Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
Moscow State University. M.V. Lomonosov (Department of Socio-Cultural Design and Development of Territories, Professor)
Moskva, Moscow, Russian Federation
The work proposes an optimization model and algorithm to solve the problem of justifying innovative renewal of the company's product nomenclature and determining the volume of its production for inclusion in the production program under conditions of high volatility of market conditions. A feature of the model is the consideration of uncertainty in the estimation of expected costs for the development of various innovative products, as well as their subsequent production and communication to consumers. This makes it possible to plan production processes more accurately in the situation of increasing competition and instability of economic, social, natural, environmental and other conditions of the company's functioning, which is characteristic of the modern economy. The proposed model and algorithm can be used in the development of specific methods of justification of innovative development programs ensuring long-term stability and competitiveness of the company.
company, innovation program, development, model, algorithm, market uncertainty
1. Введение
Происходящая в настоящее время смена пятого технологического уклада шестым [39], сопровождающаяся глобальным экономическим кризисом [40] энергетической природы [41], закономерно требует поиска инновационных путей развития экономических систем [42]. При этом закономерная смена фаз экономической активности [43] в рамках технологических циклов Н.Д. Кондратьева [44] свидетельствует о том, что в современных условиях высокой рыночной неопределенности [45] поиск рациональных управленческих решений [46], касающихся вопросов развития экономических систем, вероятнее всего будет осуществлятьcя в рамках двуединой задачи (по аналогии с предыдущим глобальным экономическим кризисом 1970-х годов [47]):
− локализация потерь компаний в период кризиса, с одной стороны;
− выход из кризиса с наилучшими конкурентными перспективами, с другой стороны.
Существенное обострение конкуренции на фоне ускорения процессов изменения экономических, социальных, природных, экологических и других условий приводит к тому, что практически в каждой компании независимо от характера ее деятельности возникает проблема определения путей и способов адаптации к этим изменениям. При этом одним из важнейших условий успешной адаптации становится правильно выбранная стратегия инновационного развития, направленная на создание и внедрение нововведений, обеспечивающих стабильность, а в идеале и рост конкурентоспособности и эффективности компании [1–10, 16, 17, 42, 48]. При реализации такой стратегии одной из наиболее целесообразных форм организации управления, как правило, являются инновационные проекты, объединяющие и координирующие информационные и материальные процессы создания и внедрения соответствующих нововведений [11–18, 49]. Одной из типовых задач управления проектами инновационного развития компании является обоснование номенклатуры продукции и определение объемов ее производства для включения в производственную программу. Сложность этой задачи и существенные репутационные и материальные издержки, связанные с возможными просчетами при принятии управленческих решений обусловливают необходимость создания и применения методик объективного обоснования соответствующих иновационных изменений. Поскольку планируемые при этом изменения технологических и бизнес-процессов сопровождаются воздействием множества неконтролируемых факторов, важным условием качества таких методик является учет характерной для принятия соответствующих решений неопределенности обсановки [19–22, 50].
Целью данной работы является разработка математической модели и алгоритма, составляющих теоретическую основу построения указанных методик.
2. Описание модели
Сущность задачи обоснования номенклатуры и объемов инновационной продукции состоит в том, чтобы при заданных количественно-качественных характеристиках ожидаемого спроса и возможностей компании определить оптимальный вариант планируемой номенклатуры и объемов продукции для включения в производственную программу компании.
Условие (3) отражает стремление минимизировать затраты компании на разработку, производство и доведение до потребителей инновационной продукции. Условие (4) требует, чтобы все потребности были обеспечены. Условие (5) требует, чтобы номенклатура инновационной продукции обеспечивала возможность удовлетворения всех потребностей. Условие (6) отражает тот факт, что в производственную программу для обеспечения потребностей может быть включена только ранее разработанная продукция.
Основными параметрами модели (1) – (7), в которых аккумулируется воздействие неопределенных факторов являются затраты на разработку различных инновационных продуктов, а также их последующее производство и доведение до потребителей. Для учета этой неопределенности целесообразно представление указанных затрат в виде нечетких переменных, задаваемых интервалами их возможных значений [23−25].
