CC BY
72
ИННОВАЦИИ И ИНВЕСТИЦИИ
УДК 338.245
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СОЗдАНИЕМ
новой техники в условиях технологии прорывного развития*
В.В. ХМЕЛЕВОЙ,
кандидат технических наук, доцент кафедры экономики инноваций и управления проектами E-mail: [email protected]
Ю.А. ТЕПЛОВ,
кандидат технических наук, доцент кафедры экономики инноваций и управления проектами E-mail: [email protected]
А.д. дАВЬЩОВ,
кандидат технических наук, доцент кафедры экономики инноваций и управления проектами E-mail: [email protected] Московский авиационный институт
В статье рассмотрены основные принципы и подходы к разработке системы управления созданием и производством новой техники в условиях технологии прорывного развития. Предложен новый взгляд на современную систему управления инновационным предприятием с учетом использования отечественного опыта и возможностей современных информационных технологий.
На основе системного подхода предлагается специально разработанная многоуровневая многокритериальная система принятия и поддержания решения сложных задач управления созданием и производством новой техники, ориентированного на реализацию адекватных и согласованных во времени и в пространстве процессов управления многономенклатурным научно-производственным
* Статья подготовлена при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда. Грант № 12-02-00428.
предприятием. В основе предлагаемого проекта системы управления созданием и производством новой техники технологически прорывного развития лежит идея о двухконтурном управлении предприятием: внутренним и внешним.
Внутренний контур представляет собой традиционную кибернетическую модель управления предприятием, внешний - включает в целом предприятие и рынок, на котором реализуется продукция предприятия. При этом предприятие воздействует на рынок, а рынок (а также организации высшего уровня) в свою очередь определяет целеполагание с точки зрения качества, цены и объема продажи продукции. Обеспечивается непрерывный мониторинг рынка, определяющий адаптацию процессов создания и производства к конъюнктуре рынка путем модификации изделий. Предложенная система ресурсных и временных критериев позволяет получить оптимальные решения в рамках специализированной экспертной системы.
Используемые современные формальные и неформальные методы моделирования обеспечивают высокий уровень достоверности и оптимальности результатов, что позволяет руководству проектов развития в сложных условиях технологий прорывного развития и неустойчивости рыночной конъюнктуры принимать надежные и перспективные решения с рассмотрением различных вариантов их последствий. Предлагаемый проект системы управления принадлежит к числу систем нового поколения с широким спектром применения в промышленности, в частности в целях обеспечения оборонно-экономической безопасности, а также в социальной и других сферах деятельности. Таким образом, данная проблема имеет общетеоретическое и прикладное значение, решение которой может быть осуществлено при соответствующей поддержке заинтересованных организаций.
Ключевые слова: системный подход, система управления, создание новой техники, технология прорывного развития, мультипроект
Инновационное развитие экономики России органично включает в себя всемерную поддержку высокотехнологичного производства, которое, в свою очередь, настоятельно требует совершенствования системы управления инновационным предприятием. Причем указанные процессы невозможны без использования имеющегося отечественного и зарубежного опыта, современных информационных технологий. Все эти проблемы нашли широкое отражение в научной литературе [1-4, 11-13, 18, 19, 21].
Система управления созданием новой техники в условиях технологии прорывного развития (далее -СУПР) относится к наиболее сложным государственным проектам, имеющим стратегически важное значение в повышении обороноспособности страны. Применение технологии прорывного развития технических систем на базе модульной стратегии существенно усложняет процессы управления разработкой и воспроизводством их с новыми тактико-техническими свойствами на всех стадиях жизненного цикла1. Интеллектуальным ядром
1 Куприн И.Л., Давыдов А.Д. Системоэкономическая концепция модульной стратегии развития высокотехнологичных комплексов как магистральный выход на формирование контуров технологии прорывного развития систем // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева, 2009. Вып. 2 (23). Разд. 3, 4. С. 260-264; Куприн И.Л., Давыдов А.Д. Модульная стратегия развития техноценозов - системоэкономическая концепция и технология выхода на магистраль развития систем в условиях время-ресурсного дефицита // Сб. тезисов докладов IV Всерос-
предлагаемой системы управления служит система принятия и поддержания управленческих решений на всех уровнях управления созданием новой техники: стратегическом, тактическом и оперативном.
