Концептуальная модель авиапредприятия как авиационной специализированной системы Текст научной статьи по специальности «Математика»

Портников Б.А.

Оренбургский государственный университет

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АВИАПРЕДПРИЯТИЯ КАК АВИАЦИОННОЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

В статье приведен детальный анализ новых системных подходов к совершенствованию бизнес-процессов типового авиапредприятия на основе оптимизации структуры и размерности парка воздушных судов и организационных структур управления.

В ранее опубликованных работах [1.. .6] по данному направлению было доказано, что для реализации условий перехода на технологии оптимизации бизнес-процессов необходимо выполнение трех взаимосвязанных задач. Первая задача (многофакторный, функциональный и статистический анализ работы подразделений и авиапредприятия в целом с получением математических моделей процессов его функционирования) до получения моделей процессов решена и представлена в работах [7.. .9].

Решению задач получения математических моделей процессов функционирования авиапредприятия и идентификации (описанию и анализу) бизнес-процессов авиапредприятия с выявлением основных направлений их совершенствования и посвящена настоящая статья.

Анализ литературных источников, приведенных ранее [1.9], позволил выявить основные бизнес-процессы авиапредприятия, оптимизация которых - суть совершенствования системы управления авиапредприятием. На рисунке 1 приведена схема основных бизнес-процессов авиапредприятия. Анализ влияния отдельных выделенных бизнес-процессов, таких, как:

- оптимизация парка;

- системный подход в управлении;

- целевое управление;

- маркетинговое управление;

- ситуационное управление;

- управление рисками;

- оптимизация организационных структур;

- управление на основе конкурентной стратегии;

- структурирование кадровой политики

показал, что наиболее существенными и

определяющими эффективность авиапредприятия, являются бизнес-процессы, сгруппированные в определенные взаимосвязанные по структуре звенья:

1) Оптимизация парка - целевое управление - управление на основе конкурентной стратегии - маркетинговое управление;

2) Оптимизация организационных структур

- системный подход в управлении - ситуационное управление - управление рисками -структурирование кадровой политики.

Таким образом, ключевыми задачами перехода на технологии оптимизации бизнес-процессов являются:

- оптимизация парка воздушных судов авиапредприятия;

- оптимизация организационных структур.

Все остальные - являются частными задачами по разработке мероприятий по сокращению издержек сохраненных технологических процессов.

Отсюда вытекает предположение о необходимости построения концептуальной модели

Оптимизация

бизнес-процессов

Оптимизация

парка

Целевое

управление

Ситуационное

управление

Оптимизация организационных структур

Структурирование кадровой политики

Рисунок 1. Схема основных бизнес-процессов предприятия

авиапредприятия как авиационнои специализированной системы, которая послужит инструментом для идентификации основополагающих бизнес-процессов: - оптимизации парка и организационных структур.

Объект исследования - авиапредприятие как сложная авиационная специализированная система (АСС). Моделирование функционирования АСС и бизнес-процессов в системе ведем на основе системного подхода, т. е. в виде совокупного множества взаимосвязанных и вза-имодеиствующих подсистем с формализациеи цепочек прямых и обратных связей. Таким образом, авиапредприятие как систему представим как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих подсистем:

ACC = {ПСР | И}, (1)

где: ПС - компоненты подсистемы;

р - идентификационный номер подсистемы

(p = {X, Y, Z});

И - идентификация условий функционирования.

Элементами или подсистемами назовем части АСС в виде выделяемых групп элементов, так что ПСР е АСС. Число подсистем в общем случае зависит от степени детализации структурной модели АСС. Если использовать большое число подсистем (р > 3) на уровне числа структурных подразделений авиапредприятия, то это затруднит формализацию связей между ними и приведет к разрыву связей выделяемых (исследуемых) параметров АСС с другими независимыми параметрами.

Принимаем р=3, т. е. число подсистем равно трем:

- подсистема воздушных судов ВС (X);

- подсистема авиаработ АР (Y);

- подсистема наземного комплекса НКМ (Z).

Здесь: X, Y, Z - главные характеризующие

параметры подсистем.

Правильность выбора р=3 подтверждается результатами оптимизации параметров и проектирования специализированных авиационных систем с участием автора, где применялись предложенные концепции. Результаты данных исследований опубликованы в соответствующих работах разного периода [10.13].

Обобщенная структурная модель (без учета специализации системы) приведена на рисунке 2.

