CC BY
85
УДК: 658.5 ББК: 32.97-018.2
Найдис О.А., Павлов В.А.
СЕТЕВОЙ ПОРТРЕТ ПРЕДПРИЯТИЙ В ВИДЕ СИСТЕМЫ МЕЖФАКТОРНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОТНОШЕНИЙ
Naydis O.A., Pavlov V.A.
PORTRAIT NETWORK COMPANIES AS A SYSTEM OF INTERFACTOR PRODUCTION AND ECONOMIC RELATIONS
Ключевые слова: межфакторные производственно-хозяйственные отношения, инженерные социальные сети, организационно-экономические системы, OLAP-технологии, сетевые коммуникации.
Keywords: interfactor production and economic relations, Engineering social networks, organizational and economic system, OLAP-technology, network communications.
Аннотация: инженерные социальные сети представляют собой развивающиеся средства информационного содействия технологическому развитию, способствующие обмену технологиями, идеями и разработками. Необходимо быстрейшее достижение критического числа участников сети, после которого начинается их лавинообразный рост, дающий преимущества по сравнению с конкурирующими сетями. В этой связи нужна разработка компактных прозрачных информационных структур, комплексно характеризующих предприятия в межфирменных сетевых коммуникациях, что способствует привлечению новых участников сети. Такая структура называется сетевым портретом предприятий, и настоящая статья посвящена его разработке на основе масштабно-концептуальной декомпозиции предметной области. Разработанный референтный сетевой портрет предприятия отличается обозримостью и лёгкостью восприятия, и, с другой стороны, возможностью расширения с развитием и ростом сети. Его применение может быть существенным конкурентным преимуществом за счёт содействия привлечению новых участников сети.
Abstract: engineering social networks are up-to-date means of information facilitation for technological evolution. They also influence on technologies, ideas and development exchange. It's necessary to achieve the critical number of network members as it will cause the avalanche growths giving an advantage comparing competitors. Thus it's necessary to develop compact transparent informational structures which would describe the company in intercompany network communications. That will attract new network members. This structure is called the network company portrait. This article is devoted to its development based on scale-conception decomposition of the field. Developed the referential company network portrait has some essential features: visibility and easy understanding. It also has an ability of the rapid extension in case of network development and growth. Its implementation could be a competitive advantage based on attracting new network members.
В современной экономике происходят радикальные изменения в связи с новыми возможностями сетевых коммуникаций. Экономика будущего [1], элементы которой зарождаются в настоящее время, отличается чрезвычайно важной ролью сетевых социальных и экономических отношений. Социальные сети охватывают различные сферы человеческой деятельности [2,3,4]. В производственно-хозяйственной сфере зарождаются инженерные социальные сети (ИСС), предоставляющие новые возможности обмена и накопления технологической информации.
В [5] предложена концепция межфакторных производственно-хозяйственных отношений (МПХО), как средств компактного многоаспектного представления организационно-экономических и производственных данных. Сферой применения МПХО могут быть
коммуникации в инженерных социальных сетях.
В настоящей статье разрабатывается применение МПХО в ИСС на основе масштабно-концептуальной декомпозиции предметной области [6,7], и формируется информационная структура, представляющая предприятия в сетевых коммуникациях. Такая структура называется сетевым портретом предприятий и отличается прозрачностью и лёгкостью восприятия, и, с другой стороны, возможностью расширения с развитием и ростом ИСС. Кроме того, с помощью информационных OLAP-технологий [8,9,10] МПХО представляются пользователю в виде интерактивных структур, что создаёт удобство перехода от наиболее простых и наглядных уровней данных к углублённым и детализированным.
Отличие ИСС в том, что они ориентированы на участников, интересы которых находятся в обширной предметной области (рисунок 1).
Область интересов участников ИСС многообразна, и поэтому возникают затруднения в представлении соответствующих данных. Мы предлагаем преодолеть эти затруднения, выполнив масштабно-концептуальную декомпозицию предметной области и, по результатам декомпозиции, сформировать соответствующую систему МПХО в виде типового сетевого портрета предприятий, организованного по иерархическому принципу.
Для ИСС такой подход даст конкурентные преимущества в связи с особенностями их роста на ранних этапах жизненного цикла. ИСС, так же, как другим социальным сетям, присуще свойство самопроизвольного лавинообразного роста, начинающегося после достижения некоторого критического уровня числа участников. Причина этого феномена в том, что при достаточно большом числе участников, ожидаемая польза от присоединения к сети превышает издержки, связанные с вхождением в неё. Как следствие, чем крупнее сеть, тем больше миграция участников из конкурирующих сетей.
