CC BY
28
МОДЕЛИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
УДК 005.8[075.8]
Виолетта Николаевна Волкова,
Д.э.н, профессор,
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Эл. почта: [email protected]
Бессарион Давидович Микеладзе,
Аспирант,
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Предлагается подход к управлению проектированием многофункциональных комплексов, базирующийся на многомерном представлении структуры процесса управления проектированием и реализацией проекта МК. Приводится пример разработанной на этой основе методики управления проектированием. Рассматриваются методы организации сложных экспертиз для реализации этапов методики, базирующиеся на информационных моде-
Кпючевые слова: информационные модели, методика, многомерная структура, многофункциональный комплекс, подход, система управления проектированием, стратифицированное представление.
Viioletta N. Volkova,
PhD in Economics, professor,
St. Petersburg State Polytechnical University,
E-mail: [email protected]
Bessarion D. Mikeladze,
Post-graduate student,
St. Petersburg State Polytechnical University
THE MODELS FOR DEVELOPMENT OF A SYSTEM OF DESIGN MANAGEMENT OF MULTI-PURPOSE COMPLEXES
The authors offer the approach to design management of multi-purpose complexes based on multidimensional conception of structure of project management process and realization of the project MC. The example of method of project management designed on this approach is demonsrated/ the methods of organization of complex expertise to implement this procedure, based on information models are considered.
Keywords: information models, methodology multi-dimensional structure, multi-purpose complex, approach, system of design management, stratified representation.
1. Введение
Структура многофункционального комплекса (МК) уникальна и зависит от большого числа факторов влияющих на взаимные связи между участниками проекта. В реальных примерах, как правило, появляются дополнительные структуры, связанные с конкретными условиями реализации проекта. Процесс проектирования является структурой со сложными внутренними связями и необходима их систематизация. Этот процесс представляет собой дезинтегрированную, либо слабо интегрированную систему, в которой информационные потоки не структурированы, что в свою очередь ведёт к низкой продуктивности и повторяющимся коллизиям.
Сложности возникают даже на уровне одной организации, занимающейся реализацией монопроекта. При рассмотрении более глобальных проектов добавляются сложности взаимной работы между участниками процесса и факторы влияния, актуальные для территории России, такие как: география, логистика, климатические условия, временной фактор, населённость территорий, наличие квалифицированных кадров и т.д.
Создание информационного пространства, которое сможет наладить двусторонние связи между заинтересованными участниками проекта, позволит включать и исключать дополнительные критерии поиска оптимального решения задач, а значит систематизировать и упорядочить процесс принятия управленческих решений, приведет к значительному уменьшению сроков, необходимых для реализации проекта, уменьшит издержки, следовательно, позволит возводить объекты строительства за существенно меньшие вложения.
2. Подход к управлению проектированием МК
Сложность проблемы создания системы управления проектированием многофункциональных комплексов (СУ ПМК) обусловлена необходимостью поиска компромисса между целостностью представления сложного объекта и детализацией описания его компонентов в процессе разработки и реализации проекта.
Эту проблему можно решить с помощью семейства моделей, объединяемых многоуровневой методикой, базирующейся на стратифицированном представлении процесса проектирования.
Страты можно выделять в соответствии с принципом, рассмотренным в [6], т.е. рассматривая как бы последовательное преобразование представлений о системе в процессе проектирования, выделить следующие уровни абстрагирования - от замысла (концепции) до материального воплощения:
теоретико-методологический или концептуальный (для организационных систем этот уровень обычно завершается разработкой устава предприятия, концепции его перспективного развития);
научно-исследовательский (в результате НИР выбираются и предлагаются теоретические и прикладные модели, позволяющие провести необходимый анализ для выполнения последующих проектных работ);
проектный (завершающийся определением комплекса методов и средств решения проблемы);
инженерно-конструкторский (для организационных систем этот уровень завершается разработкой структур, программных средств);
технологический (разработка организационно-технологических процедур подготовки и реализации проектных и управленческих решений, разработка информационной технологии реализации программных продуктов);
материальное воплощение, реализация системы (комплекс нормативно-технических и нормативно-методических документов, обеспечивающих реализацию принятых проектных или управленческих решений, т. е. положения, методики, инструкции, стандарты и т. п. нормативные документы).
Этот путь от замысла системы до ее реализации, который проходит в процессе проектирования любая система, может быть весьма длительным. При этом разные составляющие СУ ПМК, порядок разработки которых может быть представлен последовательно и параллельно выполняемыми этапами и подэтапами, мо-
гут проходить этот путь неодновременно.
