Transcript Монахов Ю.М., Сухарев М.С., Куличкова О.Э. Имитационное

Имитационное моделирование
функциональной устойчивости
бизнес – процесса в среде AnyLogic
Выполнил:
ст.гр. КЗИ-107 Куличкова О.Э.
Руководитель:
к.т.н Монахов Ю.М.
аспирант Сухарев М.С.
Система имитационного моделирования AnyLogic
Объект исследования:
Типовое высокотехнологичное предприятие
Цель исследования:
Повышение функциональной устойчивости бизнес – процессов
типового высокотехнологичного предприятия
Задачи исследования:
1. Разработка модели оценки функциональной устойчивости
бизнес – процессов
2. Разработка
имитационной
модели
функциональной
устойчивости бизнес – процессов
3. Формулировка
и
обоснование
мероприятий
по
реинжинирингу БП с точки зрения повышения его
устойчивости
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
2
Система имитационного моделирования AnyLogic
• Имитационное моделирование — это метод исследования,
при котором изучаемая система заменяется моделью с
достаточной точностью описывающей реальную систему и с
ней проводятся эксперименты с целью получения
информации об этой системе.
• AnyLogic™ – инструмент имитационного моделирования
новейшего поколения. Он основан на результатах, полученных
в теории моделирования и в информационных технологиях за
последнее десятилетие.
• Уникальность AnyLogic™ состоит в его способности
эффективно решать задачи моделирования любого масштаба
и уровня абстракции, в том числе для разнородных сиcтем в их
взаимосвязи.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
3
Операционный уровень моделирования
• AnyLogic имеет развитый базовый язык дискретного и
смешанного дискретно/непрерывного моделирования, на
основе которого построены решения для конкретных областей:
библиотека Enterprise Library, а также Material Flow Library
(потоки материалов) и Healthcare Library (работа медицинских
учреждений)
• Реализация стандартных объектов открыта для пользователя,
их функциональность может быть как угодно расширена, вплоть
до создания собственных библиотек.
Возможности AnyLogic:
Открытая
архитектура
Анимация
Анализ
Оптимизация
Огромная
база
объектов
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
4
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
5
Модель оценки функциональной устойчивости
Функциональная устойчивость бизнес – процессов – способность сохранения
и/или восстановления функций (устойчивость) в условиях различного рода
неблагоприятных воздействий.
Имеем модель функциональной устойчивости бизнес – процесса:
FS  S , O , L 
где S – вектор структурных параметров ФУБП, определяющих
информационно-структурную открытость БП по отношению к его
внешнему окружению.
S  S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 
O – вектор организационных параметров ФУБП, определяющих
функционирование управленческих структур в условиях нечеткого
человеческого поведения и неопределенности внешней среды.
O  O 1 , O 2 , O 3 , O 4 , O 5 
L – вектор юридических параметров ФУБП, определяющих стабильность БП с
точки зрения законодательства и финансовой отчетности. L  L , L 
1
2
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
6
Параметры функциональной устойчивости
Каждый параметр ФУ имеем шкалу соответствия своего значения уровню
функциональной устойчивости БП по данному параметру
Показатель ФУ S 1 «Количество входов в блок БП»
Значение
показателя
Уровень ФУ БП при данном значении
(лингвистическая оценка)
Уровень ФУ БП при данном значении
(количественная оценка)
[1 ; 4]
Высокий
1
[4 ; 6]
Выше среднего
0,7
[6 ; 8]
Средний
0,5
>=8
Низкий
0,2
Меняя значение показателя ФУ, в результате моделирования БП получаем
различные значения параметров его выполнения: длина очереди, число
необраб.заявок. Выявив зависимости между параметрами выполнения и
параметрами ФУБП, получим характер влияния параметров ФУБП на реальное
выполение БП.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
7
Карта параметров функциональной устойчивости
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
8
Лепестковая диаграмма результата оценки ФУ
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
9
Описание параметра «Вероятность банкротства»
“Z-счёт” Э. Альтмана - пятифакторная модель, построенная по данным
успешно действующих и обанкротившихся промышленных предприятий США.
