Delist.ru

Адаптивная автоматизированная система мониторинга раисков в цепях поставок наукоемкой продукции (24.11.2010)

Автор: Некрасова Мария Алексеевна

Интеграция становится основной тенденцией современной экономики и подразумевает широкое сотрудничество между организациями в области продаж, сервиса, менеджмента цепей поставок. Также учитывается влияние управленческих процессов на информационные технологии. Цепи поставок предприятий включают в себя географически распределенные объекты, где приобретается, преобразуется, хранится или продается сырье, незавершенная и готовая продукция, и каналы распределения, соединяющие эти объекты, по которым перемещается продукция.

Рассмотренная в работе методология управления цепями поставок (SCM) направлена на снижение Bullwhip-эффекта и запуск стратегической координации потока поступающей информации и планирования действий по нейтрализации угроз. Bullwhip-эффект представляет собой ситуацию, при которой незначительные изменения спроса конечного потребителя приводят к значительным отклонениям в деятельности и планах других участников логистической цепи.

С помощью мониторинга контролируется соответствие заданным пороговым значениям для решения возникающих проблем. В результате внедрения системы становится возможным предоставление участникам цепей поставок информационных и консалтинговых услуг, а также логистическая поддержка этих цепей в заданном режиме.

Целью мониторинга является отслеживание влияния возмущающих факторов на параметры функционирования цепи и хода выполнения логистического процесса. Управлять цепями поставок в режиме «реального времени» - сложная, но крайне важная задача для современного предприятия. В организациях, которые эффективно управляются в режиме «реального времени», постоянно отслеживаются важные для бизнеса в целом события, идентифицируются проблемы и новые возможности для качественного развития. Решение задачи мониторинга обеспечивает возможность отслеживать и обрабатывать важнейшие бизнес-события.

Информация обрабатывается и предоставляется пользователям, которые могут оперативно выполнить соответствующие ответные действия. Мониторинг бизнес-активности, в т.ч. цепей поставок, способствует принятию быстрых, обоснованных и четких управленческих решений. Результатом внедренной системы становятся конкурентные преимущества, получаемые предприятием.

Мониторинг бизнес-активности тесно связан с интеграцией корпоративных приложений. При этом возникает проблема достоверного представления данных о состоянии этих систем. В методологии системного моделирования сложные цепи поставок представляют наибольший интерес в контексте постановки и решения задач планирования и оптимизации. Результатом становится построение некоторой модели системы и соответствующей предметной области, описывающей важнейшие с точки зрения решаемой проблемы аспекты.

В общем случае, по мнению ряда авторов, процесс постановки и решения задач оптимизации может быть представлен в стандартной форме взаимосвязанных этапов. На каждом из них выполняются действия, направленные на построение и последующее использование информационно-аналитических систем (рис.1).

Характерная особенность данного процесса – его циклический характер. Каждый новый цикл инициируется этапом анализа проблемной ситуации, в чем проявляется реализация требования проблемно-ориентированного подхода к построению и использованию информационно-логических моделей. Содержание каждого из этапов напрямую зависит от специфических особенностей решаемых задач оптимизации.

Автоматизацию систем мониторинга целесообразно осуществлять с учетом постоянно изменяющихся внешних условий. Для решения таких задач все больше компаний применяют интегрированные логистические системы, использующие современные ИТ-средства. Они связывают воедино по всей длине цепи поставок такие бизнес-операции, как производство и распределение, с одной стороны, с операциями поставщиков и, с другой, - с операциями потребителей.

Рис. 1. Информационно-аналитическая система

В работе дается обзор существующих международных стандартов, затрагивающих область управления, анализа рисков и безопасности в цепи поставок. Международные стандарты предлагают механизмы перехода к внедрению инновационных технологий, удовлетворению всех заинтересованных сторон и способствуют повышению эффективности функционирования цепей поставок. Стандарты серии ISO 28000 содержат руководства и указания по внедрению и управлению системой безопасности цепей поставок, а также ряд требований по проведению их аудитов. COSO и CobiT затрагивают управление рисками и интеграцию единой информационной системы.

Каждый из представленных стандартов охватывает только свою область реализации, при этом не обеспечивается их взаимодействие. Стандарты серии ISO 28000 не рассматривают информационную составляющую менеджмента безопасности цепи поставок. COSO и CobiT анализируют управление рисками и интеграцию в единой информационной системе. Однако они не учитывают контекст их применения в отношении цепей поставок. В отличие от стандартов серии ISO 28000, COSO охватывает процесс управления рисками предприятия в целом. Данная модель служит основой для организации деятельности внутреннего контроля и аудита компаний, не рассматривая в качестве объекта применения цепи поставок. Базовым методом в COSO является оценка соответствия целей предприятия рискам и методам управления этими рисками.

CobiT формализует не только конкретные проекты в сфере IT, но и создает то ядро управления и контроля IT, вокруг которого выстраиваются производственные процессы компании с максимально возможным уровнем эффективности. На основе этого в исследовании была сформулирована цель по созданию адаптивной автоматизированной системы мониторинга рисков на базе искусственной нейронной сети.

