Исследование процессов принятия решений при реинжиниринге бизнес-процессов на предприятии

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА (ПРОЕКТ)
ЗАЩИЩЕНА С ОЦЕНКОЙ

РУКОВОДИТЕЛЬ:

        Соколов Б.В.
должность, уч. степень, звание   подпись, дата   инициалы, фамилия

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ (ПРОЕКТУ)
«Исследование процессов принятия решений при реинжиниринге бизнес-процессов на предприятии»
по дисциплине: Математичиские методы и модели исследования операций
 
 

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ(А)

СТУДЕНТ(КА) ГР.       Иванина Е.В.
      подпись, дата   инициалы, фамилия

 

 

Санкт-Петербург
2008

Содержание

 

Вариант индивидуального задания

Введение

Первый этап

Второй этап

Третий этап

Четвертый этап

Пятый этап

Заключение

Список использованной литературы

 

Вариант индивидуального задания

№ по списку № задания I этап II этап III этап IV этап
4,5,6 11,18,4

 

Введение

В ходе выполнения данной курсовой работы предполагается постоянное усложнение решаемых задач выбора, заключающееся в переходе от линейных математических моделей выбора с линейной целевой функцией и ограничениями к нелинейным моделям, от детерминированных моделей к моделям, в которых присутствуют факторы неопределенности, от задач выбора с одним отношением предпочтения к задачам выбора с многими отношениями предпочтения. Главная особенность исследования всех перечисленных математических моделей, описывающих процессы подготовки и принятия решений, заключается в том, что их рассмотрение осуществляется с единых позиций, базирующихся на методологических и методических основах системного анализа и теории принятия решений.

В качестве основной математической модели, описывающей процессы подготовки и принятия решений была выбрана модель с линейной целевой функцией и ограничениями. Традиционно указанные математические модели применяются для описания и исследования задач линейного программирования. Однако существуют специально разработанные подходы (методики), позволяющие, используя методы декомпозиции, релаксации, детерминизации и скаляризации, сводить сложные задачи многокритериального выбора в условиях неопределённости воздействия внешней среды к задаче линейного программирования.

 

Целью курсовой работы является:

- закрепление теоретических знаний, получаемых студентами на лекционных и самостоятельных занятиях по решению задач математического программирования;

- развитие практических навыков в постановке задач математического программирования, в проведении их технико-экономической интерпретации, умения составлять по содержательному описанию задачи её математическую модель;

- ознакомление с особенностями применения современных пакетов прикладных программ для решения задач математического программирования, приобретение навыков в их постановке и решении на ПЭВМ;

- приобретение навыков в методике исследования и решения задач выбора в сложных технико-экономических системах с использованием современных инструментальных программных средств, базирующихся на новых информационных технологиях.

 

Этап 1

Предприятие выпускает три вида продукции. При этом используется три вида сырья. На предприятии осуществляется реинжиниринг бизнес-процессов. Менеджеру, осуществляющему данный реинжиниринг, предлагаются для выбора три варианта проведения реинжиниринга, отличающие друг от друга по показателям, характеризующим затраты на организацию производства, получаемую прибыль и т.п. Каждый из бизнес-процессов, включает в себя:

· операции, связанные непосредственно с производством продукции;

· операции, связанные с доставкой готовой продукции либо на оптовые склады, либо непосредственно в торговую сеть;

· операции, связанные с продажей продукции через систему торговли.

Производство и реализация готовой продукции на рынке осуществляется в условиях конкурентной борьбы. Заданы исходные данные, система ограничений и показателей качества (эффективности), характеризующие каждый из альтернативных вариантов организации реинжиниринга бизнес-процессов.

Необходимо выбрать наиболее предпочтительный вариант реинжиниринга бизнес-процессов на рассматриваемом предприятии.

Значительная часть задач принятия решения – это задачи распределения ресурсовмежду объектами.

Пусть имеется т видов ресурсов, каждый i-й ресурс в количестве bi (i=1...m). Эти ресурсы нужно использовать для п видов продукции. Для выпуска единицы j-го вида продукции необходимо ai j единиц i-го вида ресурса. Требуется определить, сколько какого вида продукции следует произвести, чтобы такой выпуск был наилучшим для принятого критерия оптимальности.

