Совершенствование бизнес-процесса обслуживания пассажиров в аэропорту г. Магнитогорска на основе имитационной модели

Обычно, технический проект правится и согласовывается с заказчиком на протяжении всего этапа жизненного цикла проекта. Согласно договору в конце сдается пояснительная записка к техническому проекту.

Создание имитационной модели состоит следующих этапов (по К. Шеннону):

определение системы - установление границ, ограничений и измерителей эффективности системы, подлежащей изучению. Вначале определяется объект имитации, достаточный для изучения тех сторон его функционирования, которые представляют интерес для исследователя. Устанавливаются границы изучения функционирования объекта. Составляется возможный список ограничений модели, которые допустимы при организации имитации или при наличии которых ещё имеет смысл имитация функционирования системы. Перед разработчиками имитационной модели ставятся вполне конкретные цели моделирования и формулируются основные критерии эффективности, по которым предполагается проводить сравнение на модели вариантов организации системы. Результатом работ на данном этапе является содержательное описание объекта моделирования с указанием целей имитации и аспектов функционирования объекта моделирования, которые необходимо изучить на имитационной модели. Обычно оно представляет собой техническое описание объекта моделирования, описание внешней среды, с которой он взаимодействует, и временную диаграмму этого взаимодействия.

формулировка модели - переход от реальной системы к некоторой логической схеме (абстрагирование). На основании содержательного описания детализируется задача моделирования, определяется процедура и график её решения. Уточняется методика всего имитационного эксперимента в зависимости от наличных ресурсов, выделенных для имитации. Необходимо провести декомпозицию системы на составные компоненты, описать процессы их функционирования и взаимосвязи между ними. Общая задача моделирования разбивается на ряд частных задач. Устанавливаются приоритеты решения этих задач. Обосновываются требования в ресурсах ЭВМ. Одновременно с этим исследователь должен выбрать способ будущей формализации процессов в объекте моделирования. Результатом выполнения работ являются концептуальная модель, выбранный способ формализации и организации имитации. В состав концептуальной модели входят: уточнённое содержательное описание, свободное от всего того, что не представляет интереса для имитации поведения системы, список параметров и переменных моделирования; критерии эффективности функционирования вариантов системы; список используемых методов обработки результатов имитации и перечисление способов представления результатов моделирования. При создании небольших имитационных моделей данный этап работ совмещается с этапом составления содержательного описания моделируемой системы. Только с усложнением объекта моделирования и задач имитации появляется необходимость определения способа формализации, который подходит для решения конкретной задачи исследования системы.

подготовка данных - отбор данных, нужных для построения модели и их представление в соответствующей форме. Выполняются такие работы, как выбор параметров и переменных системы, представляющих интерес для моделирования; уточнение критериев эффективности вариантов системы; выбор типов аппроксимации отдельных компонентов модели. Проводятся также предварительный анализ требований к модели; определение необходимых математических уравнений, описывающих реальные процессы; поиск возможных методов проверки правильности функционирования модели.

трансляция модели - описание модели на языке, приемлемом для компьютера. Необходимо дать формально описание сложной системы, свободное от второстепенной информации, имеющейся в содержательном описании, алгоритмическое представление объекта моделирования. Цель - получить формальное представление логико-математической модели, т.е. алгоритмов поведения компонент сложной системы и отразить на уровне моделирующего алгоритма вопросы взаимодействия между собой этих компонент.

оценка адекватности - повышение до приемлемого уровня степени уверенности, с которой можно судить о корректности выводов о реальной системе, полученных на основании обращения к модели;

стратегическое планирование - планирование эксперимента, который должен дать необходимую информацию. В результате эффективного плана эксперимента выясняется взаимосвязь между управляемыми переменными, либо находится комбинация значений управляемых переменных, минимизирующая или максимизирующая отклик (выход) имитационной модели

тактическое планирование - определение способа проведения каждой серии испытаний, предусмотренных планом эксперимента: как провести серию испытаний в рамках составленного плана эксперимента. Здесь решаются задачи: определение длительности эксперимента, оценка точности результатов моделирования.

экспериментирование - процесс осуществления имитации с целью получения данных и анализа чувствительности;

интерпретация - построение выводов по данным, полученным путем имитации;

реализация - практическое использование модели или результатов моделирования;

документирование - регистрация хода осуществления проекта и его результатов, а также документирование процесса создания и использования модели.

Глава 3. Технология разработки имитационной модели бизнес-процесса

обслуживания пассажиров в аэропорту города Магнитогорска в

системе Arena

3.1 Методология имитационного моделирования бизнес-процессов

В сфере современных информационных технологий имитационное моделирование приобретает в мировых научных исследованиях и практической деятельности крайне весомое значение. С помощью имитационного моделирования эффективно решаются задачи самой широкой проблематики, - в области стратегического планирования, бизнес-моделирования, менеджмента (моделирование различного рода финансовых проектов, управление производством), реинжиниринга, проектирования (актуально применение имитационного моделирования в области инвестиционно-технологического проектирования, а также моделирования и прогнозирования социально-экономического развития региональных и городских систем.

Современные программные средства имитационного моделирования позволяют автоматизировать процесс создания модели за счет использования различных компонент, из которых строится модель, а также графического интерфейса и организуют эксперименты с моделью.

Программные средства имитационного моделирования, которые используются для разработки имитационных моделей производственных систем, можно разделить на следующие группы:

Программирование компьютерной модели с помощью универсальных языков (например, C++, Delphi, Pascal).

Программирование компьютерной модели с применением специализированных языков моделирования (например, GPSS, AnyLogic).

Построениме компьютерных моделей и проведение имитационных экспериментов при помощи специализированных компьютерных сред (например, Arena. AnyLogic, GPSS World, VisSim).

Включение средств имитационного моделирования в стандартные математические компьютерные системы (например, пакет Simulink системы Matlab, Mathcad, Mathematica).

Также в сфере имитационного моделирования можно выделить четыре основные парадигмы моделирования, применяемых в качестве каркаса при построении модели:

динамические системы (MatLab).

системная динамика (iThink, PowerSim).

дискретно-событийное моделирование (Arena, GPSS World).

мультиагентнае системы (AnyLogic).

