Основную цель деятельности любого производителя (фирмы, делового предприятия) составляет максимизация прибыли. Возможности её получения ограничены, во-первых, издержками производства и, во-вторых, спросом на произведённую продукцию. Производители, однако, могут сталкиваться с особыми ситуациями, выдвигающими на первый план решения проблем, не укладывающихся в русло максимизации прибыли, или даже вызывающих противоречия с этой целью: например, резкое снижение цен для выхода на новые рынки или приведения дорогостоящих рекламных кампаний для привлечения потребителей, осуществление мер экологического порядка и т.п. Но все подобные шаги носят всё же тактический характер и в конечном счёте подчинены решению главной стратегической задаче - получение возможно большей прибыли.

Главным ограничителем прибыли являются издержки производства. К их определению и измерению существуют разные подходы, в которых можно выделить взгляд экономиста, ориентированный на перспективу фирмы, и позицию бухгалтера, которых прежде всего интересует финансовые отчёты и балансы предприятия. Поскольку все виды ресурсов ограничены, любое решение о производстве какого-либо товара предполагает отказ от использования тех же ресурсов для выпуска какого-то иного изделия. Таким образом, все издержки представляют собой альтернативные затраты. Точнее говоря, затраты любого ресурса, привлечённые для производства товаров, отражают его ценность при наилучшем из всех альтернативных вариантов использования или ценность тех альтернативных возможностей, которыми приходится жертвовать. Например, металл, истраченный на производство вооружения уже невозможно применить для изготовления оборудования или автомобилей. И если рабочий способен производить как вооружение, так и медицинское оборудование, то издержки, которые несёт общество при использовании данного рабочего на военном заводе, будут равны вкладу, который он мог бы внести в производство медицинского оборудования.

В дипломной работе предлагаются новые математические модели и методы инженерии квантов знаний (ИКЗ) для принятия решений. Перспективно знаниеориентированное направление в моделировании интеллектуальных умений человека, способного успешно принимать решения в различных условиях.

Существующие искусственные нейронные сети и методы инженерии знаний (ИЗ), основанные на логических, продукционных, фреймовых и др. моделях знаний, недостаточно эффективны из-за несовершенства способов представления и машинного способа манипулирования ими. Тем не менее, знание ориентированное направление остается актуальным в моделировании интеллектуальных умений человека успешно принимать решения в различных условиях неопределенности, благодаря человеческой интуиции и знаниям.

В этом направлении профессором И.Б. Сироджа предложен квантовый подход к инженерии знаний, реализованный посредством разработанного метода разнотипных алгоритмических квантов знаний (д-РАКЗ-метод) для принятия идентификационных и прогнозных решений в условиях д-неопределенности. Эти условия предлагается определить параметром д , значения которого конкретизируют суть вводимых типов неопределенностей соответствующей комбинацией следующих ограничений.

(1) Данные об объекте принятия решений (ОПР) имеют разнотипный характер (измерены в количественных и качественных шкалах) и полученны в неполных объемах из разных источников (книги, справочники, техническая документация, эксперты, измерения и т.п.);

(2) Информация о предметной области и ОПР не всегда достоверна, неполна и неточна;

(3) Данные носят преимущественно статистический характер с неизвестными законами распределения характеристик (признаков) ОПР;

(4) Преобладает лингвистический (качественный) и нечеткий характер описания предметной области и свойств ОПР;

(5) Критерии качества принятия решений заданны неявно и неизвестны по количеству и конкретно какие информативные признаки ОПР, доставляющие оптимум критерия качества;

(6) Неизвестны правила принятия идентификационных и прогнозных решений, а также индуктивные принципы их построения путем обучения компьютера по выборочным знаниям и экспериментальным данным;

(7) Невозможно непосредственно построить правила принятия указанных решений с помощью известных стандартных вычислительных методов.

Комбинация ограничений {(1), (5)-(7)} определяет условия t-неопределенности, , при которых используются достоверные (точные) t-кванты знаний, а короче tk-знания. Комбинации ограничений {(1), (2), (5)-(7)}, отвечает условиям р - неопределенности , когда показатели достоверности событий не точны и оцениваются приближенно, и применяются приближенные - кванты, т.е. k-знания.