Задача исследования такой системы состоит в разработке научно-методических основ и соответствующих средств принятия и поддержания управленческих решений, обеспечивающих создание и внедрение базовых технологий прорывного развития технических систем, способных адаптироваться к оперативным и стратегическим угрозам внешней среды в условиях глобальной конкуренции [7-9].
Многоаспектность подобных угроз, их интенсивность и динамичность требуют, чтобы системы принятия решений на различных уровнях руководства развитием высокотехнологических систем обладали большими возможностями в мобильности, в маневренности и вариативностью при выборе тех или иных направлений развития для достижения одной или нескольких целей на множестве изменяемых критериев2.
По своему типу система управления формированием технологий прорывного развития новой техники является мультипроектом [14], включающим техническую, организационно-экономическую, инвестиционную и социально-политическую компоненты. Они образуют целостный многоцелевой организм, который находится в непрерывном развитии, приспосабливаясь по всем компонентам к изменениям внешней и внутренней среды. Взаимодействие названных компонент создает мощный синергетический эффект, существенно влияющий на качество и динамику создания новых технологий. Мультипроект как комплекс функционально взаимосвязанных проектов (хотя и различающихся конструктивно) предназначен для выполнения определенных стратегических задач, в соответствии с которыми формируются цели управления как отдельными проектами, так и мультипроектом в целом. Между стадиями жизненного цикла проектов устанавливаются рефлексивные связи, создающие предпосылки к проектированию и производству
сийской научно-технической конференции «Проблемы совершенствования робототехнических и интеллектуальных систем летательных аппаратов». М.: ГосНИИАС, МАИ, 1996.
2 Хмелевой В.В., Дегтярева Т.В. Выбор оптимального типа организационной структуры предприятия // В сб. «Управление проектами и программами». М.: Экостар, 2004; Хмелевой В.В. Совершенствование оценки конкурентоспособности продукции на основе распознавания образов и нейросетей // Сб. тезисов докладов IV Международной конференции «Авиация и космонавтика - 2005». М.: МАИ, 2005.
функционально согласованных и совместимых проектных продуктов.
Управление проектами осуществляется по стадиям жизненного цикла проектов с изменением параметров управляющих воздействий по мере накопления актуальных данных об изменениях внешней и внутренней среды. Объектом управления выступает «тело» мультипроекта, представляющее совокупность проектов, стадий жизненных циклов с их внутрипроектными и межпроектными связями.
Воздействия внешней и внутренней среды, будучи пропущенными через фильтры, образуют поток сильных и слабых сигналов изменений, которые в процессе проектирования изделий меняют структурные и функциональные характеристики процессов проектирования, что приводит к изменению состава целей и значений критериев оптимизации управляющих воздействий [15, 16].
В иерархии целей изменению в первую очередь подвержены цели нижних уровней, непосредственно связанные с ресурсным и информационным обеспечением процессов. Стратегические цели - цели верхних уровней - могут быть изменены только руководством мультипроекта. Разделение сигналов изменений на сильные и слабые объясняется их различным влиянием на процессы проектирования. Первые связаны с привлечением дополнительных ресурсов для проведения изменений и вызывают, соответственно, рост затрат; вторые же вызывают лишь структурные изменения процессов проектирования [17].
В силу своей новизны, а также реактивности по отношению к изменениям военно-политической, экономической и социальной конъюнктуры процессы проектирования и управления обладают рядом особенностей.
Во-первых, тот факт, что проектное время в разных проектах мультипроекта протекает по-разному (то ускоряясь, то замедляясь), чувствительность к изменениям будет различаться в зависимости от вида проекта и уровня управления. Очевидно, что чем ниже уровень принятия управленческих решений и чем короче проект по времени, тем чувствительнее будут критерии оптимальности планов к скорости изменения характеристик проектов и производных от них показателей.