После выделения страт на каждой из них определяется последовательность этапов и выбираются методы, модели, методики их реализации. При определении этапов, т. е. структуризации СУ ПМК, могут использоваться методики, базирующиеся на различных концепциях системы [2].
В варианте методики, приведенном на рис. 1, укрупненные этапы выделены с применением методики, базирующейся на концепции деятельности (см. в [2]). В качестве примера рассматривается сфера организационного управления проектом. Аналогично можно было бы структурировать сферу проектирования. В приведенном варианте этапы повторены на всех стратах, что удобно при организации проектных работ. Однако в общем случае выделение этапов и подэтапов на разных стратах может быть неодинаковым.
Двумерное матричное представление методики позволяет создать информационное пространство, которое обеспечивает более полное представ-
ление о ходе проектирования и, помогает принимать своевременные решения, обеспечивающие сокращение сроков, необходимых для реализации проекта, Еще более полное представление о ходе проектирования позволяет трехмерное матричное представление процесса проектирования (рис. 2), учитывающее необходимые виды обеспечения проектирования и реализации МК.
Составляющие трехмерной матрицы можно сформулировать аналогично приведенным на рис. 1 с учетом конкретных видов обеспечения.
Предлагаемая структура системы управления проектированием многофункционального комплекса позволяет сохранять целостное представление об МК и процессе его проектирования. Трехмерное представление позволяет обеспечить полноту определения этапов управления проектированием и реализацией МК. В то же время для практической реализации такое представление трудновоспринимаемо, и его желательно представить в виде последовательности укрупненных этапов, которые затем можно распределить
между исполнителями проекта и детализировать с учетом приведенного трехмерного представления на подэтапы.
Например, на начальном этапе выбора конфигурации проекта МК за основу можно взять ось «Этапы управления проектированием» и предложить структуру методики, приведенную на рис. 3, а затем при определении подэ-тапов учесть структуризацию по осям «Уровни абстрагирования» и «Виды обеспечения».
При создании информационного пространства за основу может быть принят признак «Уровни абстрагирования», поскольку на разных этапах могут быть востребована одинаковая информация.
Для создания подсистемы финансового, материально-технического, кадрового и других видов обеспечения проектирования за основу может быть принят признак «Виды обеспечения».
3. Методы реализации этапов методики
Для реализации этапов методики предусмотрено применение методов и моделей системного анализа: методик
Уровни абстр аг^ро вання Этапы управления проектированием и реализацией МК
Анализ факторов, влияющих на создание МК Анализ целей и требований к МК Разработка конфигурации проекта МК Планирование и управление проектированием МК Реализация (внедрение) проекта МК
Концептуальный уровень Разработка концепции анализа факторов, влияющих на создание и функционирование МК Разработка принципов анализа целей и функций (ЦФ) системы управления проектированием МК Выбор подхода и разработка принципов формирования и анализа вариантов конфигурации проектов МК Разработка принципов формирования и анализа вариантов плана управления проектом МК Разработка принципов управления реализацией МК, состава НМД и НТД для реализации МК
Уровень научно-исследовательски х работ Разработка моделей анализа факторов среды Разработка методик формирования и оценки структур ЦФ н разработки требований к МК Разработка методики формирования и анализа вариантов конфигурации проектов МК Разработка методики формирования плана управления проектом МК Разработка методики управления реализацией проекта МК
Уровень конструкторских разработок Создание автоматизированных диалоговых процедур, программ, тестов и проведение анализа Разработка (адаптация) АДПАЦФ и АДП для реализации МОСЭ при оценке ЦФ Разработка ко н структ орско й документации для проекта МК Разработка автоматизированной поддержки планирования и управления проектированием МК Разработка автоматизиро ванн ых баз данных и ИПС для сопровождения проекта МК
Уровень технологический реализации Разработка информа-цнонно-технологнче- ских процедур реализации моделей анализа Разработка информационной технологии использования АДПАЦФ и АДП Р азр абот ка техноло га и реализации выбранного варианта конфигурации проекта МК Разработка технологии планирования и управления ходом проектирования МК Разработка технологии создания СНМОУ реализацией МК
Уровень реализации и создания СНМОУ проектированием МК НПД и НМД для организации проведения анализа факторов Методики, инструкции пользователю АДПАЦФ, АДП МОСЭ и ф НМД и НТД СТП «Разработка конфигурации проекта МК», НМД и НТД для его реализации СТП, НМД и НТД для организации управления ходом проектирования МК Методики, стандарты., НМД, НТД и др .нормативы ые документы дтя управления реатизацией МК ,
Принятые сокращения: МК - многофункциональный комплекс; АДПАЦФ - автоматизированная диалоговая процедура анализа целей и функций; АДП- автоматизированная диалоговая процедура, МОСЭ - методы организации сложных экспертиз; НМД и НТД - нормативно-методические и нормативно-технические документы соответственно; СТП— стандарт управления проектом; АСНМОУ - автоматизированная система нормативно-методического обеспечения управления
Рис. 1.