Имитационные среды не требуют программирования в виде последовательности команд. Вместо написания программы пользователи составляют модель из библиотечных графических модулей, и/или заполняют специальные формы. Как правило, имитационная среда обеспечивает возможность визуализации процесса имитации, позволяет производить сценарный анализ и поиск оптимальных решений.

В нашей работе целесообразнее использовать построение компьютерных моделей и проведение имитационных экспериментов при помощи специализированных компьютерных сред, используя дискретно-событийное моделирование.

В таблице 7 представлены характеристике наиболее известных систем в области имитационного моделирования.

Таблица 7. Обзор характеристик систем имитационного моделирования

Характеристика	Система
	AniLogic 6.3.1	Arena 12.0	Simulink 6.2
Производитель	ООО «Экс Джей Текнолоджис» (XJ Technologies)	Rockwell Automation Inc (Systems Modeling)	Match Works Inc
Область применения	Прогноз и стратегическое планирование. Производство. Бизнес-процессы. Управление проектами. Управление персоналом. Социальная динамика.	Производство. Бизнес-процессы. Логистика. Склад. Центры обработки вызовов.	Обработка сигналов и изображений. Системы управления, финансовые расчеты. Производство. Медицинские исследования.
Язык интерфейса	русский	английский	английский
- Руководство пользователя, учебные пособия - Обучающие курсы - Тренинг на сайте -Доступность консультации - Форум пользователей	+ + + + +	+ + + + +	+ + + + +
- Графическое построение модели - Программирование модели/доступ к запрограммированным модулям - Язык программирования - Открытая архитектура	+ + AniLogic +	+ + SIMAN +	+ + MATLAB +
Иерархическая структура	+	±	+
- Анимация модели и визуализация данных - 3D анимация - Просмотр в режиме реального времени	+ + +	+ + +	+ + +
Анализ данных: - Анализ чувствительности - Оптимизация - Метод Монте-Карло - Сценарный анализ	+ + + +	+ + + +	+ + + +
- Операционная система -Аппаратные требования	Micrisoft Windows XP/Vista, Apple Mac OS, SuSE Open Linux, Ubunti Linux 250MB свободного дискового пространства, 1GB RAM	Micrisoft Windows 200/Server 2003/XP/Vista 128MB свободного дискового пространства, 1GB RAM	Micrisoft Windows XP/Vista, Macintosh, Unix/Linux 300MB свободного дискового пространства, 1GB RAM
Цена за одну лицензию: Профессиональная версия/Образовательная версия	355 900 руб./21 500 руб. (установка в пределах 1 факультета)	759 303 руб./22 000 руб. -	От $1507/От $99

В таблице «±» означает, что пакет Arena поддерживает иерархическую структуру процесса, но не поддерживает расчет показателей на любом уровне.

Для имитационного моделирования бизнес-процессов обслуживания пассажиров в аэропорту мы выбрали программное средство Arena 12.0. Это связано со следующими преимуществами данной системы:

подробно описать бизнес-процессы с указанием материальных, финансовых и информационных ресурсов, которые их сопровождают;

простота в использовании;

позволяет генерировать необходимые вероятностные распределения;

обнаружить скрытые резервы и устранить факторы, негативно влияющие на внутренние процессы системы.

Arena, разработанное компанией Rockwell Automation Inc (Systems Modeling) программное обеспечение для имитационного моделирования, позволяет создавать подвижные компьютерные модели, используя которые можно адекватно представить очень многие реальные системы.

Имитационное моделирование -- это универсальное средство для оптимизации процессов, поэтому модели с помощью Arena могут быть построены для таких сфер деятельности как: производственных технологических операций, складского учета, банковской деятельности, обслуживания клиентов в ресторане и т.д. и т.п.

В целом система исключительно проста в использовании. В системе Arena удачно соединены интерфейсные возможности среды Windows и присущая Arena легкость иерархического построения модели и ее последовательного приближения к реальному объекту.

Применение программного средства Arena позволяет: позволит тратить время на моделирование и анализ только тех сценариев, которые, скорее всего, приведут к реализуемым решениям, а не тратить время на исследование тупиковых вариантов; моделирование сложных действий по работе с клиентами, например, перемещение пассажиров и транспортировка багажа в аэропортах, служба по работе с клиентами в парках развлечений и другие системы в сфере обслуживания.

Выводы по параграфу. Система имитационного моделирования Arena способна защитить бизнес путем прогнозирования эффекта новых идей, правил и стратегий до их реализации на практике, не прерывая при этом обслуживания клиентов. Под имитационным моделированием в системе имитационного моделирования Arena понимают создание компьютерной модели реальной или предполагаемой системы (физической, технологической, финансовой и т. п.) и проведение на построенной модели экспериментов с целью описания наблюдаемых результатов и/или предсказания будущих результатов. Замена реального эксперимента имитационным моделированием позволяет сократить затраты, необходимые для проведения исследований. В некоторых ситуациях эксперименты на реальных системах могут быть чрезвычайно опасны или невозможны.

Arena помогает выбрать наиболее выгодные стратегии и дает уверенность при запуске в эксплуатацию, позволяя при этом устранить лишние расходы, оптимизировать инвестиции и укрепить отношения с клиентами.

Arena позволила организациям в разных странах:

избежать дорогостоящих ошибок, вызываемых реализацией исключительно интуитивных решений;

разработать процессы, позволяющие бороться с тупиками и неопределенностью, вызванными случайностью и непостоянством систем;

обнаружить скрытые резервы и устранить тормозящие факторы в существующих реализациях и внутренних процессах;

укрепить отношения с клиентами путем повышения качества услуг и скорости их предоставления.

3.2 Функциональные возможности системы Arena 12.0

Перед современными предприятиями часто встает задача оптимизации технологических процессов. Широко известный метод функционального моделирования позволяет обследовать существующие бизнес-процессы, выявить их недостатки и построить идеальную модель деятельности предприятия. Построение функциональной модели осуществляется от общего к частному - сначала описывается общая схема деятельности предприятия, затем шаг за шагом все более и более подробно описываются конкретные технологические процессы. Такой подход весьма эффективен, однако на уровне наибольшей детализации, когда рассматриваются конкретные технологические операции, для оптимизации этих операций функциональной модели может оказаться недостаточно. В этом случае целесообразно использовать имитационное моделирование.