Внутри интервала величины затрат можно полагать случайными. При этом, поскольку распределение каждой из этих случайной величин сосредоточено на соответствующем интервале (8) и имеет унимодальный характер, то в соответствии с принципом максимума энтропии можно полагать, что функция этого распределения имеет вид бета-распределения [26−28]:
Предлагаемая модель относится к классу NP − сложных моделей задач математического программирования [29−38]. Алгоритмы точной оптимизации для таких моделей обычно разрабатываются на основе общих схем метода ветвей и границ или динамического программирования с учетом особенностей каждой модели. Применение таких алгоритмов требует больших объемов вычислений и в условиях существенной неопределенности исходных данных не всегда целесообразно. В данной работе для решения задачи предлагается использовать алгоритм последовательного выбора. Сущность алгоритма состоит в том, что процедура формирования плана Y*, X* разбивается на J шагов, на каждом из которых в план добавляется один вариант номенклатуры yi*= 1 и один вариант ее предназначения xij* = 1. Сформированные на предыдущих шагах процедуры фрагменты плана в последующем не изменяются.
3. Заключение
В современных условиях высокой волатильности рыночных характеристик качество управления инновационной деятельностью компании является одним из важнейших условий обеспечения ее конкурентоспособности. При этом разработка эффективной программы инновационного развития компании должна опираться не только и не столько на опыт и интуицию менеджеров, сколько на рациональные научно обоснованные решения. Инструментом для таких обоснований могут быть соответствующие системы поддержки принятия управленческих решений. Ядром таких систем являются математические модели и алгоритмы решения типовых задач. Одной из важнейших задач при этом является обоснование номенклатуры инновационной продукции компании и определение объемов ее производства для включения в производственную программу. Предложенные в данной статье математическая модель, алгоритм оптимизации и способ учета неопределенности ожидаемых затрат создают предпосылки для адекватной формализации процессов разработки производства инновационной продукции в характерной для современной экономики ситуации обострения конкуренции и нестабильности условий функционирования компании. Практическая реализация этих предложений создает условия для эффективного управления инновационным развитием компании.
1. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Gapov M.R., Rodionova E.S., Saurenko T.N., Silkina G.Yu., Tebekin A.V. Strategicheskoe upravlenie innovacionnoy deyatel'nost'yu: analiz, planirovanie, modelirovanie, prinyatiya resheniy, organizaciya, ocenka. − Sankt-Peterburg, 2017. − 312 s.
2. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Petrov V.S., Rodionova E.S., Saurenko T.N., Tebekin A.V., Tebekin P.A. Teoreticheskie osnovy upravleniya innovaciyami. − Sankt-Peterburg, 2016. − 472 s.
3. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Vedernikov Yu.V., Matrosov V.V., Chernysh A.Ya. Modeli i metody resheniya zadach upravleniya innovacionnymi proektami. − Moskva, 2009. − 90 s.
4. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Chernysh A.Ya., Chechevatov A.V. Optimizacionnye modeli i metody v upravlenii innovacionnymi processami. − Moskva, 2006. − 96 s.
5. Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G., Gorbatov M.Yu. Konceptual'nye polozheniya ocenki effektivnosti innovacionnogo razvitiya kompanii // Ekonomicheskie strategii EAES: problemy i innovacii: Sbornik materialov II Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Rossiyskiy universitet druzhby narodov. − Moskva, 2019. S. 217−234.
6. Tebekin A.V., Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Model' prognoza stoimosti i srokov modernizacii promyshlennyh predpriyatiy // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2019. − T. 5. − № 3. − S. 31−37.
7. Tebekin A.V., Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Metodicheskiy podhod k modelirovaniyu processov formirovaniya planov innovacionnogo razvitiya predpriyatiy // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. −2019. − T. 5. − № 1. − S. 65−72.
