Разработка технологии ЭВМ

Введение



Повышение эффективности подготовки специалистов на основе внедрения новых прогрессивных форм и методов обучения – важная задача, стоящая перед педагогами. Одним из эффективных методов подготовки квалифицированных кадров, получившим широкое распространение среди других форм обучения, являются деловые игры (ДИ).

Деловые игры, базирующиеся на применении современных персональных ЭВМ, позволяют имитировать совокупность управляемых и неуправляемых процессов, обеспечивая в ускоренном масштабе взаимосвязанную последовательность близких к реальным ситуаций. происходящих в повседневной жизни. Студентам предлагается на основе конкретной, постоянно изменяющейся ситуации вырабатывать управленческие решения, которые немедленно учитываются ПЭВМ при моделировании следующих этапов развития. Это создает условия для оценки эффективности тактики управления, выбранной студентом, способствует ее совершенствованию и закреплению практических навыков.

В ходе деловой игры с использованием ПЭВМ осуществляется связь отдельных сторон производственно-хозяйственной деятельности предприятия и их влияние на конечный результат работы, возможность выделения основных и второстепенных связей в производственной ситуации, технические возможности вычислительной техники и эффективность ее применения для исследования и управления. Планирование деятельности по нескольким показателям, а затем отчетность по каждому их них отражает оценки различных сторон работы предприятия. Суть этих оценок в противоречии между сегодняшней выгодой и эффектом в будущем. Взаимосвязь между запланированными показателями и отчетностью по ним наделена чертами конфликта. Для принятия оптимальных решений в таких ситуациях нужны специальные знания. Предполагается, что, выполнив данную работу, будущий менеджер приобретает частицу таких знаний.

Методики современных деловых игр позволяют рационально сочетать профессиональный интерес студентов к новым методам обучения, дух соперничества и коллективизма.

Создание деловой игры связано с разработкой методического обеспечения игры и представляет собой сложную научно-техническую задачу.





1.  МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

      РАЗРАБОТКИ ДЕЛОВЫХ ИГР.



1.1. Назначение деловых игр.



Деловая игра наряду с другими методами обучения служит накоплению управленческого опыта, близко к реальному, и по существу заменяет опыт лабораторным, причем с помощью деловых игр это удается сделать несколько лучше, чем при других методах познания. Игра, во-первых, достаточно реально имитирует существующую действительность; во-вторых, создает динамичные организационные модели; в-третьих, более интенсивно побуждает к решению намеченных целей.

Деловые игры в области обучения управленческим навыкам направлены на получение более обширного опыта по принятию решений в учебных лабораториях.

Элементы риска, вводимые в деловые игры, дают возможность принимать решения в условиях недостаточной информации и производственной напряженности, что позволяет студенту, будущему менеджеру, принимать управленческие решения ( часто рискованные ) в моделируемых производственных ситуациях и накапливать умения и навыки управленческой деятельности без ущерба для реального производства в будущем. Такой опыт позволит будущему специалисту в реальной обстановке, при необходимости, принимать эффективные решения с минимальными потерями.

Другим назначением деловых игр является научное исследование. Если в основе игры лежит имитация производственных ситуаций, то при их адекватности реальным условиям метод становится удобным научным инструментом.

Прежде всего с помощью деловых игровых имитаций можно осуществлять поисковые эксперименты, то есть исследовать производственные взаимосвязи путем варьирования соответствующих переменных имитационной модели в исследуемой области. Экспериментирование с производственными процессами возможно и на других имитационных моделях (например, при статическом моделировании на ПЭВМ), однако только в деловых играх исследуемыми элементами могут быть люди – работники производства. Участие людей в имитационных системах позволяет производить не только производственные эксперименты, но и социально-экономические и организационно-психологические.

Многие процессы в управлении производством носят качественный характер, а потому не отражаются в статистических данных. Восполнить этот недостаток в какой-то мере могут деловые игры. Направлениями исследований могут стать, например, отношения руководителей и исполнителей, групп и производственных подразделений относительно стимулов, интересов и целей в системе управления.