Во-вторых, еще одной важной особенностью управления созданием систем в условиях технологий прорывного развития является высокий уровень неопределенности, размытости данных о внешних и внутренних средах, которые усиливаются по мере
отдаления горизонта планирования или прогнозирования от начала проектов. Как правило, задачи оптимизации управленческих решений имеют огромную размерность, сложность которых возрастает комбинаторно. Как результат, классические методы оптимизации и моделирования в этих случаях показали свою несостоятельность, что привело к поиску более совершенных подходов и методов.
В настоящее время широкое применение получили так называемые гибридные системы моделирования [20], которые включают:
• нечеткую логику - приближенные вычисления на размытых множествах;
• нейрокомпьютеринг - для распознавания образов, классификации, идентификации;
• генетические вычисления - для оптимизации с помощью систематизированного случайного поиска и эволюции;
• вероятностные вычисления - для управления случайностями планов и прогнозов.
В управлении проектами особенно полезны сложные системы, построенные на основе логики размытых множеств, нейросетей, теории вероятностей, - для решения задач оптимизации, многокритериального выбора, распознавания, кластеризации, планирования, прогнозирования.
При этом широко используются CASE-средства на базе сетевого имитационного моделирования процессов разработки и проектирования новых изделий.
Процессный подход является важнейшей составной частью методологии управления проектами, объединяющий системный, целевой, ситуационный, синергетический, структурный и функциональный подходы.
В случае управления проектами под процессом (или бизнес-процессом) понимается последовательность, логически упорядоченная смена следующих друг за другом операций, работ, стадий проекта. Каждый бизнес-процесс описывается списком показателей, значение которых может быть размыто. Сетевая имитационная модель реализует поток моделей процессов во времени и в пространстве, движение которых регламентируется управляющими воздействиями.
Точность информации о состоянии проекта существенно зависит от того, на какой стадии разработки он находится. Для стадии НИР она характеризуется неопределенностью и размытостью. Но по мере продвижения проекта по стадиям жизненного цикла информация о конструкции, технологии
Рис. 1. Контур управления разработкой и реализацией проектов новых изделий
уточняется, конкретизируется в количественном и качественном отношениях [5].
Процесс управления созданием систем в условиях прорывных технологий развития новой техники представляет собой двухконтурный информационный процесс. В нем в качестве объекта управления выступает «тело» мультипроекта, т.е. его разработка, производство и реализация, а в качестве субъекта - система принятия и поддержания управленческих решений (СПУР), которая включает в себя сетевую имитационную модель (СИМ). Имитационная модель представляет собой многоуровневую сеть типа «дерево». Структуру модели на каждом уровне образуют агрегированные единицы планирования (моделирования), конвергенция которых между уровнями обеспечивает высокую степень полноты информации, необходимой для точного формирования плановых показателей. Входными параметрами (входными данными) модели является конструкторско-технологическая документация на этапах эскизного и техно-рабочего проектирования, а выходными параметрами -показатели стратегического, тактического и оперативного планирования процессов НИОКР и производства. СПУР - является интеллектуальным ядром
системы управления проектами (СУПР), назначение которого состоит в оптимизации планов создания новых изделий (рис. 1).
Усложнение технических и технологических характеристик проектов приводит к резкому увеличению размерности задач планирования, а также к необходимости анализа всех возможных альтернативных решений. Анализ без компьютерной поддержки процесса при окончательном принятии решений очень сложен, цена же ошибки при управлении проектом рассматриваемого типа может быть столь высокой, что может привести к катастрофическим последствиям. Поэтому к качеству разработки и функционированию модели формирования управленческих решений предъявляются высокие требования с учетом многочисленных факторов, влияющих на точность и надежность плановых показателей.
Уместно вспомнить, что еще Дж. Форрестер, отмечая аналогию между психологией восприятия автоматизации процессов принятия решений в области военного и экономического управления, пришел к выводу, особенно на стратегическом уровне планирования, о необходимости при построении процедур принятия решений использовать тщатель-
но отобранные формальные правила менеджеров, т.н. «компетентные суждения»3. Предполагалось включать их в процедуры принятия решений, причем более эффективные, нежели те, что построены с использованием исключительно строго математического аппарата.