Подсистема ВС включает в себя в свою очередь подсистемы более низкого уровня - парки ВС: самолетов (с), вертолетов (в), мотодельтап-

ланов или сверхлегких летательных аппаратов (мдп). В целом подсистема ВС зависит от т варьируемых параметров, которые можно считать точкой XJ = (Х1,...,ХШ) в т-мерном пространстве параметров подсистемы ВС ^ = 1, Ш). С учетом идентификации по типу ВС в структурной модели правомерна следующая запись, отображающая одновременно и структуру и размерность парка (подсистемы ВС):

X = {XC,X,,Xмдп };

XCJ = (Xv. X В| = (X v. = (X „

,X„

,X В

X

);

і

);

a

,X„

);

(2)

І = 1,т.

Подсистема АР включает в себя в свою очередь подсистемы более низкого уровня - комплексы работ: по пассажиропотокам (ПР), грузоперевозкам (ГР), по специальным работам по ПАНХ (СР), по авиационно-химическим работам (АХР). В целом подсистема АР зависит от п варьируемых параметров, которые можно считать точкой У1 = (У1,...,УП) в п-мерном пространстве параметров подсистемы АР (1 = 1,п). С учетом идентификации по вариантам АР в структурной модели правомерна следующая запись, отображающая структуру и объем разных видов авиаработ (подсистемы АР):

У = {УПР ’УГР ’УСР ’УАХР }>

Упр, = (Уп,

ПРі ’

.,YnPn);

■ Yp);

rPn' .ycp n);

(3)

YrPl = (Y^,

Ycp, = (YcPl.

YAXP; = (Yaxp1,..., Yaxpn )

i = 1,n.

Подсистема НКМ в отличие от предыдущих, включает в себя базовый наземный комплекс (баз) и вспомогательные (всп), а также функциональные элементы и зависит от k варьируемых параметров, которые можно считать точкой Zk = (Z1,...,Zk) в k-мерном пространстве параметров подсистемы НКМ (k = 1, к). Правомерна следующая запись, отображающая структуру подсистемы НКМ:

Z баз , Zвсп };

7базk = (Z6a31 ,...’^базл X

7 = (7 7 )■

ВСПk V^BCn^’ ВСПк

k = 1, к

Уравнения существования £(Х) < 0, і"(У) < 0, ОД < 0 записываются и формализуются для каждой подсистемы, т. к они обладают определенной автономностью. Для подсистемы ВС уравнениями существования будут являться уравнения весового баланса и нормы летной годности (НЛГ) каждого типа и типоразмера ВС. Для подсистемы АР - взаимозависимости главных характеризующих параметров АР (объем, дальность перевозки, перелета, интенсивность) и параметров, отражающих специфичность варианторазмеров АР. Для подсистемы НКМ уравнениями существования будут являться взаимозависимости между параметрами НКМ согласно «Технологическим указаниям по проектированию, строительству и эксплуатации аэродромов (ВСН-30)», требованиям ИКАО.

АСС в целом будет зависеть от п3 • т4 • к2 параметров (рисунок 2). Ограничения Ох, Оу, в рассматриваемых функциональных подсисте-

3 4 2

мах выделяют в п • т • к - мерном пространстве параметров системы подмножество допустимых параметров а = ах иау и, Xє ах,

у є ау, 2 є а2.

В определении системы (1) входит и идентификация условий.

Условия И характеризуют функционирование подсистем следующим образом, это:

- характеристики ограничений и форма упорядоченности в подсистемах ах,ау,а2;

- характеристики и факторы влияния внешней среды в виде набора признаков воздействия однозначно и неоднозначно отображенные во

времени x(t), y(t), z(t) и xs,ys,zs (по общей теории управления - возмущения);

- зависимость исследуемых процессов от времени t е [0, T], где T - длительность периода эксплуатации системы.

Тогда выражение (1) запишется в следующем виде:

АСС = {, Z | x(t),y(t), z(t), xs,ys,zs,Gx,Gy,Gz,t}})

Построение структурной модели - это структуризация и описание авиационной специализированной системы, которая, как было показано выше, состоит из подсистем:

- воздушных судов (x);

- авиаработ (у);

- наземного комплекса (z).

Поэтому далее, учитывая определенную автономность вышеприведенных подсистем, наличие уравнений существования и собственных ограничений, структурные модели каждой подсистемы рассмотрим отдельно и последовательно.

Структура и размерность парка ВС - это оптимальное количество и соотношение типов и типоразмеров ВС по грузоподъемности. Введем в модель идентификацию по типу ВС:

- самолеты {С};

- вертолеты {В};

- мотодельтапланы и сверхлегкие летательные аппараты {МДП}.

