CC BY
33
структуры и моделирование 2014. №3(31). С. 109-120
УДК 515.816
ПРОЦЕССНЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ: СИНТЕЗ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ЭКОНОМЕТРИКИ И ТЕОРИИ ОПЦИОНОВ
О.М. Куликова
к.т.н., доцент, e-mail: [email protected]
кафедра «Управление качеством и сервис», ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)», г. Омск
Аннотация. В статье рассмотрен алгоритм принятия решений в процессном управлении сложными динамическими системами, разработанный с применением комплекса методов эконометрики и теории опционов. Разработанное управленческое решение с применением данного алгоритма представляет собой совокупность опционов — возможностей действий, реализуемых в заданные моменты времени с учетом вариантов развития ситуации, что позволяет осуществлять оптимальное управление системами в условиях неопределённости и высокого риска. В статье приведён фрагмент построения управленческого решения в рамках разработки концепции проектируемой государственной программы «Лёгочное здоровье», направленной на снижение заболеваемости населения Омска хроническими болезнями органов дыхания.
Ключевые слова: процессный менеджмент, разработка и принятие управленческих решений, эконометрические методы, теория опционов.
Введение
В настоящее время становятся актуальными вопросы внедрения математических методов и технологий имитационного моделирования в процесс разработки и принятия решений в процессном управлении сложными динамическими объектами. Это обусловлено внедрением систем менеджмента качества и технологий процессного менеджмента в управление социально-экономическими процессами, реализуемыми в условиях высокой неопределённости и риска [1,3,2,5,7,6]. Такие процессы протекают во многих сферах человеческой деятельности: в образовании, здравоохранении, промышленном производстве и пр. [1,3,7,6]. Эффективность и результативность реализации таких процессов в значительной степени зависит от гибкости и адаптивности разрабатываемых управленческих решений, которые должны строиться на точных и достоверных прогнозах, позволяющих рассчитывать оптимальные значения необходимых ресурсов и их резервов. Все это диктует необходимость создания методики разработки и принятия управленческих решений с применением методов процессного
менеджмента, эконометрики, теории опционов.
Автором статьи разработана технология принятия решений в процессном менеджменте, позволяющая формировать управленческие решения в форме опционов — реальных возможностей действий, реализуемых в заданные моменты времени с учётом вариантов развития сред исследуемых процессов. Данная технология позволяет формировать управленческие воздействия, на основании которых осуществляется оптимальное управление социально-экономическими процессами [1,2]. В состав управленческого решения входят базовые и вариативные опционы: базовые опционы реализуются при любых вариантах развития сред исследуемых процессов, вариативные — при реализации определённых сценариев. Сценарии описывают варианты развития сред процессов и задаются векторами значений сценарных факторов.
Продемонстрируем возможности данной технологии на примере формирования управленческих решений в рамках построения концепции государственной программы «Лёгочное здоровье». Указанная программа направлена на снижение заболеваемости населения г. Омска хроническими заболеваниями органов дыхания.
В качестве целевых показателей в исследовании использованы значения впервые выявленной заболеваемости по патологиям:
ух — впервые выявленная заболеваемость жителей г. Омска бронхиальной астмой (на 100 тыс. чел.);
у2 — впервые выявленная заболеваемость жителей г. Омска хронической обструктивной болезнью лёгких (ХОБЛ) (на 100 тыс. чел.); у3 — впервые выявленная заболеваемость жителей г. Омска хроническим и неуточнённым бронхитом, эмфиземой (на 100 тыс. чел.).
Анализ заболеваемости по данным патологиям проводился по статистическим данным за период 1970 - 2012 гг. Исследовалось влияние 98 экологических, социально-экономических и медицинских факторов на исследуемые патологии.
Для заболеваемости населения г. Омска бронхиальной астмой построено уравнение регрессии 1:
ух = 1792,12 + 16, 091пх6 - 211, 041пхб2 - 117, 591пх6д - 225, 971пЖ73, (1)
где х6 — загрязнение воды а-ГХЦГ, мг/м3;
х62 — обеспеченность больничными койками (на 10 тыс. жителей);
х69 — число посещений на 1 жителя в год терапевтов;
х73 — средняя длительность пребывания больного на койке (терапия), дней.
