Добро пожаловать на наш портал !

Методы компьютерного моделирования экономических процессов

3.4.3. Планирование развития отрасли

Рассматривается прикладная задача аналитического (стратегического) планирования развития отрасли виброзащитных систем рессорного подвешивания железнодорожных экипажей, являющейся важной для России, имеющей самую разветвленную сеть железных дорог в мире. Высокие грузонапряженность и скорость движения поездов сравнительно быстро приводят железнодорожный путь в негодность, что повышает аварийность транспорта, снижает сохранность перевозимых грузов, ухудшает комфортабельность перевозок и увеличивает затраты на восстановление пути. Возникающие проблемы могут быть в значительной степени разрешены за счет внедрения в ходовые части подвижных составов новых виброзащитных систем, определяющих динамическое качество составов. Повышение плавности хода и скоростей движения подвижного состава позволит также решить ряд социально-экономических проблем в масштабах страны. Например, скоростной железнодорожный транспорт обеспечит снижение расходов на авиатранспорт за счет его сокращения; улучшение социально-экономического уровня людей; ускорение социально-экономического развития стратегически важных регионов страны и т. п.

Наличие разнообразного парка локомотивов и вагонов требует развития разнообразных технологий виброзащитных систем и разработки ряда организационных мероприятий для воплощения этих технологий в жизнь. Поэтому необходимо проводить системные исследования по планированию рационального развития отрасли виброзащитных технологий. Рассмотренная процедура планирования носит многоитерационный характер и включает два процесса по определению вероятных исходов, выполненных в прямом направлении, и один процесс, выполненный в обратном направлении.

Перейдем к рассмотрению конкретного процесса стратегического планирования.

Первый прямой процесс планирования Он направлен на определение альтернативных вероятных сценариев развития отрасли виброзащитных систем железнодорожного транспорта.

Иерархическая структура первого прямого процесса планирования приведена на рис. 3.11. Уровень 1 иерархии (фокус) определяет проецируемое будущее развитие виброзащитных систем рассматриваемой отрасли при условии протекания процесса развития без какого-либо вмешательства извне. На уровне 2 расположены акторы, в наибольшей степени определяющие развитие в будущем. Принимаются во внимание четыре актора; Ак1 — Министерство путей сообщения; Ак2 — пользователи транспортом; Ак3 — ученые и проектировщики систем виброзащиты; Ак4 — производственники.

Каждый актор преследует свои цели, ряд из которых пересекается с целями для других акторов. В рассматриваемом примере выделено восемь самостоятельных целей, обозначенных через Цi, которые определяют уровень 3 иерархии. Уровень 4 содержит вероятные сценарии (альтернативы) развития виброзащитных технологий. При этом предполагается, что развитие отрасли виброзащиты в будущем будет происходить по всем предложенным сценариям, но с разной степенью интенсивности. Замыкает иерархию обобщенный сценарий, отражающий некоторый компромиссный для акторов путь развития отрасли.


После построения иерархии ее элементы оценивались экспертом методом попарного сравнения путем построения соответствующих матриц. На уровне 1 иерархии (см. рис. 3.11) есть одна матрица парных измерений доминирования, устанавливающая степень влияния акторов на логический исход. При заполнении данной матрицы эксперт отвечал на вопрос, какой из акторов в наибольшей степени определяет наиболее вероятный исход. Матрица и ее собственный вектор имеют следующий вид:

Вероятное будущее

Министерство

Пользователи

Ученые

Производственники

Собственный вектор

Министерство

1

7

7

1

0,436

Пользователи

1/7

1

1/2

1/7

0,053

Ученые

1/7

2

1

1/7

0,075

Производственники

1

7

7

1

0,456

lmax = 4,06

OO = 0,018

Из этой матрицы видно, что логическое будущее в доминирующей степени определяют два актора — Министерство и производственники.

На уровне 3 иерархии рассчитывается значимость целей относительно каждого актора. Здесь число матриц попарных сравнений равно четырем и соответствует числу акторов. Матрицы попарных сравнений целей приведены ниже:

Какая из целей важнее для министерства?