Идентификация по типоразмерам (или классам) ВС заключается в выборе типоразмеров (классов) по грузоподъемности (коммерческой нагрузке) внутри определенного типа ВС. Идентификация по типоразмерам невозможна

Подсистема ВС

X = {Xc, X,, X мдп}

^ = (^..^^)

X= (X^...,X)

X мдп j (X мдп1 ?...?X мдпт )

j = 1, m

_____f(X) < 0, X є Gx___

Подсистема АР

Y = }xp 4 iP ,Y p

Ye = (Y„p1,... ^)

Ye = (Yг,l,... Y*. )

Ye = (ГсЛ,.. YCP )

Y axpi (Yaxp1 , Y ) axPn )

І = 1 , n

f(Y) < 0, Y є Gy

Подсистема НКМ

7 = {Z баз, 7 всп }

Z6aat = (Z баз1,..., Zбазк )

Z =(Z 7 )

вспк \ всп^'"* вспк /

k = 1, к

f(Z) < 0, Z є Gz

F(X,Y,Z) < 0, G = Gx u Gy u Gz

Авиационная специализированная система

Рисунок 2. Обобщенная структурная модель авиационной специализированной системы

без идентификации по вариантам АР и вариан-торазмерам АР.

Например, для каждого варианта АР (пассажирские {ПР}, грузовые {ГР}, специальные работы по ПАНХ {СР}, авиационно-химические {АХР}) по нашей концепции соответствует свой тип, а для каждого варианторазмера -свой типоразмер ВС. Идентификация по вари-анторазмерам построена (как будет пояснено ниже) на дальнейшем разделении вариантов АР по видам с главными характеризующими их параметрами.

В ранее опубликованных работах [1.13] приведены:

- классификация авиаработ (АР) по базам данных по подсистеме АР (включая АХР и работы по ПАНХ, данные по пассажиропотокам);

- классификация ВС по базам данных воздушных судов (ВС);

- основные понятия и определения (глоссарий).

Таблица 1. Двумерная матрица сочетаний «тип ВС ~ вариант АР»

Идентификация парка ВС (подсистемы ВС) заключается в распознавании признаков возможных сочетаний типоразмера ВС и вариан-торазмера АР.

Такой подход интерпретирован автором в терминах ряда реальных представителей широкого класса ВС, доведенных до разработки рабочей экспертной системы «ВЫБОР», применение которой в научно-исследовательской практике показало высокую эффективность.

Таким образом, модель структуры и размерности парка в виде матрицы размещается в четырехмерном пространстве, (четырехмерная матрица), что затрудняет визуальное и графическое отображение в целом. Ввиду последнего, для наглядности показаны фрагменты идентификации (система «ВЫБОР») на производных двумерных матрицах возможных сочетаний (таблица 1).

«Тип ВС» ~ «вариант АР» ^ «типоразмер ВС ~ варианторазмер АР». Двумерные матрицы сочетаний «типоразмер ВС ~ вариантораз-мер АР» для {ПР} ~ {С} приведены в таблице

2, а для {ПР} ~ {В} приведены в таблице 3.

Аналогично можно построить двумерные матрицы сочетаний «типоразмер ВС ~ вариан-торазмер АР» для:

{ГР} ~ {С} {СР} ~ {С} {АХР} ~ {С}

{ГР} ~ {В} {СР} ~ {В} {АХР} ~ {В}

{СР} ~ {МДП} {АХР} ~ {МДП} Основными элементами подсистемы ВС в авиационной специализированной системе

Тип ВС Вариант АР (С) (В) (МДП)

(ПР) 1 1 0

{ГР} 1 1 0

{СР} 1 1 1

(АХР) 1 1 1

Примечание: 1 - реальное множество сочетаний. 0 - «пустое» (нереальное) множество сочетаний

Таблица 2. Двумерная матрица сочетаний «типоразмер ВС ~ варианторазмер АР» для {ПР} ~ {С}

Типоразмер ВС (С) Варианторазмер АР МЛБ МЛД МСБ МСС МСД МКН Соответствующий интервал интенсивности, Кприв, 103 взлетов и посадок в год

Зона дальности 0...700 км 1 0 0 0 0 0 0.3

Зона дальности 701.1500 км 1 1 0 0 0 0 3.10

Зона дальности 1501.2400 км 0 1 1 0 0 0 0 2 О

Зона дальности 2401.4000 км 0 0 1 1 0 0 3.10

Зона дальности 4001.5000 км 0 0 0 1 1 0 1.3

Зона дальности > 5000 км 0 0 0 0 0 1 0.1

Примечание: 1 - реальное множество сочетаний; 0 - «пустое» (нереальное) множество сочетаний

