Корпорация ПАРУС

ИТ и прогнозирование экономических процессов

Андрей Баутов, Директор ИС № 9, Сентябрь 2002 г.

Необходимость прогнозирования объективна. Будущее многих явлений неизвестно, но весьма важно для решений, принимаемых в настоящий момент. К процессам, настоятельно требующим применения процедур прогнозирования, относится и экономическая деятельность. Однако все этапы прогнозирования, в том числе его организация, обеспечение и интерпретация результатов далеко не тривиальны. И весьма существенную помощь в этом могут оказать ИТ.

Прогнозирование: успехи и неудачи

К настоящему времени проведено достаточно много исследований и получены впечатляющие практические решения проблемы прогнозирования в науке, технике, экономике, демографии и других областях. Внимание к этой проблеме обусловлено, в том числе, масштабами современной экономики, потребностями производства, динамикой развития общества, необходимостью совершенствования планирования на всех уровнях управления, а также накопленным опытом. Прогнозирование - один из решающих элементов эффективной организации управления отдельными хозяйствующими субъектами и экономическими сообществами вследствие того, что качество принимаемых решений в большой степени определяется качеством прогнозирования их последствий. Поэтому решения, принимаемые сегодня, должны опираться на достоверные оценки возможного развития изучаемых явлений и событий в будущем.

Совершенствование прогнозирования многими специалистами видится в развитии соответствующих информационных технологий. Необходимость их применения обусловлена рядом причин, в числе которых:

  • рост объемов информации;
  • сложность алгоритмов расчета и интерпретации результатов;
  • высокие требования к качеству прогнозов;
  • необходимость использования результатов прогнозирования для решения задач планирования и управления.

Периодически появляются сведения о положительных результатах, достигнутых той или иной компанией. В ряде публикаций отмечается, что успешная оценка тенденций рыночной ситуации, спроса на товары или услуги, а также иных экономических процессов и характеристик позволяет получить существенный прирост прибыли, улучшить другие экономические показатели. Механизм успеха на первый взгляд прост и понятен: предполагая, что произойдет в будущем, можно своевременно предпринять эффективные меры, используя позитивные тенденции и компенсируя отрицательные процессы и явления.

Однако существуют и негативные примеры. Как ранее отмечал журнал «Директор информационной службы», компания Cisco, в свое время провозглашенная символом новой экономики, не только не смогла предвидеть экономический спад 2001 года, но и оказалась даже в худшем положении, чем другие, так как считала свое программно-методическое обеспечение прогнозирования спроса безупречным. Менеджмент компании не предполагал, что одной из причин ее кризиса могут быть используемые методы и технологии прогнозирования. В результате допущенной аналитической ошибки было списано товаров на 2,2 млрд. долл., уволено около 20% сотрудников, а акции компании подешевели почти в шесть раз. Таким образом, причина кризиса Cisco лежит не в задержках получения или недостаточном объеме исходной информации, необходимой для работы аналитиков компании. Трудности возникли, очевидно, из-за методических ошибок и неадекватной оценки получаемых прогнозов. Можно предположить, что использовавшаяся Cisco модель не обеспечивала необходимый уровень адаптации прогнозных оценок к текущему изменению рыночной ситуации.

Обеспечение качества прогнозирования

Точность, достоверность и оперативность, впрочем, как и иные составляющие качества прогнозирования, обеспечиваются рядом факторов, среди которых необходимо выделить:

  • программное обеспечение, в основе которого лежат адекватные реальности экономико-математические модели; полноту охвата и надежность источников исходной информации, на которой основана работа алгоритмов прогнозирования;
  • оперативность обработки внутрифирменной и внешней информации;
  • умение критически анализировать прогнозные оценки;
  • своевременность внесения необходимых изменений в методическое и информационное обеспечение прогнозирования.

В основе специального программного обеспечения лежат тщательно подобранные модели, методы и методики. Их реализация крайне важна для получения качественных прогнозов при решении задач текущего и стратегического планирования. Анализ сложившейся ситуации показывает, что трудности при внедрении ИТ, обеспечивающих прогнозирование экономических процессов, носят не только технический или методический, но и организационно-психологический характер. Потребители результатов подчас не понимают принципов используемых моделей, их формализацию и объективно существующие ограничения. Это, как правило, порождает недоверие к полученным результатам. Другая группа проблем внедрения связана с тем, что прогнозирующие модели нередко носят замкнутый, автономный характер и поэтому их обобщение с целью развития и взаимной адаптации затруднительно. Следовательно, компромиссным решением может оказаться поэтапный подход с выделением главных аналитических задач.