Министерство

Ц1 - комфорт

Ц2 - ремонт

Ц3 – обслужи-вание

Ц4 – перестрой-ка

Ц5 – надеж-ность

Собственный вектор

Комфорт

1

1/5

1/3

1/3

1/5

0,051

Ремонт

5

1

5

5

1

0,392

Обслуживание

3

1/5

1

1/3

1/5

0,080

Перестройка

3

1/5

3

1

. 1/3

0,137

Надежность

5

1

5

3

1

0,340

lmax = 5,29 ОО = 0,058

Какая цель важнее для производственников?

Производители

Ц4 – Перестройка

Ц8 - Экспорт

Собственный вектор

Перестройка

1

7

0,875

Экспорт

1/7

1

0,125

lmax = 2,0 ОО = 0,079

Какая цель важнее для пользователей?

Пользователи

Ц1- Комфорт

Ц5- Надежность

Собственный вектор

Комфорт

1

1/5

0,167

Надежность

5

1

0,833 '[

lmax = 2,0 ОО = 0,0:

Какая цель важнее для проектировщиков и ученых?

Ученые и проектировщики

Ц1- Ком-форт

Ц6 - Субсидии на науку

Ц7 - Престиж науки

Ц5 - Надежность

Собственный вектор

Комфорт

1

1/5

1

1

0,149

Субсидии на науку

5

1

3

1

0,452

Престиж науки

1

1/3

1

1

0,164

Надежность

1

1

1

1

0,235

lmax = 4,26

ОО = 0,079

На уровне 4 определяются матрицы доминирования относительно каждой цели для шести сценариев. Результаты попарных сравнений приведены в табл. 3.10.

На основании вышеизложенного алгоритма иерархического синтеза проводится расчет векторов приоритетов альтернатив-сценариев относительно четырех акторов и фокуса иерархии. Значения векторов приоритетов альтернатив-сценариев даны в верхней части табл. 3.11.



Из анализа этих векторов видно, что наиболее вероятными являются сценарии развития, соответствующие альтернативам А1, А2 и А3,. Причем вероятность развития сценария по альтернативе А1 (статус-кво, т.е. сохранение в будущем такого же положения дел, как в настоящее время) в два раза выше, чем по альтернативам A2 и А3. Сценарии, соответствующие альтернативам А4, А5, и А6 имеют очень малую вероятность реализации в будущем при существующем раскладе сил.

Для анализа последствий от реализации альтернативных вероятных сценариев строится обобщенный сценарий с использованием шкалы разностей.

С этой целью определяется перечень критериев, относительно которых экспертом по шкале +8,+6,..., -6, -8 оцениваются сценарии.

Предложены следующие критерии: число ученых и проектировщиков; профессиональный уровень ученых; благосостояние ученых, проектировщиков и производственников; грузопоток железнодорожного транспорта; надежность функционирования дорожной системы в целом; комфортабельность транспортных средств; затраты на поддержание пути и виброзащитных систем; развитие и престиж науки; развитие технологий; развитие экспорта.

Анализ результатов оценки альтернативных и обобщенных сценариев относительно акторов и фокуса иерархии (см табл. 3.11) позволяет сделать следующие выводы.

Векторы приоритетов альтернатив-сценариев, принадлежащие различным акторам, существенно различаются значениями, характеризующими относительную степень предпочтения альтернатив. Например, для производственников альтернатива А1) (статус-кво) более чем в 10 раз предпочтительнее альтернативы А6, (развитие активных систем), в то время как для ученых альтернатива А6, более чем в 2 раза предпочтительнее альтернативы А1 Анализ интегральных оценок обобщенных исходов показывает, что наилучшего будущего можно достичь при реализации целей, преследуемых учеными и проектировщиками (значение оценки +21,29). Наиболее вероятное развитие отрасли виброзащитных систем с учетом различной степени влияния на процесс в будущем всех акторов приводит к некоторому компромиссному интегральному обобщенному сценарию со значением, равным +10,476.