Глава 2. Разработка нейрологистической модели мониторинга рисков цепи поставок

Во второй главе диссертации разрабатывается модель автоматизированной системы мониторинга, рассматриваются основы применения нейронной модели как базиса для составления прогноза работы цепей поставок в условиях риска.

В исследовании управление цепями поставок представляется в качестве открытой системы, на вход которой поступают контрольные параметры цепи поставок Xi, зависящие от времени (t) (рис.2.). На выходе системы будут сгенерированные в ответ на внешние воздействия ответные реакции, информация для пользователей Yi(t). Внутренний регулятор R образует контур обратной связи.

Рис. 2. Структурная модель системы управления

Основной целью такой системы управления должно являться поддержание функционирования цепей поставок на заданном уровне в условиях внешних и внутренних возмущений, особенно на транснациональном уровне. Нормы законодательства стран, на территории которых располагаются звенья цепочки, текущая экономическая ситуация, уровень квалификации и знаний сотрудников, выполняющих анализ, являются ограничителями. По причине их несовершенности система управления реагирует на поступающие воздействия с запаздыванием (.

Каждый процесс связан со временем, так как он не статичен. Внутренний регулятор R не срабатывает в случае, когда запаздывание ( очень велико. Чтобы система функционировала на заданном уровне и защитила себя от опасности, необходимо чтобы действие совершалось как можно быстрее. В этом случае время запаздывания (1 должно принимать значения (1 <<(. Временной фактор играет важную роль при организации обратной связи. Быстрая реакция в таких условиях предполагает наличие в системе управления цепями поставок организационно-технических структур, которые позволяют распознавать инцидент и выполнять реагирующие действия. Для этого необходим набор отработанных и заготовленных сценариев. Быстрое поступление информации по обратной связи обеспечивает более оперативное управление процессом.

Система после воздействия возмущения удаляется от равновесного состояния или начинает совершать вокруг него колебания с нарастающей амплитудой. При неблагоприятном соотношении внешних параметров колебательный процесс может быть незатухающим и даже расходящимся.

Систему управления цепями поставок можно отожествить с передаточной функцией W, отображающей заданное множество входных параметров во множество выходных параметров:

– входной сигнал системы управления.

Для проектирования системы мониторинга рисков необходимо определить структуру модели процесса, описывающую проведение анализа и реакции в зависимости от полученных результатов. В ряде случаев она заранее неизвестна. Следствием данного факта становится необходимость проектирования модели с гибкой структурой и параметрами. То есть структура и параметры модифицируются в соответствии с изменениями характеристик процесса при его функционировании. Такая модель будет называться адаптивной. Ее построение связано с использованием методов итерации. При этом в каждый момент времени функционирования производится оценка значений параметров по данным входных (Xi) и выходных (Yi) переменных (см. рис. 2.).

Адаптивная система мониторинга характеризуется наличием представленной в виде базы инцидентов модели управляемой цепи поставок, В базе инцидентов анализируются возможные последствия, и формируется прогноз развития событий (рис. 3.).

Рис. 3. Адаптивная система мониторинга

Адаптивной является система, в которой в результате изменения характеристик внутренних и внешних свойств цепи поставок происходит соответствующее изменение структуры и параметров регулятора управления R. За счет такой трансформации обеспечивается стабильность функционирования цепи поставок. Автоматизированная система мониторинга рисков рассматривается как многоуровневая система адаптивного управления, ориентированная на интеллектуальные технологии. Она охватывает весь жизненный цикл процессов в цепи поставок и базируется на применении особого, реализованного на программном уровне блока - нейрологистического модуля.

Учитывая нестационарность и эволюционирование во времени систем мониторинга рисков, результативность использования формальных методов моделирования таких систем минимизируется. Математически формализованные модели управления цепями поставок не дают адекватной картины процесса, не позволяют в полном объеме учитывать возмущения, а также производить компенсации отклонений, возникающих вследствие этих возмущений.

Для функционирования системы мониторинга в работе применяется алгоритм получения выводов Yi, (рис.4.) на основе имеющихся в базе данных инцидентов. Вывод на основе инцидентов - это метод принятия решений, в котором используются знания о предыдущих ситуациях или случаях (прецедентах). При рассмотрении новой проблемы (текущего случая) находится похожий инцидент в качестве аналога. Можно попытаться использовать его решение, возможно, адаптировав к текущему случаю, вместо того, чтобы искать решение каждый раз сначала. После того, как текущий случай будет обработан, он вносится в базу инцидентов вместе со своим решением для его возможного последующего использования.

Инцидент - это описание проблемы или ситуации в совокупности с подробным указанием действий, предпринимаемых в данной ситуации или для решения данной проблемы.

Нейрологистический модуль (НЛМ) – формирует на основании поступившего классифицированного инцидента возможные последствия – прогноз - и обеспечивает реагирование на выявленные инциденты функционального цикла логистики.

Рис. 4. Модель вывода решений на основании инцидентов

Базовыми блоками такой системы мониторинга являются:

1. идентификация события;

2. классификация:

• анализ поступившего в систему события;

• идентификация события как инцидента, если его параметры выходят за установленные пороговые значения

• сравнение инцидента с имеющейся базой знаний;

• классификация инцидента;

??????T

??????T

загрузка...