные изменения (10,11). По выполнении заказа он сообщает об этом клиенту (12). Наиболее ценные знания, полученные агентами в процессе выполнения данного заказа, сохраняются в их памяти и используются в дальнейшей работе.
Полимодельные комплексы
Вследствие рассмотренных выше аспектов сложности и неопределенности цепей поставок, их (цепей поставок) адекватное описание не может быть сформулировано в рамках одной модели, вследствие чего необходим переход к полимодельным комплексам [71, 72, 74, 76, 79, 80, 92, 154, 228-230, 233, 243, 284, 308].
Одной из характерных особенностей современного этапа решения проблем моделирования сложных объектов и процессов является тенденция создания и исследования соответствующих комплексов взаимосвязанных моделей, отражающих с различной степенью детализации различные аспекты функционирования и взаимодействия указанных объектов и процессов друг с другом и средой. Другими словами, в последнее время особую значимость начинают приобретать вопросы по- лимодельного многокритериального описания и исследования конкретных предметных областей с учётом различных факторов неопределённости воздействия среды (внутренней и внешней) на рассматриваемые объекты и процессы. При этом корректное взаимодействие (координация) разнотипных моделей становится возможной, как правило, при использовании комбинированных методов, алгоритмов и методик, позволяющих на конструктивной основе исследовать заданные классы задач моделирования.

В разработанной методологии традиционные методы и инструменты моделирования не противопоставляются, а рассматриваются в совокупности, формируя тем самым единую методологическую базу моделирования цепей поставок (рис. 14.3) [71, 72, 154, 284].
Рассмотрим основные концепции, формирующие основу интегрированного моделирования цепей поставок. Мультиагентные системы представляют собой концептуальную основу моделирования активных элементов. Теория систем и управления служит теоретической основой анализа и синтеза цепей поставок. Методы исследования операций выступают в роли базовых методов оптимизации цепей поставок. Концепция нечеткой логики используется в целях описания качественных характеристик моделей. Аналитические методы предназначены для получения оптимальных значений, статистические - вероятностной оценки и прогнозирования. Эвристические методы используются для решения трудно формализуемых задач большой размерности с неполной информацией. Имитационное моделирование используется для ис
следования процессов цепей поставок в динамике и анализа различных сценариев выполнения работ в цепях поставок.
Формируемые на основе полимодельных комтексов (см. рис. 14.4) интегрированные модели цепей поставок содержат элементы нескольких методов (например, теория графов и MAC для описания активных элементов графов, исследование операций и MAC для оценивания качества решений агентов, эвристические алгоритмы и нечеткая логика, теория управления в сочетании с исследованием операций и MAC).
В полимодельных комплексах, отдельные элементы и функции исследуемого объекта описываются с помощью различных классов моделей на определенном уровне детализации [284, 308]. Связь и переходы между моделями реализуются в виде функторов (F). Координированное применение различных моделей позволяет повысить качество моделирования за счет компенсирования недостатков одних моделей преимуществами других.
Полимодельные комплексы позволяют сформировать концепцию «виртуального моделирования», основанную на возможности постановки проблемы, решения задачи и представления результатов моделирования в различных классах моделей, выбираемых в соответствии с це
лями и задачами моделирования, характером и структурой исходных данных и т.д.


Интегрированное моделирование
Интеграция рассматривается в следующих аспектах (рис. 14.5 -
14.7).: интеграция стадий планирования и реализации цепей поставок, интеграция уровней принятия решений, реализация «сквозного» принципа моделирования «концептуальная модель - математическая модель - программный продукт», интеграция различных концепций и инструментов моделирования цепей поставок.
1 В главах 17 и 18 будут приведены примеры интегрированных моделей, содержащих элементы теории управления, исследования операций и агентных систем.


Междисциплинарная методологическая основа
Рис. 14.S. Интегрированное моделирование цепей поставок [71,72]



Рис. 14.6. Взаимосвязь концепций моделирования и различных моделей


Основными элементами предлагаемой концепции интегрированного моделирования цепей поставок являются: общесистемный блок, блок интегрированного экономико-математического моделирования, блок моделей и алгоритмов (рис. 14.8).
В общесистемном блоке определены концептуальные модели, метаметодологии, а также совокупность базовых категорий, определений и показателей для моделирования цепей поставок. Все эти элементы носят междисциплинарный характер на основе комбинирования различных концепций моделирования. В данном блоке заложены основы единой методологической базы моделирования цепей поставок с учетом их особенностей.