Для заболеваемости населения жителей г. Омска хроническим и неуточнён-ным бронхитом, эмфиземой построено уравнение регрессии 2:
У2 = 532, 83 - 10, 53хбз где х63 — обеспеченность врачами (на 10 тыс. населения);.
Таблица 1. Статистические характеристики уравнения 1
Зависимая переменная: у1; Метод построения уравнения: МНК; Количество наблюдений: 42;
переменная коэффициент стандартная ошибка ¿-статистика р-уровень
А 1792,128 222,3180 8,061101 0,0000
Х6 16,09032 2,757500 5,835111 0,0000
х62 -211,0390 37,58297 -5,615283 0,0000
х69 -117,5911 18,42507 -6,382124 0,0000
Х73 -225,9737 47,50528 -4,756812 0,0000
Коэффициент детерминации 0,955107
Скорректированный коэффициент детерминации 0,950254
Стандартная ошибка регрессионного уравнения 17,93544
Сумма квадратов остатков 11902,16
^-критерий 196,7967
Р-уровень 0,000000
Статистика Дарбина-Уотсона 1,381172
Для заболеваемости жителей г. Омска хроническим бронхитом и неуточ-нённым, эмфиземой построено уравнение регрессии 3:
уз = -34, 96 + 0, ОООбж^! - 5,55х62 + 0 , 36x70 + 2,11x9, (3)
где х21 — содержание нефтепродуктов в почве, мг/кг; х70 — занятость коек, среднегодовая, всего дней; х9 — загрязнённость воды медью, мг/м3.
Для снятия тренда в уравнении (3) использован метод первых разностей.
Статистические характеристики уравнений (1), (2), (3) приведены в таблицах 1,2,3.
На развитие хронических парциальных бронхолёгочных заболеваний значительное влияние оказывает состояние окружающей среды и экологическое состояние окружающей среды, где проживает население. Поскольку планируется реализация разрабатываемой программы «Лёгочное здоровье» в медицинских учреждениях системы здравоохранения, и экологическое состояние окружающей среды может кардинально измениться (например, при выбросах загрязняющих веществ в атмосферу, воду или экологическая катастрофа), это обусловило типизацию выявленных значимых факторов.
К общим факторам (их значения не зависят от сценариев) относятся: средняя длительность пребывания больного на койке (терапия) (данный показатель зависит от тяжести заболевания пациента и не может быть отнесён к сценар-
Таблица 2. Статистические характеристики уравнения 2
Зависимая переменная: у2; Метод построения уравнения: МНК; Количество наблюдений: 42;
переменная коэффициент стандартная ошибка ¿-статистика р-уровень
А 532,8280 55,29125 9,636750 0,0000
хб3 -10,52889 1,318307 -7,986673 0,0000
Коэффициент детерминации 0,864475
Скорректированный коэффициент детерминации 0,850922
Стандартная ошибка регрессионного уравнения 16,98706
Сумма квадратов остатков 2885,603
^ - критерий 63,78695
Р - уровень 0,000000
Статистика Дарбина-Уотсона 2,079080
ным факторам); занятость коек, среднегодовая (данный фактор также зависит от тяжести заболевания пациентов, и данный показатель не может превышать значение 365 — число дней в году), определяется по формуле:
Уп
ксг —
7пац
где Упац — количество койко-дней, проведённых пациентами в стационаре в течение года; всг — среднегодовое количество коек;
К сценарным факторам относятся: загрязнение воды а-ГХЦГ; содержание нефтепродуктов в почве; загрязнение воды медью.
К управляемым: обеспеченность больничными койками (на 10 тыс. жителей); обеспеченность врачами (на 10 тыс. жителей); число посещений одним жителем в год терапевта.
Прогнозирование значений общих и сценарных факторов на период 20152017 гг. проводилось с применением полиномиальной аппроксимации. Прогнозирование осуществлялось по статистическим данным за период 1970-2009 гг. Точность прогнозирования определялась по данным за период 2010-2012 гг. Прогнозируемые значения общих, сценарных и управляемых факторов приведены в таблице 4.
Управленческое решение в форме опционов разрабатывалось в коллективном режиме, в состав проектной группы входили врачи, занимающих руководящие должности в медицинских учреждениях.