С представлением сетевых данных в виде системы «прозрачных» МПХО, появляется возможность обеспечить легкость присоединения к сети новых участников. С другой стороны, масштабно-концептуальная декомпозиция может обеспечить системность охвата данных при возможности их наращивания на послекритических фазах развития ИСС.
Рассмотрим основные положения метода масштабно-концептуальной декомпозиции в применении к ИСС.
Предметная область рассматривается в качестве организационно-экономической системы, в которой выделяются два ряда иерархически организованных уровней декомпозиции.
Ряды декомпозиции накладываются друг на друга; при этом каждый ряд характеризуется своим способом образования уровней. Уровни, выделяемые «с разных точек зрения» (рисунок 2), называются вертикальными, или масштабными, а уровни, формируемые в пределах каждого масштабного уровня в связи с большей или меньшей детализацией представлений, называются концептуально-параметрическими, или горизонтальными (рисунок 3). Ступени
горизонтальной иерархии наложены на вертикальные уровни, образуют решётчатую структуру.
Для вертикальной декомпозиции способом выделения уровней является масштаб рассмотрения системы в целом, а для горизонтальной - степень детальности представлений, или, что то же самое, большая или меньшая сложность формальной, вербальной или какой-либо ещё модели.
Отдельные масштабные уровни характеризуются своей степенью охвата и масштабом представления всей сложной системы. В пределах каждого из них модели, изображающие систему в данном масштабе, могут иметь большую или меньшую сложность, включать большее или меньшее число деталей, образуя, таким образом, горизонтальную иерархию.
В горизонтальной иерархии укрупнённые уровни называются концептуальными, обеспечивают лучшее понимание системы за счёт выделения главного и игнорирования второстепенных факторов, но теряют вследствие этого точность. На другом полюсе горизонтальной иерархии находятся уровни с большей детальностью и точностью, называемые параметрическими, где потеря точности компенсируется, но структура данных становится более сложной для понимания.
V
Уровень предприятия
V
Уровень производства
г
V Уровень / изделия
Рисунок 2 - Иерархические уровни с различных «точек зрения» на предметную
область
В горизонтальной декомпозиции на укрупнённых концептуальных уровнях имеется возможность выявить наиболее важные и существенные аспекты предметной области, что, в свою очередь, создаёт предпосылки продуктивного совместного анализа уровней на ранних стадиях работы с системой. На детализированных параметрических уровнях детали уточняются.
Рассмотрим способ декомпозиции на вертикальные иерархические уровни более подробно.
На рисунке 2 иллюстрируется случай предметной области ИСС - совокупности предприятий, деятельность которых состоит в разработке, выпуске и сбыте продукции. При рассматрении предприятия в наиболее мелком масштабе, с наиболее «высокой» точки зрения, в «поле зрения» попадают такие факторы, как конкуренты, инновации, слияния и поглощения бизнесов, макроэкономические обстоятельства и стратегии. При более крупном масштабе «поле зрения» сужается, и поэтому оказываются различимыми более мелкие детали, например, связанные с деятельностью структурных подразделений предприятия. Возникающую вертикальную иерархию уровней мы назвали масштабной, по аналогии с географическими картами разного масштаба, на которых один и тот же объект представляется с
большей или меньшей детализацией при большем или меньшем охвате окружения.
V
Горизонтальные иерархические уровни с разной детальностью представлений
/
Степень (масштаб) охвата предметной области
I
Отрасль Предприятие Производство Изделия
>
Масштабные уровни
Степень укрупнённости представлений предметных областей
Рисунок 3 - Масштабно-концептуальная декомпозиция предметной области
При движении от низших уровней к высшим необходимость рассматривать систему в более широком контексте при расширении «поля зрения» приводит к включению в анализ все большего числа факторов, деталей и параметров. Однако число различимых деталей не может наращиваться бесконечно. В результате при переходе к «более высокой» точке зрения, когда в «поле зрения» попадает большее число процессов, факторов и параметров, их приходится рассматривать более укрупненно либо исключать некоторые из рассмотрения.
Таким образом, способ выделения масштабных уровней состоит в последовательном расширении степени охвата системы с включением в рассмотрение новых объектов. При этом представления на младшем уровне включаются в старший в агрегированном укрупнённом виде.