Однако готовых тиражируемых или корпоративных решений, обеспечивающих прогнозирование для малых и средних экономических субъектов на системном уровне с высоким качеством и доступных им по цене, практически нет. В настоящее время автоматизированные системы управления предприятием ограничиваются в основном элементарными задачами учета и контроля. Причина такого положения в том, что до появления современных ИТ не было широких возможностей использовать эффективные экономико-математические модели непосредственно в процессе экономической деятельности. Кроме того, применение имевшихся моделей прогнозирования в аналитических целях не выдвигало столь высоких требований к их информационному обеспечению.

Основы технологий прогнозирования

При построении прогнозирующей системы «с нуля» необходимо разрешить целый ряд организационных и методологических вопросов. К первым можно отнести:

  • обучение пользователей методам анализа и интерпретации результатов прогнозов;
  • определение направлений движения прогнозной информации внутри предприятия, на уровне его подразделений и отдельных сотрудников, а также структуры коммуникаций с деловыми партнерами и органами власти;
  • определение сроков и периодичности проведения процедур прогнозирования;
  • разработку принципов увязки прогноза с перспективным планированием и порядок отбора вариантов полученных результатов при составлении плана развития предприятия.

Методологическими проблемами построения подсистемы прогнозирования являются:

  • разработка внутренней структуры и механизма ее функционирования;
  • организация информационного обеспечения;
  • разработка математического обеспечения.

Первая проблема наиболее сложна, так как для ее решения необходимо построить комплекс моделей прогнозирования, сферой приложения которых является система взаимосвязанных показателей. Проблема систематизации и оценки методов прогнозирования выступает здесь как одна из центральных, так как для выбора конкретного метода необходимо проводить их сравнительный анализ. Вариант классификации методов прогнозирования, учитывающий особенности системы знаний, которая лежит в основе каждой группы, укрупненно может быть представлен следующим образом: методы экспертных оценок; методы логического моделирования; математические методы.

Каждая группа пригодна для решения определенного круга задач. Поэтому практика выдвигает следующие требования к используемым методам: они должны быть ориентированы на конкретный объект прогнозирования, должны опираться на количественную меру адекватности, быть дифференцированными по точности оценок и горизонту прогнозирования.

Основные задачи, возникающие в процессе создания прогнозирующей системы, подразделяются на:

  • построение системы прогнозируемых процессов и показателей;
  • разработку аппарата экономического и математического анализа прогнозируемых процессов и показателей;
  • конкретизацию метода экспертных оценок, выделение показателей для экспертизы и получение экспертных оценок некоторых прогнозируемых процессов и показателей;
  • прогнозирование показателей и процессов с указанием доверительных интервалов и точностей;
  • разработку методик интерпретации и анализа полученных результатов.

Отдельного внимания заслуживают работы по информационному и математическому обеспечению прогнозирующей системы. Процесс создания математического обеспечения можно представить в виде следующих этапов:

1. разработка методики структурной идентификации объекта прогнозирования;
2. разработка методов параметрической идентификации объекта прогнозирования;
3. разработка методов прогнозирования тенденций;
4. разработка методов прогнозирования гармонических составляющих процессов;
5. разработка методов оценки характеристик случайных составляющих процессов;
6. создание комплексных моделей для прогнозирования показателей, образующих взаимосвязанную систему.

Создание прогнозирующей системы требует комплексного подхода к решению проблемы ее информационного обеспечения, под которым обычно понимается совокупность исходных данных, используемых для получения прогнозов, а также методов, способов и средств, обеспечивающих сбор, накопление, хранение, поиск и передачу данных в процессе функционирования прогнозирующей системы и ее взаимодействия с другими системами управления предприятием.

Информационное обеспечение системы обычно включает:

  • информационный фонд (базу данных);
  • источники формирования информационного фонда, потоки и способы поступления данных;
  • методы накопления, хранения, обновления и поиска данных, образующих информационный фонд;
  • методы, принципы и правила циркуляции данных в системе;
  • методы обеспечения достоверности данных на всех этапах их сбора и обработки;
  • методы информационного анализа и синтеза;
  • способы однозначного формализованного описания экономических данных.