В реальных задачах суммарное количество основных xj (j = 1...n) и дополнительных yi (i = 1...m) переменных всегда больше, чем число зависимостей ь, поэтому система (1) имеет бесчисленное множество решений. Из этого бесчисленного множества следует выбрать одно – оптимальное, соответствующее критерию – цели решения задачи.

Цель задачи распределения ресурсов устанавливается какой-либо одной из двух взаимоисключающих постановок:

1) при заданных ресурсах максимизировать получаемый результат;

2) при заданном результате минимизировать потребные ресурсы.

Первая постановкааналитически запишется:

(1)

где xj – количество выпускаемой продукции j-го вида – искомая переменная (j =1...n); п – количество наименований продукции; cj – величина, показывающая, какой вклад в результат даёт единица продукции j-го вида; bi – заданное количество ресурса i-го вида (i = 1...m); т – количество наименований ресурсов; ai j – норма расхода ресурса, т.е. какое количество ресурса i-го вида потребляется на производство единицы j-го вида продукции.

Решение задачи (1) даёт нахождение таких значений xj, которые обеспечивают при заданных ресурсах получение максимального результата.

Вторая постановка задачи будет иметь вид:

 

(2)

где С – минимально допустимое значение потребного результата.

Задачи (1) и (2), в которые переменные xj входят в первой степени, т.е. в виде линейных зависимостей, называют задачами ЛП.

Каждая задача ЛП содержит ЦФ(1.1), (2.1), ограничения(1.2), (2.2), граничные условия(1.3),(2.3). Ограничения могут включать зависимости как для ресурсов (bj ), так и для экономических показателей (С).

Для решения задач ЛП используют графический и аналитический методы

 

 

В табл.1.1,1.2,1.3 приведены нормы затрат сырья, цены на сырьё и на изделия, а также ограничения по закупке сырья. Требуется определить план производства продукции с целью максимизации прибыли:

1.1. а=2 b=4 c=23

Таблица1.1

Тип сырья Цена 1 кг сырья (р.) Нормы затрат сырья на одно изделие (кг) Ограничения по закупке сырья (кг)
А В С
I II III 4
Цена одно изделия (р.) 6*4+12=36 5*4+22=42 23  

 

Прямая постановка задачи:

maxL1=36x1+42x2+23x3

x1+3x2+2x3≤3000

4x1+x2+3x3≥0

6x1+5x2+2x3≤3320

x1≥0 ;x2≥0 ;x3≥0

 

Обратная постановка задачи:

minL2=3000x1+3320x2

x1+4x2+6x3≥36

3x1+x2+5x3≥42

2x1+3x2+2x3≥23

x1≥0 ;x2≥0 ; x3≥0

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам      
Рабочий лист: [1.xls]Лист1        
Отчет создан: 11.12.2008 16:25:07      
             
             
Целевая ячейка (Максимум)        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $A$2 целевая функция    
             
             
Изменяемые ячейки        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    
  $G$2 x3    
             
             
Ограничения        
  Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница
  $A$4 целевая функция $A$4<=3000 связанное
  $A$5 целевая функция $A$5>=0 не связан.
  $A$6 целевая функция $A$6<=3320 связанное
  $A$7 целевая функция $A$7>=0 не связан.
  $A$8 целевая функция $A$8>=0 связанное
  $A$9 целевая функция $A$9>=0 не связан.

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости
Рабочий лист: [1.xls]Лист1    
Отчет создан: 11.12.2008 16:25:08  
         
         
Изменяемые ячейки    
      Результ. Нормир.
  Ячейка Имя значение градиент
  $E$2 x1
  $F$2 x2
  $G$2 x3
         
Ограничения    
      Результ. Лагранжа
  Ячейка Имя значение Множитель
  $A$4 целевая функция 6,6
  $A$5 целевая функция
  $A$6 целевая функция 4,9
  $A$7 целевая функция
  $A$8 целевая функция -2,299978828
  $A$9 целевая функция

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по пределам          
Рабочий лист: [1.xls]Отчет по пределам 1        
Отчет создан: 11.12.2008 16:25:08            
                   
                   
    Целевое              
  Ячейка Имя Значение            
  $A$2 целевая функция            
                   
                   
    Изменяемое     Нижний Целевой   Верхний Целевой
  Ячейка Имя Значение   предел результат   предел результат
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    
  $G$2 x3    

