Exaktní metody v managementu

Exaktní metody v managementu Přednášející: doc. Ing. Miroslav Žižka, Ph.D. Katedra podnikové ekonomiky a managementu

Cvičící: Ing. Eva Šlaichová, Ph.D. Ing. Eva Štichhauerová, Ph.D. Ing. Lukáš Turčok, Ph.D. doc. Ing. Miroslav Žižka, Ph.D.

Kontakt  e-mail: [email protected]  tel.: 485 352 345 (PO 15.00 – 17.00)  depozitář studijních materiálů: https://elearning.fm.tul.cz

Základní informace  rozsah předmětu: P 2/2, K 16 hod.  zakončeno: zkouškou,  počet kreditů: 5,  podmínky udělení kreditu: získání zápočtu, absolvování písemné zkoušky.  návaznost na předměty: Matematika I, II, Statistika, Úvod do managementu.

Podmínky pro zápočet a zkoušku  Aktivní účast na cvičeních/soustředěních – max. 10 bodů:

 P: max. 3 absence: 10 bodů, K: 0 absencí: 10 bodů  P: 4 - 5 absencí: 5 bodů, K: 1 absence: 5 bodů  P: více než 6 absencí: 0 bodů, K: 2 absence: 0 bodů



Zpracování semestrální práce – max. 30 bodů:  originalita, kreativita, ambicióznost: max. 10 bodů,  správnost řešení: max. 15 bodů,  formální úprava: max. 5 bodů.

 Písemná zkouška – max. 60 bodů:  10 teoretických otázek: max. 20 bodů,  4 početní příklady: max. 40 bodů.

Výsledné hodnocení      

100 – 93 bodů 92 – 85 bodů 84 – 77 bodů 76 – 69 bodů 68 – 60 bodů 59 a méně bodů

výborně výborně-minus velmi dobře velmi dobře-minus dobře nevyhověl

Zadání semestrální práce  Zpracování případové studie na téma využití některé/některých kvantitativních metod v podniku.  Rozsah: 1 student, min. 4, max. 5 stran A4, 2 studenti, min. 8, max. 10 stran A4 (v takovém případě studenti souhlasí se stejným bodovým hodnocením pro oba).  Odevzdání: nejpozději v pátek 10. výukového týdne. Pozdní odevzdání a plagiátorství – 0 bodů.  Formální úprava: dle směrnice děkana č. 4/13 pro zpracování závěrečné práce.  Vyhodnocení: 14. výukový týden.

Odevzdání semestrální práce u komb. formy  Studenti s příjmením A – K odevzdají semestrální práci Ing. Evě Štichhauerové, Ph.D. ([email protected])  Studenti s příjmením L – R odevzdají semestrální práci Ing. Evě Šlaichové, Ph.D. ([email protected])  Studenti s příjmením S – Ž odevzdají semestrální práci Ing. Lukáši Turčokovi, PhD. ([email protected])

Základní literatura GROS, I. Matematické modely pro manažerské rozhodování. 1. vyd. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 2009. 282 s. ISBN 978-80-7080-709-5. PLEVNÝ, M. a M. ŽIŽKA. Modelování a optimalizace v manažerském rozhodování. 2. vyd. Plzeň: ZČU, 2010. 296 s. ISBN 978-80-7043-933-3. SIXTA, J. a M. ŽIŽKA. Logistika: Metody používané pro řešení logistických projektů. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2009. 238 s. ISBN 978-80-251-2563-2.

Doporučená literatura [1] FÁBRY, J. Matematické modelování. 1. vyd. Praha: Professional Publishing, 2011. ISBN 978-80-7431-066-9. [2] FIALA, P. aj. Operační výzkum – nové trendy. 1. vyd. Praha: Professional Publishing, 2010. ISBN 978-80-7431-036-2. [3] GALLOWAY, L., F. ROWBOTHAM a M. AZHASHEMI. Operační management v praxi. 1. vyd. Praha: ASPI, 2007. ISBN 978-80-7357-281-5. [4] GROS, I. Kvantitativní metody v manažerském rozhodování. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2003. ISBN 80-247-0421-8. [5] JABLONSKÝ, J. Operační výzkum: Kvantitativní modely pro ekonomické rozhodování. 3. vyd. Praha: Professional Publishing, 2007. ISBN 978-80-86946-44-3. [6] KUBÁT, J., HORÁKOVÁ, H. Řízení zásob. Logistické pojetí, metody, aplikace, praktické úlohy. 3. přeprac. vydání. Praha: Profess Consulting, 1999. ISBN 80-85235-55-2. [7] ŽIŽKA, M. Vybrané statě z operačního výzkumu. 1. vyd. Liberec: TUL, 2003. ISBN 80-7083-691-1.