Таким образом, для реализации процесса прогнозирования требуются следующие основные компоненты:

  • источники внутренней информации, которая основывается на системах управленческого и бухгалтерского учета;
  • источники внешней информации;
  • специализированное программное обеспечение, реализующее алгоритмы прогнозирования и анализ результатов.

Кроме указанных компонентов должны использоваться соответствующие технологии хранения, обмена и представления информации.

Подтверждение качества прогнозирования

Учитывая важность решения задачи прогнозирования для субъектов рынка, целесообразно проверку качества предлагаемых методов и алгоритмов, а также технологий в целом осуществлять по специально подобранным (тестовым) исходным данным. Аналогичный путь верификации достаточно давно используется при оценке адекватности математических инструментов, предназначенных для нелинейной оптимизации, например с помощью функций Розенброка и Пауэла.

Подтверждение (или верификация) качества и работоспособности технологии прогнозирования осуществляется обычно сравнением априорно известных модельных данных с их прогнозируемыми значениями и оценкой статистических характеристик точности прогнозов. Рассмотрим этот прием в ситуации, когда модели процессов представляют собой аддитивную совокупность тренда Tt, сезонной (гармонической) и случайной составляющих.

Систематическая составляющая модели
Рис. 1. Систематическая составляющая модели

Сезонная составляющая модели
Рис. 2. Сезонная составляющая модели

На рис. 1 в качестве иллюстрации тенденции аддитивной модели представлен параболический тренд второго порядка, на рис. 2 - сезонная составляющая процесса с периодом 12 месяцев, а на рис. 3 - случайный компонент. Сравнение фактической реализации процесса с его прогнозом, осуществленным в рамках методологии краткосрочного прогнозирования, приведено на рис. 4. Абсолютные ошибки проиллюстрированы на рис. 5. Качество технологии оценивается по статистическим характеристикам погрешностей оценок прогнозов.

Случайная составляющая модели
Рис. 3. Случайная составляющая модели

Модельные данные (Y) и их прогнозные значения (OY)
Рис. 4. Модельные данные (Y) и их прогнозные значения (OY)

Абсолютные погрешности прогноза
Рис. 5. Абсолютные погрешности прогноза

Практика и перспективы развития прогнозирования в тиражируемых и корпоративных системах

В настоящее время распространение получили самые различные программные средства, обеспечивающие в той или иной мере сбор и аналитическую обработку информации. Одни из них, например MS Excel, оснащены встроенными статистическими функциями и средствами программирования. Другие же, особенно недорогие программы бухгалтерского и управленческого учета, такими возможностями не обладают или аналитические возможности реализованы в них недостаточно, а иногда и некорректно. Впрочем, это присуще, к сожалению, и некоторым более мощным и многофункциональным системам управления предприятием, что нашло подтверждение на прошедших выставках «Аптека 2001» (ноябрь-декабрь 2001 года) и «Бухгалтерский учет и аудит 2002» (январь 2002 года). Такое положение объясняется, по всей видимости, неглубоким анализом со стороны разработчиков свойств выбранных ими алгоритмов прогнозирования и их некритическим применением. Например, судя по доступным источникам, часто в основе прогнозирующих алгоритмов используется экспоненциальное сглаживание нулевого порядка. Однако данный подход правомочен только при отсутствии тенденции изучаемого процесса. На самом же деле экономические процессы являются нестационарными, и прогнозирование подразумевает использование более сложных моделей, чем модели с постоянным трендом.

Интересно в ракурсе рассматриваемой темы проследить путь развития отечественных автоматизированных банковских систем. Первые банковские системы основывались на жесткой технологии, постоянно требуя внесения изменений или дополнительного программного обеспечения. Это побудило разработчиков финансового программного обеспечения, следуя принципам открытости, масштабируемости и гибкости, использовать промышленные СУБД. Однако сами по себе эти СУБД оказались непригодны к решению аналитических задач высокого уровня, к которым относится проблема прогнозирования. Для этого пришлось использовать дополнительно технологии хранилищ данных и оперативной аналитической обработки, обеспечивших работу систем поддержки принятия решений финансово-кредитных учреждений и составления прогнозов. Такой же подход используется и в комплексных системах управления предприятиями.