Поэтому большие размеры мультипроекта, сложность его компонент, значительная размытость и неопределенность характеристик при высокой стоимости разработки требуют использования методов экспертных оценок системы, особенно на начальном и конечном этапах управления проектами.
Специфика экспертных оценок породила специальные логико-математические методы, которые сформировали новое направление в анализе и синтезе сложных систем, т.н. экспертную деятельность, сущностно представленную ранее в виде гибридных систем. В случае СПУР слияние традиционных систем принятия решений и методов экспертной деятельности в качестве целостной методологии проектирования систем управления повышает эффективность управления путем создания новых технологий прорывного развития.
Как правило, даже если СПУР проектируется под определенный класс задач, то обладает большими возможностями по сравнению с первоначальным замыслом. В частности, она может быть использована для оценки вариантов проектирования и реконструкции систем, для прогнозирования будущего состояния развития проектов, для составления бизнес-планов, технико-экономического обоснования проектов в целях привлечения инвесторов. Это свойство универсальности СПУР трудно переоценить для лиц, принимающих особо важные решения в условиях значительных рисков и угроз.
Быстрое реагирование на изменения внутренней и внешней среды, на изменчивость условий применения новой техники для решения указанных задач возможно только тогда, когда СПУР располагает необходимыми инструментами оперативного отображения в реальном масштабе времени фактографических данных о внутренней и внешней среде.
Формирование предметно ориентированных баз данных под процедуры анализа, планирования и прогнозирования в разрезе различных проектов, стадий их создания и уровней планирования сопряжено со значительными трудностями.
На всех уровнях планирования имитационная сетевая модель работает с обобщенными характе-
3 ФоррестерД. Мировая динамика. М.: АСТ, 2003. 152 с.
- 9 (294)
НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНТЕРЕСЫ: приоритеты и безопасность
ристиками бизнес-процессов и фрагментов проектов, что требует применения оригинальных методов решения задач агрегации - дезагрегации данных между уровнями планирования с сохранением необходимой релевантной информации для принятия достаточно точных управленческих решений. Эту сложную задачу решает модель конвергенции информации путем преобразования смысловых единиц планирования и единиц моделирования при формировании показателей и критериев оптимизации с помощью специальных методов кодирования и декодирования.
Системы управления проектами могут функционировать в двух режимах - «рабочем» и «игровом». Первый режим - это реакция на возникающие ситуации, требующие оперативного принятия решений; второй - исследовательский, для «проигрывания» варианта проектирования систем при различных состояниях внутренней и внешней среды. И в первом, и во втором режимах имитационная сетевая модель может использоваться как в контуре управления, так и самостоятельно, вне контура. Принципиальное различие этих режимов заключается в способе накопления и обновления баз данных.
На основании общей характеристики СПУР можно показать принцип ы, на которых должна быть построена система:
• принцип мультипроектности - подразумевает, что одновременно в процессе моделирования участвуют несколько проектов, взаимосвязанных функционально и по назначению;
• принцип обратного и прямого функционирования сетевой имитационной модели из настоящего в будущее, и, наоборот, - предполагает зависимость от того, какую стратегическую задачу намерены решать ЛПР (в одном случае модель как бы «заглядывает» в будущее, формирует план, во втором - взгляд исследователя обращен в прошлое. Экспериментируя c различными финальными ситуациями, СПУР оценивает ресурсные возможности по достижению желаемого результата);
• принцип оптимальности на множестве критериев - предполагает, что состав критериев может динамически изменяться или по желанию ЛПР, или в зависимости от складывающейся ситуации в процессе моделирования;
• принцип достаточности подразумевает, что система СПУР должна обладать необходимыми свойствами для обеспечения функционирования в составе более широкой системы принятия
- 2015 -
NATIONAL INTERESTS: priorities and security
и поддержания решений в режиме реального времени;
• принцип адаптивности - позволяет системе СПУР настраиваться на различные внутренние и внешние условия и на соответствующие режимы использования;
• принцип адекватности - требует от системы СПУР адекватно отражать реальные состояния текущего процесса создания новой техники на уровне требований, предъявляемых к точности решения функциональных задач;
• принцип иерархичности - используется при построении СПУР как отражение реально существующей соподчиненности задач системы принятия и поддержания управленческих решений (как внутри отдельных проектов, так и между проектами);
• принцип пошагового конструирования управленческих решений с обеспечением скользящего, непрерывного планирования - должен обеспечивать формирование планов создания новой техники и ее модификаций;
• принцип селективного учета изменений - осуществляется путем фильтрации факторов сред (что исключает избыточное использование СПУР);
• принцип согласованного планирования работ по созданию новой техники в едином имитационном временном пространстве - должен обеспечивать преемственность плановых решений между смежными интервалами планирования, несмотря на то, что скорость протекания времени у разных проектов и разных уровнях планирования неодинакова;
• принцип координации управленческих решений - включает как вертикальное межуровне-вое, так и горизонтальное согласование принимаемых решений;
• принцип конкретизации и деконкретизации результатов принятых решений, а также исходных данных - помогает обеспечить конвергенцию потоков информации между различными уровнями принимаемых решений;
• принцип открытости СПУР - подразумевает изменение ее функциональных и структурных характеристик под влиянием факторов внешней и внутренней среды.
