Побудова віртуального підприємства і управління ризиками за допомогою методу аналізу ієрархій та статистичного моделювання

Е. Б. Песиков. 4-я Всеросійська науково-практична конференція з імітаційного моделювання ИММОД 2009. Санкт-Петербург. 21-23 жовтня 2009 р

Вступ. У зв'язку з розвитком мережевих технологій великий інтерес представляє така організаційна структура, як віртуальне підприємство (Virtual Enterprise), в рамках якого найбільш повно реалізуються такі властивості систем, як адаптивність, гнучкість і керованість. Досить актуальною є проблема вдосконалення аналітичного інструментарію менеджменту і маркетингу віртуального підприємства - розробки і практичної реалізації методів аналізу та управління ризиками стратегічних рішень. Розглядається один з можливих підходів до побудови віртуального підприємства і управління ризиком стратегії, заснований на застосуванні методу аналізу ієрархій, статистичної моделі фінансових потоків підприємства і імітаційної системи AnyLogic.

При розробці імітаційної моделі підприємства в якості досліджуваної системи використовувалося віртуальне видавниче підприємство. Обговорюються питання побудови та реалізації:

• процедури ранжирування ризик-факторів і визначення ступеня їх впливу на загальний рівень ризику проекту зі створення віртуального підприємства за допомогою методу аналізу ієрархій;
• статистичної моделі віртуального видавничого підприємства, заснованої на застосуванні методу Монте-Карло і дозволяє враховувати стохастичний характер параметрів зовнішнього середовища;
• імітаційної моделі управління ризиками маркетингової стратегії, що реалізує відомий в теорії ризиків метод ухилення від ризиків (метод страхування).

Наводиться аналіз результатів обчислювальних експериментів з перевірки ефективності і коректності запропонованого підходу до управління ризиками.

Побудова віртуального видавничого підприємства. Віртуальне підприємство може розглядатися як виробнича структура у вигляді мережі, що включає в себе ядро ​​(невелику групу перспективно мислячих лідерів, які розробили проект по створенню віртуального підприємства, займаються його експлуатацією та маркетингом і є його власниками) і безліч агентів-підприємств [1].

В якості агентів віртуального видавничого підприємства можуть залучатися такі компанії, як:

• студія по Web-дизайну (для створення сайту віртуального підприємства);
• консалтингова компанія (для проведення маркетингових досліджень ринків друкованої продукції);
• рекламне агентство (для стимулювання і формування попиту на видання);

• компанія з додрукарської підготовки видання;
• друкарня (для друку тиражу і реалізації післядрукарської стадії підготовки видань);
• логістична компанія (для доведення друкованої продукції до споживачів).

До найбільш важливим завданням при проектуванні віртуального видавництва можна віднести задачу оптимального підбору агентів, яка полягає у виборі за заданим набору критеріїв з безлічі можливих кандидатів на роль агента (альтернатив) найкращого. Для оптимізації вибору кандидата в агенти пропонується використовувати метод аналізу ієрархій, розроблений відомим фахівцем з дослідження операцій Т. Сааті [2].

Однією з проблем в теорії і практиці віртуального підприємства є розробка адекватних математичних моделей функціонування даного класу організаційних систем. На основі вивчення теорії і практики менеджменту і маркетингу підприємства галузі друку була розроблена статистична модель діяльності віртуального видавництва.

Оцінка і управління ризиком стратегії віртуального підприємства. Під ризиками розуміються небажані (непередбачені) події, які можуть істотно погіршити ті чи інші сторони проекту (стратегії) або навіть призвести до його зриву [3-5]. Для вирішення задачі ранжування ризик-факторів і визначення ступеня їх впливу на загальний рівень ризику проекту зі створення віртуального підприємства також може бути використаний метод аналізу ієрархій.

Застосування методу аналізу ієрархій починається з ієрархічної декомпозиції проблеми, що розглядається на все більш прості складові частини і в експертному кількісній оцінці ступеня взаємодії елементів ієрархії. Будується багаторівнева ієрархія, вершиною (фокусом) якої є сукупний ризик проекту. На нижньому рівні розташовуються фактори ризику (альтернативи), на проміжних рівнях розміщуються підвиди ризику. Кількісні оцінки впливу елементів нижніх рівнів на елементи верхніх рівнів ієрархії проводяться методом парних порівнянь, для чого на основі експертних оцінок складаються матриці парних порівнянь. На наступному кроці виконується згортка всіх оцінок ієрархії для отримання пріоритетів альтернатив щодо мети, розташованої у фокусі ієрархії.