Таблица 3. Двумерная матрица сочетаний «типоразмер ВС ~ варианторазмер АР» для {ПР} ~ {В}

Типоразмер ВС (В) Варианторазмер АР (зоны дальности) «легкий» вертолет (ЛВ) «средний» вертолет (СВ) «тяжелый» вертолет (ТВ) Соответствующий интервал интенсивности, ^прив, 103 взлетов и посадок в год

0..100 км 1 1 1 т 2,

100.250 км 1 1 1 ,5 2, ,5

250.500 км 0 1 1 1.1,5

500.750 км 0 0 1 0,5.1

> 750 км 0 0 1 ,5 О, 0

Примечание: 1 - реальное множество сочетаний; 0 - «пустое» (нереальное) множество сочетаний

(АСС) являются воздушные суда (ВС), объединенные по типоразмеру, совокупность которых составляет парк ВС.

Состав парка ВС в t-ом году можно записать в виде уравнения:

Ns (t) = Ns (t -1) + ПБХ (t) - СПХ (t), (6)

где NS (t -1) - состав парка ВС в предыдущем, т. е. в (t - 1) году;

ПБХ (t) - приобретенные ВС в t-ом году;

СП S (t) - списанные ВС в t-ом году. Идентификация размерности парка выражается слагаемыми состава парка ВС в t-ом году:

m m m

NS (t) = £ Nq (t) + £ NBj (t) + £ Nмдч (t), (7)

j=1 j=1 j=1

m

где £ NCj (t) - состав парка самолетов в t-ом году;

j=1

m

£ NBj (t) - состав парка вертолетов в t-ом году;

j=1

m

£ NMqnj (t) - состав парка мотодельтапланов

j=1

и сверхлегких летательных аппаратов в t-ом году;

xCj(j = 1,m); Cj = 1,Cm - параметрический ряд самолетов (С) в парке ВС авиапредприятия.

Для примера: ФГУАП «Оренбургские авиалинии» имеет параметрический ряд самолетов С5 = 1, C5 (самолеты Ту-154, Ту-134, Ан-24, Як-40, Ан-2), материал по которым приведен в статье [8]. NC1 = 5 (пять самолетов Ту-154);

NC2 = 6 (шесть самолетов Ту-134);

NC3 = 5 (пять самолетов Ан-24);

NC4 = 3 (три самолета Як-40);

NC5 = 45_(сорок пять самолетов Ан-2). xBj(j = 1,m); Bj = 1, Bm - параметрический ряд самолетов (В) в парке ВС авиапредприятия.

Для примера: ФГУАП «Оренбургские авиалинии» имеет параметрический ряд вертолетов B2 = 1,B2 (вертолеты Ми-2, Ми-8), материал по которым приведен в статье [8].

NB1 = 7 (семь вертолетов Ми-2);

NB2 = 7 (семь вертолетов Ми-8). x мдц] (j = 1,m) = 0 ; мдщ = 1, МДПт - параметрический ряд мотодельтапланов и сверхлегких летательных аппаратов (МДП) в парке ВС авиапредприятия (j = 0, Nмдп = 0).

Для примера: ФГУАП «Оренбургские авиалинии» не имеет параметрический ряд мотодельтапланов и сверхлегких летательных аппаратов.

Слагаемое ПБХ (t) определяет программу закупок ВС авиапредприятием (авиационной специализированной системой) в t-ом году.

m m m

ПБХ (О = £ ПБЧ (0 + £ ^ (О + £ ПБМдц| (0, (8)

и и и

m

где £ ПБц (Ц - программа закупок самолетов из

J=1 ---- х

параметрического ряда С) = 1, Ст в t-ом году;

m

£ ПБВ) (t) - программа закупок вертолетов

Н ----

из параметрического ряда В) = 1, Вт в Юм

году;

m

£ ПБМдд) (t) - программа закупок мото-

Н

дельтапланов и сверхлегких летательных аппаратов (МДП) из параметрического ряда МДП) = 1, МДПп в ^ом году. Моделирование структуры парка ВС имеет свою специфику для самолетов, вертолетов и сверхлегких летательных аппаратов на пассажирских, грузовых перевозках, для специальных авиационных работ и для авиационно-химических работ. Так для пассажирских перевозок характерна более определенная регулярность, интенсивность и распределение в течении t е [1, Т]. Для транспортных грузовых перевозок присуща неопределенность условий их применения и неоднородность перевозимого груза. Для АХР и специальных авиационных работ характерно многообразие целей, для достижения которых они проводятся. Данные особенности приведены в статье [9]. Поэтому необходим специальный подход к построению универсальной методики структуризации парка ВС, учитывающей суммарный объем авиаработ (0) без конкретизации составляющих операций, но попадающих в двумерные матрицы сочетаний «типоразмер ВС ~ вариантораз-мер АР», приведенных в таблицах 1.3.