Аналогично, при и ограничениях {(1), (3), (5)-(7)} выполняются условия v-неопределенности, при которых используются вероятностные vk-знания, а при и ограничениях {(1), (2), (4)-(7)} имеем условия - неопределенности и применяем нечеткие k-знания.

Идея квантового подхода к ИИ кроется в новой формализованной структуризации (автоматическом квантовании) информации для компьютерного воспроизведения умозаключений и рассуждений средствами математической логики и теории алгоритмов. Понятие д - кванта знаний, т.е. дk - знания определяется аксиоматически как алгоритмическая структура 0-го, 1-го и 2-го типов сложности, которая описывает конкретное событие порцией (квантом) информации в виде высказывания и содержит три составляющие: содержательную (семантика), информационную (символы) и процедурную (операторы, алгоритмы). Если квантовому событию можно поставить в соответствие число, то имеем дk -знания 0-го порядка, если кортеж чисел (вектор) или матрицу, то дk-знания имеют 1-й или 2-й прядок сложности соответственно, независимо от типа условий д-неопределенности. При этом посредством дРАКЗ-метода реализуется алгоритмизация дРАКЗ-моделей представления знаний и дедуктивного вывода следствий из посылок, опираясь на базу д-знаний (БдkЗ), которая строится индуктивно при обучении на примерах.

Предложенная идея реализуется на основе концепции инженерии квантов знаний (ИКЗ), которая базируется на разработанном дРАКЗ-методе принятия решений и представлена общей схемой на рис 3.1.

Рис 3.1. Общая концептуальная схема инженерии квантов знаний

Согласно концептуальной схеме ИКЗ первоначально строится БдkЗ как система импликативных и/или функциональных закономерностей для конкретной предметной области посредством индуктивного вывода из выборочных обучающих дk-знаний в форме таблиц эмпирических данных (ТЭД) и сценарных примеров обучающих знаний (СПОЗ). Искомые решения (следствия) в форме новых дk-знаний дедуктивно выводятся из БдkЗ по наблюдаемым дk-знаниям (посылкам). Автоматическое квантование разнотипной информации и машинное манипулирование дk-знаниями обеспечивается алгоритмическими и операторными средствами дРАКЗ-метода в условиях д-неопределенности.

СУЩНОСТЬ д-РАКЗ-метода ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ИКЗ

В терминах дРАКЗ-метода формулируется и его же средствами решаются три базовые задачи ИКЗ.

1. Формализация представления, аксиоматического синтеза и компьютерного манипулирования дk-знаниями 0-го, 1-го и 2-го порядков сложности с учетом д-неопределенности (Ад-задача).

2. Вывод на дk-знаниях идентификационных (узнавание) решений (Вд-задача), опираясь на идентификационную БдkЗ.

3. Вывод на дk-знаниях прогнозных (экстраполяция) решений (Сд-задача), опираясь на прогнозную БдkЗ.

Сущность дРАКЗ-метода заключается в научно обоснованном систематизированном применении разработанных модельных и алгоритмических средств для постановки и решения указанных базовых Ад -, Вд-, Сд -задач в ИКЗ.

Основные действия дРАКЗ-метода принятия решений и порядок их выполнения приведены ниже.

3. Формирование выборочных ТЭД (Bд - Cд) и СПОЗ (Bд - Cд) с оценкой адекватности их объема mЧn требуемой БдkЗ при заданной допустимой величине достоверности p* содержащих в ней импликативных и функциональных закономерностей.

4. Синтез идентификационной логической сети возможных рассуждений (ЛСВР(Bд)) или прогнозной (ЛСВР(Сд)) в режиме обучения с помощью предложенного алгоритма дАЛОБУЧ.

5. Автоматическое квантование ЛСВР (Bд - Cд) с помощью алгоритма дАЛАКВА и трансформация ее в д-квантовую сеть вывода решений (д-КСВР (Bд - Cд)) выполняющую роль БдkЗ (Bд - Cд) и механизма принятия идентификационных и прогнозных решений с вычислением показателя достоверности p(Bд) и p(Cд) выводимых решений.