Stručná osnova předmětu 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Uvedení do problematiky exaktních – kvantitativních metod. Teorie zásob. Lineární programování. Teorie hromadné obsluhy (front). Simulační modely. Teorie obnovy. Síťová analýza. Vícekriteriální rozhodování.

Podrobněji viz stag-new.tul.cz PŘEDMĚTY – KPE/EXM

Přístupy k řešení problémů  Empiricko-intuitivní  Algoritmický  Heuristický

Empiricko-intuitivní přístup  založený na zkušenostech, intuici a logickém úsudku řešitele,  subjektivní,  neformalizovaný,  nekontrolovatelný.

Algoritmický přístup  založený na exaktních (matematických) metodách,  formalizovaný postup, modelové řešení problémů,  algoritmizace vede vždy ke stejnému výsledku,  některé problémy jsou obtížně matematicky vyjádřitelné, náročné na znalost metod a na čas.

Heuristický přístup  hledání postupů a metod pro řešení nových a neznámých problémů,  propojení intuitivních a exaktních metod,  základem je algoritmický přístup a práce s variantami řešení, návraty zpět k formulaci úlohy, vkládání dalších kroků a operací.

Výběr vhodného přístupu  Dle druhu rozhodování:  rozhodování za jistoty,  rozhodování za nejistoty,  rozhodování za neurčitosti (nové problémy),

 Dle druhu problému:  analýza, modelování, optimalizace procesů,  rutinní provoz.

Označování metod Česky:

Kvantitativní metody rozhodování Operační výzkum Exaktní metody managementu Systémové inženýrství

Anglicky:

Quantitative Methods Operations Research Operations Management

Německy:

Quantitative Methoden Operationsforschung

Rusky:

Issledovanie operacij

Charakteristika exaktních metod Soubor metod zaměřených na řešení složitých, většinou mikroekonomických rozhodovacích situací pomocí modelové techniky. (GROS, 2003, s. 12)

Proč operační výzkum? Operační výzkum = „Výzkum operací“

Operační výzkum slouží k analýze a koordinaci provádění operací v rámci určitého systému.

Historie exaktních metod do r. 1930 ekonometrie – matematický popis a statistická verifikace ekonomických vztahů (L. Walras: Theorie mathématique de la richesse sociale – 1883; V. Pareto, J. Sluckij); pohybové studie (F. W. Taylor: Principles of scientific management - 1911), proudová výroba (H. Ford 1913), řízení zásob (F. W. Harris – 1917), 1939 strukturní analýza (W. W. Leontief – meziodvětvová analýza; L. V. Kantorovič: Matematičeskije metody organizacii i planirovanija proizvodstva – základy lineárního programování),

Historie exaktních metod 1944 teorie her (J. von Neumann, O. Morgenstern: Theory of games and economic behavior), 1947 simplexová metoda řešení úloh lineárního programování (G. B. Dantzig: Linear programming and extensions), cca 1950 teorie front (D. G. Kendall), nelineární programování (R. Frisch), 1957 dynamické programování (R. Bellman: Dynamic programming),

Historie exaktních metod 1960 - 1970 síťová analýza, celočíselné programování (R. E. Gomory), počítačová simulace (G. Gordon), 1970 - 1980 vícekriteriální optimalizace (T. L. Saaty), MRP (J. Orlický), 1980 – 1990 nové výrobní strategie (JIT – T. Ohno, TQC, TQM – W. E. Deming, J. M. Juran), reengineering (M. Hammer).

Vztah k managementu Klasické období rozvoje managementu (1900 –1950): 1) Škola vědeckého průmyslového řízení (F. W. Taylor, H. L. Gantt …), 2) Škola lidských vztahů, 3) Škola správního řízení, 4) Škola byrokratického řízení. (VODÁČEK, L. a O. VODÁČKOVÁ. Management. Teorie a praxe pro 90. léta. Praha: MP, 1996, s. 28.)

Vztah k managementu Moderní období rozvoje managementu (cca po roce 1950): 1) Procesní přístupy, 2) Psychologicko-sociální přístupy, 3) Systémové přístupy (R. L. Ackoff, C. W. Churchman …), 4) Kvantitativní přístupy (G. B. Dantzig, T. L. Saaty, P. M. Morse …), 5) Empirické přístupy. (VODÁČEK, L. a O. VODÁČKOVÁ. Management. Teorie a praxe pro 90. léta. Praha: MP, 1996, s. 30.)

Charakteristické rysy exaktních metod

 systémový přístup,  týmová práce,  modelová technika.