Имитационное моделирование - это метод, позволяющий строить модели, учитывающие время выполнения функций. Полученную модель можно «проиграть» во времени и получить статистику происходящих процессов так, как это было бы в реальности. В имитационной модели изменения процессов и данных ассоциируются с событиями. «Проигрывание» модели заключается в последовательном переходе от одного события к другому. Обычно имитационные модели строятся для поиска оптимального решения в условиях ограничения по ресурсам, когда другие математические модели оказываются слишком сложными.

Одним из наиболее эффективных инструментов имитационного моделирования является система Arena компании Rockwell позволяет строить имитационные модели, проигрывать их и анализировать результаты такого проигрывания. Имитационное моделирование - это универсальное средство для оптимизации процессов, поэтому модели с помощью Arena могут быть построены для самых разных сфер деятельности - производственных технологических операций, складского учета, банковской деятельности, обслуживания клиентов в ресторане и т.д.

Имитационная модель компании Rockwell включает следующие основные элементы: источники (Create); стоки (Dispose); процессы (Process); очереди (Queue).

Источники - это элементы, от которых в модель поступает информация или объекты. Скорость поступления данных или объектов от источника обычно задается статистической функцией. Сток - это устройство для приема информации или объектов. Очередь - это место, где объекты ожидают обработки. Времена обработки объектов (производительность) в разных процессах могут быть разными. В результате перед некоторыми процессами могут накапливаться объекты, ожидающие своей очереди. Часто целью имитационного моделирования является минимизация количества объектов в очередях. Тип очереди в имитационной модели может быть конкретизирован. Очередь может быть похожа на стек - пришедшие последними в очередь объекты первыми отправляются на дальнейшую обработку (LIFO: last-in-first-out). Альтернативой стеку может быть последовательная обработка, когда первыми на дальнейшую обработку отправляются объекты, пришедшие первыми (FIFO: first -in-first-out). Могут быть заданы и более сложные алгоритмы обработки очереди.

Рис. 10 Простейшая имитационная модель

Процессы - это аналог работ в функциональной модели. В имитационной модели может быть задана производительность процессов.

Создавать имитационные модели без предварительного анализа бизнес-процессов не всегда представляется возможным. Действительно, не поняв сути бизнес-процессов предприятия бессмысленно пытаться оптимизировать конкретные технологические процессы. Поэтому функциональные модели и имитационные модели не заменяют, а дополняют друг друга, при этом они могут быть тесно взаимосвязаны. Имитационная модель дает больше информации для анализа системы, в свою очередь результаты такого анализа могут стать причиной модификации модели процессов. Наиболее целесообразно сначала создать функциональную модель, а затем на ее основе строить модель имитационную. Основные возможности системы Arena:

Автоматическая анимация блок-схем для динамической визуализации потоков процессов.

Высокоэффективные средства системной анимации для презентаций и проверки системы с огромной библиотекой настраиваемых значков и динамических бизнес-графиков.

Средства контроля за выполнением, включая возможности полной отладки.

Средства распространения моделей для дальнейшего изучения и экспериментирования.

Графический редактор для создания графиков работы персонала и использования оборудования, а также прибытия заказчиков, поступления запасных частей или других элементов системы.

Анализатор входных данных, автоматически согласующий исходные данные с наиболее подходящими статистическими распределениями.

Повторное использование накопленного опыта и информации с помощью встроенных электронных таблиц и интерфейса со стандартными базами данных в формате Excel и Access.

Создание собственных интерфейсов пользователя и данных с помощью Microsoft Visual Basic for Applications (VBA).

Возможность создания отчетов с помощью Crystal Reports, включая графики в формате HTML, Word, Excel и др.

Автоматическая свертка статистических данных с помощью иерархии процесса, которая позволяет видеть затраты, сроки и другую информацию на нижнем уровне, а также кумулятивные данные по отделам, рабочим центрам или предприятиям в целом.

Подробный расчет себестоимости по операциям, настройка статистических данных и автоматический выбор доверительных интервалов.

Мощные инструменты анализа выходных данных для сравнения результатов по различным сценариям.

Выводы по параграфу. Система Arena предоставляет технологии, необходимые для поддержки всех аспектов проекта моделирования. В число средств входят такие, как методика моделирования в виде блок-схем, иерархическое моделирование и обширная графическая библиотека.

Основные возможности Arena: полностью масштабируемое моделирование любых аспектов деятельности в масштабе всего предприятия; интуитивно понятный редактор блок-схем для описания процессов, мощные средства моделирования дорогостоящих и критически значимых ограничений и ресурсов, таких как персонал, оборудование и другие виды капиталовложений; иерархическая агрегация и декомпозиция, позволяющие скомбинировать или расширить системные компоненты.

3.3 Разработка имитационной модели бизнес-процесса обслуживания

пассажиров аэропорта

Для разработки имитационной модели в системе Arena мы будем использовать следующие этапы:

анализ предметной области (определение системы, формулировка модели и подготовка данных);

трансляция модели (перемещение блоков на рабочее пространство Arena, задание данных для блоков);

настройка модели (время выполнения, количество имитаций, настройка анимации);

отладка модели;

тестирование;

анализ результатов.

Первые этап (анализ предметной области) был рассмотрен нами в главах 1 и 2. Второй этап будет представлять собой непосредственную работу в системе Arena. Этот этап мы опишем более подробно.

Этап трансляции модели начинается с открытия Arena. Новый файл открывается автоматически, с вкладки Basic Processes панели проекта перетаскиваем блоки Create и Dispose на рабочее пространство. Назовем эти блоки Приход людей и город Москва, соответственно.

Для удобства мы разделим нашу модель обслуживания пассажиров в аэропорту на 6 подмоделей: Предварительный досмотр, Регистрация пассажира, Регистрация багажа, Досмотр багажа, Погрузка багажа, Посадка и вылет. Подмодель создается нажатием кнопки «Submodel» на панели инструментов (рис. 11а). Создаем 6 подмоделей, и называем их в соответствии с вышеуказанным перечнем. Двойным нажатием на подмодель выполняется переход на рабочую область этой модели. Далее перетаскиваем необходимые блоки на рабочее пространство. Структура имитационной модели обслуживания пассажиров представлена на рисунке 12.