 

1.2. a =3 b=1 c=21

Таблица 1.2

Тип сырья Цена 1 кг сырья (р.) Нормы затрат сырья на одно изделие (кг) Ограничения по закупке сырья (кг)
А В С
I II III 1
Цена одно изделия (р.) 6*1+12=18 5*1+22=27 21  

 

Прямая постановка задачи:

maxL1=18x1+27x2+21x3

x1+3x2+3x3≤3000

4x1+x2+3x3≥0

6x1+5x2+2x3≤3320

x1≥0 ;x2≥0 ;x3≥0

 

Обратная постановка задачи:

minL2=3000x1+3320x2

x1+4x2+6x3≥18

3x1+x2+5x3≥27

3x1+3x2+2x3≥21

x1≥0 ;x2≥0 ; x3≥0

:

Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам      
Рабочий лист: [1.xls]Лист2        
Отчет создан: 11.12.2008 16:41:21      
             
             
Целевая ячейка (Максимум)        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $A$2 целевая функция 23722,5    
             
             
Изменяемые ячейки        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $E$2 x1 247,5    
  $F$2 x2    
  $G$2 x3 917,5    
             
             
Ограничения        
  Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница
  $A$4 целевая функция $A$4<=3000 связанное
  $A$5 целевая функция 3742,5 $A$5>=0 не связан. 3742,5
  $A$6 целевая функция $A$6<=3320 связанное
  $A$7 целевая функция 247,5 $A$7>=0 не связан. 247,5
  $A$8 целевая функция $A$8>=0 связанное
  $A$9 целевая функция 917,5 $A$9>=0 не связан. 917,5
Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости  
Рабочий лист: [1.xls]Лист2      
Отчет создан: 11.12.2008 16:41:21    
           
           
Изменяемые ячейки      
      Результ. Нормир.  
  Ячейка Имя значение градиент  
  $E$2 x1 247,5  
  $F$2 x2  
  $G$2 x3 917,5  
           
Ограничения      
      Результ. Лагранжа  
  Ячейка Имя значение Множитель  
  $A$4 целевая функция 5,625  
  $A$5 целевая функция 3742,5  
  $A$6 целевая функция 2,0625  
  $A$7 целевая функция 247,5  
  $A$8 целевая функция -0,187517285  
  $A$9 целевая функция 917,5  
                       

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по пределам          
Рабочий лист: [1.xls]Отчет по пределам 2        
Отчет создан: 11.12.2008 16:41:21            
                   
                   
    Целевое              
  Ячейка Имя Значение            
  $A$2 целевая функция 23722,5            
                   
                   
    Изменяемое     Нижний Целевой   Верхний Целевой
  Ячейка Имя Значение   предел результат   предел результат
  $E$2 x1 247,5   19267,5   247,5 23722,5
  $F$2 x2   23722,5   23722,5
  $G$2 x3 917,5     917,5 23722,5

 

1.3. a=3 b=1 c=22

Таблица 1.3.

Тип сырья Цена 1 кг сырья (р.) Нормы затрат сырья на одно изделие (кг) Ограничения по закупке сырья (кг)
А В С
I II III 1 3
Цена одно изделия (р.) 6*1+12=18 5*1+22=27 22  

 

Прямая постановка задачи:

maxL1=18x1+27x2+22x3

x1+3x2+3x3≤3000

4x1+x2+3x3≥0

6x1+5x2+2x3≤3320

x1≥0 ;x2≥0 ;x3≥0

 

Обратная постановка задачи:

minL2=3000x1+3320x2

x1+4x2+6x3≥18

3x1+x2+5x3≥27

3x1+3x2+2x3≥22

x1≥0 ;x2≥0 ; x3≥0

 

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам      
Рабочий лист: [1.xls]Лист3        
Отчет создан: 11.12.2008 16:50:31      
             
             
Целевая ячейка (Максимум)        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $A$2 целевая функция    
             
             
Изменяемые ячейки        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $E$2 x1 247,5    
  $F$2 x2    
  $G$2 x3 917,5    
             