Systémový přístup

Chování libovolného prvku zkoumaného systému nelze posuzovat izolovaně, protože vždy určitým způsobem ovlivňuje i ostatní prvky, přitom ne každá z těchto vazeb je podstatná a ne všechny vlivy lze zjistit.

Týmová práce Komplexní řešení složitých rozhodovacích úloh vyžaduje použití poznatků řady vědních disciplín.

Exaktní metody je proto nutné chápat jako mezioborovou vědní disciplínu.

Modelová technika K řešení problémů se přistupuje tak, že na základě empirické a racionální analýzy reality se zavádějí určité zjednodušené matematické modely, na kterých se řeší složité problémy skutečnosti. Tyto modely mají povahu optimalizačních modelů, tj. umožňují dospět k řešením, které jsou z hlediska cílových kritérií nejlepší.

Obecný postup řešení úlohy 1. 2. 3. 4. 5.

Rozpoznání a definice problému v rámci reálného systému. Vytvoření ekonomického modelu. Sestavení matematického modelu. Řešení matematického modelu. Interpretace a verifikace výsledků řešení.

6.

Realizace řešení.

1. Rozpoznání a definice problému Manažerský problém je možné analyzovat ze dvou základních hledisek: 1) Kvalitativní analýza – rozbor problému na základě znalostí a zkušeností příslušného manažera, bez přímých číselných propočtů. 2) Kvantitativní analýza – rozbor problému pomocí kvantitativních dat, které je možné vyjádřit v numerické podobě.

2. Vytvoření ekonomického modelu Model je:

- určité zobrazení reálného systému, - vždy nedokonalý obraz skutečnosti.

Ekonomický model obsahuje:  hledisko hodnocení (např. maximalizace zisku, minimalizace nákladů),  popis procesů v systému (např. výroba produktu),  popis činitelů ovlivňujících provádění procesů (např. omezené zdroje),  popis vzájemného vztahu mezi procesy, činiteli a hlediskem hodnocení.

3. Sestavení matematického modelu Každému prvku ekonomického modelu je zcela jednoznačně přiřazen určitý prvek matematického modelu. Matematický model vyjadřuje vztahy platné v reálném systému formou matematických výrazových prostředků jako jsou funkce a soustavy rovnic a nerovnic. Deterministický model – model, ve kterém jsou všechna vystupující data známa s určitostí, tj. vystupují zde jako konstanty. Pravděpodobnostní model – model, ve kterém je některý z prvků udán jako náhodná veličina.

4. Řešení matematického modelu Určit takové hodnoty řiditelných proměnných, pro které zvolené kritérium optimality dosahuje požadovaného extrému (maxima, minima). z = f(x, y) → extrém při omezeních g(x, y) ≥ 0, kde x … vektor řiditelných proměnných, y … vektor neřiditelných proměnných, z … hodnota kritéria optimality.

Druhy proměnných Řiditelné proměnné – vstupy do matematického modelu, které lze ovlivňovat nebo řídit tak, aby byl dosažen požadovaný výsledek (např. počet vyráběných výrobků, velikost převáženého nákladu …). Neřiditelné proměnné – vstupy do matematického modelu, které není možné ovlivňovat, tzv. faktory prostředí (např. ceny nakupovaných surovin, kapacity zařízení, spotřeba surovin na jednotku produkce …).

5. Interpretace a verifikace výsledků řešení Prověřit, zda model věrně zobrazuje vztahy existující v reálném systému. Časté nedostatky: 1) Model obsahuje nepodstatné proměnné, jejichž vliv na kriteriální funkci je slabý nebo naopak nezahrnuje důležité proměnné. 2) Hodnoty parametrů nejsou stanoveny s dostatečnou spolehlivostí. 3) Struktura modelu je nevyhovující – cílové kritérium, omezující podmínky neodpovídají skutečnosti.

6. Realizace řešení

Implementace výsledků řešení získaných pomocí modelu. Formulace rozhodnutí s přihlédnutím k souvislostem, které nebyly do modelu zahrnuty.

Oblasti aplikace exaktních metod  dlouhodobé výhledy a koncepce,  střednědobé a krátkodobé projekty,  operativní řízení výroby,  přímé řízení výrobních a technologických procesů. Exaktní metody managementu jsou nedílnou součástí systémů pro podporu rozhodování.

Přehled základních exaktních metod managementu  matematické programování, teorie grafů, modely řízení zásob a skladů, teorie front (hromadné obsluhy), optimalizace procesů obnovy, teorie her a rozhodování v konfliktních situacích,  vícekriteriální hodnocení variant,  simulační modely.

    