6. Оптимизация БдkЗ по критерию избыточности ее структуры с помощью алгоритма дАЛОПТ и формирование рабочих д-КСВР(Bд) и д-КСВР(Cд).

7. Вывод идентификационного решения дksRCw из БдkЗ(Bд) и прогнозного решения дksRCw из БдkЗ(Cд) посредством DED-оператора и синтезированных алгоритмов АЛ(Bд), АЛ(Cд) и АЛУПР соответственно.

ВЕКТОРНО-МАТРИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ дk-знаний в виде векторно-матричных дPАКЗ-моделей).

В приведенных формулах (3.13) и (3.14) отображена в основном информационная составляющая дk-знаний (без полных семантической и процедурной составляющих дk-знаний).

Полная векторно-матричная запись дk1с1 с выходным доменом включает и следующую семантику д-кванта 1-го порядка:

(3.15)

Семантика дk1c1: «ЕСЛИ ОПР обладает 2-м|p21 ИЛИ 3-м|p31 значением признака x1 И 1-м|p12 значением признака x2, ТО категория ОПР определяется 1-м|p13 значением признака x3; с ПД р3ц=p(c1), который вычисляется алгоритмом А(с1) с заданным ПД импликации p(c1), где ПД указывает на ПД i-го значения j-го признака».

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРЕДИКАТНОЕ представление дk-знаний

(3.16)

Таким образом, определение 3.2, порождающее алгоритмическую процедуру вида (3.12), а также пространственное, векторно-матричное и аналитическое представления дPАКЗ-моделей определяет решение поставленной Ад-задачи.

МАШИННАЯ АЛГЕБРА МАНИПУЛИРОВАНИЯ ДK-ЗНАНИЯМИ

(3.17)

Лемма 3.1. Элементный -квант знаний принадлежит интервальному -кванту , то есть тогда и только тогда, когда

(3.18)

где Ok есть 0-квант, содержащий только «0»-ые компоненты.

Лемма 3.2. Интервальный -квант содержится в интервальном -кванте , то есть тогда и только тогда, когда

(3.19)

Лемма 3.3. Интервальный -квант не пересекается с интервальным - квантом , то есть тогда и только тогда, когда

(-квант), (3.20)

где -квант содержит хотя бы один домен с «0»-ми компонентами.

Лемма 3.4. Минимальный интервал , содержащий заданную совокупность элементов представляется интервальным -квантом знаний вида:

(3.21)

Операторы традукции (вывод частного из частного):

, () (3.22)

в шести вариантах:

где а1, а2, … , а6 - операторные алгоритмы.

Оператор индукции (вывод общего из частных случаев):

(3.23)

Операторы дедукции (вывод частного из общего):

(3.24)

(3.25)

где - -квант наблюдаемых знаний об ОПР , - результат дедуктивного вывода как новые дk-знания s-го порядка, А1, аі - операторные алгоритмы, (і=1,2,3,4); s=0,1,2. [36]

3.2 Разработка интеллектуальной информационной технологии для поддержки решений с целью повышения прибыли предприятия

1. Рентабельность.

Основными путями повышения рентабельности, по опыту нашего учреждения, являются:

снижение затрат на единицу продукции;

улучшение использования производственных ресурсов, формирующих себестоимость (снижение фондоемкости, материалоемкости, трудоемкости продукции и т.д. или повышение показателей фондоотдачи, материалоотдачи и т.д.);

рост объема производства;

рост цен на продукцию, сопровождаемый улучшением её качества.

Эти показатели свидетельствуют об эффективности не только хозяйственной деятельности, но и политики ценообразования в организации, рациональном использовании денежных средств и эффективности использования материально-технической базы предприятия.

Показатели рентабельности капитала или его частей позволяют судить об эффективности вложений в ту или иную деятельность. В общем виде формула расчета коэффициента рентабельности капитала и его частей имеет вид:

КРК =чистая прибыль (убыток) / капитал * 100%

Или КРК = валовая прибыль / капитал * 100%

Коэффициент показывает эффективность использования всего имущества.