Разработано 2 сценария — оптимистический и пессимистический. Сценарий 1 (оптимистический) — «Прогнозируемое развитие ситуации» основывается на предположении, что прошлое оказывает влияние на будущее, и не
сг
Таблица 3. Статистические показатели уравнения 3
Зависимая переменная: у3; Метод построения уравнения: МНК; Количество наблюдений: 42;
переменная коэффициент стандартная ошибка ¿-статистика р-уровень
а -34,95674 4,995292 6,141078 0,0001
Х21 0,000641 0,000104 5,835111 0,0000
х62 -5,553577 0,332792 -16,687884 0,0000
Х69 2,109004 0,682082 3,092008 0,0008
х73 2,109004 0,682082 3,092008 0,00102
Коэффициент детерминации 0,9883
Скорректированный коэффициент детерминации 0,984
Стандартная ошибка регрессионного уравнения 8,1199
Сумма квадратов остатков 725,25
Г-критерий 231,6756
Р-уровень 0,000000
Статистика Дарбина-Уотсона 2,2574
Таблица 4. Прогнозируемые значения общих, сценарных и управляемых факторов
№ Название Обозначение 2014 2015 2016 2017
Общие факторы
Прогноз
1 Средняя длительность пребывания больного на койке (терапия) х73 12,66 12,09 11,58 11,16
2 Занятость коек, среднегодовая х70 184,54 194,38 208,57 225,24
Сценарные факторы
Прогноз и сценарий 1 «Прогнозируемое развитие ситуации»
3 Загрязнение воды а-ГХЦГ хб 0,04 0,06 0,09 0,09
4 Содержание нефтепродуктов в почве х21 319,66 337,57 356,92 377,75
5 Загрязнение воды медью хд 6,82 6,27 6,06 6,31
Сценарий 2 - «Ухудшение экологической ситуации»
6 Загрязнение воды а-ГХЦГ хб - 0,08 0,2 0,2
7 Содержание нефтепродуктов в почве х21 - 350 390 420
8 Загрязнение воды медью хд - 8,1 9 10
Управляемые факторы
6 Обеспеченность больничными койками (на 10 тыс. жителей) Хб2 54,71 53,55 52,39 51,29
7 Обеспеченность врачами (на 10 тыс. жителей) Хб3 34,04 33,27 32,61 32,05
8 Число посещений одним жителем в год терапевта х69 0,77 0,73 0,7 0,66
Таблица 5. Прогнозируемые, минимальные и запланированные значения целевых показателей
№ Значение 2014 2015 2016 2017
Заболеваемость населения бронхиальной астмой
1 Прогнозируемое значение по сценарию 1 317,5 338,17 356,33 368,13
2 Прогнозируемое значение по сценарию 2 342,8 369,18 380,98
3 Минимальное значение 316,48 340,97 349,32
4 Планируемое значение 316,48 340,97 349,32
Заболевание населения ХОБЛ
5 Прогнозируемое значение 174,39 193,03 189,65 195,34
6 Минимальное значение 153,75 153,75 153,75
7 Планируемое значение 153,75 153,75 153,75
Заболеваемость населения хроническим и неуточнённым бронхитом, эмфиземой
8 Прогнозируемое значение по сценарию 1 309,35 286,65 267,14 250,24
9 Прогнозируемое значение по сценарию 2 303,82 320,71 316,17
10 Минимальное значение 231,04 228,98 204,95
11 Планируемое значение 231,04 228,98 204,95
прогнозируются резкие колебания исследуемых сценарных факторов. Сценарий 2 (пессимистический) — «Ухудшение экологической обстановки» основан на предположении, что экологическая ситуация в Омске ухудшится. Вероятность оптимистического сценария — 0,4, пессимистического — 0,6. Значения сценарных факторов приведены в таблице 4.
В таблице 5 приведены прогнозируемые, минимальные и запланированные значения целевых показателей. В качестве целевых показателей использованы минимальные значения, рассчитанные с помощью генетического алгоритма.
На основании проведённых расчётов разработаны базовые и вариативные опционы, описание которых приведено в таблице 6. Также в таблице 11 приведены характеристики разработанных опционов.
На рисунке 1 показаны периоды запуска и реализации базовых и вариативных опционов, входящих в первое и второе управленческое решение, реализуемых соответственно при сценарии 1 и сценарии 2.