Модель размерности парка ВС состоит из последовательности выражений 6.8, в которых

m m m

£ , £ NМДП) 00 определяются в

н н н

областях предпочтительного применения ву. Значение, описание и методы получения областей предпочтительного применения ву подробно апробированы автором в ряде работ [2.7] и в реализации проектов. Области предпочтительного применения (ОПП) - это области, где: x е ^

■уе ^ (9)

г е ^

т. е. области, в которых можно выделить в пространстве всех возможных параметров авиара-

бот совокупность тех авиаработ, которые эффективно могут быть выполнены определенным типом ВС с учетом эксплуатационной надежности (выбор критерия, методика определения и этапы исследования по областям предпочтительного применения приведены в работах [3, 8.13]).

В областях предпочтительного применения (ОПП) для каждого типа ВС:

¿і(хс.) ^(х в.)

¿і(ХМДП: )

(10)

существует соответствующий параметрический ряд типоразмеров ВС:

с, = і,ст в, = 1=в п

(11)

МДП, = 1, МДПп

Каждое значение выражения 10 является областью достижимых заданий в совокупности (системно они выделяются в ву).

Под размерностью парка в работе понимается абсолютная совокупность разных типов и типоразмеров ВС в парке как отдельного авиапредприятия, так и в стране в целом.

Под структурой парка ВС будем понимать относительную совокупность в парке типов и типоразмеров ВС: самолетов, вертолетов, мотодельтапланов и сверхлегких летательных аппаратов, т. е. (виды модификаций и размеры внутри определенного типа).

В областях предпочтительного применения размерность потребного парка каждого типа ВС определяется из выражений:

- для самолетов:

Рі ^¿і(хс.)|

:=і

Пі ^і(хс.)|ТНЛГОді

т пт

Е, =ЕЕ^Сі. ©; і=і і=1 :=і

(12)

- для вертолетов:

:=і

Рі {¿і(х в,)|

Пі {¿і(х- )}ТНлГ,

Е, =ЕЕм Ві,(1); ,=і : і=і,=і

(13)

- для мотодельтапланов и сверхлегких летательных аппаратов:

рі |^(хМДП, ^

,=і

Пі | ¿і (хМДП, ) [ТНЛГОДі

т п т

^ (і) =Е£Ммдп і, (і);

,=і і=і,=і

(14)

Тогда, с учетом сложившегося парка авиапредприятия, характеризуемым показателем N2^ - 1) и определяемым по выражениям 12.14, а также с учетом потребной размерности парка по областям предпочтительного применения (ОПП) для разных типов ВС N2^), корректируем размерность парка планом закупок (ПБХ) и планом списаний ВС (СПХ) в Юм, т. е. расчетном году.

Ранее, в авторских работах [8, 9] было доказано, что: ___

- в ОПП ^(хс.) выражение с = 1,ст есть не что иное, как параметрический ряд самолетов, подготовленных к закупке в Юм году;

- в ОПП ^(х в,) выражение вJ = 1, вп есть не что иное, как параметрический ряд вертолетов, подготовленных к закупке в Юм году;

- в ОПП ^(х адп.) выражение мдп = 1, мдп п есть не что иное, как параметрический ряд мотодельтапланов, подготовленных к закупке в ^ ом году.

Таким образом, определяется структура парка ВС для конкретного авиапредприятия из собственного параметрического ряда о = 1,8, существующих авиапредприятий (8 = 240 - принято на январь 2004 года) по трем классам: КА

- «крупные», СА - «средние», МА - «мелкие», ранжированных по объему авиаперевозок (авиаработ).

Следует отметить, что 8 - очень динамичный показатель. Например, с июня 2003 года по январь 2004 года изменился с 299 до 240. Однако, существенное значение данное 20%-ое изменение на структуру и размерность парка ВС по стране не внесет, т. к. ресурсы перетекают из одного авиапредприятия в другое в виде объединения или приобретения и ни в коем случае не уничтожаются.

