Программа дисциплины «Моделирование бизнес-процессов»

Министерство Министерство

Экономики образования

Российской Федерации Российской Федерации

Государственный университет Высшая школа экономики

Программа дисциплины

«Моделирование бизнес-процессов»

специализации «Информационные технологии управления»

для направления 5 215 00 Менеджмент (третья ступень высшего профессионального образования - магистратура)

Москва - 2000 г.

I. Пояснительная записка

Автор программы: д. т.н., проф.

Требования к студентам:

Изучение данной дисциплины требует предварительного знакомства студента с основами теории вероятностей и математической статистики, бухгалтерского учета, программирова­ния, практических навыков работы на компьютерах типа PC AT в операционной системе Windows 95/98.

Аннотация:

Цель дисциплины, её место в учебном процессе:

Повышение эффективности функционирования объекта экономики (фирмы) в на­стоящее время практически невозможно без регулярного анализа альтернативных вариан­тов действий этого объекта. Основными инструментами, позволяющими сравнивать эти варианты, являются имитационные динамические модели.

Имитационная модель позволяет сравнительно быстро дать ответ на вопросы: "А что будет, если..." и оценить различные риски: невозврата кредита, неуплаты налогов (с соответствующими санкциями со стороны налоговой инспекции), невыполнения заказа в договорные сроки и др.

Имитационное моделирование - это набор специальных программно - математиче­ских методов получения количественных характеристик исследуемого объекта посредством имитации его "поведения" в виде взаимодействующих процессов в памяти ЭВМ.

Имитационное моделирование используется, если:

- проведение натурных экспериментов нежелательно или невозможно;

- неизвестны или не существуют экономико-математические методы расчетов. Методы имитационного моделирования стали применяться для бизнес - инжинирин­га и управления объектами экономики в развитых странах после 1993-1995 гг., когда поя­вились высокоуровневые программные средства, позволяющие использовать эти методы экономистами, не имеющими специальной математической подготовки.

В настоящее время имитационное моделирование - это информационная технология со специальным программным обеспечением, которая включает в себя три основных вида действий.

1. Структурный анализ фирмы с различной степенью детализации для выявления основных процессов, как типовых, так и характерных только для этой фирмы, и взаимосвя­зей между этими процессами.

2. Переход к описанию динамических свойств процессов на нижнем уровне детали­зации функциональной модели, т. е. создание или модификация имитационной модели фирмы.

3. Оценка динамических свойств фирмы в ускоренном масштабе времени (прогноз) с помощью выходнь1х данных имитационной модели.

Общие вопросы теории моделирования. Предмет теории моделирования. Функцио­нальные и динамические модели экономических процессов. Основные этапы моделирова­ния. Классификация экономических моделей. Методы моделирования.

Особенности бизнес-процессов как объектов моделирования. Структурный анализ процессов. Построение функциональной модели. Послойная декомпозиция функциональ­ной модели бизнес-процесса. Работа с переменным числом уровней детализации.

Основы разработки моделей бизнес-процессов. Определение числа уровней детали­зации. Выбор параметров модели. Формализация описания модели. Основные объекты аб­страгирования при описании компонент функциональной модели: событие, процесс, тран-закт, ресурс.

Аналитическое моделирование элементарных экономических процессов. Элементы теории массового обслуживания. Случайный процесс со счетным множеством состояний. Потоки событий. Системы массового обслуживания и их разновидности: с отказами, с ожи-данием, с ограничением по длине очереди. Случайные процессы: марковский, полумарков­ский, метод Кендалла.

Технология моделирования бизнес-процессов. Имитационное моделирование. Тех­нологические комплексы смешанного (имитационного и аналитического) типа. Основные виды датчиков случайных (псевдослучайных) величин, используемые в моделях экономи­ческих процессов. Средства формализованного описания моделей бизнес-процессов.

Концептуальное моделирование работы с материальными, информационными и денежными ресурсами. Основные параметры ресурсов. Выходные параметры имитацион­ных моделей, связанные с прогнозированием рисков. Примеры реальных моделей для ре­шения типовых задач: оптимизации производственных затрат, выбора цены, анализа рисков в коммерческой фирме, оценки эффективности клиринга.

Планирование эксперимента с моделью. Подготовка исходных данных. Регрессион­ный анализ. Применение методов факторного эксперимента. Анализ результатов моделиро­вания. Проверка статистических гипотез, возникающих при работе с моделью.

Учебная задача курса:

Целью настоящей дисциплины является изучение современных методов анализа структуры и динамических характеристик фирмы для выбора путей совершенствования или вариантов рациональной деятельности.

В результате изучения данной дисциплины студент должен:

знать методы структурного анализа фирмы (банка, страховой компании и др.); тео­ретические основы имитационного моделирования деятельности фирмы с учетом ограниче­ний на материальные и денежные ресурсы; области применения современных программных технологических комплексов для создания имитационных моделей (Pilgrim и др.).

уметь строить функциональные модели фирмы методами структурного анализа;

применять имитационные модели для адаптивного выбора вариантов деятельности фирмы в условиях рисков.