Итоговый коэффициент вероятности банкротства Z рассчитывается с
помощью пяти показателей, каждый из которых был наделён определённым
весом, установленным статистическими методами:
где К1 — доля чистого оборотного капитала в активах;
К2 — отношение накопленной прибыли к активам;
К3 — рентабельность активов;
Значение Z
К4 — отношение рыночной стоимости
всех обычных и привилегированных акций Z <1 ,81
предприятия к заёмным средствам;
1,81 < Z < 2,675
К5 — оборачиваемость активов.
Z = 2,675
Вероятность банкротства
Очень велика
Средняя
Ниже среднего
2,675 < Z < 2,99
Невелика
Z > 2,99
Ничтожна
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
10
Построение модели
• Строим в AnyLogic временную модель выполнения данного БП
• Документы , поступающие на вход БП (первый блок) и передающиеся на
последующие блок – заявки на обслуживание.
• Заявки, поступающие на первый блок, моделируются как источники заявок
• Каждый блок БП – это канал обслуживания с потоком заявок на входе в блок.
Моделируется как очередь поступающих на выполнение заданий и
некоторая задержка, имитирующая само выполнение задания.
• Интенсивность заявок поступающих на последующий блок, определяется
обслуживанием заявок в предыдущем блоке.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
11
Построение модели
• Интенсивность обслуживания заявки в канале определяется
распространенной практикой и стандартами ведения
документации в организациях
• Период моделирования – год (итоги по результатам работы
организации подводят обычно через год)
• Шаг моделирования – рабочий день
• Длина очереди в канале обслуживания не имеет ограничений,
т.к. в реальной организации информация будет накапливаться и
храниться, пока не будет обработана. Однако с учетом потери
актуальности отдельных работ ряд очередей имеют
ограничения по времени
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
12
Структура модели
Чтобы оценить функциональную устойчивость конкретного бизнеспроцесса необходимо по окончании моделирования проанализировать
следующие показатели:
• Средняя длина очереди;
• Количество отброшенных заявок(вытесненных по таймауту и не
успевших обслужиться);
• Коэффициент использования блока;
• Среднее время заявки в системе.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
13
Модель БП в среде AnyLogic «как есть»
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
14
Характеристика элементов модели
Элемент Знач. Ограничение
модели
Комментарий
source
1.7
Без ограничений
Отчеты о внешней среде
source1
0.2
100 заявок за один короткий период
Годовые планы
source2
0.2
Без ограничений
Проект
source3
0.2
70 заявок, периодически
Регламенты разработки новых
продуктов
source4
0.1
90 заявок в течение относительно Маркетинговая стратегия
продолжительного времени
source5
0.7
Без ограничений
source6
0.7
source7
0.7
50 заявок, несколько
периодов
Без ограничений
Информация
о
внутренней
среде
коротких Ответственный представитель
Бюджеты
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
15
Результаты моделирования в среде AnyLogic
Для оценки средней длины очереди в ходе имитации строится
график, отображающий изменение средней длины очереди в
элементах «queue».
На рисунке
представлен график изменения средней длины
очереди на протяжении всего процесса моделирования по результатам
эксперимента с параметров ФУБП S1 = 4.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
16
Результаты моделирования в среде AnyLogic
Количество вытесненных по таймауту и не успевших
обслужиться заявок можно посмотреть в каждом из блоков после
имитации, там же можно увидеть коэффициент использования.
Среднее время обработки заявки в определенном блоке
вычисляется с помощью отдельного класса
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
17
Выводы по моделированию БП в среде AnyLogic
Вышеописанная модель принадлежит бизнес-процессу
«как есть». После сбора необходимой информации следует
выполнить комплекс мероприятий по реинжинирингу
данного БП и построить модель заново.
Далее можно сравнивать результаты.
Для выбранного бизнес-процесса актуальны следующие
проблемы (исходя из параметров структурной группы):
1.В рамках представленного бизнес - процесса из шести
блоков два блока имеют повышенное количество входов
2. При изучении данного бизнес-процесса возникает
сомнение о целесообразности блока 5, т.к. целевые
сегменты уже выбраны в блоке 1.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
18
Модель БП в среде AnyLogic после реинжиниринга
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
19
Изменение средней длины очереди в течение года
ось У - количество заявок.
«Как есть»
После реинжиниринга
ось Х - модельное
время.
Ед.модельного
времени –один день
реального времени.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
20
Время заявок в системе
На гистограмме представлено распределение времени,
которое разное количество заявок проводят в системе:
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
21
Спасибо за внимание!
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
22