С помощью игровых имитаций отрабатываются системы экономического и материального стимулирования на предприятиях.

Будущий менеджер может наблюдать за психологическим поведением лиц, принимающих решение, в зависимости от того, коллективно или индивидуально протекает этот процесс. Здесь же, в лабораторных условиях, можно определить стиль руководства и его влияние на конечные результаты.

Воспитание деловых качеств на основе игровых имитаций – важная сторона использования игр при подготовке будущих специалистов. Ситуации, разыгрываемые в деловой игре, развивают способности руководителей, или выступающих в из "роли" студентов, оперативно осмысливать и оперативно реагировать на них, принимая правильные, эффективные решения. Именно эти качества выдвигаются сегодня на одно их первых мест в комплексе требований подготовки и обучения менеджеров.



1.2. Методическая сущность деловой игры.



В основе деловой игры лежит имитационный эксперимент. Отличие имитационного эксперимента от эксперимента "реального" состоит в том, что при имитации используется модель реального процесса, а не сам процесс.

Методическую основу деловой игры в учебном процессе составляют следующие положения: 

1. В деловой игре применяется численный метод, позволяющий использовать вычислительные процедуры. Математические модели, описывающие технологические, организационные и другие процессы, в игровой имитации подвергаются численному исследованию и на его основе принимаются количественные решения.

2. ПЭВМ – важный составляющий элемент деловой игры. Применение ПЭВМ не является необходимым условием, однако, использование его способствует успешной реализации имитационного процесса, однако использование его способствует успешной реализации имитационного процесса, обеспечивая ряд преимуществ. Во-первых, ПЭВМ освобождает играющих от утомительных рутинных вычислений. Во-вторых, позволяет достаточно быстро оперировать логическими и арифметическими действиями, необходимых при расчетах математических моделей. В-третьих, может запоминать и хранить большое количество информации, необходимой для проведения деловой игры. В-четвертых, используется в качестве генератора случайных чисел и случайных процессов.

3. Фактор времени, присутствующий и учитываемый в деловой игре, накладывает определенные условия на процесс и результаты игры.

Изменение масштаба времени дает возможность сокращать до минут и часов длительность процессов, измеряемых в сутках, годах.

4.  Деловая игра базируется на методе экспериментирования. Эксперимент, считающийся важнейшим инструментом исследований в физике, биологии и других естественных науках, становится возможным и при исследовании экономических явлений.

5.  Наличие обратной связи в имитационной системе, благодаря многократному проигрыванию различных ситуаций, позволяет играющим, анализируя результаты, обучаться и в каждом последующем периоде принимать более эффективные решения.

6.  Использование деловой игры в учебном процессе предполагает наличие в ней дидактических методов. В педагогике уже давно успешно используются дидактические принципы наглядности, активности, доступности, связи теории с практикой, научности, заинтересованности и другие. Каждая учебная деловая игра в той или иной мере реализует эти принципы в соответствующие дидактики.

Одним из важнейших принципов обучения является связь теории с практикой. Он реализуется в методах, увязывающих теорию с практикой, подтверждая практическое значение изучаемых явлений. В деловых играх, используемых в учебном процессе, эта связь обуславливается проблемным подходом к усвоению учебного материала, экспериментированием и конкретностью рассматриваемых ситуаций.



1.3.  Разработка деловой игры.