Эффективность функционирования авиапредприятия как системы возрастает при применении ВС не на всей его области достижимых заданий, а на более узкой области, задающей оптимальное сочетание его универсально-

сти и специализации (выполняются экономические закономерности: снижение затрат при аналогичном объеме работ повышает эффективность всей системы). Такие области назовем зонами рационального применения:

Б(х, у) у = {хор1 /Э(РН) ® шахЛпОТр ® шт, t е [1, Т]}.(15)

Очевидно, что Цх,у)с пБ(х,у)в пБ(х,у)мдп = г -

не пересекаются, решаются как задачи оптимального распределения и ограничены возможностями самолета, вертолета и мотодельтаплана как типов воздушных судов.

Многообразие возможностей каждого типоразмера самолета, вертолета и МДП в одной выделенной операции (ьый вид авиаработ) выражает свойство универсальности и характеризуется областью достижимых заданий Ф (х мдп.), ^(хс.) или ^ (х..). Эта область выделяет в пространстве параметров заданий у совокупность тех авиаработ, каждая из которых может быть выполнена эффективно только определенным типом и типоразмером ВС с учетом эксплуатационной надежности.

В этом случае возможность выполнения некоторого задания у летательным аппаратом хс., хв. или хмдп. определяется условием:

Ус е ¿1(хс.) , У в е ¿1(х в.) , у мдп е а1(хмдп.) . (16)

Это условие выделяет на множестве X допустимые множества вектор-параметров хмдп, хс и хв, выполняющих конкретную авиаработу у.:

Ху = {х е X : у е ^(х)}. (17)

Это условие читается следующим образом: ху представляет собой такую совокупность векторов х из Х, для которой выполняется условие уе ¿(х).

Параметры АСС - множества, которые выделяются из х е Gx, у е Gy, г е Gz в результате получения областей предпочтительного применения (ОПП) (1 этап) и зон рационального применения (2 этап).

В этом случае соотношение количества типов ВС представляется в виде упорядоченной

тройки х. = {хс,х мдп,х в}:

тс тв

хС = и хС. х в = Их

МДП

= И х м

п., (18)

Отметим, что множество параметров Х, определяемое как путем аналитического расчета и из банка данных ВС, включает всю возможную совокупность МДП, самолетов и вертолетов рассматриваемых классов (где действуют определенные взаимозависимости между параметрами), реализуемых на данном техническом уровне. Это дает возможность путем изменения

исследуемых параметров получить не только оптимальную совокупность и соотношение МДП, самолетов и вертолетов в парке, но и определить, при каких совокупных параметрах ВС реализуется оптимальная с экономической и организационной точки зрения АСС. Использование модели для этой цели позволяет получить идеально-конечный результат по отношению структуры парка АСС.

Размерность парка самолетов авиапредприятия j-го типоразмера определяется величиной N.0 (t) - количество самолетов j-го типоразмера, необходимых (потребных) для выполнения 1-го варианторазмера {в виде выборки из вариантов: пассажирские перевозки; грузовые перевозки; специальные авиаработы ПАНХ; авиационно-химические работы} при к-ом виде базирования в о -классе авиапредприятия в ^ ом году рассматриваемого периода {0, Т}.

Размерность парка самолетов авиапредприятия всех типоразмеров определяется величиной

ш

^1ко (t) = £ ^щко © , (20)

.=1

- количество самолетов, необходимых (потребных для выполнения 1-го варианторазмера из выборки вариантов {ПС, ГР, СР, АХР} при к-ом виде базирования в о -классе авиапредприятия в Юм году периода {0, Т}.

Размерность парка самолетов авиапредприятия всех варианторазмеров пассажирских перевозок

ПР п

N^0® = ££N^(1) 0 і =і

(21)

- количество самолетов для пассажирских перевозок при к-ом виде базирования в о-клас-се авиапредприятия в Юм году периода {0, Т}.

Аналогично выражение 21 запишется для:

- всех вариантов грузовых перевозок

ГР п

^коЮ = ££^1коЮ, (22)

0 1=1

- всех видов специальных авиационных работ

СР п

0 і=і

(23)

- всех видов авиационно-химических работ

АХР п

N*0« =££N*0®. (24)

0 1 =1

Размерность потребного парка самолетов при всех видах базирования и всех классов авиапредприятий в Юм году периода {0, Т} опреде-

ляется выражением (в целом для Российской Федерации)

8 К АХРСР ГР ПР п ш

ад = ££££££££^ко (t). (25)

о=1к=1 0 0 0 0 1=1 .=1

Аналогичные выражения получаются и для вертолетного парка - К^), сверхлегких ЛА - N ^).

В заключение отметим следующее.

1. Для описания и анализа (идентификации) бизнес-процессов авиапредприятия разработаны математические модели процессов функционирования авиапредприятия, выявлены основные бизнес-процессы, оптимизация которых -суть совершенствования системы управления авиапредприятием. Доказано, что ключевыми задачами перехода на технологии оптимизации бизнес-процессов авиапредприятия являются:

- оптимизация парка ВС;

- оптимизация организационных структур.