Після виявлення найбільш значущих ризик-факторів необхідно провести до олічественний аналіз ризиків стратегій, що полягає в чисельному вимірі ступеня впливу цих ризик-факторів на поведінку критеріїв ефективності стратегії. Найбільш точним при аналізі ефективності і ризику стратегій є статистичне моделювання руху грошових потоків віртуального підприємства, що враховує імовірнісний характер ризик-факторів і дозволяє не тільки оцінювати, але й управляти ризиками стратегій. Реалізований при застосуванні методу Монте-Карло комплексний підхід до оцінки ризику полягає в тому, що для аналітика представляється можливим аналізувати різні вимірники ризику: розподіл ймовірностей, оцінки математичного очікування, середньоквадратичного відхилення, коефіцієнта варіації та інші.

Побудова математичної моделі системи (набору виразів, що зв'язують вихідні показники функціонування системи з вхідними змінними через параметри системи) включає себе:

• визначення включаються в модель вхідних і вихідних змінних,
• встановлення меж діапазону зміни ризик - змінних (факторів ризику),
• вибір видів закону розподілу, якому підпорядковуються випадкові вхідні змінні,
• оцінка числових характеристик (параметрів) обраних законів розподілу ймовірностей,
• визначення функціональної або ймовірнісної залежності між змінними.

Математична модель системи:

y = f (x, a),

де y - вихідний показник функціонування системи (наприклад, чистий приведений дохід NPV); f - функція, що встановлює зв'язок між вихідним показником і вхідними змінними через параметри системи; x = (x 1, ..., x n) - n -мірний вектор випадкових ризик - змінних (складових грошового потоку); a = (a 1, ..., a m) - m -мірний вектор детермінованих параметрів системи (складових грошового потоку, незалежні від зовнішнього середовища).

Управління ризиками полягає в ідентифікації та аналізі ризиків і вироблення планових заходів щодо мінімізації негативних наслідків настання ризикових подій. Пропонується використовувати відомий серед методів управління ризиками метод страхування ризику, що представляє собою можливий спосіб зниження ризику і полягає, по суті, в передачі певної частки ризику страхової компанії. При побудові моделі управління ризиками в вихідну імітаційну модель функціонування підприємства включаються параметри, що визначають виплату регулярних страхових внесків, а також додаткова змінна, значення якої дорівнює нулю, якщо страховий випадок не настав, або сумі страхової премії, що виплачується страховою компанією при настанні страхового випадку. Страховим випадком, наприклад, може бути збій поставки продукції при її транспортуванні. Умови настання страхового випадку є випадковими (передбачається заданої ймовірність настання випадкового збою при доставці продукції). Крім того, робиться припущення про те, що ризик-змінна (обсяг втрат через збій поставки продукції) є випадковою величиною, підпорядкованої нормальному закону розподілу ймовірностей з відомими параметрами розподілу для кожного тимчасового періоду.

Опис ділової ситуації зі створення віртуального підприємства. В рамках проекту зареєстроване підприємство вирішило виконати замовлення компанії - оптового зарубіжного книгорозповсюджувача з постачання серії книг з історії Росії. Керівництвом компанії було прийнято рішення створити віртуальне видавниче підприємство шляхом підбору та укладання договорів з компаніями, що мають необхідні технологічні і організаційні ресурси. Для прийняття рішень з підбору підприємств-агентів була складена схема технологічного процесу підготовки і випуску друкованої продукції. Виходячи з технологічного процесу, була спроектована організаційна структура віртуального видавничого підприємства, визначено основні функції ключових партнерів і їх плановане місцезнаходження.

Експертами було ідентифіковано такий ризик підприємства, як можливість випадкового збою (наприклад, дорожньо-транспортної пригоди з автомобільним транспортним засобом) при доставці готової продукції кінцевому споживачеві. При цьому велика частина продукції може бути втрачена, і підприємство понесе відповідні збитки. Для мінімізації ризику при доставці (перевезення автомобільним транспортом кінцевої продукції від друкарні до оптовому покупцеві) пропонується скористатися послугами страхової компанії. Якщо при доставці відбувається, наприклад, аварія, і в результаті кількість примірників книжкової продукції зменшується, то для компенсації втрат компанії пропонується застрахувати тиражі. Віртуальне підприємство укладає зі страховою компанією договір на наступних умовах: кожен часовий період (місяць) підприємство сплачує певний страховий внесок, а при настанні страхового випадку страхова компанія виплачує страхову премію в розмірі вартості втрачених примірників книжкової продукції.