№2, 2012
106
структуризации целей, методов организации сложных экспертиз, для реализации которых разработаны соответствующие автоматизированные диалоговые процедуры [1, 3].
В частности, для обеспечения полноты анализа факторов, влияющих на создание МК и определяющих требования к нему, целесообразно использовать закономерность коммуникативности, в соответствии с которой в составе сложной среды, инициирующей факторы, выделяются [2]: факторы, диктуемые надсистемой, определяющие требования к проектируемому МК; подведомственные системы, обеспечивающие требования к материальным, кадровым, информационным и иными ресурсами для реализации МК; системы, находящиеся в равноправных отношениях с проектируемым МК, -актуальная или существенная среда, в которой будет функционировать МК; внутренняя среда собственно системы, которая существует в самоорганизующихся системах в форме инициатив активных элементов, в том числе создаваемых ими помех.
Для обеспечения повторяемости процесса выявления факторов и накопления опыта разных экспертов разработана автоматизированная диалоговая процедура анализа факторов (АД-ПАФ), которая позволяет опрашивать экспертов и, обобщая результаты опросов, накапливать все более полный перечень факторов, являющийся основой для дальнейшей их оценки и анализа.
Обеспечить еще большую полноту выявления факторов позволяет использование информационного подхода, предложенного А.А. Денисовым [4]. Подход помогает учесть изменение и развитие факторов. Как показано в [2, 4], сущность любого понятия информационной модели представляется как функция (или как совокупность) ряда составляющих, характеризующих изменения исходной собственной сущности этого понятия
н = f (Я, ПТ,, H), (1)
где применительно к данной проблеме Hn - исходная собственная сущность фактора, которая согласно основному закону классической логики обратно пропорциональна объему понятия n об этом факторе, т. е. Hn = J/n, J - информация о факторе (отметим, что способ усреднения информации о факторе может быть и иным, что определяется выбором параметра усреднения - см. в [2, 3]); Нт, - сущность процесса из-
УрОЕНЯ
абстрагировав
' У /// А
ЭтЖпл управления прэеыткрсЕгкиэч МК 7* — У
Вщъ1 о о е с печ ежи пр о екгир ованием и р е ализацией МК
Рис. 2.
Рис. 3.
менения (эволюции) понятия о факторе, которая обратно пропорциональна изменению п во времени Аг/Ж = 1/ т , т. е. = т А1/Л, символ А1/Аг означает скорость изменения информации во времени; т - константа, характеризующая конкретную систему (фактор) в данный период ее развития, которая характеризует реакцию системы на любое обновление; Н - сущность изменения эволюции понятия о факторе, которая пропорциональна изменению эволюции объема понятия А-п/А2= = 1/1, так что Е1 = Ь ЖШг2, А*Ш2 -изменение эволюции фактора во времени (т.е. ускорение изменения I); Ь -ригидность (негибкость), устойчивость влияния фактора, сопротивляемость его изменению.-
Таким образом,
Н = Щ/п, (И/Аг, Ь А2ШР). (2)
После обеспечения полноты выявления факторов оценивается их значимость, для чего применяются методики, основанные на экспертной оценке факторов по введенным критериям.
При анализе целей создания и требований к МК применяют методики структуризации и целей, разработанные в теории систем и системного анализа [2], для реализации которых применяют автоматизированные диалоговые процедуры анализа целей и функций (АДП АЦФ) [1].
При оценке факторов, требование и разработка методики формирования и анализа вариантов конфигурации проектов МК предлагается применять информационные модели, основанные на оценке степени влияния компоненты МК на реализацию целей предприятия (организации) в анализируе-
мый период развития. В соответствии с информационным подходом [2, 4] для каждой компоненты МК вводятся оценки степени целесоотвествия (т.е вероятности достижения цели) р' и вероятности реализации q и вычисляется потенциал (значимость) Я, компоненты:
я = - q log (1 - р,'), (3)
где р' - вероятность достижения цели (подцели) с помощью оценивае-могй компоненты; q - вероятность реализации этой компоненты. Здесь привычная шенноновская вероятность недостижения цели (энтропия) р, заменяется на сопряженную (1 - р').
