CC BY
29
Бизнес в законе.
Экономико-юридический журнал
6'2016
5.19. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ИННОВАЦИОННЫХ
ПРОЕКТОВ В НАУКОЕМКИХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Русинов Александр Александрович, аспирант Место учебы: Российский университет дружбы народов
aleks. rusinov@gmail. com
Аннотация: Статья посвящена разработке подходов к оптимизации реализации инновационных проектов в наукоемких отраслях промышленности на основании рассмотрения математической интерпретации инновационных процессов, составляющих реализацию проекта, в следующих возможных направлениях оптимизации: сроки, стоимость, реализуемость или комбинация этих параметров. Рассмотрено представление реализации инновационного проекта как совокупности последовательностей действий носителей компетенций, направленных на достижение целевых показателей проекта, в условиях наличия альтернатив реализации проекта, на основе теории графов с привлечением существующих алгоритмов поиска кратчайшего пути в графе. Построенные математические модели оптимизации реализации инновационных проектов могут быть применены при создании информационно-аналитических систем поддержки принятия решений в области управления инновационной деятельностью в наукоемких отраслях промышленности. Ключевые слова: оптимизация, компетенции, математическая модель, инновационные процессы.
OPTIMIZATION OF INNOVATIVE PROJECTS IN HIGH-TECH INDUSTRIES
Rusinov Alexander A., postgraduate student Study place: Peoples' Friendship University of Russia
aleks. rusinov@gmail. com
Annotation: The article is devoted to the development of approaches to optimize the implementation of innovative projects in high-tech industries based on a consideration of mathematical interpretation of innovative processes that make up the project, the following potential areas of optimization: time, cost, marketability, or a combination of these parameters. The author considers the representation of innovative project as a set of sequences of actions carriers of competencies to achieve the targets of the project, in conditions of availability of alternatives in terms of the project, based on graph theory with the involvement of existing search algorithms for the shortest path in the graph. The constructed mathematical models to optimize the implementation of innovative projects can be used to make information and analytical decision support systems in the field of innovation management in knowledge-intensive industries. Keywords: optimization, competence, mathematical model, innovative processes.
Инновационное развитие может значительно повысить конкурентоспособность предприятия за счет открытия новых рыночных ниш, увеличения спроса на продукцию и услуги, снижения производственных и накладных расходов. Однако реализация инновационных проектов сопровождается большой сложностью, как в техническом, так и в организационном плане. С учетом того, что деятельность наукоемких отраслей сама по себе характеризуются повышенной сложностью организационного и технического характера, а реализуемые в них проекты имеют, как правило, очень высокую стоимость, то принятие решений и управление реализацией инновационных проектов в наукоемких отраслях промышленности является очень важным и ответственным процессом.
Успешность инновационного проекта зависит не только от достижения запланированных показателей, но также и от сроков и стоимости его реализации. Задержка сроков реализации инновационного проекта может лишить продукт или услугу ряда преимуществ перед конкурентами, что особо ощутимо в наукоемких отраслях, где конкуренция на мировых рынка особо сильна. Превышение стоимости реализации инновационного проекта может привезти к потере одного из ключевых преимуществ перед конкурентами - цены, либо снизить доходность предприятия, что может негативно сказаться на его дальнейшем развитии. Именно поэтому одним из ключевых показателей инновационного проекта является его реализуемость, а именно возможность реализации инновационного проекта с достижением запланированных значений показателей успешности проекта в указанных временных рамках и ресурсных ограничениях. Показатель реализуемости проекта имеет вероятностный характер, так как может изменяться в зависимости от плана реализации проекта, распределения ресурсов и методов, применяемых при реализации проекта.
Процесс реализация проекта состоит из выполнения определенной группы действий, которые могут быть выполнены как последовательным образом, так и независимо друг от друга. При этом действие в данном контексте представляется как некоторая компетенция, выполняемая определенным носителем компетенции в определенное время с тратой определенных ресурсов. Для некоторых действий могут быть альтернативные носители компетенций, способные выполнить действие, некоторые носители компетенций могут быть безальтернативными. Носители компетенций могут находиться как внутри предприятия (или группы предприятий, реализующих проект), так и быть вне предприятия. Также различные носители компетенций могут иметь различную ресурсоемкость, скорость выполнения работы, а также различную степень риска невыполнения поставленной перед ним задачи.