Рис.11а.Панель инструментов Arena. Кнопка Submodel



Рис.12.Имитационная модель обслуживания пассажиров в аэропорту

Подмодель предварительный досмотр будет состоять из 2 блоков Process (Контроль людей и груза, Полный досмотр) и блока Decide («Не прошел первичный досмотр?»), у которого есть два выхода: да и нет. На выходе «да» осуществляется полный досмотр, поступает на блок Decide «Обнаружены опасные предметы?».

На выходе «да» происходит задержание на выходе «нет» пассажир выходит из модели. На рисунке 14 изображена подмодель «Предварительный досмотр».

Рис.14.Имитационная подмодель «Предварительный досмотр»

Подмодель Регистрация пассажира будет состоять из 3 блоков Process (Проверка документов, Изменить данные, Выбор места), 3 блоков Assign (Учет провожающих, Уход опоздавших, Время вылета), представляющего собой процесс отделения провожающих от пассажиров, уход опоздавших пассажиров. Блок Delay (Уход сопровождения) - сопровождающие не допускаются к регистрации. Блок Decide («Пассажир или провожающий?»), на выходе «нет» учет провожающих, на выходе «да» блок Decide («Успел на регистрацию?») на выходе «нет» уход опоздавшего, на выходе «да» - проверка документов. В модели есть еще блок Decide («Верны данные?») на выходе «нет» идет процесс изменения данных, на выходе «нет» - прием копии билета. На рисунке 15 изображена подмодель «Регистрации пассажира».

Рис.15.Имитационная подмодель «Регистрации пассажира»

Подмодель Регистрация багажа состоит из 3 блоков Process (Взвесить багаж, Уплата лишнего веса багажа, Печать багажной бирки), блок Decide («Есть багаж?») если есть багаж пассажир проходит регистрацию багажа, иначе выход пассажира из модели. Блок Decide («Допустимый ли вес багажа?») на выходе которого пассажир либо оплачивает лишний вес, либо вес багажа в норме и идет печать багажной бирки. Блок Separate (Отделение) - отделяет пассажиров от багажа. Также используем блоки Assign (Переход пассажира, Операции с багажом, Генерация веса), для выхода пассажира из модели, начать регистрацию багажа и взвесить багаж, соответственно. На рисунке 16 изображена подмодель «Регистрация багажа».

Рис.16.Имитационная подмодель «Регистрации багажа»

На рисунке 17 изображена подмодель Досмотр багажа. Она состоит из 2 блоков Process (Проверка на опасный груз, Удаление опасного груза), и блока Decide («Есть опасный груз?»), на выходе которого либо есть опасный груз, либо его нет. Блока Assign (Опасный груз, Багаж без опасного груза, Количество мест багажа), представляющего собой процесс обнаружения опасного груза, удаления опасного груза и подсчет количества мест багажа, соответственно.

Рис.17.Имитационная подмодель «Досмотр багажа»

На рисунке 18 изображена подмодель Погрузка багажа. Она состоит из 4 блоков Process (Загрузка багажа в грузовик, Печать багажной ведомости, Переезд к самолету, Загрузку багажа в самолет) и блока Dispose (Багаж в самолете). Блока Assign (Подсчет мест багажа, Параметры всего багажа), представляющего собой процесс подстчета багажа и общий вывод итога по багажу. Блок Wait (Ожидание всего багажа) представляет собой ожидание пока весь багаж на погрузиться в грузовик. Блок Batch представляет собой сбор сущностей (багаж).

Рис.18.Имитационная подмодель «Погрузка багажа»

На рисунке 19 изображена подмодель Посадка и вылет. Она состоит из 6 блоков Process (Досмотр пассажира, Изъятие опасных предметов, Посадка в автобус, Посадка в самолет, Выход из самолета, Выход из аэропорта), 3 блоков Hold (Ожидание посадки, Ожидание автобуса, Ожидание вылета). Блоки Deside («Нет запрещенных предметов?», «Ждем посадку?», «Полный автобус?»). В модели есть 3 станции - аэропорт Магнитогорска, Самолет и аэропорт Москвы.

Рис.19.Имитационная подмодель «Посадка и вылет»

Далее переходим к заполнению блоков данными (временные параметрами взяты из таблицы 6). Двойным щелчком по блоку Create (Приход людей) переходим в свойства(рис. 20).

Рис.20. Настройка блока для генерации пассажиров в модели

Name (имя блока) - Приход людей;

Entity Type (тип сущности), позволяет задать, к какому типу будут относиться создаваемые транзакты;

Time Between Arrivals (время между поступлениями), задает длительность временных интервалов между моментами, в которые создаются транзакты:

Type (тип распределения длительности интервала): Constant - временной интервал постоянен.

Value (параметр распределения длительности интервалов). При различных типах распределения имеет разный смысл. В нашем случае - 1;

Units (единицы измерения времени, в которых измеряется временной интервал) - минуты;

Entities per Arrival (количество транзактов, которое создается за одно поступление), в нашем случае - 1;

Max Arrivals (ограничение на максимальное число поступлений за симуляцию). По достижении указанного значения симуляция автоматически останавливается, и среда предлагает просмотреть отчеты. В нашем случае - 136;

First Creation (временной интервал между началом симуляции и самым первым поступлением), в нашем случае - ноль.

Далее открываем подмодель «Предварительный досмотр». Двойным щелчком на блоке «Контроль людей и груза» переходим в свойства (рис. 21). Описание представлено ниже.

Рис.21. Настройка процесса консультации клиента

Name (имя блока) - Контроль людей и груза;

Type (тип блока): Standard -- обычный блок, способный задерживать транзакт, а также захватывать для него ресурсы;

Logic логика работы процесса:

Action (действие, выполняемое процессом или находящимся в нем транзактом): Seize Delay Release -- захват ресурса, задержка, освобождение;

Priority (приоритет процесса при ожидании ресурса) - Процесс с наивысшим приоритетом сможет захватить ресурс для транзакта первым. Приоритет задается любым натуральным числом, или выражением. Чем меньше число -- тем выше приоритет.