При этом вероятность достижения цели (требования) оценивает тот, кто предлагает вариант конфигурации МК, а вероятность реализации может представлять собой комплексный критерий, учитывающий наличие площадей, помещений, финансовых и кадровых ресурсов и т.д.
Достоинством информационной меры (3) является объединение в одной оценке двух критериев не только вероятность достижения цели (требо-вания)p.', но и вероятность q.того, что данная компонента может быть реализована. Кроме того, логарифмическая мера позволяет суммировать оценки, полученные с использованием разных критериев. При необходимости получения относительных оценок можно применить процедуру нормирования.
Вычисление Я. на основе оценок р' и q. обеспечивает предлагаемому подходу некоторые преимущества по сравнению с методом решающих матриц и оценками методики ПАТТЕРН. Эти преимущества заключаются в следующем: упрощается получение обобщенных оценок влияния компонентов МК, так как логарифмические оценки Я, измеряемые в битах, можно просто суммировать, а при обработке вероятностных оценок приходится применять более сложные процедуры; появляется возможность оценивать не только степень (вероятность) р,' влияния i-й компоненты МК на реализацию целей
(требований), но и возможность учесть вероятность q реализации этой компоненты в конкретных условиях.
В то же время рассмотренный способ использования информационных оценок еще не решает всех проблем сравнительной оценки компонентов МК в процессе их реализации. Поэтому в ряде ситуаций целесообразно дополнить рассмотренный способ оценки информационной моделью, основанной на сравнительном анализе компонентов МК в течение определенного начального периода их внедрения путем сопоставления изменения информационных оценок во времени [2, 3].
Для организации процесса управления проектированием разрабатывается соответствующая система нормативно-методического обеспечения управления (СНМОУ)разработкой и внедрением МК, включая методики принятия решений, стандарты и другие нормативно-методические, нормативно-технические документы для управления процессом разработки и реализации МК.
4. Заключение
Проектирование и реализация проекта МК достаточно длительный процесс, при реализации которого может возникнуть потребность в корректировке проекта, затруднения в реализации некоторых принятых проектных решений. Поэтому в управлении проектированием и реализацией МК существенное значение имеет создание информационного пространства, обеспечивающего процесс проектирования. С учетом предлагаемой трехмерной структуры системы управления проектированием при создании информационного пространства, полезно использовать идеи архитектуры предприятия, которая представляется многомерными структурами, состоящими из соответствующих компонентов [5].
Предлагаемая структура системы управления проектом позволяет отслеживать возникающие трудности и принимать необходимые решения в процессе разработки и реализации проекта МК.
Литература
1. Автоматизированные диалоговые процедуры анализа целей и функций систем управления / Под ред. В.Н. Волковой: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во По-литехн. ун-та, 2010. - 72 с.
2. Волкова В.Н. Теория систем и системный анализ: учебник / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - М.: Изд-во «Юрайт», серия «Университеты России», 2010. -679 с.
3. Волкова В.Н. Методы организации сложных экспертиз / В.Н.Волкова, А.А.Денисов. - СПб.: Изд-во Политехи. ун-та, 2010 г. - 128с..
4. Денисов А.А. Современные проблемы системного анализа: учебник / А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. - 304 с.
5. Сешнс Р. Сравнение четырех ведущих методологий построения архитектуры / Роджер Сешнс // http:// msdn.microsoft.com/ru-ru/library/ ee914379.aspx Май 2007.
6. Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой / Ю.И. Черняк. - М.: Экономика, 1975. - 191 с.
References
1. Automated interactive analysis procedure aims and functions of management systems / Ed. V.N. Volkova: studies. allowance. St. Petersburg. Univ Polytechnic. Press, 2010. - p.72.
2. Volkova V.N. Systems theory and systems analysis: a textbook / V. Volkov, A.A. Denisov. Izd-vo "Yurait", a series of "Russian Universities", 2010. p.679.
3. Volkov, VN Methods of organization of complex examinations / VN.Volkova, A.A.Denisov. - St. Univ Polytechnic. Press, 2010 - p.128.
4. Denisov AA Modern Problems of Systems Analysis: a textbook / AA Denisov. St. Petersburg. Univ Polytechnic. Press, 2009. p304.
5. Sessions R. A comparison of four leading methodologies for the construction of architecture / Roger Sessions // http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/ ee914379.aspx May 2007.
6. Chernyak Yu.I. Systems analysis in managing the economy / Y Cherniak. MA: Economics, 1975. p.191.
№2, 2012