обладать навыками применнения современного программного обеспечения для про­ектирования бизнес - процессов в среде проектирования и отладки моделей экономических объектов (Microsoft Developer Studio).

II. Тематический расчет часов.

№ п/п	Наименование разделов и тем	Аудиторные часы	Контр. и/или курсовые работы	Самосто­ятельная работа	Всего часов
Лекции	Сем. и практ. занятия	Всего
1	Что такое структур­ный анализ и функ­циональная модель фирмы?.	2		2		2	4
2	Уровни детализации функциональной модели фирмы	2	2	4		4	8
3	Основы разработки моделей бизнес-процессов	2	2	4		4	8
4	Аналитическое моде­лирование элемен­тарных экономиче­ских процессов	4	2	6		4	10
5	Планирование экспе­римента с моделью бизнес-процесса	4	~	4		4	8
6	Переход от структур­ного анализа к ими­тационному модели­рованию фирмы	2		2		6	8
7	Программный имита­тор и его назначение	2	2	4		4	8
8	Имитация основных процессов: очереди, обслуживающие приборы, терминато­ры	4		4		4	8
9	Языковые средства системы имитацион­ного моделирования	2	—	2		4	6
10	Семейства транзак-тов	2	-	2		6	8
11	Замкнутые схемы моделей	2	2	4		6	10
12	Работа с объектами типа "ресурс" в ими­тационной модели	2	—	2		4	6
13	Решение задач ми­нимизации производ­ственных затрат: прогноз вариантов	4	4	8		4	12
14	Основные объекты модели фирмы с учетом ее внешних связей	2	2	4		6	10
15	Схемы имитацион­ной модели бизнес-процесса фирмы	2	2	4		6	10
16	Имитация денежных потоков в модели фирмы: риски и про­гнозы	2	2	4		8	12
	ИТОГО	40	20	60		76	136

III. Содержание программы.

Тема 1. Что такое структурный анализ и функциональная модель фирмы?

Общие вопросы теории моделирования. Предмет теории моделирования. Функцио­нальные и динамические модели экономических процессов. Основные этапы моделирова­ния. Классификация экономических моделей. Методы моделирования. Особенности биз­нес-процессов как объектов моделирования. Структурный анализ процессов. Построение функциональной модели.

Тема 2. Уровни детализации функциональной модели фирмы

Что такое "бизнес-инженерия"? Различные уровни детализации при структурном анализе. Послойная декомпозиция функциональной модели бизнес-процесса. Работа с пе­ременным числом уровней детализации. Принципы функционального моделирования фир­мы.

Тема 3. Основы разработки моделей бизнес-процессов

Основы разработки моделей бизнес-процессов. Определение числа уровней детали­зации. Выбор параметров модели. Формализация описания модели. Основные объекты аб­страгирования при описании компонент функциональной модели: событие, процесс, тран-закт, ресурс.

Тема 4. Аналитическое моделирование элементарных экономических процессов

Элементы теории массового обслуживания. Случайный процесс со счетным множе­ством состояний. Потоки событий. Системы массового обслуживания и их разновидности: с отказами, с ожиданием, с ограничением по длине очереди. Случайные процессы: марков­ский, полумарковский, метод Кендалла. Сбор информации, необходимой для разработки функциональной модели фирмы.

Тема 5. Планирование эксперимента с моделью бизнес-процесса

Планирование эксперимента с моделью. Подготовка исходных данных. Регрессион­ный анализ. Применение методов факторного эксперимента. Анализ результатов моделиро­вания. Проверка статистических гипотез, возникающих при работе с моделью.

Тема б. Переход от структурного анализа к имитационному моделированию фирмы

Введение в имитационное моделирование. Средства автоматизации: системы Pilgrim, Rethink, GPSS и др. Объектно-ориентированное проектирование модели на нижнем уровне структурного анализа. Основные объекты имитационной модели: узлы, транзакты, события. Понятие единого модельного времени. Временная и пространственная динамика. Понятие разомкнутой модели. Пример 1: структурная схема модели процесса обработки бухгалтерских документов (с учетом параметров надежности).

Тема 7. Программный имитатор и его назначение

Детализация структурной схемы фирмы с помощью терминов имитационного моде­лирования. Генераторы транзактов; физический и экономический смысл основных законов распределения (norm, expo, erin, unif, beta). Применение предельных теорем теории вероят­ностей для обоснования параметров потоков и процессов в имитационной динамической модели.

Тема 8. Имитация основных процессов: очереди, обслуживающие приборы, терминаторы

Формулы для быстрых приближенных оценок длительностей задержек. Очередь транзактов; приоритеты. Многоканальный обслуживающий прибор; его физическая и эко­номическая интерпретация. Прерывание обслуживания неприоритетных транзактов. Тер­минаторы. Оценочные выражения для определения среднего времени безотказной работы.

Тема 9. Языковые средства системы имитационного моделирования

Секция инициализации модели; основные операторы. Продолжение разработки мо­дели процесса обработки бухгалтерских документов. Секция описания графа модели; основные операторы. Завершение разработки модели процесса обработки бухгалтерских до­кументов. Получение и анализ выходных данных имитационной модели.