Resources (список захватываемых и (или) освобождаемых ресурсов) - Кнопками Add, Edit Delete можно управлять этим списком.

Delay Type (тип распределения длительности задержки): Uniform -- равномерное распределение. В нашем случае это от 0,5 до 1,5 минут;

Units (единицы, в которых измеряются числа в полях ввода Minimum, Maximum, Most Likely и т.д.);

Allocation (в каком атрибуте разместить время, на которое транзакт задерживается процессом):Value Added -- добавить время задержки к атрибуту Value Added Time;

Report Statistics -- фиксировать статистику для данного процесса.

Далее переходим на блок Decide (Не прошел первичный досмотр?). Транзакт, попадающий в блок, направляется в одну из 2 или N ветвей. Ветвление может быть условным (ветвь выбирается по некоторому условию) или вероятностным (заданы вероятности перехода в каждую из ветвей). Свойства данного блока представлены на рисунке 22.

Рис.22. Настройка блока «Не прошел первичный досмотр?»

Name (имя блока) - «Не прошел первичный досмотр?».

Type (тип ветвления): 2-way by Chance -- вероятностное ветвление, выбор одной из двух ветвей. В поле Percent True записывается вероятность перехода транзакта на ветвь True (в процентах). В нашем случае -это 5%.

По аналогии заполняются остальные блоки модели обслуживания пассажиров. Временные параметры представлены в таблице 6. Далее заполняем модули данных Entities (сущности) и Resource (ресурсы). Список Entities содержит все типы сущностей, которые присутствуют в модели. При появлении нового типа сущности в одном из блоков системы, данный тип сущности появляется и в общем списке. Список Resource содержит все ресурсы модели.

Третий пункт разработки имитационной модели - настройка модели. На данном этапе мы рассмотрим такие показатели: время выполнения, количество имитаций, настройка анимации.

Время выполнения имитации составит 305 минут. Количество имитаций - 1. Настройка анимации представляет собой внесение в рабочую область Arena графических рисунков. Окно настройки временных параметров представлено на рисунке 23.

Рис.23. Настройка временных параметров модели

На этапе отладки модели можно запустить модель в нужном темпе и посмотреть анимацию движения документов и работы персонала. Этап тестирования заключается в проведении имитаций и сравнении выданных данных с реальными показателями работы организации. В нашем случае все показатели были близкими к существующим на данный момент времени показателям работы аэропорта. Последний этап разработки имитационной модели в системе Arena - анализ результатов. Данный этап будет рассмотрен нами в пункте 3.4. дипломной работы.

Глава 4. Учет затрат на разработку имитационной модели процесса

обслуживания пассажиров

4.1 Обоснование методики расчета экономической эффективности

разработки имитационной модели

Основной целью создания имитационной модели является анализ и прогнозирование основных показателей бизнес-процессов обслуживания пассажиров в аэропорту. Система разрабатывается для информационно-аналитической поддержки функционирования ФГУП «Магнитогорское авиапредприятие», с целью повышения эффективности работы предприятия и улучшения качества предоставляемых услуг.

На основании анализа экономической литературы была определена методика расчета экономической эффективности, которая будет использована для оценки проекта имитационной модели. При этом были учтены следующие моменты:

для расчетов была использована система обобщающих показателей и частные показатели, отражающие отраслевую и функциональную специфику проекта.

проект имитационной модели обслуживания пассажиров в аэропорту не имеет аналога, так как обладает специализированной функциональностью, разработанной специально для ФГУП «Магнитогорское авиапредприятие», поэтому будет рассчитана абсолютная эффективность, которая выражается в экономии совокупных затрат живого и овеществленного труда, как в сфере производства, так и в сфере эксплуатации. При отрицательной абсолютной эффективности проект будет исключен из дальнейшего рассмотрения.

Источниками эффективности разработки и внедрения системы являются:

сокращение трудоемкости обработки информации при прогнозировании и анализе;

сокращение времени составления прогнозов экономического развития предприятия;

сокращение времени анализа альтернативных стратегических решений и выбора наиболее рационального;

предотвращение возможного экономического ущерба от принятия неверных, нерациональных управленческих решений, что особенно важно при разработке стратегических решений.

В процессе анализа экономической эффективности проекта будут использованы методы, базирующиеся на расчетах показателей срока окупаемости, коэффициента рентабельности.

Сроки реализации или окупаемости проекта в первом приближении достаточно небольшие (около месяца), следовательно, в расчетах стоимости проекта модуля дисконтирование учтено не будет.

Расчет показателей экономической эффективности включает в себя:

1) Определение центров затрат проекта.

Как правило центры затрат - это обособленные структурные подразделения предприятия, в которых имеется возможность организовать нормирование, планирование и учёт издержек производства с целью наблюдения, контроля и управления затратами производственных ресурсов, а также оценки их использования. Необходимо не только указать конкретные подразделения, отвечающие за затраты, но и выделять контролируемые ими затраты по данному проекту.

2) Расчет затрат.

Затраты могут быть как единовременные (приобретение оборудования, наем специалистов, затраты на консультации и т.п.), так и постоянные, связанные с использованием проекта (эксплуатационные расходы на содержание оборудования, фонд оплаты труда работников, эксплуатирующих объект, расходы на потребление электроэнергии, и т.д.).

В процессе анализа экономической эффективности проекта имитационной модели аэропорта следует учитывать следующие единовременные затраты:

- наем разработчика модели;

- затраты на консультирование пользователей по работе с моделью;

- неучтенные затраты.

В процессе анализа экономической эффективности проекта имитационной модели следует учитывать следующие постоянные затраты:

- затраты на техническое обслуживание имитационной модели;

- затраты на электроэнергию;

- прочие затраты.

3) Эффективность от реализации проекта.

В расчетах экономическая эффективность может достигаться как за счет дополнительно принесенной прибыли, так и за счет получаемой экономии на затратах.