Обобщенный вероятный сценарий развития отрасли виброзащитных систем с учетом влияния на процесс всех акторов имеет следующую краткую характеристику, полученную в результате анализа правого крайнего столбца (см. табл. 3.11). При развитии отрасли виброзащитных систем с учетом сложившейся ситуации в ближайшем будущем будут наблюдаться следующие изменения переменных состояний. Число ученых будет иметь тенденцию к снижению (значение -0,132 = 0,35 • (-2) + 0,165 • (0) + 0,160 • (+2) + + 0,118 • (0) + 0,124 • (+2) + 0,08 • (0)). Наметится небольшое снижение профессионального уровня ученых. Для ученых и производственников несколько повысится благосостояние. Функциональные параметры транспортных средств в целом претерпят изменения как в сторону небольшого улучшения (увеличение грузопотока и комфортабельности), так и в сторону ухудшения — уменьшения надежности. Ожидается незначительное снижение затрат на содержание железнодорожного пути при одновременном увеличении затрат на содержание виброзащитных систем рессорного подвешивания. Будет иметь место некоторое развитие новых технологий и увеличение доходов от экспорта, а также приобретут незначительную положительную тенденцию развитие науки и ее престижность.

На этапе оценки и описания обобщенного логического сценария планирование в прямом направлении завершается. На следующем шаге определяются желаемые альтернативы-сценарии. Нами было отмечено наличие достаточно большого арсенала способов определения желаемых сценариев.

Ниже рассматриваются два подхода по определению желаемых сценариев развития отрасли виброзащитной техники для железнодорожных транспортных средств.

В соответствии с первым подходом в качестве желаемого будущего принимается наиболее прогрессивный обобщенный сценарий, соответствующий в нашем случае вектору приоритетов альтернатив, принадлежащему в первом прямом процессе ученым и проектировщикам. Желаемые альтернативы-сценарии будут иметь в этом случае следующие весовые коэффициенты:

А1 = 0,130; A2 = 0,150; А3 = 0,238; А4 = 0,073; A5 = 0,122; A6 = 0,287. Оценка обобщенного желаемого сценария, проведенная по критериям и переменным состояниям, равна 21,29 (см. табл. 3.11).

В соответствии со вторым подходом желаемые сценарии выбираются с учетом интересов (целей) всех или части акторов, участвующих в планировании. Ситуация по выработке желаемого сценария может выглядеть следующим образом. Акторы предварительно договариваются между собой о синтезе такого желаемого сценария, который бы позволил в будущем улучшить критерии и переменные состояния по сравнению с вероятным сценарием при условии сохранения интересов и целей каждого актора. При этом независимому эксперту с согласия всех акторов предлагается изменить их значимость в иерархии, использованной в предыдущем прямом процессе, в соответствии с их компетентностью в вопросе определения наиболее благоприятного будущего. Например, ученые и проектировщики значительно более компетентны в вопросе определения наиболее благоприятного будущего, чем производственники и пользователи транспортными средствами, о чем свидетельствуют интегральные оценки обобщенных исходов, соответствующие прогнозам указанных акторов в первом прямом процессе. Расчет весовых коэффициентов желаемых альтернатив-сценариев проводится по известной иерархии (см. рис. 3.11). При этом вводятся следующие изменения. Фокусом иерархии в данном случае является желаемое будущее - развитие отрасли виброзащитных систем. Приоритет акторов устанавливается с учетом их компетентности в определении наилучшего желаемого будущего. В связи с этим экспертом присвоены акторам следующие веса: Ак1 (Министерство) = 0,32; Ак2 (пользователи) = 0,03; Ак3 (ученые и проектировщики) = 0,37; Ак4 (производственники) = 0,27. Все остальные исходные данные приняты без изменений из первого прямого процесса. Результирующие весовые коэффициенты желаемых сценариев в соответствии со вторым подходом распределены относительно альтернатив следующим образом: А1 = 0,25; А2 = 0,20; А3 = 0,18; А4 = 0,10; A5 = 0,125; A6 = 0,15. Оценка обобщенного желаемого сценария, проведенная по ранее введенным критериям и переменным состояния (см. табл. 3.11), имеет значение +15,24, что в 1,5 раза выше оценки обобщенного вероятного сценария относительно фокуса иерархии (значение +10,476).