8. Tebekin A.V., Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Sposob formirovaniya kompleksnyh pokazateley kachestva innovacionnyh proektov i programm // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2018. − T. 4. − № 11. − S. 30−38.
9. Tebekin A.V., Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Evolyucionnaya model' prognoza chastnyh pokazateley innovacionnyh proektov (na primere tehnicheskih innovaciy) // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2019. − T. 5. − № 6. − S. 55−61.
10. Anisimov E.G., Anisimov V.G., Blau S.L., Novikov V.E., Tebekin A.V. Model' podderzhki prinyatiya resheniy pri formirovanii innovacionnoy strategii predpriyatiya // Ekonomika sel'skogo hozyaystva Rossii. − 2016. − № 3. − S. 53−59.
11. Anisimov V.G., Vedernikov Yu.V., Gar'kushev A.Yu., Sazykin A.M. Nauchno-metodicheskoe soprovozhdenie integracii vysokotehnologichnyh innovaciy v processy razrabotki vysokotochnogo oruzhiya // Voprosy oboronnoy tehniki. Seriya 16: Tehnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu. −2014. − № 3-4 (69-70). − S. 66−75.
12. Chvarkov S.V., Anisimov V.G., Anisimov E.G., Saurenko T.N. Metodika sravnitel'noy ocenki proektov innovacionnogo razvitiya predpriyatiy voenno-promyshlennogo kompleksa // Aktual'nye voprosy gosudarstvennogo upravleniya Rossiyskoy Federacii: Sbornik materialov kruglogo stola. Voennaya akademiya general'nogo shtaba vooruzhennyh sil Rossiyskoy Federacii, Voennyy institut (Upravleniya nacional'noy oboronoy). − 2018. − S. 59−67.
13. Il'in I.V., Anisimov V.G., Anisimov E.G., Botvin G.A., Gapov M.R., Gasyuk D.P., Il'yashenko O.Yu., Levina A.I., Rodionova E.S., Saurenko T.N. Matematicheskie metody i instrumental'nye sredstva ocenivaniya effektivnosti investiciy v innovacionnye proekty. − Sankt-Peterburg, 2018. − 289 s.
14. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Zegzhda P.D., Suprun A.F. Problema innovacionnogo razvitiya sistem obespecheniya informacionnoy bezopasnosti v sfere transporta // Problemy informacionnoy bezopasnosti. Komp'yuternye sistemy. − 2017. − № 4. − S. 27−32.
15. Anisimov V.G., Gar'kushev A.Yu., Sazykin A.M. Optimizaciya vnedreniya novyh tehnologiy v perspektivnye obrazcy artilleriyskogo vooruzheniya // Izvestiya Rossiyskoy akademii raketnyh i artilleriyskih nauk. − 2012. − № 4 (74). − S. 39−44.
16. Tebekin A.V., Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Metodika sravnitel'noy ocenki innovacionnyh proektov po sovokupnosti kolichestvennyh pokazateley // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2019. − T. 5. − № 5. − S. 84−90.
17. Tebekin A.V., Saurenko T.N., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Model' sravnitel'noy ocenki innovacionnyh proektov po sovokupnosti kachestvennyh pokazateley // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2019. − T. 5. − № 4. − S. 77−83.
18. Anisimov V., Chernysh A., Anisimov E. Model and algorithm for substantiating solutions for organization of high-rise construction project // E3S Web of Conferences: Ser. "High-Rise Construction 2017, HRC 2017" 2018. S. 03003.
19. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Boyko A.P., Kalinina O.V., Karpov V.A., Lobas E.V. Vvedenie v ekonomicheskiy risk-menedzhment. − Moskva, 2008. − 91 s.
20. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Botvin G.A., Chernysh A.Ya., Chechevatov A.V. Analiz i ocenivanie effektivnosti investicionnyh proektov v usloviyah neopredelennosti. - Moskva: Voennaya akademiya General'nogo shtaba Vooruzhennyh sil Rossiyskoy Federacii; V. G. Anisimov, 2006. − 288 s.
21. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Chernysh A.Ya. Effektivnost' investiciy. Metodologicheskie i metodicheskie osnovy. - Moskva: Voennaya Ordena Lenina, Krasnoznamennaya, Ordena Suvorova Akademiya General'nogo shtaba Vooruzhennyh sil Rossiyskoy Federacii, 2006. − 123 s.
22. Anisimov E.G., Anisimov V.G., Sazykin A.M., Saurenko T.N., Usikov R.F. Model' prognoza stoimosti i srokov diversifikacii predpriyatiy oboronno-promyshlennogo kompleksa // Izvestiya Rossiyskoy akademii raketnyh i artilleriyskih nauk. − 2019. − № 4 (109). − S. 17−22.
23. Chvarkov S.V., Anisimov V.G., Anisimov E.G., Bazhin D.A., Saurenko T.N. Obosnovanie putey obespecheniya ustoychivosti planov innovacionnogo razvitiya oboronno-promyshlennogo kompleksa // Voennaya mysl'. −2019. −№ 7. − S. 114−119.
24. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Bystrov A.G., Lobas E.V. Metod ocenivaniya obosnovannosti upravlencheskih resheniy // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2008. − № 2. − S. 103−106.
25. Chvarkov S.V., Anisimov V.G., Anisimov E.G., Saurenko T.N. Uchet neopredelennosti pri formirovanii planov innovacionnogo razvitiya voenno-promyshlennogo kompleksa // Aktual'nye voprosy gosudarstvennogo upravleniya Rossiyskoy Federacii: Sbornik materialov kruglogo stola. - Voennaya akademiya general'nogo shtaba vooruzhennyh sil Rossiyskoy Federacii, Voennyy institut (Upravleniya nacional'noy oboronoy). − 2018. − S. 17−25.
26. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Bosov D.B. Setevye modeli i metody resursno-vremennoy optimizacii v upravlenii innovacionnymi proektami. − Moskva, 2006. − 117 s.
27. Anisimov V.G., Anisimov E.G. Algoritm resursno-vremennoy optimizacii vypolneniya kompleksa vzaimosvyazannyh rabot // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2013. − № 1. −S. 080−087.
28. Anisimov V., Anisimov E., Sonkin M. A resource-and-time method to optimize the performance of several interrelated operations // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. T. 10. № 17. S. 38127-38132.
29. Anisimov V.G., Anisimov E.G. Modifikaciya metoda resheniya odnogo klassa zadach celochislennogo programmirovaniya // Zhurnal vychislitel'noy matematiki i matematicheskoy fiziki. − 1997. − T. 37. − № 2. − S. 179−183.
30. Alekseev A.O., Alekseev O.G., Anisimov V.G., Anisimov E.G., Yachkula N.I. Primenenie cepey Markova k ocenke vychislitel'noy slozhnosti simpleksnogo metoda // Izvestiya Akademii nauk SSSR. Tehnicheskaya kibernetika. −1988. −№ 3. − S. 59−63.
31. Alekseev A.O., Alekseev O.G., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Primenenie dvoystvennosti dlya povysheniya effektivnosti metoda vetvey i granic pri reshenii zadachi o rance // Zhurnal vychislitel'noy matematiki i matematicheskoy fiziki. − 1985. − T. 25. − № 11. − S. 1666−1673.
32. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Novikov V.E., Ostanin V.A. Modelirovanie optimizacionnyh zadach podderzhki prinyatiya resheniy v innovacionnom menedzhmente // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2016. − № 1. − S. 90−98.
33. Alekseev O.G., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Modeli raspredeleniya sredstv porazheniya v dinamike boya. - Ministerstvo oborony SSSR. Leningrad, 1989. − 109 s.
34. Anisimov V.G., Anisimov E.G. Optimizacionnaya model' raspredeleniya vozobnovlyaemyh resursov pri upravlenii ekonomicheskimi sistemami // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2007. − № 1. − S. 49−54.
35. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Saurenko T.N., Sonkin M.A. The model and the planning method of volume and variety assessment of innovative products in an industrial enterprise // Journal of Physics: Conference Series. 2017. T. 803. № 1. S. 012006.
36. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Saurenko T.N. Model' dlya formirovaniya optimal'nyh adaptivnyh resheniy pri planirovanii investicionnyh processov // Ekonomika i predprinimatel'stvo. − 2013. − № 10 (39). − S. 640−642.
37. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Gapov M.R., Saurenko T.N. Model' podderzhki prinyatiya resheniy pri formirovanii tovarnoy strategiii proizvodstvennoy programmy predpriyatiya // Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Ekonomika. − 2016. − № 2. − S. 62−73.
38. Anisimov E.G., Anisimov V.G., Sonkin M.A. Mathematical simulation of adaptive allocation of discrete resources // Proceedings of the 2016 Conference on Information Technologies in Science, Management, Social Sphere and Medicine (ITSMSSM 2016):"ACSR: Advances in Computer Science Research".- 2016. S. 282-285.
39. Tebekin A.V., Seryakov G.N. Teoretiko-metodicheskie osnovy issledovaniya tehnologicheskih ukladov ekonomiki. // Moskva, 2017. - 88 s.
40. Tebekin A.V. Analiz krizisov s poziciy ekonomicheskoy teorii. // Zhurnal ekonomicheskih issledovaniy. − 2018. − T. 4. − № 12. − S. 3-9.
41. Tebekin A.V. Era uglevodorodov zakanchivaetsya, a s neyu i era teh, kto dumaet, chto ona vechna. V knige: Tamozhennye chteniya - 2015. Evraziyskiy ekonomicheskiy soyuz v usloviyah globalizacii: vyzovy, riski, tendencii sbornik materialov Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Pod obschey redakciey S.N. Gamidullaeva. − 2015. − S. 103−106.
42. Tebekin A.V. Innovacionnyy menedzhment. Uchebnik dlya bakalavrov / Moskva, 2020. Ser. 58 Bakalavr. Akademicheskiy kurs (2-e izd., per. i dop.). - 481 s.
43. Tebekin A.V., Tebekin P.A., Egorova A.A. Fazovyy podhod k opisaniyu processov razvitiya menedzhmenta v XX-XXI vekah. // Transportnoe delo Rossii. − 2020. − № 1. − S. 87−96.
44. Tebekin A.V., Seryakov G.N. Vliyanie dinamiki ciklov ekonomicheskoy aktivnosti na perspektivy razvitiya nacional'noy ekonomiki. Problemy sovremennoy ekonomiki. - 2015. − № 1 (53). − S. 34−38.
45. Tebekin A.V. Formirovanie koncepcii upravleniya (menedzhmenta) 2020-h godov. Akademicheskiy vestnik Rostovskogo filiala Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2018. − № 1 (30). − S. 64−68.
46. Tebekin A.V. Metody prinyatiya upravlencheskih resheniy. Uchebnik / Moskva, 2019. Ser. 58 Bakalavr. Akademicheskiy kurs (1-e izd.). - 431 s.
47. Tebekin A.V. Razvitie koncepciy menedzhmenta v 1970-e gody. // Zhurnal istoricheskih issledovaniy. −2018. − T. 3. − № 4. − S. 33−43.
48. Tebekin A.V. Strategicheskiy menedzhment. Uchebnik / Moskva, 2019. Ser. 68 Professional'noe obrazovanie (2-e izd., per. i dop.). -319 s.
49. Tebekin A.V. Proekt kak bazovaya forma razvitiya sovremennoy ekonomiki. // Marketing i logistika. − 2016. − № 4 (6). − S. 58−71.
50. Tebekin A.V. Metody prinyatiya upravlencheskih resheniy, baziruyuschiesya na osnove analiza shem strategicheskogo razvitiya ekonomicheskih sistem s poziciy ih rynochnoy konkurentosposobnosti. // Vestnik Moskovskogo universiteta im. S.Yu. Vitte. Seriya 1: Ekonomika i upravlenie. − 2017. − № 4 (23). − S. 60−69.