Прирост эффективности экономической деятельности предприятия в результате реализации проекта может проявляться различным образом. В качестве возможных факторов часто рассматриваются следующие составляющие:

качественное улучшение процессов подготовки и принятия решений;

уменьшение трудоемкости процессов обработки и использования данных;

экономия условно-постоянных расходов за счет возможного сокращения административно-управленческого персонала, необходимого для обеспечения процесса управления предприятием;

переориентация персонала, высвобожденного от рутинных задач обработки данных, на более интеллектуальные виды деятельности (например, ситуационное моделирование вариантов развития предприятия и анализ данных);

стандартизация бизнес-процессов во всех подразделениях предприятия;

оптимизация производственной программы предприятия;

сокращение сроков оборачиваемости оборотных средств;

установление оптимального уровня запасов материальных ресурсов и объемов незавершенного производства;

уменьшение зависимости от конкретных физических лиц, являющихся «держателями» информации или технологий обработки данных.

Вывод по параграфу. Система разрабатывается для информационно-аналитической поддержки функционирования ФГУП «Магнитогорское авиапредприятие», с целью повышения эффективности работы предприятия и улучшения качества предоставляемых услуг.

Методы расчета экономической эффективности можно сгруппировать по двум направлениям. В первую группу входят методы, базирующиеся на расчетах показателей срока окупаемости, коэффициента рентабельности. Методы второй группы основаны на использовании показателя чистой приведенной (текущей) стоимости проекта и коэффициентов внутренней рентабельности проектов. Расчет показателей экономической эффективности включает в себя: определение центров затрат проекта, расчет затрат, эффективность от реализации проекта.

Прирост эффективности экономической деятельности предприятия в результате реализации проекта может проявиться за счет: качественного улучшения процессов подготовки и принятия решений; переориентации персонала; оптимизации производственной программы предприятия.

4.2 Расчет показателей экономической эффективности внедрения

рекомендаций по совершенствованию бизнес-процесса обслуживания

пассажиров в аэропорту

Экономический эффект результат внедрения рекомендаций в деятельность аэропорта г. Магнитогорска выраженный в стоимостной форме, в виде экономии от их осуществления. Для организаций, данные рекомендации, основными источниками экономии являются:

улучшение показателей их основной деятельности;

увеличение объёмов и сокращение сроков обслуживания пассажиров;

снижение затрат на эксплуатационные материалы.

Срок окупаемости (величина, обратная коэффициенту эффективности) - это показатель эффективности использования капиталовложений. Он представляет собой период времени, в течение которого произведённые затраты на внедрение рекомендаций окупаются полученным эффектом.

Временные затраты

Временные затраты на разработку имитационной модели бизнес-процесса обслуживания пассажиров в аэропорту представлены в таблице 11.

Табл.11. Временные затраты на разработку модели

Наименование работ	Количество часов
Предпроектное обследование, сбор и анализ данных о предприятии.	70
Анализ современных методологий моделирования бизнес-процессов. Выбор оптимальной методологии.	30
Создание функциональной модели бизнес-процесса работы предприятия.	30
Анализ технологий разработки имитационных моделей. Выбор оптимального средства моделирования.	30
Разработка имитационной модели бизнес-процесса.	110
Внедрение имитационной модели.	10
Сбор статистических данных и выработка рекомендаций по совершенствованию работы предприятия.	20
Итого:	300

Стоимость 1 часа работы разработчика модели составляет 70 руб./час.

Капитальные затраты

Капитальные затраты на АИС носят разовый характер. Те из них, которые направляются в основные средства обработки информации, переносят свою стоимость на продукцию по частям за счет амортизационных отчислений. Капитальными их называют потому, что они не утрачиваются, а воспроизводятся.

Капитальные затраты включают:

затраты на техническое обеспечение (вычислительную технику, оргтехнику, средства коммуникации, технические средства охраны и т.п.);

затраты на программное обеспечение, включая функциональное и сервисное;

затраты на обустройство помещений, включая рабочие места служащих;

затраты на услуги привлекаемых экспертов и консультантов и т.п.

Применительно к ИС группировать капитальные затраты можно следующим образом (1):

(1)

где Кпр - затраты на проектирование ИС;

Ктс - затраты на технические средства управления;

Клс - затраты на создание линий связи локальных сетей;

Кпс - затраты на программные средства;

Киб - затраты на формирование информационной базы;

Куч - затраты на обучение персонала;

Кво - затраты на вспомогательное оборудование (устройства пожаротушения, источники бесперебойного питания и др.);

Кпл - затраты на производственную площадь;

Кнеучт - неучтенные затраты, обычно составляют 7-8% от общих затрат.

Ктс, Кпс, Киб, Клс, Куч, Кво, Кпл - данные показатели не будем учитывать в данном случае, так как при разработке имитационной модели они не повлияют на затраты.

Произведем расчет капитальных затрат:

Кпр=з/пл разработчика*кол-во разработчиков*срок проектирования = 70руб*1*300 часов=21 тыс.руб.

ИТОГО ПОЛУЧАЕМ: К=21+7% = 22 ТЫC. 470 РУБ.

Эксплуатационные затраты

Эксплуатационные затраты, в отличие от капитальных, являются повторяющимися. Они повторяются в каждом цикле производства, а рассчитываются суммарно за год. Эксплуатационные затраты осуществляются синхронно с производством. Эксплуатационные затраты составляют себестоимость продукции (товаров или услуг):

затраты на заработную плату, выплачиваемую основному и вспомогательному персоналу;

затраты на эксплуатацию вычислительной техники и других технических средств;

затраты на эксплуатацию помещений и обслуживание рабочих мест служащих и т.п.

В состав этих затрат включаются все издержки, учитываемые в соответствии с принятым порядком калькулирования себестоимости продукции (без учета амортизационных отчислений на реновацию). Причем на ранних стадиях разработки и внедрения новых технологий, когда отсутствует конкретная (отчетная и нормативная) информация, для расчета затрат на производство услуг могут применяться укрупненные методы калькулирования, в частности метод удельных показателей, методы регрессионного анализа, метод структурной аналогии, агрегатный и балловый метод и др.

В состав эксплуатационных затрат на информационную систему входят следующие затраты:

(2),

где Сао -- амортизационные отчисления;

Сто-- затраты на техническое обслуживание, включая заработную плату персонала ИС;

Син -- затраты, связанные с использованием глобальных вычислительных сетей (Интернета и др.);

Сэл --затраты на электроэнергию;

Спр --прочие затраты составляют примерно 7%.