Аналіз результатів обчислювальних експериментів. Розглядаються результати обчислювальних експериментів за рішенням завдання вибору кандидата на роль агента за допомогою методу аналізу ієрархій, реалізованого в системі підтримки прийняття рішень "СППР Вибір" [6]. Як приклад була проведена ієрархічна декомпозиція проблеми раціонального підбору кандидата на роль агента (друкарні). для цього була побудована багаторівнева ієрархія, вершиною (кінцевою метою) якої був вибір конкретного претендента із заданої множини представлених на ринку поліграфічних предприят й. Як подцелей на першому рівні ієрархії використовувалися такі критерії вибору, як надійність партнера, вартість виконання замовлення і якість виконання замовлення. Кожен з критеріїв розбивався на ряд власних подцелей. Наприклад, для критерію «Надійність партнера» в якості подцелей використовувалися такі критерії, як ймовірність виконання замовлення в установлений термін; тривалість роботи на ринку, репутація і т.п. на нижньому рівні ієрархії був представлений набір підприємств (друкарень), з якого має здійснюватися вибо кандидата на роль агента.

Для побудови та реалізації на комп'ютері імітаційної моделі оцінки та управління ризиками віртуального підприємства використовувався модуль "дискретно-подієвого моделювання" імітаційної системи "АnyLogic" [7]. Інтерфейс пакету AnyLogic при реалізації моделі представлений на рис. 1. Клас Center включає в себе 8 вкладених активних об'єктів: AdvertCompany, Book, ConsultCompany, AssuranceCompany, DesignCompany, PrepressCompany, PrintingCompanyі TransportCompany.

Мал. 1. Вкладені об'єкти класу Сenter

На рис. 2 представлений стейтчарт моделі фінансових потоків підприємства, що забезпечує при реалізації моделі на ПК проходження по експериментам і по тимчасових інтервалах (місяцях) в рамках кожного експерименту.

Мал. 2. Стейтчарт моделі фінансових потоків підприємства

Забезпечення при моделюванні заданого рівня ймовірності настання страхового випадку здійснювалося за допомогою що входить до складу "АnyLogic" генератора псевдовипадкових чисел, підпорядкованих рівномірному закону розподілу ймовірностей. У свою чергу, реалізація випадкової величини (обсягу втрат через збій поставки продукції) проводилася за допомогою генератора псевдовипадкових чисел, підпорядкованих нормальному закону розподілу ймовірностей з відомими параметрами розподілу. При реалізації моделі були досліджені дві стратегії підприємства (без управління ризиком і з управлінням ризиком з використанням страхування). Порівняльний аналіз результатів обчислювальних експериментів показав перевагу для підприємства стратегії зі страхуванням ризику.

Висновок. Аналіз результатів обчислювальних експериментів по реалізації на ПК статистичних моделей оцінки і управління ризиками рішень віртуального підприємства підтверджує коректність пропонованого в роботі підходу, заснованого на методах аналізу ієрархій та Монте-Карло.

Адекватність моделювання процесів оцінки і управління ризиками може бути підвищена за рахунок включення в пропоновану модель більшої кількості випадкових ризик-факторів. Надалі доцільно розглянути такий істотний ризик віртуального підприємства, як відмова від співпраці одного або декількох агентів при виконанні замовлення.

Представляється перспективним досліджувати можливість застосування замість використовуваного в роботі дискретно-подієвого моделювання більш "близького" до концепції віртуального підприємства агентного моделювання, реалізованого в імітаційної системі "AnyLogic".

література

1. Вютріх Х. А., Філіп А. Ф. Віртуалізація як можливий шлях розвитку управління // Проблеми теорії і практики управління, № 5, 1999..
2. Саати Т. Прийняття рішень. Метод аналізу ієрархій. М .: Радио и связь, 1993.
3. Ризик-аналіз інвестиційного проекту / Под ред. Грачової М. В. М .: ЮНИТИ-ДАНА, 2001..
4. Ризик-менеджмент інвестиційного проекту: Підручник для вузів / Під ред. Грачової М. В., Секерин А. Б. М .: ЮНИТИ-ДАНА 2009.
5. Песиків Е. Б. Оцінка і управління ризиками маркетингових стратегій підприємства з використанням статистичного моделювання // Розділ 7.4 в монографії "Реструктуризація та сталий розвиток економічних систем" / Под ред. д-ра екон. наук, проф. А. В.Бабкіна. СПб .: Изд-во політехн. ун-ту, 2006.
6. Система підтримки прийняття рішень (СППР) "Вибір". http://www.ciritas.ru .
7. Карпов Ю. Г. Імітаційне моделювання систем. Введення в моделювання з AnyLogic 5. СПб .: БХВ Петербург, 2005.