Принцип оптимальной адаптации при распределении ресурсов для инновационного развития технических систем

Не ищите что-то, что сделает вас счастливыми. Ищите мысль, благодаря которой вы будете чувствовать себя лучше.

Сенека

Структура модели распределения ресурсов

Управление инновационным развитием сложных технических систем связано с необходимостью выработки управленческих решений в условиях априорной неопределенности, обусловленной тем, что факторы, определяющие процесс создания и последующего применения этих систем, многочисленны, неоднородны и не вполне предсказуемы^[1]. Успешным инновациям очень часто предшествует череда проб и ошибок, ведущих к экономическим и др. издержкам. Для снижения этих издержек при управлении инновационным развитием сложных технических систем целесообразно исходить из принципа оптимальной адаптации^[2]. Его сущность состоит в том, что принимаемые решения должны быть максимально инвариантными по отношению к недетерминированным и неуправляемым условиям создания и последующего применения рассматриваемых систем и при этом наиболее полно использовать возможности, заложенные в детерминированных и надежно управляемых параметрах инновационного процесса. Конкретные варианты реализации этого принципа зависят от особенностей создаваемых систем. Вместе с тем, поскольку одной из важнейших задач управления инновационным развитием является распределение ограниченных инвестиционных, научно-организационных, производственных и др. ресурсов для создания технических систем, целесообразно рассмотреть применение данного принципа для типовых задач их распределения.

С достаточной степенью общности распределение указанных ресурсов может быть схематически представлено в виде процесса, протекающего в некоторой системе S, включающей (см. рис. 11.4) четыре основные подсистемы^[3]: спроса - 5,, информационную - S₂, управляющую - S_} и ресурсную - S_A.

Рис. 11.4. Обобщенная схема системы распределения ресурсов для инновационного развития

При этом подсистема спроса формирует потребности в ресурсах для инновационного развития сложных технических систем.

Информационная подсистема вскрывает эти потребности и формирует поток заявок на соответствующие ресурсы.

Управляющая подсистема анализирует эти заявки, оценивает условия создания и последующей реализации инноваций и формирует решения по распределению имеющихся ресурсов.

Ресурсная подсистема обеспечивает подготовку и использование ресурсов в соответствии с принятым решением.

В процессе использования ресурсов для удовлетворения потребностей формируется доход (полезный эффект) системы S.

Решение о распределении ресурсов формируется управляющей подсистемой в виде последовательности локальных решений, принимаемых в некоторые заранее не определенные моменты времени t_k,k= 1,2,..., удовлетворяющие условию

где t₀ - время начала;

Т - окончания периода функционирования системы S.

Каждое локальное решение принимается с учетом сложившейся обстановки на основе текущей информации о состоянии _s системы S и прогноза изменения состояния в будущем. Содержанием такого решения является назначение имеющихся к моменту t_k ресурсов для обеспечения сформировавшихся к этому моменту потребностей объектов - потребителей ресурсов. На это решение существенно влияют принятые ранее решения, поскольку от них зависит и наличие ресурсов различных типов и потребности в них. В свою очередь принятое в момент времени t_k решение существенно влияет на решения, которые могут быть приняты в последующие моменты i > к.

Формально совокупность возможных вариантов решения может быть представлена в виде множества

в котором

где V* - количество ресурсов /-го типа, выделенное для обеспечения потребностей /-го объекта в момент t;

1_к - количество имеющихся к моменту t_k типов ресурсов;

J - количество элементов формирующих спрос на ресурсы в момент

Реализацию принципа оптимальной адаптации при выработке решений по распределению ресурсов в указанных условиях целесообразно осуществлять путем использования соответствующей модели из семейства, порождаемого базовой структурой следующего вида^[4].

Определить вариант распределения

обеспечивающий выполнение условий при ограничениях

где к - идентификатор этапа функционирования системы S (момента времени /);

0( F*) - ожидаемый эффект при распределении ресурсов в соответствии с вариантом распределения V_к,

AQ..( У^[4]) - приращение функции Q( У) при назначении дополнительно к плану У условной единицы ресурса средств /'-го типа для обеспечения потребностей /-го объекта;

и. (ij/s) - уровень удельной эффективности использования условной единицы средств /-го типа, обеспечивающий максимум эффективности использования возможностей ресурсов управляемой системы S за весь период [t_k, 7];

i_s - множество параметров процесса функционирования системы S, влияющих на эффективность использования ресурсов;

М) - количество условных единиц распределяемого в момент времени t_k (к-м этапе функционирования системы ресурса /-го типа.

В приведенной структуре модели соотношение (11.2.3) показывает, что оптимальный план распределения ресурсов формируется в виде последовательности локальных решений V**, принимаемых в некоторые, не обязательно определенные заранее моменты времени t_k функционирования рассматриваемой системы и раскрывает содержание каждого локального решения в виде матрицы, элементами которой являются, выделенные для обеспечения потребностей соответствующих объектов, объемы ресурсов.

Соотношение (11.2.4) отражает требование наиболее полного использования возможностей системы для получения на каждом этапе максимального эффекта от использования ресурсов.

Соотношение (11.2.5) препятствует локальной оптимизации распределения ресурсов на А:-м этапе в ущерб глобальному максимуму эффекта за весь период функционирования системы S. Оно представляет собой критерий для выделения из множества возможных для текущего этапа вариантов распределения ресурсов такого подмножества, выбор из которого не противоречит достижению глобального оптимума с учетом не только сложившейся к этому моменту обстановки, но и результатов прогнозирования ее развития в будущем. Следовательно, оно обеспечивает адаптацию рассматриваемого процесса к складывающимся условиям функционирования системы S.

Соотношение (11.2.6) отражает балансные ограничения на количество распределяемых ресурсов каждого типа.

В зависимости от особенностей реального процесса распределения ресурсов для инновационного развития сложных технических систем возможно включение в структуру модели (11.2.3)—(11.2.6) и других условий. Конкретные модели распределения ресурсов, реализующие предлагаемый подход получают путем явной формализации зависимостей, входящих в эту структуру. Как правило, эти модели являются NP - сложными^[6].

• [1] Тебекин А.В. Методы принятия управленческих решений. М.: Юрайт, 2016.
• [2] Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г., Капитоненко В.В. Оптимизационно-адаптивный подходк управлению инвестициями в условиях неопределенности: монография. М.: Изд-во Российской таможенной академии, 2009. 174 с.
• [3] Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г. Формальная структура задач стандартизации и унификациипри управлении развитием сложных технических систем // Защита и безопасность. 2004. № 4.С. 26-31.
• [4] Ведерников Ю.В., Гарькушев А.Ю., Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г., Сазыкин А.М. Модели и алгоритмы интеллектуализации автоматизированного управления диверсификацией деятельности промышленного предприятия // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2014. № 5-6. С. 61-72.
• [5] Ведерников Ю.В., Гарькушев А.Ю., Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г., Сазыкин А.М. Модели и алгоритмы интеллектуализации автоматизированного управления диверсификацией деятельности промышленного предприятия // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2014. № 5-6. С. 61-72.
• [6] Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г. Оптимизационная модель распределения возобновляемых ресурсов при управлении экономическими системами // Вестник Российской таможенной академии. 2007. № 1. С. 49-54.