Стратегическое моделирование цепочек поставок: борьба правого и левого полушарий

29/04/2010
Подписка RSS

стратегическое моделирование цепочек поставок, Oracle SNO, GLPK, gusek, линейное программирование

В статье рассматриваются два подхода к стратегическому моделированию цепочек поставок: с применением современного пакета оптимизационного моделирования, а также путём выполнение расчётов в среде линейного программирования.

Все, кто знаком с популярными работами Владимира Игоревича Арнольда, академика РАН, известнейшего математика, знает его интересный тезис о войне "правополушарной" и "левополушарной" мафии в среде математиков. По мнению академика, происходит планомерное вытеснение специалистов с образным мышлением ("правополушарных") и геометрическим подходом к описанию математических задач, специалистами с логической акцентуацией ("левополушарных"), использующих аналитический подход в разработке математических концепций. В.И. Арнольд подробно описывает проблемы, связанные с однобокостью аналитического подхода и сухостью подачи элегантных концепций изучающим математику.

В сообществе управленцев, на мой взгляд, существует обратная картина: преобладает "мафия правополушарных" людей, хотя и встречаются редкие аналитики. Не вдаваясь в особенности когнитивных процессов, отмечу лишь, что эволюция управленческих инструментов имеет чёткий тренд в сторону визуализации и упрощения подаваемой информации, что может создавать определённые неудобства для специалистов с аналитическим складом.

Очень часто конфликт подходов к анализу проблем сводится к конфликту подачи информации на заседаниях и встречах. В номере от 26 апреля 2010 года The New York Times вышла статья о конфликте, вышедшем за пределы командования союзных войск в Афганистане. Статья называется "Мы нашли врага. Им оказался Power Point". В статье приводится один из слайдов по стратегии ведения операции, представленных на рассмотрение объединённого командования на совещании в Кабуле годом ранее.

Глядя на этот слайд, генерал МакКристал к общему восторгу заметил, что: "Если мы поймём суть этого слайда, считайте,  мы выиграли войну". Парадоксально, но выводом из этой истории стало обсуждение роли системы PowerPoint в механизмах принятия решений командованием, вылившееся в запрещение использования презентаций в некоторых подразделениях. Генерал МакМастер так резюмировал своё решение: "Это опасно потому, что создаёт иллюзию понимания ситуации, что ведёт к появлению иллюзии контроля". В телефонном интервью он пояснил: "Some problems in the world are not bullet-izable" (некоторые проблемы в мире нельзя решить с помощью списков), видимо, намекая на двойной смысл слова bullet (элемент списка и пуля). Резюмируя претензии командования к методике проведения совещаний с использованием PowerPoint, военные отмечают, что многие совещания-презентации превращаются в агонию принятия решений, когда после 25 минут просмотра слайдов остаётся 5 минут на вопросы "выживших" офицеров и не остаётся времени, собственно, на решения. При этом, средняя презентация содержит гораздо меньше информации, чем 5-страничный доклад, освобождая автора от необходимости чётко и аргументированно представлять информацию.

Задолго до этой истории известный специалист в области статистики и научной визуализации Эдвард Тафте написал эссе, посвящённое анализу эффективности использования презентаций. Для примера он разобрал ситуацию 2003 года, когда на орбите находился шаттл "Колубмия", получивший повреждения обшивки при взлёте. Факт повреждений зафиксировала одна камера, но масштаб воздействия был не ясен. В этой ситуации специалистам NASA потребовалась техническая помощь команды инженеров Boeing, которые подготовили 3 отчёта в формате PowerPoint. В своём эссе автор приводит ключевые слайды этих отчётов и заключает, что не смотря на оптимистичные утверждения в резюмирующей части и заголовках, информация в теле документа, содержала черты неопределённости и неуверенности в происходящем. В результате, данные отчётов были интерпретированы не верно, не было предпринято необходимых мер безопасности, а при приземлении случилась трагедия. После этого случая в NASA всерьёз пересмотрели механизмы принятия решений. Тафте цитирует один из технических отчётов, подготовленный в результате этих исследований: "Во многих случаях, при запросе технической информации, мы получали презентации PowerPoint вместо формальной инженерной документации. Очевидно, что молодые инженеры не понимают назначения и, что самое опасное, не умеют готовить технические отчёты, обзоры и аналитические записки". Свои выводы Эдвард Тафте оформил в виде плаката, который характеризует PowerPoint как тоталитарную систему подавления живого мышления при принятии решений:

Анализируя вышеприведённые материалы, мне кажется несправедливым винить инструмент визуализации данных, PowerPoint, в проблемах принятия решений. Очевидно, что корни проблемы гораздо глубже: в некомпетентности лиц, ответственных за сбор, анализ и подачу информации, в неверном распределении времени на обсуждение, обдумывание и принятие решений, в конфликте между "левополушарными" руководителями и "правополушарными" подчинёнными (или наоборот).