Снижение коэффициента свидетельствует о падении спроса на продукцию и о перенакоплении активов.

Коэффициент рентабельности прямых затрат характеризуют эффективность затрат, т.е. какую прибыль получает компания с каждой гривны понесенных прямых затрат.

КРЗ = балансовая прибыль (убыток) / себестоимость * 100%

Коэффициент рентабельности продаж позволяет определить, сколько прибыли компания имеет с каждой гривны выручки от реализации товаров, работ или услуг. Данный показатель рассчитывают как в целом, так и по отдельным товарным позициям.

КРП = прибыль (убыток) от продаж / выручка (нетто) от продаж *100%

Рентабельность оборотных активов (RCA) - демонстрирует возможности предприятия в обеспечении достаточного объема прибыли по отношению к используемым оборотным средствам компании. Чем выше значение этого коэффициента, тем более эффективно используются оборотные средства.

Рассчитывается по формуле:

NI/СА = Чистая прибыль/Оборотные средства

Рентабельность внеоборотных активов (RFA) - демонстрирует способность предприятия обеспечивать достаточный объем прибыли по отношению к основным средствам компании. Чем выше значение данного коэффициента, тем более эффективно используются основные средства.

Рассчитывается по формуле:

NI/FА = Чистая прибыль/Основные средства

Таблица. Показатели рентабельности финансово-хозяйственной деятельности

2. Организация товародвижения.

Товародвижение - потенциальное орудие создания спроса. За счет совершенствования системы товародвижения можно улучшить обслуживание или снизить цены, привлекая тем самым дополнительных клиентов. Основные издержки товародвижения складываются из расходов по транспортировке, складированию товаров, поддержанию товарно-материальных запасов, получению, отгрузке и упаковке товаров, административных расходов и расходов по обработке заказов. Нормальный уровень затрат на организацию товародвижения - до 15% объема продаж для фирм-производителей. Ускоренное продвижение товаров в торговую сеть способствует увеличению товарооборота и снижению текущих расходов. В результате масса и уровень прибыли возрастают.

Для установления рациональности товародвижения рассчитывается коэффициент звенности товародвижения - показатель среднего числа складов, через которые проходят товары от производственного предприятия до магазина.

Коэффициент звенности определяется как отношение валового (суммы складского и розничного) оборота к розничному за минусом единицы:

Складской оборот рассчитывается по поступлению товаров на склады оптовых и розничных предприятий, а розничный -- в магазины. Исключение единицы связано с тем, что в обороте не учитывается прохождение ими кладовых магазина. При транзитном товародвижении коэффициент складской звенности равен нулю. Транзитная форма товародвижения - форма товародвижения от производителя непосредственно в места продажи или потребления, минуя склады посредников.

3. Оборачиваемость средств.

Чем большей суммой оборотных средств располагает предприятие, тем большую массу прибыли оно получает в результате одного их оборота. Анализ оборачиваемости является одним из важнейших направлений аналитического исследования деятельности предприятия, поскольку по результатам такого анализа можно судить об эффективности управления его активами и капиталом, о его деловой активности.

Коэффициент оборачиваемости средств и запасов согласно расчетам позволяет анализировать, насколько эффективно предприятие использует свои средства. Коэффициент оборачиваемости определяется делением объема реализации продукции в оптовых ценах на средний остаток оборотных средств на предприятии:

Коб = РП / ОС .

Длительность одного оборота в днях, которая находится делением количества дней в периоде на коэффициент оборачиваемости Ко:

Т = Д / Коб .

В 2011 году длительность одного оборота у предприятия Хелена составляла 45 дней, а в 2013 году он составил уже 24 дня. Что выражается в высвобождении, уменьшении потребности в них, в связи с улучшением их использования.

4. Производительность труда.

Повышение производительности труда и эффективность использования трудовых ресурсов оказывает непосредственное влияние на рост объема производства продукции и реализации производимой продукции.