Система принятия и поддержания управленческих решений состоит из взаимодействующих через
удобный интерфейс двух компонент: 1) групп ответственных лиц, принимающих решения (ЛПР); 2)
программно-информационной компоненты, формирующей решения, которые после соответствующего анализа принимаются ЛПР. Окончательное утверждение решения управленческих задач есть прерогатива руководителей проектов и мегапроекта.
Структура и функции СПУР, а также сетевой имитационной модели в ее составе проистекают из назначения, принципов ее конструирования и требований, предъявляемых пользователю к качеству решаемых задач управления.
Характерной особенностью СПУР является то, что она решает задачи всех трех типов структуризации: сильно структурированных, слабо структурированных и неструктурированных. Последние два типа описываются или вероятностными, или размытыми показателями, что определяется спецификой решаемых задач:
1) уникальностью выбора альтернатив при возникновении новых проблем, характерных для технологий прорывного развития;
2) качественным, вербальным характером критериев выбора альтернатив;
3) большой ролью экспертных оценок на всех этапах принятия решений.
Если в первом случае применимы, как правило, традиционные, хорошо разработанные методы, то для двух последних применимы только методы экспертной деятельности (в том числе экспертные системы, позволяющие в конечном итоге получить решения в числовом или качественно определенном виде).
СПУР решает следующие основные задачи:
1) формирование стратегических, тактических и оперативных планов;
2) конкурсный отбор проектов;
3) технико-экономическое обоснование проектов;
4) введение изменений в проекты;
5) анализ ресурсных, организационных и других мероприятий проектов;
6) решение экономических, военно-стратегических проблем, ассоциированных с проектами. Все решения осуществляются по необходимости на множестве критериев с использованием комбинированных логико-математических и эвристических методов.
Начальным этапом разработки механизма решения стратегических и других плановых задач является выделение функциональных и базовых задач системы, в качестве заданий на проектирование функциональных и обеспечивающих подсистем СУПР.
Под функциональной задачей (^-задача) понимается информационная и логико-математическая процедура формирования некоторого выходного документа (файла) для руководства проектом. А под базовой задачей (В-задача) - некоторая задача функционирования системы принятия управленческих решений, которая включает ^-задачу, условия ее решения и требования, выполнение которых обес-
печивает заданный уровень семантической полноты, оперативности и оптимальности решений. В-задачи -системообразующие, причем полный набор В-задач определяет структуру и функции СПУР, а также методы и модели управленческих решений [14].
Список некоторых требований к решению ^-задач приведен на рис. 2. Он включает следующие основные требования с их конкретизацией: требова-
Рис. 2. Классификация требований к решению ^-задач
ния на соответствие внешней и внутренней среде; требования к режимам решения задач; требования к уровню детализаций решений по объектам моделирования; требования к уровням оптимизации и количеству критериев.
Оптимизация управленческих решений может быть «мягкой» и «жесткой». Под «мягкой» оптимизацией понимается применение системного анализа и экспертной деятельности, позволяющих преодолевать размытость исходных данных, большие размерности задач. «Жесткая» оптимизация осуществляется с использованием логико-математических методов с соответствующим преобразованием критериев и ограничений (рис. 3).