Наибольший удельный вес в эксплуатационных затратах принадлежит электроэнергии, техническому обслуживанию, использованию Интернета.

Разработка имитационной модели не повлияет на такие затраты, как амортизационные отчисления (Сао);

Рассчитаем другие элементы эксплуатационных затрат.

Сэл=10 руб.ден. *300 часов=375руб/300часов

Син = 10 руб.час*60часов = 600 руб

ИТОГО ПОЛУЧАЕМ С=375+600+7%=67+7%=1 ТЫС.РУБ.

Общая стоимость разработки имитационной модели составит сумму капитальных и эксплуатационных затрат.

З= К+С = 22 тыс. 470 руб. +1 тыс.руб.= 23 тыс. 470 руб.

Расчет точки окупаемости (диагр. 5):

22470-149000*Х=0

Х=22470/149000

Х= 0,15

Диагр.5. Точка безубыточности

То есть, делаем вывод о том, что введение рекомендаций уже на 2й месяц принесет фирме прибыль.

Расчет прибыли от внедрения рекомендаций:

Выводы по главе 4

В данной главе мы рассмотрели методики расчета экономической эффективности разработки имитационной модели. Произвели расчет следующих видов экономических показателей: капитальные и эксплуатационные затраты, срок окупаемости, временные затраты на разработку модели, точка безубыточности.

По результатам анализа получилось что сумма капитальных затрат составит 22 тыc. 470 руб., сумма эксплуатационных затрат составит 1 тыс.руб. Общая стоимость разработки имитационной модели, равная сумме капитальных и эксплуатационных затрат, составит 23 тыс. 470 руб.

аэропорт имитационный модель пассажир

Приложение

Таблица 1. Расписание движения воздушных судов внутренними рейсами аэропорта города Магнитогорска

Внутренние рейсы
Авиакомпания	№ рейса	Аэропорт вылета	Аэропорт прилета	Период выполнения
ЮтЭйр	ЮТ-361	Внуково	19-25	Магнитогорск	23-25	Ежедневно
	ЮТ-362	Магнитогорск	08-00	Внуково	08-15
Трансаэро	UN-165	Домодедово	20-30	Магнитогорск	00-40	Понедельник, среда, пятница
	UN-166	Магнитогорск	06-40	Домодедово	07-10	Вторник, четверг, суббота
Оренбургские авиалинии	ОРБ9507	Оренбург	08-00	Магнитогорск	08-40	Два раза в месяц
		Магнитогорск	10-20	Минеральные воды	11-00
	ОРБ9508	Минеральные воды	12-25	Магнитогорск	17-05	Два раза в месяц
		Магнитогорск	18-25	Оренбург	19-05
		Сочи		Магнитогорск		Май- сентябрь
		Магнитогорск		Сочи

Таблица 2. Расписание движения воздушных судов международными рейсами аэропорта города Магнитогорска

Международные рейсы
Авиакомпания	№ рейса	Аэропорт вылета	Аэропорт прилета	Период выполнения
Оренбургские авиалинии	ORB9572	Шарм-Эль-Шейх	22-30	Магнитогорск	07-20	Ноябрь-Апрель
	ORB9572	Магнитогорск	10-20	Шарм-Эль-Шейх	13-10
	ORB9572	Шарм-Эль-Шейх	16-10	Магнитогорск	01-00
	ORB9572	Магнитогорск	04-00	Шарм-Эль-Шейх	06-50
		Магнитогорск		Анталия		Май-сентябрь
		Анталия		Магнитогорск

Таблица 3. Пассажиропоток в Магнитогорском аэропорту с июля по март 2009 г

Месяц	Москва	Мин.воды	Сочи	Анталия	Шарм-Эль-Шейх	Всего
Июль	3172	150	134	1150	-	4606
Август	3337	72	208	912	-	4529
Сентябрь	2996		-	854	-
Октябрь	3054		-	-	-
Ноябрь	3014		-	-	133
Декабрь	2639		-	-	435
Январь	2750		-	-	449
Февраль			-	-
Март			-	-
Итого
Среднее

Таблица 4. Информация о весе багажа в кг, перевозимого пассажирами Московского рейса

Месяц	Количество мест	Общий вес багажа	Ручная кладь (до 5 кг)	Дополнительный вес багажа
Июль	1948	25417	6136	1230
Август	2148	29859	5908	1521
Сентябрь	1675	22108	6215	1270
Октябрь	1654	21087	6328	1219
Ноябрь	1628	20032	6600	1078
Декабрь	1849	23317	4701	1395
Январь	1980	25569	4598	774
Февраль
Март
Итого
Среднее

Рис.3. Контекстная диаграмма бизнес-процессов

Рис.4. Диаграмма декомпозиции бизнес-процессов

Рис.5. Диаграмма декомпозиции. Первичный досмотр людей, входящих в здание аэровокзала

Рис.6. Диаграмма декомпозиции Регистрация пассажиров

Рис.7. Диаграмма декомпозиции. Регистрация багажа

Рис.8. Диаграмма декомпозиции. Вторичный досмотр пассажиров и багажа

Рис.9. Диаграмма декомпозиции. Посадка пассажиров в самолет и погрузка багажа

Рис.10. Диаграмма дерево узлов

Определение элементов диаграмм

В таблице 5 представлены описания процессов модели бизнес-процессов.