Изложенные выше методологические предпосылки позволяют обосновать некоторые теоретические положения и необходимую последовательность конструирования деловой игры:

		с учетом назначения деловой игры (обучение и исследование) приводится описание конкретной ситуации, основные проблемы и решения, вызывающие данную ситуацию;

		осуществляется формализация игры, в основе которой лежат экономико-математические методы. Количественные зависимости, описывающие закономерности изменения показателей данной конкретной ситуации и представляющие структуру имитационной игровой модели, позволяют наблюдать зависимость результатов деятельности системы от управляемых и неуправляемых величин. В общем виде имитационная модель состоит из переменных, параметров и критериев, которые в свою очередь могут быть целыми функциями, принятыми с ограничивающими условиями. Некоторые процессы описываются логическими операциями в виде алгоритмов и блок-схем. Случайные величины формализуются в виде математических зависимостей или генерируются непосредственно ПЭВМ;

		устанавливается адекватность модели реальной ситуации. Этот процесс использует метод анализа и синтеза системы. Построение модели связано с упрощением реальной системы методом абстрагирования ее на части, затем отдельные упрощенные составные системы объединяются в единое целое с тем, чтобы создать модель, адекватную реальной конкретной ситуации.

Точность формируемой имитационной модели и принятие решений во многом предопределяется достоверностью данных. Если данные представлены фактическими показателями прошлой деятельности, то их достоверность может быть оценена известными статистическими методами. Когда же необходимо использовать будущие данные, описанные качественно и количественно, возникает необходимость установления их достоверности. Экономические и социальные решения в основном нацелены на будущее, следовательно, ориентируются на использование априорной информации. Это обстоятельство определяет необходимость применения прогнозных данных.

Разработка системы стимулов, способствующих активизации участников игры, должна базироваться прежде всего на мотивах, вызванных положительными эмоциями и в меньшей степени на отрицательных, так как последние тормозят мыслительную деятельность обучающегося. Наиболее сложным и важным конструктивным элементом деловой игры является система стимулов, базирующаяся на реально действующих условиях в различных производственных организациях. 

ПЭВМ является важным составным элементом деловой игры, обеспечивающим ряд преимуществ этому методу обучения: быстродействие, способность накапливать и хранить большой объём данных, безошибочность, точность, наглядность получаемой информации, возможность проведения игры в режиме диалога "человек-компьютер", возможность имитации внешних воздействий и другие. Для реализации имитационных моделей на ПЭВМ необходима разработка соответствующих алгоритмов, программ и различных инструкций. Использование ПЭВМ осуществляется на основе программного обеспечения. Все вычислительные процедуры, связанные с текущими расчётами, программируются для конкретной ПЭВМ, занятой в деловой игре.

Создание деловой игры завершается организационными положениями по проведению игры, включающими правила, которые могут быть либо едиными для всех участников, либо дифференцированными. Правила включают ряд требований и условий, которых должны придерживаться играющие. Это, например, возможность общения между участниками, время, регламентированное для принятия решения на каждом этапе и другие. При необходимости в правилах предусматриваются исключения. Организация игры предусматривает описание лаборатории, технических средств, ПЭВМ и оборудования рабочих мест участников.





2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ



Главная цель ДИ состоит в том, чтобы предоставить в распоряжение студентов, выбравших своей будущей профессией менеджмент, достаточно простое и доступное руководство, содержащее элементарное, по отношению к алгоритмическим языкам, изложение такого программного аппарата, с помощью которого можно производить любые аналого-логические преобразования массивов экономической информации и выводить таблицы-документы на принтер в удобном для визуального восприятия виде.

Формальные требования, предъявляемые к конкретным математическим знаниям студентов, работающих в условиях электронных таблиц (ЭТ) SUP ,весьма скромны. Они не выходят за пределы элементарных вопросов линейной алгебры и начальных сведениях о массивах, ПЭВМ, экономики. Математические рассуждения просты, но затем они складываются в довольно сложную логическую структуру. Отчетливое представление о задаче поиска седловых точек в массиве экономической информации потребует достаточно больших усилий, но  вместе с тем понимание каждого отдельного места алгоритма решения задачи не составит труда :  в блок-схеме алгоритма упомянут практически каждый логический шаг, а решение задачи поиска точек равновесия  доведено до расчетной методики.

В каждой работе главное внимание обращается на организационный, информационный и алгоритмический аспекты, бегло затрагивается программный.