Под производительностью труда понимается эффективность труда, способность конкретного работника производить в единицу рабочего времени большее или меньшее количество тех или иных потребительских стоимостей. Повышение производительности труда и, прежде всего, живого труда характерно для всех этапов развития человеческого общества.

Планирование производительности труда, выявление конкретных резервов его повышения требуют научной классификации факторов, определяющих уровень и динамику производительности труда. К числу факторов, определяющих уровень и динамику производительности труда, относятся: материально-технические, социально-экономические и организационные условия производства.

Материально-технические условия производства характеризуются составом и техническим уровнем орудий труда, уровнем механизации и автоматизации производства, совершенствованием действующих технологических процессов, применением новых технологических материалов.

Технический прогресс является важнейшим путем повышения материально-технического уровня производства и роста производительности труда. Однако материально-техническая база производства создается трудом людей, эффективность которого во многом определяется социально-экономическими условиями производства.

К социально-экономическим условиям производства следует отнести характер общественного строя, морально-политический и культурно-технический уровень кадров, форму морального и материального стимулирования, повышения эффективности производства и роста производительности труда, совершенствование и планирование производства.

Повышение производительности труда играет большую роль в снижении себестоимости продукции за счет уменьшения доли заработной платы и условно-постоянных расходов в издержках производства, приходящихся на единицу продукции. Таким образом, повышение производительности труда способствует улучшению деятельности предприятий.

Производительность труда (П) рассчитывается по формуле:

П = О / Ч

где О -- объем работы в единицу времени; Ч -- число работников.

Можно сказать, что, производительность труда компании с 2011 года и по 2012 год возросла, а в период с 2012 года и 2013 года осталась почти не изменой.

5. Фондоотдача.

С повышением фондоотдачи увеличивается розничный товарооборот в расчете на 1 грн. средств, вложенных в основные фонды. Фондоотдача - выработка продукции, объем оказанных услуг в расчете на единицу основных фондов:

ФО = Объём выпущенной товарной продукции / Среднегодовая стоимость основных средств

Коэффициент фондоотдачи по предприятию с 2011 г. по 2013 г. увеличился с 0,54 до 0,63, что свидетельствует о росте эффективности функционирования капитала, его производительности, дает возможность оценить степень использования основных средств с учетом всего дохода, говорит об эффективности использования основных фондов. Данный показатель показывает, какая сумма выручки от продажи приходится на единицу стоимости основных средств. Характеризует эффективность использования основных средств организации, соответствие общего объема имеющихся в распоряжении организации основных средств масштабу ее бизнеса.

6. Материалоотдача.

Материалоотдача - отношение стоимости выручки от реализации услуг к стоимости израсходованных материалов. Показатель материалоотдачи рассчитывается по следующей формуле:

Мо = П / Мз

где: Мо - материалоотдача, П - стоимость выпущенной продукции за год, Мз - материальные затраты.

Коэффициент материалоотдачи безразмерный. Чем больше показатель материалоотдачи, рассчитанный по представленной формуле, тем меньше необходимо материала для выпуска одного и того же объема продукции.

Материалоотдача в 2013 г. по сравнению с 2011 г. возросла, что характеризует рост эффективности использования материалов, т.е. с 1 грн. израсходованных материалов в 2013 г. получено больше выручки, чем с 1 грн. израсходованных материалов в 2011 г.

7. Фондовооруженность.

Чем выше оснащенность работников современным торговым оборудованием, тем выше их производительность труда. Для определения эффективности использования основных средств служит показатель фондовооруженности. Фондовооруженность определяется как отношение стоимости основных средств предприятия к средней годовой списочной численности.

ФВ = СО/ЧП,

Где

ФВ - фондовооруженность;

СО - стоимость основных средств;

ЧП -численность персонала (как правило, берется производственный персонал).

В 2011 году фондовооруженность предприятия составила 221 грн./человека и 222 грн./чел в 2013году. Хоть и не большое но увеличение фондовооруженности способствует увеличению объема производства, тем больше стоимость основных средств и следует к увеличению прибыли.

3.3 Практическая реализация прототипа ИИТ "Kvant-B" для повышения прибыли фирмы