             
Ограничения        
  Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница
  $A$4 целевая функция $A$4<=3000 связанное
  $A$5 целевая функция 3742,5 $A$5>=0 не связан. 3742,5
  $A$6 целевая функция $A$6<=3320 связанное
  $A$7 целевая функция 247,5 $A$7>=0 не связан. 247,5
  $A$8 целевая функция $A$8>=0 связанное
  $A$9 целевая функция 917,5 $A$9>=0 не связан. 917,5

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости
Рабочий лист: [1.xls]Лист3    
Отчет создан: 11.12.2008 16:50:31  
         
         
Изменяемые ячейки    
      Результ. Нормир.
  Ячейка Имя значение градиент
  $E$2 x1 247,5
  $F$2 x2
  $G$2 x3 917,5
         
Ограничения    
      Результ. Лагранжа
  Ячейка Имя значение Множитель
  $A$4 целевая функция
  $A$5 целевая функция 3742,5
  $A$6 целевая функция
  $A$7 целевая функция 247,5
  $A$8 целевая функция -1,000017166
  $A$9 целевая функция 917,5

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по пределам          
Рабочий лист: [1.xls]Отчет по пределам 3        
Отчет создан: 11.12.2008 16:50:31            
                   
                   
    Целевое              
  Ячейка Имя Значение            
  $A$2 целевая функция            
                   
                   
    Изменяемое     Нижний Целевой   Верхний Целевой
  Ячейка Имя Значение   предел результат   предел результат
  $E$2 x1 247,5     247,5
  $F$2 x2    
  $G$2 x3 917,5     917,5

 

 

Графическое решение.

 

Вывод:сравнивая выручку от реализации продукции по трём вариантам производства, можно сделать вывод об эффективном плане производства продукции во всех трёх случаях. Значение максимальной выручки получается при плане, описанном в третьем варианте, и равняется 24640.

 

Этап II

r задачи безусловной оптимизации; r задачи условной оптимизации. Задача безусловной оптимизации представляет собой поиск оптимума целевой функциибез всяких дополнительных условий, что…

Вариант 12

6x2 - x12 +9 x22 +2 x1x2 ® max,

1. x1,x2- количество изделий А и В

L=6x2 - x12 +9 x22 +2 x1x2 ® max

x1+3x2≤3000

4x1+x2≥0

6x1+5x2≤3320

x1≥0 ;x2≥0

 

2. х12-количество изделий А и С

 


L=6x2 - x12 +9 x22 +2 x1x2 ® max

x1+2x2≤3000

4x1 +3x2≥0

6x1+2x2≤3320

x1≥0;x2≥0

3. х12-количество изделий В и С

 

L=6x2 - x12 +9 x22 +2 x1x2 ® max

3x1+2x2≤3000

x1+3x2≥0

5x1+2x2≤3320

x1≥0 ;x2≥0

 

 

1.

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам      
Рабочий лист: [2.xls]Лист1        
Отчет создан: 11.12.2008 17:44:09      
             
             
Целевая ячейка (Максимум)        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $A$2 целевая функция    
             
             
Изменяемые ячейки        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    
             
             
Ограничения        
  Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница
  $A$4 целевая функция $A$4<=3000 не связан.
  $A$5 целевая функция $A$5>=0 не связан.
  $A$6 целевая функция $A$6<=3320 связанное
  $A$7 целевая функция $A$7>=0 связанное
  $A$8 целевая функция $A$8>=0 не связан.

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости
Рабочий лист: [2.xls]Лист1    
Отчет создан: 11.12.2008 17:44:09  
         
         
Изменяемые ячейки    
      Результ. Нормир.
  Ячейка Имя значение градиент
  $E$2 x1
  $F$2 x2
         
Ограничения    
      Результ. Лагранжа
  Ячейка Имя значение Множитель
  $A$4 целевая функция
  $A$5 целевая функция
  $A$6 целевая функция 2391,601172
  $A$7 целевая функция -13021,60618
  $A$8 целевая функция

2.

 

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам      
Рабочий лист: [2.xls]Лист2        
Отчет создан: 11.12.2008 17:55:25      
             
             
Целевая ячейка (Максимум)        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $A$2 целевая функция    
             
             
Изменяемые ячейки        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    
             
             
Ограничения        
  Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница
  $A$4 целевая функция $A$4<=3000 связанное
  $A$5 целевая функция $A$5>=0 не связан.
  $A$6 целевая функция $A$6<=3320 не связан.
  $A$7 целевая функция $A$7>=0 связанное
  $A$8 целевая функция $A$8>=0 не связан.