В таблице 7 приведены показатели эффективности разрабатываемого управленческого решения для сценария 1 и 2 и его комплексный показатель эффек-
Таблица 6. Характеристики базовых и вспомогательных опционов
№ Показатели 2015 2016 2017
Базовые опционы
Опцион 11 — Создание дополнительных мест в пульмонологических отделениях стационаров
Направлен на реализацию процессов вторичной и третичной профилактики хронических заболеваний органов дыхания у населения Омска, основная цель - возврат пациентов к здоровому состоянию или состоянию длительной ремиссии. Реализуется при сценариях 1 и 2
1 Количество создаваемых мест в год, кол. 253 0 0
2 Затраты на реализацию опциона, тыс. руб. 248446 277035 277035
Опцион 12 — Создание специализированных консультационных медицинских учреждений или подразделений в них для обслуживания пациентов с бронхолёгочными патологиями
Направлен на реализацию процессов первичной, вторичной и третичной профилактики заболеваний населения Омска хроническими болезнями органов дыхания. Реализуется путём создания новых специализированных консультационных центров или подразделений в медицинских учреждениях с целью диагностики и лечения сложных случаев различных бронхолёгочных патологий. Реализуется при сценариях 1 и 2
3 Количество создаваемых рабочих мест врачей-пульмонологов, кол. в год. 228 0 0
4 Затраты на реализацию опциона, тыс. руб. 73188 87552 87552
Опцион 13 — Увеличение числа профилактических осмотров населения
Направлен на реализацию процессов первичной профилактики заболеваний органов дыхания у населения Омска. Данный опцион реализуется путём создания консультационных центров, или профилактические осмотры могут проводиться врачами-терапевтами или пульмонологами в амбулаторно-поликлинических учреждениях.
5 Количество профилактических приёмов пациентов, кол. в год 23321 233219 93486
6 Затраты на реализацию опциона, тыс. руб. 9328,4 93287,6 37394,4
Вспомогательные опционы
Опцион 21 — Дополнительная программа диспансеризации населения
Направлен на реализацию процессов первичной профилактики болезней органов дыхания у населения Омска. Способствует выявлению бронхолёгочных патологий на ранних стадиях, позволяет снижать риски и количество хронизации исследуемых патологий
14 Количество профилактических приёмов пациентов, кол. в год 34984 139932 1263131
15 Затраты на реализацию опциона, тыс. руб. 9328,4 93287,6 37394,4
Период запуска опциона (январь - февраль 2015 года)
Сценарий 1
\ \ \ Созданш Базовый опцион 11 ПП э мест в пульмонологических ВП отделениях ТП ■
\ Создание Базовый опцион 12 ПП пульмонологический центров ВП | ТП
Профилаа Базовый опцион 13 ._..-. тические осмотры\населения
В; Дополнитель фиативный опцион 21 >ная программа диспансеризации ПП населения |
Сценарий 2
2015 2016 2017
временной период ,годы
ПП - процессы первичной профилактики ВП - процессы вторичной профилактики ТП - процессы третичной профилактики
Рис. 1. Временные характеристики базовых и вариативных опционов
тивности.