Анализируя ряд вертикальных уровней декомпозиции можно заметить, как в этом ряду происходят скачкообразные изменения. Резко меняется характер представления системы, что и позволяет выявить основные уровни и определить границы между ними. В случае системы предприятий выделяются четыре основных уровня (таблица 1).
Таблица 1 - Основные масштабные (вертикальные) уровни декомпозиции предметной области
ИСС
Номер уровня Наименование иерархического уровня и предметной области Характерные процессы и парамеитры, присутствующие в представлении сложной системы, признаки выделения уровня
IV Отрасль, система предприятий Сеть, где узлы - предприятия, а дуги - поставки материальных предметов или оказание услуг, или передача технологий
III Предприятие Данное предприятие с продуктами, покупателями и заказчиками, поставками, поставщиками и подрядчиками
II Производство Производственные процессы
I Уровень изделия Изделия и их состав: узлы, детали, блоки
На 4-м уровне, уровне отрасли, рассматривается совокупность предприятий, связанных поставками, обменом информацией и оказанием услуг. Здесь видны цепи поставок и интеграция отдельных предприятий в группы и блоки.
На 3-м уровне отдельные предприятия выступают как центры создания и потребления материальных предметов, услуг и информации. Внутренняя структура предприятий не представлена.
На 2-м уровне внутреннее устройство предприятия раскрывается в части производства, включая технологическое оборудование, технологии, продукты и производственный персонал.
На 1-м уровне в «поле зрения» находятся изделия с их составом, в том числе с узлами, материалами и полуфабрикатами.
Горизонтальная концептуально-пара-метрическая декомпозиция выполняется «на фоне» вертикальных уровней (см. рисунок 3). Каждый из них представляет собой сложную систему. (Если бы это было не так, то не возникло бы необходимости в переходах от низших уровней к высшим и агрегировании деталей).
Известно подразделение решений в проектировании и анализе сложных систем на концептуальный и параметрический уровни, внутри которых могут быть более мелкие подразделения на промежуточные ступени. Так как система сложна, то сначала на концептуальных уровнях рассматривается главная идея, изначальный замысел, укрупненное представление (концепция - общий замысел). Далее на параметрических уровнях укрупненный замысел разрабатывается более детально, структурируется и конкретизируется в виде состава, а в еще более детальной проработке - в виде значений параметров.
Концептуальные уровни в определённом смысле являются высшими по отношению к параметрическим, поскольку представляют собой более высокую степень обобщения. Параметрический уровень развивает устройство концептуальных уровней, и поэтому уровни с их возможными подуровнями образуют иерархию. (Иерархия - расположение частей целого в порядке от высшего к низшему).
Каждый уровень, формируемый в масштабной декомпозиции, рассматривается с разной степенью детальности, и таким образом выделяется ряд иерархических уровней представления от концептуального полюса до параметрического. В результате выполняется горизонтальная декомпозиция, называемая также концептуально-пара-метрической, наложенной на вертикальную масштабную. Способ выделения горизонталь-ных уровней отличается от способа формирования вертикальных, несмотря на то, что оба способа предполагают агрегирование деталей и, в обратном направлении, большую детализацию элементов.
В масштабной иерархии старший уровень отличается от младшего не только укрупнением деталей, но и включением в рассмотрение новых объектов, что не обязательно приводит к упрощению и уменьшению общего числа деталей. В случае горизонтальной концептуально-параметри-ческой декомпозиции представления и модели будут тем более простыми, чем они ближе к концептуальному полюсу. (Продолжая аналогию с географическими картами, отметим, что карты одного и того же масштаба одного и того же объекта могут быть большей или меньшей сложности, включая разное число деталей).
На основе масштабно-концептуальной декомпозиции предметной области можно предложить следующую политику развития ИСС. Данные в социальной сети следует организовать на нескольких масштабных уровнях, с подразделением каждого на два концептуально-параметрических. Сетевой портрет предприятий (рисунок 3) разработать на простейшем концептуальном уровне с охватом всех масштабных, что обеспечит «прозрачность» информации, и, в то же время, её представительность в части различных аспектов предметной области.