Таким образом определена необходимость

создания инструмента для идентификации вышеперечисленных бизнес-процессов - построение структурной модели авиапредприятия как авиационной специализированной системы.

2. Обозначен объект исследования - авиапредприятие как сложная авиационная специализированная система (АСС), т. е. как совокупность множеств взаимосвязанных и взаимодействующих подсистем. Доказано, что число подсистем при оптимальной степени детализации равно трем: подсистема ВС (X), подсистема АР (У), подсистема НКМ (2).

На основании этого предложена структурная модель АСС с записью и формализацией уравнений существования для каждой подсистемы, т. к. они обладают определенной автономностью.

3. Определена и обоснована размерность системы в целом (п3 • ш4 • к2 - параметров). Выделены ограничения Gx,Gy,Gz и подмножество допустимых параметров G = Gx иGy иGz, х е ^ У е у, г е Gz, определены характеристики и факторы влияния внешней среды в виде набора признаков воздействия однозначно и неоднозначно отображенных во времени. Разработана структурная модель авиационной специализированной системы на основе моделей структуры и размерности подсистем ВС, АР, НКМ.

4. На основании проведенных автором анализа статистического материала, исследований, а также выполненных под научным руководством и при участии автора разработок в области отраслевого и внутрифирменного планиро-

вания и оптимального проектирования социально-экономических и производственных объектов, предложены концепции, принципы формирования структуры АСС, касающиеся оптимального парка ВС, представляющие собой единый комплекс научно-методических положений, математических моделей, алгоритмов и программ. Последние предназначены для решения оптимизационных задач в области планирования, разработки и внедрения перспективных бизнес-процессов на авиапредприятиях.

5. Концепция, принципы и модели интерпретированы в терминах параметрического ряда типов и типоразмеров ВС, классов авиапредприятий, сети авиалиний с разной протяженностью и загрузкой разных вариантов и варианторазмеров АР (включая и АХР).

6. Реализация предложенного комплекса в виде соответствующих методик и применение в научных, производственно-эксплуатационных организациях на протяжении 20-ти с лишним лет показало сравнительно высокую эффективность предлагаемых методов моделирования.

7. В данной статье дан детальный анализ новых системных подходов к совершенствованию бизнес-процессов типового авиапредприятия на основе оптимизации структуры и размерности парка ВС и организационных структур управления.

На основании этого анализа и теории сложных систем сформулированы основные принципы декомпозиции, оптимизации и программно-целевого планирования в рамках авиапредприятия, территориального управления и страны в целом.

Разработана система операционных моделей формирования парка для самолетов, вертолетов и сверхлегких летательных аппаратов, пассажирских, грузовых, сельскохозяйственных и для авиаработ по ПАНХ, а также моделей обеспечивающих подсистем.

8. Доказана целесообразность и возможность проведения сравнительной критериальной оценки новых, не находящихся в эксплуатации ВС, с использованием метода сопоставимости с помощью моделей распределительной задачи, методологически и программно увязанной с задачами целевого планирования.

9. Идентификация парка ВС осуществлялась с распознаванием признаков возможных сочетаний типоразмеров воздушных судов и варианторазмеров авиационных работ при приемлемом классе авиапредприятия с соответствующим наземным комплексом в четырехмерных

матрицах сочетаний рабочей экспертной системы «Выбор».

10. Апробация модели произведена на примере типового авиапредприятия «среднего класса» ФГУП «Оренбургские авиалинии» с ограниченным параметрическим рядом самолетов в количестве Ту-154 (5), Ту-134 (6), Як-40 (3), Ан-24 (5), Ан-2 (45); вертолетов Ми-2 (7), Ми-8 (7).

11. Исследования подтвердили и это отражено в структурной модели подсистем АР:

- для пассажирских перевозок характерна более определенная регулярность, интенсивность и распределение в течение определенного периода времени;

- для транспортных грузовых перевозок присуща неопределенность условий их применения и неоднородность перевозимого груза;

- для авиационно-химических работ и для специальных авиационных работ характерно многообразие целей, для достижения которых они проводятся.

12. Разработана концепция, по которой суммарный потребный парк определяется в областях предпочтительного применения Gy е Gy. Значение, описание и методы получения областей предпочтительного применения подробно апробированы автором в ряде работ и реализации проектов.