Таблица 7. Показатели эффективности разрабатываемого управленческого решения для сценария 1 и 2 и его комплексный показатель эффективности
№ Показатель Решение, состоящее из базовых опционов Решение, состоящее из базовых и вспомогательных опционов Комплексные показатели эффективности
Показатели результативности
Показатели результативности по патологиям
1 Снижение темпа роста заболеваемости населения бронхиальной астмой по сравнению с прогнозом, % 1,9 2,9 1,96
2 Снижение темпа роста заболеваемости населения ХОБЛ по сравнению с прогнозом, % 7,79 7,79 7,79
3 Снижение темпа роста заболеваемости населения хроническим и неуточнён-ным бронхитом, эмфиземой по сравнению с прогнозом, % 6,4 13,4 10,6
Комплексный показатель результативности
4 Среднее значение снижения темпов роста заболеваемости населения болезнями органов дыхания по сравнению с прогнозом, % 5,36 8,03 6,78
Планируемые доходы и расходы
5 Доходы от реализации опционов, тыс. руб. 1720860 2466600 2168304
6 Расходы на реализацию опционов, тыс. руб. 1190818 1330829 1274825
Показатели эффективности
7 Экономический эффект, тыс. руб. 530041,6 1135771 893479,2
8 NPV, тыс. руб. (при ставке дисконтирования 10%) 364299,4 795342,3 622925,1
9 IRR, % 206 384 312,8
Необходимые резервы
10 Значение резерва финансовых средств, тыс. руб. 140011 0
11 Значение резерва количества мест в пульмонологических отделениях, число мест 0 0
12 Значение резерва количества врачей-пульмонологов, кол. 0 0
Значение риска
11 Вероятность риска 0,6 0,6 0,6
На основании проведённых расчётов (таблица 7) можно сделать вывод, что разработанное управленческое решение, состоящее из базовых и вспомогательных опционов эффективно, оно позволит снизить темп роста заболеваемости населения патологиями органов дыхания по сравнению с прогнозом на 6,78 %. Для реализации управленческого решения, состоящего из базовых опционов, в рамках государственной программы «Легочное здоровье» расходы за 2015— 2017 гг. составят 1190818 тысяч рублей, планируемый доход — 1720860 тысяч рублей. При реализации управленческого решения, состоящего из базовых и вариативных опционов, потребуется финансирование из бюджета в размере 1330829 тысяч рублей, доход составит 2466600 тысяч рублей. Значение чистого приведенного дохода комплексного управленческого решения равно 622925,1 при ставке дисконтирования 10%, внутренняя норма доходности — 312,8%. Анализ разработанного управленческого решения позволяет сделать вывод, что наиболее эффективными для снижения заболеваемости населения хроническими болезнями легких являются мероприятия первичной профилактики — профилактические осмотры населения при условии достаточного уровня обеспеченности медицинским персоналом и местами в пульмонологических отделениях стационаров, что позволит повысить качество и эффективности оказания медицинской помощи населению.
Заключение
На основании вышесказанного можно сделать вывод, что использование технологии создания управленческих решений в форме совокупности опционов, позволяет повысить эффективность и результативность реализации социально-экономических процессов.
Литература
1. Казаковцев В.П., Куликова О.М., Овсянников Н.В. Стратегическое управление и разработка инвестиционных проектов в системе здравоохранения // Российская отоларингология. 2014. № 2 (69). С. 39-43.
2. Куликова О.М. Алгоритм поддержки принятия оптимальных управленческих решений в условиях неопределённости // Наука о человеке. 2013. № 1 (11). С. 256-260.
3. Постановление правительства Омской области об утверждении государственной программы Омской области «Развитие здравоохранения Омской области» № 265 — п от 16 октября 2013 года.
4. Порядок оказания медицинской помощи больным с бронхолёгочными заболеваниями пульмонологического профиля. Приложение к приказу Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 7 апреля 2010 г. № 222 н. URL: http://pulmon.ru/?page_id=808 (Дата обращения 07.07.2014).
5. Стороженко А.Е., Куликова О.М., Мигунова О.В., Ерофеев Ю.В. Оценка влияния социальных и экономических факторов на возникновение врождённых пороков развития (на примере Омской области) // Проблемы стандартизации в здравоохранении. 2014. № 5-6. С. 32-36.
6. Филимонов В.А. Технологии ситуационного центра для социальной инженерии // Проблемы управления в социальных системах. 2009. Т 1, № 2. С. 63-74.
7. Филимонов В.А. Системное мышление и кросс-технологии ситуационного центра // Проблемы управления в социальных системах. 2013. Т 5, № 8. С. 124-131.
PROCESS MANAGEMENT: SYNTHESIS OF MANAGEMENT DECISIONS USING METHODS OF ECONOMETRICS AND OPTION THEORY
O.M. Kulikova
Ph.D. (Eng.), Associate Professor, e-mail: [email protected] The Siberian State Automobile and Highway Akademy, Omsk
Abstract. The article describes an algorithm for decision-making in the process management of complex dynamic systems developed using a set of methods of econometrics and option theory. The management solution designed with the use of this algorithm is a set of options — opportunities for activities to be implemented in the specified time intervals based on variants of the situation development — that allows managing the systems optimally in the case of uncertainty and high risk. The paper presents a fragment of constructing administrative decision within the concept development of the state program "The pulmonary Health" aimed at reducing chronic respiratory diseases morbidity among Omsk population.
Keywords: Process Management, development and management decisions, econometric methods, theory of options.