Рассмотрим следующее представления инновационной системы, в которой реализуется проект: обозначим носителей компетенции вершинами графа. Между двумя вершинами может быть ориентированное ребро, если в рамках реализации проекта действия, соответствующие этим вершинам, могут быть исполнены последовательно. То есть ребро и будет означать действие, где начало ребра это исполнитель действия, а конец ребра это исполнитель действия, следующего за текущим. Множество вершин и ориентированных ребер образуют граф, советующий инновационной системе, в которой планируется реализация инновационного проекта.
Таким образом, в описанной выше интерпретации процесс реализации инновационного проекта можно представить в
Русинов А. А.
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ В НАУКОЕМКИХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
форме графа, в котором вершины будут являться носителями компетенций, а ребра обозначать процесс выполнения действия этими носителями. Данный граф является ориентированным, простым, имеет начальную и конечную вершины (являющиеся стартом и окончанием проекта).
Каждое действие в рамках реализации инновационного проекта для выполнения требует определенные ресурсы в необходимых количествах. Эти ресурсы могут иметь временной, финансовый, материальный, трудовой и другой характеры. Таким образом, каждому ребру можно сопоставить набор величин, соответствующий количествам и видам ресурсов, необходимых для выполнения действия, соответствующего этому ребру.
В математическом представлении обозначим полученный граф
б=(Ш
где есть пара множеств: V - множество вершин (узлов), Е - множество ориентированных рёбер. Ребро - это упорядоченная пара вершин (VI, гу), где вершину VI начало, а Vу - конец ориентированного ребра. Если ребро ведёт от вершины VI к вершине г^, то вершина VI смежная с вершиной г^. Путь в графе представляет собой последовательность вершин Р = (уъ VI ... vn) ЕУ х V х ...х V, таких что VI смежна с vl+1 для 1< / < п.
Пусть ребро е^ соединяет две вершины VI и г^. Для определения стоимости прохождения пути необходимо определить весовую функцию, которая будет отображать на ребра на их веса, значения которых должны будут выражаться действительными числами. Тогда кратчайшим путём из вершины v1 в вершину vn будет называться путь, который имеет минимальное значение суммы ребер среди всех возможных путей из вершины v1 в вершину vn.
Соответственно оптимальный путь будет зависеть от весовой функции для ориентированных ребер. В зависимости от обстоятельств и возможностей инвестора инновационного проекта весовая функция может быть представлена в виде стоимости выполнения работы, времени выполнения работы, вероятности успешного завершения работы либо некоторая производная величина от нескольких характеристик. В случае есть проект должен быть реализован с минимальные рисками, либо в кратчайшие сроки либо за минимальную стоимость вне зависимости от остальных характеристик выполнения проекта, то могут в качестве веса быть использованы односложные показатели. Однако на практике требования предъявляются сразу ко всем показателям реализации проекта, среди которых самыми важными являются срок реализации проекта, стоимость, а также реализуемость. В зависимости от поставленных приоритетов и имеющихся возможностей должна быть определена весовая функция:
Б^) = Р(М, Т, Я), где М - финансовый показатель, Т- временной показатель, Я - показатель вероятности выполнения работы еу в срок и бюджет.
Задача оптимизации реализации инновационного проекта - найти кратчайший путь из начальной вершины в конечную. В нашем случае задача поиска кратчайшего пути на графе должна быть определена для ориентированного графа. Рассмотрим постановку задачи для ориентированного графа, соответствующего исследуемой системе реализации инновационных проектов.
Реализация инновационного проекта в предлагаемой математической интерпретации в форме графов представляется в форме ориентированного графа (не обязательно связного), являющего подграфом другого графа, являющегося интерпретацией инновационной системы, в которой реализуется проект. Определен набор начальных вершин, с которых должна начинаться реализации инновационного проекта, а также набор конечных вершин, в которых должна закончиться реализация инновационного проекта. Оптимальным реализацией инновационного проекта будет признан граф удовлетворяющий следующим условиям:
1. в графе связаны все начальные и соответствующие конечные вершины;
2. граф является подграфом графа, представляющего инновационную систему, в которой реализуется проект;
3. суммарный вес графа не превосходит суммарный вес любого другого графа, удовлетворяющего условиям 1 и 2.