Таблица 5. Процессы

Наименование процесса	Описание процесса
Ввод данных в АС "Астра"	Вес необходимо указать в АС "Астра" для составления отчетности.
Ввод данных о пассажире	Если данные о пассажире неверны или отсутствуют, агент по регистрации вводит сведения о пассажире вручную.
Взвесить багаж	Необходим вес багажа, если есть перевес, то пассажиру придется оплачивать за лишнюю норму багажа.
Вторичный досмотр	Перед посадкой в самолет вторично досматривают пассажиров и багаж на наличие запрещенных предметов.
Вход на борт самолета	Пассажир проходит в салон самолета.
Выбор места пассажира	Место определяется автоматически или по желанию пассажира.
Вызов пассажира	При наличии запрещенных предметов вызывают пассажира для их изъятия.
Досмотр багажа	Багаж досматривают на наличие запрещенных предметов.
Досмотр пассажира и ручной клади	Пассажир проходит через турникет на досмотр о наличии запрещенных и опасных предметов.
Загрузка в самолет	Грузчики багаж загружают в самолет.
Задержание	Если у человека или багажа есть запрещенные и опасные предметы, то человека задерживают для выяснения обстоятельств.
Закрепить бирку на багаж	Необходимо, чтобы идентифицировать багаж пассажира.
Изъятие	Изымают запрещенные предметы из багажа.
Изъятие запрещенных предметов	При наличии запрещенных предметов пассажир должен их убрать или будут изымать.
Обслуживание пассажиров	Регистрация пассажиров, регистрация багажа, посадка в самолет, досмотр пассажиров и багажа.
Оплата	Пассажир оплачивает за перевоз лишней нормы багажа.
Осмотр людей и багажа	Осмотр пассажиров и провожающих на наличие опасных предметов.
Первичный досмотр	Досмотр провожающих, пассажиров и багажа на наличие опасных и запрещенных предметов.
Печать багажной бирки	Система автоматическу формирует багажные бирки и по команде их распечатывает.
Печать посадочного талона	Посадочный талон необходим для выхода пассажира на взлетную полосу.
Погрузка в самолет	Багаж загружат в машину, отвозят к самолету и загружают.
Поиск пассажира в АС "Астра"	Необходимо идентифицировать пассажира в системе регистрации.
Проверка посадочного талона	Агент по регистрации проверяет посадочный талон.
Пропуск в зал ожидания	Поле досмотра люди проходят в зал ожидания.
Пропустить в здание аэровокзала	Если люди и багаж прошли проверку, то возможно разрешить им пройти в здание аэровокзала.
Регистрация багажа	Багаж регистрируется в системе перед погрузкой в самолет.
Регистрация пассажира	Регистрируют пассажира перед посадкой в самолет.
Сообщить пассажиру о перевесе	Пассажир должен оплатить за лишнюю норму багажа.
Сравнить вес с максимально провозимым весом	За перевес багажа пассажиру необходимо оплатить.
Сравнить информацию в документах и АС "Астра"	Необходимо убедиться, что данные билета и системы совпадают.

В таблице 6 даны описания связей модели бизнес-процессов.

Таблица 6. Описание связи

Наименование связи	Описание связи
Механизм управления
Агент по безопасности	Человек, проверяющий пассажиров, провожающих и багаж на наличие опасных и запрещенных веществ.
Агент по регистрации	Служащий аэропорта, регистрирующий пассажиров и багаж.
АС "Астра"	Автоматизированная система регистрации пассажиров и багажа.
Грузчик	Служащий грузит багаж в самолет.
Потоки данных
Багаж	Ручная кладь, чемоданы, сумки, улетающего пассажира.
Багажная бирка	Документ подтверждающий регистрацию багажа.
Билет	Документ, подтверждающий оплату за пролет в самолете.
Вес	Вес багажа.
Вес больше нормы	Вес багажа превышает провозимую норму .
Вес в норме	Вес багажа меньше или равен допустимой норме.
Вес зарегистрированный	Данные о весе зарегистрированные в системе.
Данные из билета	Номер, ФИО пассажира, тип борта и др. информация.
Данные о багаже	Количество мест багажа, вес и № багажных бирок нужны для хранения в системе.
Данные о весе	Кассиру необходимо знать вес для расчета суммы оплаты.
Данные о сравнении	Багаж превышает или не превышает норму.
Данные поиска	Фамилия пассажира и номер билета.
Деньги	Пассажир дает деньги на оплату.
Есть	Есть запрещенные предметы.
Запрещенные предметы	Предметы запрещенные к перевозке .
Запрос на посадочные сведения	Оповестить систему для формирования посадочного талона.
Зарегистрированный багаж	Багаж, прошедший регистрацию и осмотр на наличие запрещенных веществ.
Зарегистрированный пассажир	Пассажир, прошедший процесс регистрации и ожидающий вылет самолета.
Информация не совпадает	Данные о пассажире неверны.
Информация совпадает	Данные из билета совпадают со сведениями в системе.
Исправленные данные	Данные о пассажире вносятся в систему.
Квитанция на оплату	Счет для оплаты .
Квитанция об оплате	После оплаты пассажир получает квитанцию об оплате.
Место	Место пассажира в самолете.
Найденный пассажир	Пассажир, о котором имеются сведения в системе.
Не найденный пассажир	О данном пассажире отсутствую сведения в системе.
Нет	Запрещенных предметов.
Нормативные акты	Документ, регламентирующий деятельность аэропорта.
Нужный рейс	Агент по регистрации должен убедится что пассажир проходит на нужный рейс.
Осмотренный багаж	Багаж, прошедший вторичный досмотр.
Осмотренный пассажир	Пассажир, прошедший вторичный досмотр.
Отсутствие запрещенных предметов	У человека нет запрещенных предметов.
Паспорт	Документ, удостоверяющий личность пассажира.
Пассажир	Человек, имеющий билет на самолет и желающий улететь.
Посадочные данные	Данные для печати посадочного талона.
Посадочный талон	Документ, подтверждающий статус зарегистрированного пассажира.
Правила перевозки	Документ, описывающий правила перевозки пассажиров и багажа самолетом.
Проверенный багаж	Багаж прошедший первичный досмотр.
Проверенный билет	Информация в билете соответствует информации в АС "Астра".
Проверенный паспорт	Данные в паспорте должны совпадать с данными в билете и АС "Астра".
Проверенный пассажир	Пассажир, прошедший первичный досмотр.
Проверенный провожающий	Провожающий, прошедший досмотр на наличие запрещенных предметов.
Провожающий	Человек, который провожает пассажира.
Результат	Имеется ли запрещенных предметы.
Результат осмотра	Есть ли запрещенные предметы у человека или в багаже.
Результат осмотра багажа	Есть ли запрещенные предметы в багаже.
Уведомление о наличии запрещенных предметов	Пассажира уведомляют о запрещенных предметах.
Улетающий багаж	Багаж, прошедший регистрацию и досмотр, погруженный в самолет.
Улетающий пассажир	Пассажир прошедший все этапы обслуживания в аэропорту.

Размещено на Allbest.ru