В процессе выполнения ДИ студенту приходится осваивать информационную технологию ЭТ SUP, много непривычных понятий, а главное реализовать метод поиска точек равновесия ( седловых ), ранее не используемых при решении каких-либо задач.

ДИ рассчитана на студентов, умеющих логически мыслить, и учит держать в поле внимания одновременно достаточно большое число элементов, отделяя главные от второстепенных.

Длительность процесса поиска решений является показателем того, на сколько студент соблюдает правило поиска максимумов и минимумов, умеет пользоваться правилами перебора.

Оценка за выполнение ДИ имеет три составляющие: 

а) продолжительность расчетов;

б) качество расчётов;

в) умение общаться с ПЭВМ .



3. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ДЕЛОВОЙ ИГРЫ.



3.1. Порядок выполнения работы.



1. Перед началом работы студент должен ознакомиться: с целью работы; с теорией ЭТ SUP;  с теорией поиска седловых точек; с постановкой задачи; с блок-схемой алгоритма решения задачи.

2. Сформировать свою таблицу  прибыли в расчете на единицу условного продукта в соответствии с вариантом индивидуального задания.

3. Определить число N- количество возможных альтернативных ответов в соответствии с исходными данными.

4. Загрузить в ПЭВМ ЭТ SUP согласно инструкции.

5. Внести исходные данные в SUP.

6. Найти седловые точки в своей матрице 7 х 5. Найти оптимальную

 седловую точку.

7. После окончания расчетов сделать распечатку на принтере.

8. Аналитически в доказательной форме подготовить однозначно воспринимаемую рекомендацию начинающему предпринимателю; или сначала заключить договора о поставках. 

9. Оформить отчёт по ДИ. Защитить теоретическую и практическую части.

                                            3.2. Общая задача.



Представьте, что вы менеджер нефтеочистительного предприятия. Предприятие заключило договор о поставках. В соответствии с договором предприятие производит недостаточное количество бензина  и дизельной нефти, но изменили количество бункерной топливной нефти. Поскольку  договор уже заключен,  то нефтеочистительные предприятия  для обеспечения договорных поставок  вынуждено покупать бензин  и дизтопливо на стороне и продавать излишки топливной нефти на рынке. Это приводит к излишним транспортным расходам и сокращению прибыли. Менеджер решил посоветоваться с коллективом, после чего получил четыре различных предложения по увеличению прибыли. Предложения предусматривают модернизацию некоторых старых, а также установку новых производственных мощностей. Осуществление каждого из них увеличивает прибыль в различной степени. Обычно прибыль составляет 30 рублей на тонну ( в США и Англии используют единицу измерения не тонну, а баррель , причем в США 1 баррель  158,76 л, в Англии 163,65 л ).

В результате осуществления первого предложения прибыль увеличилась бы до 35 рублей на тонну, второго предложения – до 39, третью – до 42 и четвертого – до 44 рублей на тонну. ( При подсчете прибыли учитывалась амортизация, связанная с затратами на модернизацию оборудования).

Какое именно предложение следует принять? 

На первый взгляд – четвертое предложение, предусматривающее увеличение прибыли до 44 рублей на тонну. Однако в результате более тщательного анализа рынка менеджер выяснил, что спрос относительно устойчив и удовлетворяется за счет продукции как вашего предприятия, так и предприятия вашего основного конкурента. Потребности рынка изменить нельзя. Более того, ваш конкурент также рассматривает возможность модернизации и замены оборудования, а также внедрения новых методов, способствующих увеличению прибыли. Поскольку вам известно многое о положении конкурента и о состоянии рынка, то можно предугадать возможные шаги с его стороны. На основе этих прогнозов составляют таблицу предполагаемых прибылей в расчете на одну тонну продукта (табл 1).











    



Таблица 1.