Локализация на простейшем концептуальном уровне способствует быстрейшему росту на докритических фазах развития сети. Портрет предприятия на данном уровне представляется потенциальному участнику сети, когда он впервые обращается к ней и принимает решение о присоединении. Поскольку решение потенциального участника, принимаемое в этой ситуации, можно считать результатом соизмерения ожидаемой полезности сети и усилий, необходимых для изучения данных, то особенно важно показать возможное многообразие данных в сочетании с наглядностью и лёгкостью восприятия.
Более подробную информацию, которая может понадобиться пользователю, следует формировать на параметрическом уровне. Переход от укрупнённых данных к детальным должен выполняться по желанию пользователя, так, чтобы не загромождать сетевой портрет лишними подробностями. На ранних стадиях развития сети достоинством являются легко воспринимаемые сетевые портреты, тогда как детализированная информация может наращиваться постепенно.
На рисунке 4 показана разработанная информационная структура сетевого портрета, состоящая из ряда МПХО, и её визуальное изображение, удовлетворяющее требованиям содержательности и лёгкости восприятия.
Сетевой портрет является интерактивной конструкцией, позволяющей более полно отобразить данные при наведении указателя компьютерной мыши на фрагменты рисунка. Вертикальным масштабным уровням декомпозиции соответствуют области, обозначенные как «Изделия», «Производство», «Предприятие» и «Отрасль».
Изображение включает узлы, символизирующие множества-факторы, такие, как Продукция, Технологии и Оборудование. Некоторые узлы-факторы соединяются дугами, символизирующими МПХО, то есть бинарные отношения между элементами множеств. МПХО могут быть отношениями с арностью, равной трём - триарными отношениями; в сетевом портрете таких отношений два. Единственное отношение, имеющее арность, равную четырём, находится на уровне производства.
На рисунке 5 МПХО поясняются бинарные отношения общего вида между двумя множествами, на примере множества поставщиков и поставляемых материалов. В отличие от функциональных отношений, в отношениях общего вида одному элементу одного множества могут соответствовать несколько элементов другого.
О тр асл ь
Предприятие
Виды
материалов
Производство
Материалы
Изделия
П 1р е д пр иятие
Покупатели
Компоненты
Изделия
1 - номенклатура компонентов и материалов; 2 - состав изделия; 3 - со став аидов продукции;
4 - расход датериаддв до видам продукцим, ед .матер^д.прсд.; 5 - состав товарных срупп; 6 - соатав водом матери5лов. 7 - использование ресурсов, по видам прод., норм.час./ед.прод.;
8 - поставки материалов; 9 - сбыт. Рисунок 4 - Сетевой портрет предприятия
Поставщики Материалы
Рисунок 5 - Бинарные отношения общего вида, на примере множеств поставщиков и поставляемых материалов По щелчку (клику) указателя компьютерной мыши на символе МПХО на экране компьютера появляются данные, характеризующие отношение более подробно. Бинарные отношения представляют, по существу, плоскую таблицу, где по вертикали находятся элементы одного множества, а по горизонтали - другого.
Все и-мерные МПХО, n = 1, 2, 3 на экране компьютера представляются средствами информационных OLAP-технологий, с помощью средства сводные таблицы из системы EXCEL.
Данное средство позволяет просматривать детали многомерных кубических структур данных, формируя в интерактивном режиме плоские «сечения» и «разрезы» (рисунок 6). При работе в интерактивном режиме пользователь задаёт необходимый разрез или сечение выбором из раскрывающихся списков измерений гиперкубов, и получает соответствующую плоскую таблицу, автоматически формируемую средством сводные таблицы.
OLAP--куба данных: I, J, N,..., K - факторы Как видно, связи между иерархическими уровнями реализованы бинарными отношениями, укрупняющими данные нижних уровней (рисунок 7).
Рисунок 7 - Укрупнение данных нижних уровней
Ниже приводится пример сетевого портрета предприятия стеклообработки, как частного случая типового портрета (см. рисунок 4). Предприятие выпускает продукцию трёх основных разновидностей: полуфабрикаты для мебельной промышленности - стёкла и зеркала, аналогичные продукты для потребительского рынка и стеклянную метель типа журнальных и обеденных столиков (рисунок 8).
Группы оборудования (Все) ы
Персонал (Все) i
Количество по полю Загрузка, н.час/ед.прод. Названия столбцов т
Названия строк т Мебель стеклянная П/фдля рынка Потребительские изделия (пусто)
Мех-я обработка листа
Моллирование
Обработка кромки
Пескоструйная обработка
Ультрафиолетовая склейка
Фацетирование
Фьюзинг
(пусто)
Общий итог
1
1
5
4
4
Рисунок 8 - Исп ользование технологий в производстве продукции Технологии и технологическое оборудование специализированы на обработке листового стекла, включая раскрой, обработку кромок и поверхностей. В случае некоторых изделий выполняется декоративная обработка.