Примерами содержания общесистемного блока служат (i) метаметодология комбинирования концепций MAC и теории управления, (ii) концептуальные модели синтеза и оперативного управления цепями по
ставок, в т.ч. с учетом факторов неопределенности, а также(ш) разработанная система категорий для анализа факторов неопределенности в цепях поставок.
В блоке интегрированного моделирования определены правила междисциплинарного интегрированного моделирования цепей поставок. В нем предложены методы (i) комбинирования различных классов моделей и (ii) интегрированного рассмотрения различных этапов управления цепями поставок. Основными элементами блока интегрированного моделирования являются: мулътиагентная система как концептуальный носитель модели, предназначенная для концептуального, математического и имитационного моделирования на основе интеллектуальных агентов, полимодельные комплексы, позволяющие осуществлять постановку, решение и получение результатов расчетов на различных классах моделей с помощью теории категорий и функторов, система адаптивного планирования и управления для связи моделей планирования, мониторинга и регулирования.
Блок моделей и алгоритмов содержит конкретные модели и алгоритмы для решения различных задач управления цепями поставок, а также их реализацию в виде программных продуктов для моделирования цепей поставок. На основе концептуальных моделей из общесистемного блока и с применением принципов интегрированного моделирования в данном блоке разрабатываются междисциплинарные модели, алгоритмы и программные продукты, позволяющие гибко использовать различные модели для решения всего спектра задач управления цепями поставок. Примеры подобных комбинированных моделей и алгоритмов представлены в работах [70-96, 228-255].
В DIMA-методологии комплексного междисциплинарного моделирования цепей поставок классические концепции моделирования не противопоставляются, а рассматриваются в совокупности, формируя тем самым единую методологическую базу моделирования цепей поставок. Формируемые интегрированные модели содержат элементы нескольких методов (например, теория графов и MAC для описания активных элементов графов, исследование операций и MAC для оценивания качества решений агентов, эвристические алгоритмы и нечеткая логика, теория управления в сочетании с исследованием операций и MAC и т.д.).

Четкое определение трех уровней моделирования и определение взаимосвязей между ними позволяет реализовать принцип «сквозного» моделирования «концептуальная модель - математическая модель - расчетные алгоритмы и программный продукт»
Четкое определение трех уровней моделирования и определение взаимосвязей между ними позволяет реализовать принцип «сквозного» моделирования «концептуальная модель - математическая модель - расчетные алгоритмы и программный продукт» Децентрализованное принятия решений
Под децентрализацией в DIMA-методологии понимается принцип управления и принятия решения в цепях поставок. На рис. 14.9 представлен процесс принятия решений при управлении цепями поставок, основанный на комбинированном использовании MAC, исследования операций и теории управления.

Алгоритмы исследования операций и теории управления предназначены для нахождения идеальных (эталонных) решений. Эти решения используются для оценки решений, полученных агентами, относительно их качества, полноты и достоверности. Другим преимуществом является возможность балансировки интересов и целей координатора заказа и агентов. Планы, рассчитанные координатором, корректируются и улучшаются агентами. Подобная комбинированная процедура принятия решений позволяет реализовать принцип децентрализованного управления цепями поставок. 
<< | >>
Источник: Иванов Д.А.. Управление цепями поставок. 2009

Еще по теме Разработка основных положений методологии комплексного междисциплинарного моделирования цепей поставок:

  1. Комплексное моделирование логистических цепей: основные положения
  2. Глава 14. Решение задач управления цепями поставок на основе методологии междисциплинарного моделирования DIMA (Decentralized Integrated Modeling Appoach)
  3. Глава 11. Методология комплексного моделирования логистических цепей
  4. Обобщенная схема комплексного моделирования цепей поставок
  5. ЧАСТЬ III МОДЕЛИРОВАНИЕ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЦЕПЕЙ ПОСТАВОК
  6. 12.8 Комплексная информационная инфраструктура цепей поставок
  7. Концепция комплексной безопасности цепей поставок
  8. Методология комплексного моделирования бизнес-процессов «КоМПас»
  9.   Каковы основные задачи информационной системы мониторинга цепей поставок?
  10. Определение адаптивных цепей поставок и управления адаптивными цепями поставок
  11. Глава 4. Координация цепей поставок
  12. Глава 5. Контроллинг цепей поставок
  13. ЧАСТЬ IV ОПТИМИЗАЦИЯ ЦЕПЕЙ ПОСТАВОК
  14. Стратегии интегрированного управления и координации цепей поставок