Области предпочтительного применения (ОПП) - это области, в которых выделяется в пространстве всех возможных параметров авиа-

работ совокупность тех авиаработ, которые эффективно могут быть выполнены определенным типом ВС с учетом эксплуатационной надежности. Выбор критерия, методика определения и этапы исследования по областям предпочтительного применения апробированы в ряде работ, ранее опубликованных автором, а также внедрены при реализации проектов на базе ФГУП «Оренбургские авиалинии».

13. В данной статье конкретизированы и проанализированы используемые и вновь введенные понятия: области предпочтительного применения; структура парка; размерность парка; параметрический ряд ВС; параметрический ряд АР; классификация авиапредприятий; зоны рационального применения типоразмеров ВС.

14. Численно определены и математически записаны выражения для главных характеризующих параметров для подсистем АСС:

• подсистема ВС - типы (типоразмеры ВС и их количество), структура и размерность парка, производительность;

• подсистема АР - объем авиаработ и операционное время работы системы в год для удовлетворения спроса по операционному и календарному времени в год, виды (варианто-размеры и их количество) авиаработ из соответствующего параметрического ряда;

• подсистема НКМ - приведенное количество взлетов и посадок в год.

Список использованной литературы:

1. Портников Б.А. Технико-экономический анализ состояния воздушного транспорта региона/ Российский информ. техн. журнал «Вертолет». - Казань: 1999, №1.

2. Портников Б.А., Локтионов А.П., Султанов Н.З. Модели и методы оценки экономического ущерба от воздействия авиационно-химических работ на окружающую среду/ В науч. сб.: Формирование рыночного хозяйства: Теория и практика. Часть

2. - Оренбург: ОГУ, 1997.

3. Портников Б.А., Султанов Н.З. Области предпочтительного применения воздушных судов на специальных авиационных работах с учетом экологической надежности/ В сб.: Вопросы региональной геоэкологии и геологии// Совм. выпуск УрО РАН и Южно-Уральского отд. МАНЭБ. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2002, с. 117.126.

4. Портников Б.А., Султанов Н.З. Совершенствование системы управления авиапредприятием на основе перехода на информационные технологии/ В кн.: Современные информационные технологии в науке, образов. и практике// Матер. научно-практ. конф. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2002, с. 163.175.

5. Портников Б.А., Султанов Н.З. Системное и ситуационное моделирование социально-экономических и производственных объектов/ В журн. «Вестник Оренбургского государственного университета», №8, 2002, с. 163.171.

6. Портников Б.А., Елагин В.В., Султанов Н.З. Формализация задач организационного структурирования авиапредприятия как единой интегрированной системы/ В сб.: Современные аспекты компьютерной интеграции машиностроительного производства// Сб. статей Всероссийской научно-практ. конф. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2003, с. 191.194.

7. Портников Б.А., Султанов Н.З. Концепция моделирования и формализации задач функционирования авиапредприятий/ В сб.: Современные аспекты компьютерной интеграции машиностроительного производства// Сб. статей Всероссийской на-учно-практ. конф. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2003, с. 195.198.

8. Портников Б.А. Факторно-статистический анализ типового предприятия/ В кн.: Прогрессивные технологии в транспортных системах: Сб. докл. шестой Российской научно-техн. конф. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. (-264 с.), (с. 169.176)

9. Портников Б.А., Султанов Н.З. Тенденции развития и технико-экономический анализ состояния качества воздушного транспорта/ В к. Прогрессивные технологии в транспортных системах: Сб. докл. шестой Российской научно-техн. конф. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003, с. 177.181.

10. Портников Б.А., Карташов Л.П. Локтионов А.П., Пак Е.Г., Султанов Н.З. Комплексный научно-исследовательский проект: Оптимизация парка воздушных судов для сельскохозяйственных авиационных работ с учетом экологической надежности // Монография «Теория и практика регионального инжиниринга». - Санкт-Петербург: издательство «Политехника», 1998.

11. Портников Б.А., Абдрашитов Р.Т., Бондаренко В.А., Дибихин К.Ю., Локтионов А.П., Султанов Н.З. Инновационные процессы в авиационно-химических работах - экологический аспект // Монография. - Оренбург: ОГУ, 1998. - 200 с.

12. Портников Б.А. Минимизация нецелевого воздействия химических веществ на компоненты окружающей среды при проведении специальных авиационных работ // Автореферат диссерт. на соискание уч. степени канд. техн. наук. - Оренбург: ОГУ, 1998. - 24 с.

13. Портников Б.А., Локтионов А.П., Султанов Н.З. Структура и размерность парка воздушных судов сельскохозяйственной модификации и окружающая среда //В журн. «Вестник ОГУ», № 3, 1999.