Поставки в основном представлены листовым стеклом различной толщины. Предприятие заинтересовано в получении заказов на выполнение работ и в различной информации о происходящем в отрасли стеклообработки. Сетевой портрет предназначен для ИСС Industrial Cloud, разрабатываемой в Туринском политехническом университете (Италия) при участии МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Использование технологий в производстве различной продукции (см. рисунок 8) представляет собой «разрез» четырёхмерного гиперкуба с представлением данных по всем группам оборудования и занятому персоналу. В интерактивном режиме участник сети имеет возможность эти же данные просмотреть лишь по некоторому оборудованию или по выборке оборудования. Аналогично, возможен просмотр использования технологий при занятости некоторых разновидностей персонала.
На рисунке 9 показан пример этих же данных лишь при участии высококвалифицированных рабочих. Данные примеры иллюстрируют интерактивный просмотр данных по производству предприятия.
Группы оборудования (Все) ы
Персонал Рабочие в\к И
Количество по полю Загрузка, н.час/ед.прод. Названия столбцов "
Названия строк "г Мебель стеклянная П/фдля рынка Потребительские изделия
Мех-я обработка листа
Ультрафиолетовая склейка
Фацетирование
3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Мех-я обработка листа Ультрафиолетовая склейка Фацетирование
Рисунок 9 - Использование технологий в производстве продукции высококвалифицированными рабочими
Заключение. Разработан способ многофакторного представления деятельности предприятий в виде информационного сетевого портрета, с использованием межфакторных производственно-хозяйственных отношений.
Разработанный референтный сетевой портрет представляет собой средство межфирменных сетевых коммуникаций в инженерных социальных сетях, обеспечивающее прозрачность и лёгкость восприятия данных сложной структуры. Его применение даёт сети конкурентное преимущество, способствуя лёгкости присоединения новых участников, что важно на ранних этапах жизненного цикла.
Предложен способ интерактивного просмотра и анализа сетевых портретов средствами информационных OLAP-технологий.
Показано, что разработанный способ обеспечивает содержательную интерпретацию и анализ данных, что может представлять интерес, как для сетевых коммуникаций, так и для внутрипроизводственного управления.
Приводится пример сетевого портрета производственного предприятия с иллюстрацией интерактивной работы с портретом.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бугорский, В.Н. Сетевая экономика. - М.: Финансы и статистика, 2007, IBSN 987-5279-03179-5.
2. Губанов, Д.А., Новиков, Д.А., Чхартишвили, А.Г. Социальные сети: модели информационного влияния, управления и противоборства. - М.: Издательство физико-математической литературы, 2010.
3. Губанов, Д. А., Новиков, Д. А., Чхартишвили, А. Г. Модели информационного влияния и информационного управления в социальных сетях // Проблемы управления. - № 5. - 2009. - С. 28-35.
4. Барабанов, И.Н., Коргин, Н.А., Новиков, Д.А., Чхартишвили, А.Г. Динамические модели информационного управления в социальных сетях // Автоматика и телемеханика. -2010. - № 11. - 172-182.
5. Найдис, О.А., Павлов, В.А. Концепция межфакторных производственно-финансовых отношений как объектов контроля деятельности промышленных предприятий
1
1
// Наука и образование: электронное научно-техническое издание [Электронный ресурс]: электрон. науч. журн. - 2013.
6. Павлов, В.А. Методология комплексного управления разработками инноваций: Монография. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. [Электронный ресурс. Производитель: ГОУ ВПО Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана].
7. Павлов, В.А. Методология, методы и модели управления предприятиями на основе их адаптации к условиям изменяющейся рыночной среды. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - 254 с.
8. Федоров, А. Введение в OLAP-технологии Microsoft / А. Федоров, Н. Елманова. -М.: Диалог-МИФИ, 2002. - 268 с.
9. Барсегян, А.А. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining / А.А. Барсегян, М.С. Куприянов, В.В. Степаненко, И.И. Холод. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 336 с.
10. Бергер, А. OLAP и многомерный анализ данных / А. Бергер. - СПб: БХВ-Петербург, 2007. - 928 с.