Тема 10. Семейства транзактов

Понятие замкнутой схемы модели. Пример 2: структурная схема модели процесса обработки информации в банке с использованием высокопроизводительной рабочей стан­ции или локальной вычислительной сети. Семейства транзактов: управляемые генератор и терминатор семейства. Клапаны: управления материальными, денежными и информацион­ными потоками.

Тема 11. Замкнутые схемы моделей

Формулы оценки времени реакции на запрос в экономической информационной системе (ЭИС). Описание замкнутых контуров модели. Понятие схемы зарядки модели. Практическое получение времени реакции ЭИС (с учетом несовершенства физической ор­ганизации баз данных, надежности сервера и др. параметров).

Тема 12. Работа с объектами типа "ресурс" в имитационной модели Понятия мощности и коэффициента использования ресурса. Представление работы с активным ресурсом. Пассивный ресурс. Получение начальной мощности пассивного ресур­са. Узел типа "менеджер". Возврат, перераспределение и "похищение" ресурсов. Денеж­ный ресурс. Начальное значение сальдо на счете бухгалтерского учета. Узел типа "бухгалтер".

Тема 13. Решение задач минимизации производственных затрат: прогноз вариантов

Влияние рационального выбора основных объектов модели на сложность ее струк­туры. Пример 3: постановка задачи с учетом нерегулярности работы предприятия. Метод поиска минимума затрат. Описание замкнутого контура модели и схемы зарядки. Прибли­женное решение задачи и причины ошибочных результатов. Имитационное моделирование как специфичный экономико-математический метод получения количественных характери­стик.

Тема 14. Основные объекты модели фирмы с учетом её внешних связей

Основные объекты модели: предприятие, заказ, работа, банк, заказчик, поставщик, касса. Характеристики объекта типа "работа" в имитационной модели. Основные разновид­ности рисков. Пример 4: структурная схема производственного предприятия (небольшой фирмы).

Тема 15. Схемы имитационной модели бизнес-процесса фирмы

Генерация заказов. Условия получения денежных средств для производства (кредит, аванс и др.). Плата за пользование кредитом. Закупка комплектующих. Производственные линии. Условия возникновения ситуации типа "забастовка". Комплектование партии про­дукции. Отгрузка и оплата партии. Возврат кредита.

Тема 15. Имитация денежных потоков в модели фирмы: риски и прогнозы

Взаимосвязь материальных, денежных и информационных потоков. Имитация регу­лярных платежей: ежеквартальные платежи (налоги, внебюджетные фонды и др.), ежеме­сячные платежи (налоги, внебюджетные фонды и др.), платежи в связи с санкциями (штра­фы, пени), ежемесячная зарплата. Декомпозиция узлов модели, связанных со счетами бух­галтерского учета. Проведение экспериментов и анализ результатов моделирования.

2.2. Практические занятия

Практические занятия состоят из 15 работ, выполняемых под руководством препо­давателя с использованием компьютеров типа "Пентиум" и операционной системы Windows-95. Темы практических занятий совпадают с темами лекционных занятий. На этих занятиях студенты проектируют и отлаживают модели экономических объектов в среде Microsoft Developer Studio. Имитационные модели создаются с помощью системы имитаци­онного моделирования Pilgrim.

Перечисленные программные продукты имеются в распоряжении преподавателя. Они работают в качестве приложений Windows 95/98.

IV. Литература:

1. Бусленко сложных систем. - М.: Наука, 1978.

2. , , Хрусталев рисковых ситуаций в эко­номике и бизнесе. - М.: Финансы и статистика, 1999.

3. , Власова анализ и имитационное моделирование в системе Pilgrim. - М.: МЭСИ, 1999.

4. , Власова моделирование в экономических инфор­мационных системах. - М.: МЭСИ, 1996.

5. и др. Система имитационного моделирования дискретных и дискретно-непрерывнь1х процессов. - Тверь: Мобильность, 1992.

6. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение). - М.: Лори, 1996.

7. Ковалев банкротства. - М.: Финстатинформ, 1995.

8. , Емельянов системного анализа. - М.: МЭСИ, 1998.

9. , Мак-Гоуэн структурного анализа и проектирования. - М.: Метатехнология, 1993.

10. Методические рекомендации по вьывлению неплатежеспособных предприятий, нуж­дающихся в первоочередной государственной финансовой поддержке, а также по опре­делению неплатежеспособных предприятий, подлежащих выводу из числа действую­щих в связи с неэффективностью. - М.: Федеральное управление по делам о несостоя­тельности (банкротстве), 1994, .

11. Семенко логистика: Часть 1, 2. - Санкт - Петербург: СПб УЭФ, 1994.

12. митационное моделирование систем: наука и искусство. - М: Мир, 1978.

13. Hammer M„ Champy М. Reengineering the Corporation. A Manifesto for Business Revolution. - New York, NY10022: Harper Business, A Division of Harper Collins Publishers, 1993.

14. Jacobson I., Ericson М., JacobsonA. The Object Advantage Business Project Reengineering whith Object Technology. - NY: Addison-Wesley Publishing Company, 1995.

15. Jay Tyo. Simulation Modelling Tools. - Computerweek, 1995, № 35