 

                 Стратегия

                  конкурента

Ваша

стратегия



       1



        2



3





4



5



   Была                    1



                                2

Предложения         3

                                4

                                5 





30



36

39

40

44



34



37

41

43

42



37



38

42

41

39



35



41

40

38

39





34



39

37

40

30





Первый столбец табл.1 показывает, что если положение конкурента не изменилось, то осуществление вашей первой стратегии (то есть сохранение постоянного положения) даст вам 30 рублей прибыли на тонну. Если положение конкурента все еще не изменяется (его стратегия – 1) и если вы принимаете первое предложение ( т.е. стратегию – 2), то получите 36 рублей прибыли на тонну, если вы принимаете второе предложение ( стратегию – 3), то получите 39 рублей прибыли, если третье предложение (стратегию – 4), то получите 41 рубль прибыли, если четвертое (стратегию – 5), то получите 44 рубля прибыли. Однако, если конкурент принимает для улучшения своего положения стратегию 2, то изменится сумма и вашей прибыли. В этом случае, если вы не меняете свою стратегию, то получите 34 рубля прибыли на тонну; при применении стратегии 2 прибыль возрастает до 37 рублей, стратегии 3 – до 41 рубля и т.д.

Таким образом, в табл.1 приводятся данные  о размерах вашей прибыли при принимаемых ваших стратегиях и стратегиях вашего конкурента. Что следует предпринимать в этом случае? Что случилось бы, если бы вы приняли  стратегию 5? Если ваш конкурент не предпринимает никаких мер для увеличения прибыли, т.е., если он принимает стратегию 1, то в этом случае прибыль вашего предприятия составит 44 рубля на тонну. С другой стороны, если он принимает, например, стратегию 5, то получите только 30 рублей прибыли на тонну. Следует ли вам применять стратегию 3? В этом случае имелась бы уверенность в том, что вы получите не менее 37 рублей прибыли на тонну. Более того, если конкурент не принимает стратегию 5, то ваша прибыль (при вашей стратегии 3) превысит 37 рублей прибыли на тонну. Однако вопрос заключается в том, является ли наилучшим для вас решением выбор стратегии 3? Можно ли быть уверенным в получении прибыли, превышающей 37 рублей на тонну?



3.3.  Схема нахождения седловых точек.



Пусть задана матрица  // аij  //  как таблица предполагаемых прибылей в расчете на единицу какого-либо продукта.



    а11     а12    а13     ...  а1n

   а21     а22    а23     ...   а2n

    . . . . . . . . . . . . . . . . .

   аm1    аm2   аm3    ...   аmn





Ваши стратегии обозначим номерами соответствующих строк, а стратегии вашего конкурента – номерами столбцов. Здесь под ситуацией будем подразумевать пару чисел (  i, j ) , где  i -  номер строки матрицы предполагаемых прибылей,  j -  номер столбца.

Ситуация называется равновесной ( седловой точкой ), одновременно приемлема и для вас и для вашего конкурента ( конкурентов ). Оказывается, что поиск оптимального решения равносилен к поиску седловых точек.

Проверка существования седловых точек и их нахождение могут быть проведены по следующей схеме : 



    а11       а12     а13      ...    а1n                      max a1j   

   а21       а22     а23     ...      а2n                      max a1j           min max aij

    . . . . . . . . . . . . . . . . .                                      i      j

   аm1      аm2     аm3    ...       аmn                  max a1j



    

min ai1   min ai1 min ai1          min ai1

 

           max  min  aij  

               i     j



Если   min max aij         max  min  aij  ,

            i     j                     i      j

то седловой точки или точки равновесия нет.



Если   min max aij    =     max  min  aij  ,

            i     j                     i      j



то все ситуации равновесия являются седловыми точками. Седловой точкой табл.1 является ситуация (1, 3),  а13 = 37. Это следует из следующих расчетов:



30    34    37    35    34                     37

36    37    38    41    39                     41 

39    41    42    40    37           max   42      min  37

41    43    41    38    40               i     43         j

44    42    39    39    37                     44



             min j



            30     34   37    35    30





                     max

                        i

                        

                      37         





















3.4. Исходные данные.