Наиболее известными алгоритмами для решения задачи поиска кратчайшего пути на графе являются алгоритм Дейкстры, алгоритм Флойда-Уоршелла и алгоритм Беллмана-Форда которые имеют определенную алгоритмическую сложность и могут быть предпочтительны в зависимости от каждого конкретного случая.
Описанная выше ситуация является идеальной, где при определении оптимального пути реализации инновационного проекта все участвующие носители компетенций свободны от выполнения других работ. Однако в реалиях в той же инновационной системе могут реализовываться в то же время и другие проекты, а носители компетенций в определенное время могут быть заняты и привлечены к выполнению других работ. Поэтому целесообразно расположение описанных выше графов инновационной системы и реализации инновационных проектов вдоль временной оси.
В этом случае путь из начальной вершины в конечную может идти только по возрастающему направлению временной оси. Если в рамках инновационной системы необходимо реализовать несколько инновационных проектов, взаимная важность которых определена и составлен упорядоченный список проектов исходя из их важности, то предлагается последовательно в порядке снижения приоритета, начиная с самого важного, определять пути реализации проекта в рамках рассматриваемой инновационной системы с учетом заданной целевой функции оптимизации для каждого проекта. Данный подход даст возможность направить ресурсы на самые важные проекты, при этом оптимизируя их, а также оптимизировать пути реализации других проектов. Применение представленного подхода сможет помочь повысить эффективность инновационной деятельности и повысить реализуемость совокупности проектов в условиях определенной инновационной системы.
Представленная модель оптимизации реализации инновационных проектов может быть использована для уточнения структуры выполнения проектов, сроков их выполнения. Также представленная модель может быть использована для моделирования развития инновационной системы, в которой проходит реализация инновационных проектов. С помощью предложенных в статье подходов можно смоделировать и оценить предполагаемый эффект от модернизации инновационной системы в плане добавления новых связей, модификации существующих, привлечение новых носителей компетенций в уже существующую инновационную структуру и последующая оптимизация реализации проектов в модифицированной ин-
Бизнес в законе.
Экономико-юридический журнал
6'2016
новационной структуре. В качестве целевого эффекта, ожидаемого от модернизации инновационной системы, в которой реализуются инновационные проекты, могут быть следующие:
- уменьшения сроков реализации инновационных проектов;
- уменьшение стоимости реализации инновационных проектов;
- оптимизация задействования различных источников компетенций в рамках реализации инновационных проектов исходя из их характеристик.
Представленные подходы к оптимизации реализации инновационных проектов могут быть применены при создании информационно-аналитических систем поддержки принятия решений в области управления инновационной деятельностью в наукоемких отраслях промышленности.
Список литературы:
1. Берж К. Теория графов и её приложения. М.: ИЛ, 1962. 320c.
2. Кормен Т. Х. и др. Часть VI. Алгоритмы для работы с графами // Алгоритмы: построение и анализ = Introduction to Algorithms. - 2-е изд. -
М.: Вильямс, 2006. - С. 1296. - ISBN 0-07-013151-1.
3. Чурсин А.А. Теоретические основы управления конкурентоспособностью. Теория и практика: монография / А.А. Чурсин. - М.: Спектр,
2012. - 521 с.
РЕЦЕНЗИЯ
Тема статьи Русинова А.А. является весьма актуальной и представляет не только научный, но и практический интерес. В статье автором рассмотрены подходы к оптимизации реализации инновационных проектов в наукоемких отраслях промышленности на основе
Автор в статье приводит математическую интерпретацию процесса реализации инновационного проекта с использованием теории графов и предлагает оптимизировать реализацию проектов на основе существующих алгоритмов поиска оптимального пути в графе.
Практическая реализация предложенной математической модели оптимизации реализации инновационных проектов может быть использована при создании информационно-аналитических систем поддержки принятия решений в области управления инновационной деятельностью в наукоемких отраслях промышленности.
В целом статья аспиранта Русинова А.А. «Оптимизация реализации инновационных проектов в наукоемких отраслях промышленности» обладает научной новизной, практической значимостью и актуальностью, соответствует всем требованиям, предъявляемым к публикациям в журналах, включенных в перечень ВАК, и рекомендована к печати в одном из таких журналов. Первый заместитель директора Института космических технологий Российского университета дружбы народов, канд.экон. наук
А.А. Островская