В бизнесе ситуации, подобные приведённым выше, встречаются довольно часто. На одной чаше весов оказывается необходимость быстро и красиво представить информацию и предложить выводы, на другой - обеспечить правильность выводов из имеющихся посылок. Зачастую, это задачи-антагонисты. В рассмотренном выше случае быстро и ярко визуализированным данным в PowerPoint противопоставлялись технические отчёты, способствующие вдумчивому принятию решений.

В этой статье я бы хотел рассмотреть два подхода к разработке систем стратегического моделирования цепочек поставок, чтобы показать схожие проблемы, с которыми сталкиваются пользователи и консультанты.

Однажды нас попросили разработать демонстрационный пример системы поддержки принятия решений для стратегического (инвестиционного) анализа предприятия, занимающегося производством ядерного горючего. Эта модель несколько отличалась от типовых стратегических моделей, в которых с помощью методов оптимизации находится баланс между затратами в цепочке поставок и уровнем сервиса (удовлетворённым спросом). В модели присутствовал необычный для остальных отраслей промышленности вид ресурсов (единицы работы разделения, ЕРР), который определял основные затраты в цепочке поставок в зависимости от параметров сырья и готовой продукции. Для быстрой и красивой реализации мы использовали инструмент Oracle Strategic Network Optimization. Этот продукт похож на других собратьев в области стратегического моделирования: графическая оболочка над оптимизатором. С помощью инструмента описывается структура метериальных потоков, ресурсы, структура затрат и задаются цели оптимизации. Система преобразует графическую модель в текстовый формат языка оптимизатора (CPLEX) и далее решает задачу линейного программирования. Результаты этой работы можно посмотреть в презентации PowerPoint (как и полагается, со множеством вложенных списков).

Прошло несколько месяцев, и я задумался, как изменились бы результаты работы, если бы ту же самую оптимизационную задачу я описал с помощью невизуальных, менее продвинутых средств математического программирования. В качестве инструмента я выбрал бесплатный пакет линейного программирования GLPK, разработанный специалистом Московского Авиационного Института. Причиной выбора этого продукта (открытые альтернативы можно узнать на сайте COIN-OR) стало наличие в нём встроенного языка разработки моделей, сходного с коммерческим языком AMPL. Более того, с момента моего первого знакомства с этой системой почти 5 лет назад, появилась и активно развивается простая, но вполне удобная среда разработки Gusek.

Итак, модель была готова и отлажена (по ссылке можно скачать исходный текст программы).

Глядя на результаты, понимаешь, что такой подход явно не для "правополушарных" пользователей.

Меня удивило, что на эту работу ушло чуть больше времени, чем на создание модели в SNO. Обычно, в графических средах моделирования время на создание прототипа тратится меньше. Вторым наблюдением после сравнения результатов стало то, что при разработке модели в SNO, был допущен ряд ошибок ввода данных. Эти ошибки было сложно выявить, т.к. данные заносились в различные графические объекты модели. В модели GLPK данные и сама программа - это один или два текстовых файла, которые гораздо проще анализировать. В процессе прогона модели в SNO, если система не могла удовлетворить всем ограничениям (в нашем случае, доступным мощностям), она применяла "интеллект" и предупреждала о невозможности решения, предлагая варианты решения с "ослабленными" ограничениями. При создании модели в GLPK, автор должен сам выбрать либо жёсткие, либо мягкие ограничения для модели. В SNO гораздо проще и быстрее рассматривать различные сценарии и осуществлять анализ "что если".

В общем, можно сказать, что SNO - это идеальный продукт для "правополушарных" людей: можно быстро описать проблему и найти решение, не углубляясь в "механику и детали". В SNO легко рассмотреть варианты нескольких сценариев, графически представить результаты.

Аналитическая модель в GLPK - это инструмент для "левополушарных". Чтобы создать модель, нужно чётко понимать все процессы в цепочке поставок и математику, лежащую в основе решения задачи. Система выдаст результаты, для интерпретации которых нужно либо держать "модель в голове", либо пользоваться дополнительными средствами визуализации. Полученная модель менее гибкая с точки зрения прогона нескольких сценариев, но зато более надёжная с точки зрения полученных цифр.

Историю про борьбу с PowerPoint и рассказ про системы стратегического моделирования объединяет следующее: при проектировании процессов принятия решений нужно фокусироваться не только и не столько на инструментах поддержки принятия решений, а на людях и решениях, которые они принимают.