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости
Рабочий лист: [2.xls]Лист2    
Отчет создан: 11.12.2008 17:55:25  
         
         
Изменяемые ячейки    
      Результ. Нормир.
  Ячейка Имя значение градиент
  $E$2 x1
  $F$2 x2
         
Ограничения    
      Результ. Лагранжа
  Ячейка Имя значение Множитель
  $A$4 целевая функция 13503,00684
  $A$5 целевая функция
  $A$6 целевая функция
  $A$7 целевая функция -10502,97329
  $A$8 целевая функция

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по пределам          
Рабочий лист: [2.xls]Отчет по пределам 2        
Отчет создан: 11.12.2008 17:55:25            
                   
                   
    Целевое              
  Ячейка Имя Значение            
  $A$2 целевая функция            
                   
                   
    Изменяемое     Нижний Целевой   Верхний Целевой
  Ячейка Имя Значение   предел результат   предел результат
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    

 

3.

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по результатам      
Рабочий лист: [2.xls]Лист3        
Отчет создан: 11.12.2008 17:59:08      
             
             
Целевая ячейка (Максимум)        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $A$2 целевая функция    
             
             
Изменяемые ячейки        
  Ячейка Имя Исходное значение Результат    
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    
             
             
Ограничения        
  Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница
  $A$4 целевая функция $A$4<=3000 связанное
  $A$5 целевая функция $A$5>=0 не связан.
  $A$6 целевая функция $A$6<=3320 не связан.
  $A$7 целевая функция $A$7>=0 связанное
  $A$8 целевая функция $A$8>=0 не связан.

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости
Рабочий лист: [2.xls]Лист3    
Отчет создан: 11.12.2008 17:59:08  
         
         
Изменяемые ячейки    
      Результ. Нормир.
  Ячейка Имя значение градиент
  $E$2 x1
  $F$2 x2
         
Ограничения    
      Результ. Лагранжа
  Ячейка Имя значение Множитель
  $A$4 целевая функция 13503,00684
  $A$5 целевая функция
  $A$6 целевая функция
  $A$7 целевая функция -37509,00708
  $A$8 целевая функция

 

Microsoft Excel 10.0 Отчет по пределам          
Рабочий лист: [2.xls]Отчет по пределам 3        
Отчет создан: 11.12.2008 17:59:08            
                   
                   
    Целевое              
  Ячейка Имя Значение            
  $A$2 целевая функция            
                   
                   
    Изменяемое     Нижний Целевой   Верхний Целевой
  Ячейка Имя Значение   предел результат   предел результат
  $E$2 x1    
  $F$2 x2    

Вывод по второму этапу:на основе полученных решений можно сделать вывод, что при переходе на новую технологию производства возможная прибыль составит 3972048 для первой задачи, 20259000 для второй задачи и 20259000 для третьей задачи.

Этап III

Пусть имеется т пунктов отправления и п пунктов назначения. Запасы продукта в пунктах отправления обозначим через аi, потребность в продукте в… Балансовое условие производства и потребления имеет вид .

Задача №11

  x11+x12+x13+x14+x15=14 x21+x22+x23+x24+x25=25

Задача №18

minL=3x11+17x12+6x13+19x14+2x15+x21+15x22+7x23+16x24+x25+5x31+13x32+8x33+11x34+17x35+18x41+13x42+17x43+x44+8x45   x11+x12+x13+x14+x15=20

Задача №4

  x11+x12+x13+x14=50 x21+x22+x23+x24=30

Задача №11

 

Задача №18

  Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости Рабочий лист: [3.xls]Лист2     Отчет …    

Задача №4

  Microsoft Excel 10.0 Отчет по пределам             …   Выводы: результат минимизации по транспортировки товаров со складов в магазины отражает эффективное распространение…

Этап IV

Методами обоснования решений в условиях неопределённости и риска занимается математическая теория игр. В теории игр рассматриваются такие ситуации, когда имеются два участника… Так как цели противоположны, а результат мероприятия каждой из сторон зависит от действий конкурента, то эти действия…

Этап IV

  Методом парных сравнений определим важность критериальных функций, с помощью…     J1 J2 J3 J4 Сумма Удельный вес J1 …