Analysis and optimization of organizational system functioning efficiency with automated service devices on the basis of simulation modeling
Authors: Бакулин А.Ю. , Львович Я.Е. 
Published: August 2024

В статье рассматривается подход к анализу и оптимизации эффективности сетевых организационных систем в условиях активизации процессов автоматизации и цифровизации. Выделен класс организационных систем с автоматизированными устройствами обслуживания, результатом деятельности которых является выполнение услуг. Включение в сетевую структуру сервисных автоматов определяет особенность решения задач анализа и оптимизации. Анализ базируется на имитационном моделировании исследуемого класса систем как систем массового обслуживания с варьируемой топологией каналов обслуживания. Поэтому оптимизируемыми переменными определены альтернативные переменные, характеризующие компоненты топологии, которые связаны с дублированием как компонентов, так и автоматизированных устройств в целом. К этим переменным добавлены переменные, влияющие на лояльность клиентов за счет предоставления скидок в определенные временные периоды. Оптимизационная модель представляет собой объединение формализованных описаний зависимостей от оптимизируемых переменных экстремального и граничных требований. В качестве экстремального требования определена необходимость максимизации дохода, а граничных – временные характеристики, связанные с временем простоя автоматизируемых устройств и временем простоя обслуживания. Алгоритмизация принятых решений по варианту топологии сетевой системы и механизму повышения лояльности клиента основана на объединении трех составляющих итерационного процесса поиска: анализа исследуемой организационной системы с использованием имитационной модели; имитацией направленного перебора при случайных значениях альтернативных переменных; окончательного выбора на множестве перспективных вариантов путем экспертного оценивания. Предложена структурная схема алгоритма, базирующегося на интеграции перечисленных составляющих.

The article considers the approach to the analysis and optimization of the efficiency of network organizational systems in the conditions of intensification of automation and digitalization processes. The class of organizational systems with automated service devices, the result of whose activity is the performance of services, is singled out. The inclusion of service automata in the network structure determines the peculiarity of solving analysis and optimization problems. The analysis is based on simulation modeling of the studied class of systems as mass service systems with varying topology of service channels. Therefore, alternative variables characterizing topology components, which are related to duplication of both components and automated devices as a whole, are defined as optimizable variables. To these variables are added variables affecting customer loyalty by providing discounts in certain time periods. The optimization model is a combination of formalized descriptions of dependencies on the optimized variables of extreme and boundary requirements. As an extreme requirement the necessity of maximizing the income is defined, and the boundary requirements are the time characteristics related to the downtime of the automated devices and service downtime. Algorithmization of the decisions made on the variant of the network system topology and the mechanism for increasing customer loyalty is based on the combination of three components of the iterative search process: analysis of the organizational system under study using a simulation model; simulation of a directed enumeration at random values of alternative variables; final choice on the set of promising options by means of expert evaluation. The structural scheme of the algorithm based on the integration of the above components is proposed.