Другим направлением современного прикладного использования методов прогнозирования на основе ИТ является решение широкого круга маркетинговых задач. Иллюстрацией может служить программное обеспечение SAS Churn Management Solution for Telecommunications. Оно предназначено для телекоммуникационных операторов и позволяет, как утверждается его разработчиками, строить прогностические модели и с их помощью оценивать вероятность оттока отдельных категорий клиентов. Основу этого программного обеспечения составляет сервер распределенной базы данных Scalable Performance Data Server, средства для построения и администрирования хранилищ и витрин данных, инструментарий интеллектуального анализа данных Enterprise Miner, система поддержки принятия решений SAS/MDDB Server, а также вспомогательные средства. Для обеспечения конкурентоспособности новомодных CRM-систем в список их расширенных возможностей, так же как и для автоматизированных банковских систем, включены функции отчетности, использующие технологии OLAP и позволяющие в определенной степени осуществлять прогнозирование результатов маркетинга, продаж и обслуживания клиентов.

Существует достаточно много специализированных программных продуктов, обеспечивающих статистическую обработку численных данных, включая отдельные элементы прогнозирования. К таким продуктам относятся SPSS, Statistica и др. Эти средства имеют как достоинства, так и недостатки, существенно ограничивающие сферу их практического применения. Здесь необходимо отметить, что оценка приспособленности специализированных математических и статистических программных средств для решения задач прогнозирования обычными пользователями, не имеющими специальной подготовки, требует отдельного серьезного исследования и обсуждения.

Однако решение задач прогнозирования для потребителей из малого и среднего бизнеса с помощью мощных и дорогостоящих информационных систем и технологий практически невозможно в первую очередь по финансовым соображениям. Поэтому весьма перспективным направлением является развитие аналитических возможностей существующих и широко распространенных недорогих систем бухгалтерского и управленческого учета. Разрабатываемые дополнительные отчеты, основанные на конкретных бизнес-процессах и содержащие необходимую аналитическую информацию для конкретного пользователя, имеют высокое отношение «эффективность - стоимость».

Некоторыми разработчиками программного обеспечения создаются целые линейки аналитических средств. Например, «Корпорация ПАРУС» предлагает для широкого круга пользователей из малого и среднего бизнеса решения «ПАРУС-Аналитика» и «Триумф-Аналитика». Более сложные задачи аналитической обработки прогнозной информации интегрированы в «Систему управления ПАРУС» в виде так называемого ситуационного центра. По словам Дмитрия Сударева, менеджера по развитию тиражных решений, в 1997 году было принято решение разработать и внедрить программные продукты, позволяющие перейти от простого учета фактов в деятельности предприятия к анализу информации. При этом был запланирован переход от автоматизации работы бухгалтеров и менеджеров среднего звена к обработке информации для высшего менеджмента. С учетом возможного круга потребителей «ПАРУС-Аналитика» и «Триумф-Аналитика» особых требований к программно-аппаратному окружению не предъявляют, однако решение «Триумф-Аналитика» реализовано на базе MS SQL Server, что обеспечивает ему более широкие возможности по прогнозированию исследуемых процессов, в частности, учитывается гармоническая составляющая прогнозов.

Ценность прогноза многократно увеличивается, когда он непосредственно используется при управлении предприятием. Поэтому важным направлением является интеграция прогнозирующих систем с такими системами, как «Касатка», MS Project Expert и др. Например, программное обеспечение «Касатка» компании SBI позиционируется как автоматизированное рабочее место руководителя и специалистов отдела маркетинга и предназначено для разработки комплексов менеджмента, маркетинга и стратегического планирования. Такое целевое назначение предопределяет необходимость выявления долгосрочных тенденций и их учета при планировании. Горизонт прогнозирования при этом определяется исходя из соответствующих целей организации.

Заключение

Выбор технологии прогнозирования и средств ее реализации должен проводиться в соответствии с целями и задачами конкретного потребителя, учитывать уровень информационного обеспечения, квалификацию пользователей и целый ряд других факторов. Данные причины требуют индивидуальной разработки или адаптации созданного ранее специального программного обеспечения.