3.5. Определение коэффициента реакции

менеджера на задание.



Успешность работы менеджера выражается в точности и скорости реагирования на большое число одновременно поступающих вопросов, требующих решения.

Зависимость времени Т реакции менеджера на вопрос (т.е. продолжительность принятия решения) от степени сложности выбора ответа (т.е. от количества и всевозможных вариантов ответов, из которых менеджер должен выбрать наилучший), выражается так:



     Т =  a*ln n ,  a = const  0,

      где    n  1,  целое.



Эта формула получена  отчетно-статистическим путем. Если расположить по оси абсцисс  n  как общее число альтернативных решений, а по оси ординат – значение времени Т – длительность принятия конкретного из альтернативных решений, то точки зависимости группируются вдоль кривой, как показано на рис. 2а



















Если рассмотреть график кривой y = ln x (рис 2б), то можно сделать вывод, что кривая, вдоль которой группируются упомянутые точки, является логарифмической.

За неимением более точного критерия оценки деятельности менеджера, можно воспользоваться значением коэффициента 





           T

 a =  ------   ,

          ln n



который для каждого конкретного менеджера будет индивидуальным, убывающим с приобретением опыта в конкретной области принятия решений.  Для начинающего менеджера  а  1.

Учет менеджером степени значимости принимаемого им решения приводит к увеличению скорости реакции и к интенсификации процесса восприятия.



4. Табличный процессор.



Табличный процессор  Supercalc представляет собой систему, предназначенную для решения средствами вычислительной техники инженерных и экономических задач средней сложности и представления результатов в виде готовой документации пользователями, имеющими малый опыт реализации машинных алгоритмов средствами языков программирования.

В основе системы лежит принцип использования табличных вычислений, позволяющий легко представить задачу как совокупность исследовательских действий по обработке информации в отдельных клетках (ячейках) таблицы и связей между ними.

Достоинствами табличных процессоров являются простота овладения и использования, развитая ситуационно-ориентированная помощь системы пользователю, высокое быстродействие. К недостаткам следует отнести большие объемы используемой при этом памяти. 



4.1.  Структура электронной таблицы.



При работе табличного процессора оперативная память ПЭВМ превращается в электронную таблицу, изображение которой выводится на экран дисплея. 

Электронная таблица состоит из горизонтальных строк (рядов) и  вертикальных столбцов (колонок). Их пересечение образует клетку (ячейку), в которой размещается информация, необходимая для работы системы, в виде числовых или символьных данных.

Строки обозначаются числами, столбцы одной или несколькими буквами латинского алфавита. Идентификатором клетки служит сочетание обозначения столбца и строки, Например А5. 

Для работы с отдельными частями таблицы в ее составе могут выделяться прямоугольные блоки (диапазоны), обозначаемые идентификаторами первого и последнего элемента, разделенных двоеточиями, например:

 1 : 4  -   блок строк с первой по четвертую включительно;

  В1 : Е4  -  блок клеток , где В1 и Е4 – соответственно обозначения элементов в левом верхнем и правом нижнем углах.

Максимальные размеры электронной таблицы составляют 1999 строк и 127 столбцов. Текущие размеры устанавливаются автоматически при инициации табличного процессора в зависимости от объема доступной оперативной памяти.



4.2.  Вызов табличного процессора.



Программный пакет управления электронными таблицами Supercalc  представляет собой комплекс программ, хранящихся в нескольких файлах на магнитном диске. Основной вызываемый файл, содержащий управляющую программу, имеет имя  sc5.com. Для загрузки этого файла в оперативную память компьютера необходимо установить курсор на имя этого файла на одной из информационных панелей Norton Commander и нажать клавишу  Enter/ После окончания загрузки на экране дисплея появляется заставка, а затем после нажатия на клавиатуре любой клавиши – изображение электронной таблицы и панели диалога Сперкалка с пользователем.