Первый обратный процесс планирования. Он начинается после получения желаемых сценариев. Этот процесс позволяет определить новые цели, политики и их значимость для более эффективного использования в последующем прямом процессе планирования.

Проведенный выше анализ показывает, что наибольший вес по влиянию на развитие исследуемой отрасли имеют такие акторы, как Министерство и производственники. Поэтому в первом обратном процессе целесообразно выработать эффективные политики именно для этих акторов, чтобы они начали влиять на смещение приоритетов в сторону желаемых сценариев.

Для решения данной задачи построена иерархия первого обратного процесса (рис. 3.12). Фокусом иерархии является желаемая стратегия развития отрасли виброзащитных систем. На уровне 2 расположены желаемые сценарии развития отрасли. При этом приняты во внимание шесть сценариев, рассмотренных ранее в первом прямом процессе. Приоритеты желаемых сценариев соответствуют приоритетам вероятных сценариев, определенных относительно ученых и проектировщиков.

На уровне 3 определены основные проблемы, которые возникают при реализации желаемых сценариев. Для определения значимости проблем при их попарном сравнении следует отвечать на вопрос, разрешение какой проблемы предпочтительно для достижения желаемого сценария.

Определено шесть проблем, приводимых ниже.

Проблема 1. Для достижения желаемых сценариев требуются значительные субсидии на перестройку существующего предприятия.

Проблема 2. У производственников высокий уровень консервативности мышления в отношении перестройки производства для создания новых изделий.

Проблема 3. В производственной сфере, требующей перестройки, низкие материальные и моральные стимулы у рабочих и инженерно-технических работников.

Проблема 4. Существующие в нормативных документах нормы на вибрацию имеют низкий уровень, что не способствует созданию и внедрению в практику более эффективных технических систем.

Проблема 5. Отсутствует необходимое финансирование научных исследований в области функциональных свойств и надежности новых систем виброзащиты.


Проблема б. Отсутствует специальная служба, обеспечивающая контроль за безопасностью эксплуатации скоростных железнодорожных транспортных средств.

На уровне 4 иерархии расположены наиболее значимые акторы (Министерство путей сообщения и производственники), контролирующие существующие проблемы. При установлении степени важности одного актора перед другим здесь следует ответить на вопрос, какой актор в большей степени контролирует проблемы и влияет на их разрешение.

Уровень 5 образован альтернативами-целями, которые необходимо применить во втором прямом процессе для сближения вероятного и желаемого исходов.

Для двух указанных акторов определено шесть новых альтернатив-целей:

А1 — привлечение инвестиций из военно-промышленного комплекса (ВПК) для создания специальных активных систем виброзащиты, способных одновременно эффективно функционировать на военных и гражданских транспортных средствах;

А2 — развитие кооперации с иностранными фирмами, создание совместных предприятий и привлечение зарубежных инвестиций;

А3, — ужесточение норм на вибрацию;

А4 — организация системы прямых экспортных поставок комплектующих систем виброзащиты без привлечения посредников;

А5 — разработка на производстве более совершенной системы материального и морального стимулирования труда;

А6 — проработка вопроса о привлечении инвестиций частных спонсоров.

Для определения относительной важности альтернатив-целей эксперту при составлении матриц попарных сравнений следует ответить на вопрос, какая из двух сравниваемых целей и насколько предпочтительнее для достижения j-м актором желаемой стратегии развития отрасли виброзащитных систем? В приведенной иерархии (см. рис. 3.12) акторы имеют различное число целей, поэтому иерархический синтез осуществляется четвертой модификацией метода анализа иерархий.

Результирующий вектор приоритетов альтернатив-целей имеет следующий вид:


= {0,609; 0,153; 0,042; 0,0139; 0,029; 0,215}Т.

Анализ приведенного вектора показывает, что наиболее значимыми явля