В связи с тем, что «мягкие» методы принятия оптимальных решений в СПУР занимают особое, доминирующее место, требуется рассмотреть их более подробно.
Конструктивное использование ЭВМ как инструмента автоматизации интеллектуальной деятельности ЛПР в системе принятия и поддержки управленческих решений обязывает ее разработчиков четко структурировать постановки задач оптимизации. Также требуется формализовывать проблемные ситуации, возникающие при моделировании проектов во времени и пространстве или в те моменты времени, когда полученные управленческие решения на выходе СПУР и оформленные в виде плановых документов воплощаются в конкретные реальные действия менеджерами проекта.
В этом случае процесс принятия решений разбивается на 4 этапа:
1) формирование или уточнение локальной цели (которая согласована с главной целью управления проектом) на момент принятия решений;
2)
Конструк реш без вн измеь рование эния эсения нений
Автоматический режим (в том числе по расписанию)
«Жесткая» оптимизация
3)
4)
определение возможных альтернативных путей ее достижения (множество допустимых решений);
формирование или выбор оценки качества (критерия), которая позволяет сравнивать и определять отношения порядка допустимых решений;
выбор лучшего решения, которое максимизирует (минимизирует) показатель качества решения.
Формализация первых из трех перечисленных этапов является важной проблемой принятия оптимальных решений, разработке которых уделялось значительное внимание в проекте СПУР. Вместе с тем, не принижая роли ни одного из названных этапов, следует подчеркнуть концептуальную роль оценивания. Ведь именно она определяет потенциальный результат выбора лучшего решения.
В системе принятия и поддержания управленческих решений, которые служат созданию новой техники в условиях технологии прорывного развития, применяются следующие группы критериев: 1) временные критерии, которые сформированы, с одной стороны, с использованием данных
Конструирование решения с внесением изменений
Интерактивный режим (требование ЛПР)
Режим умолчания с учетом ЛПР
«Мягкая» оптимизация
Формирование
решения на ИМ
1 г
Формирование управленческих решений
за период планирования
Примечание: ИМ - интервал моделирования; ЛПР - лицо, принимающее решения.
Рис. 3. Режимы формирования управленческих решений
Примечание. ИМ - интервал моделирования.
Рис. 4. Общая схема формирования стратегического
складывающейся ситуации выполнения работ проекта на некоторый момент времени, а с другой - с учетом прогноза изменения (срыва) сроков выполнения проекта при перемещении работ из текущего интервала планирования (моделирования) в следующий за ним интервал;
2) ресурсные критерии по оценке загрузки пропускных способностей предприятия, а также финансовые критерии с учетом прогноза их использования в будущем;
3) критерии, оценивающие значимость и качество проектов, работ и вносимых в проект изменений;
4) показатели тактико-технических характеристик проектных изделий;
5) финансовые критерии, оценивающие проекты как инвестиционные: чистый дисконтированный доход, индекс рентабельности, срок окупаемости и др.
Отношение доминирования критериев названных групп зависит от следующих факторов:
- от параметров и переменных проблемных ситуаций;
- от вида проекта, его приоритетности и от того, какие стратегические задачи ставит руководство;
- от ресурсного и информационного обеспечения, его качества и дефицитности.
Существующая в составе экспертной системы СПУР система селекции набора критериев в автоматическом режиме определяет доминирование критериев, исходя из временных, ресурсных и финансовых характеристик проблемной ситуации. Вместе с тем доминирование критериев может устанавливать ЛПР в соответствии со своими предпочтениями.
При пошаговом принципе конструирования планов окончательное решение представляет собой композицию согласованных решений на каждом интервале моделирования (ИМ). Обобщенная схема формирования управленческих решений включает в себя этапы, представленные на рис. 4. Как видно из анализа данных рис. 4, этапы управленческих решений следующие:
1) инициация структуры сетевой имитационной модели;
2) согласование процесса построения управленческих решений на соседних интервалах моделирования;
3) формирование оптимальных плановых решений, подлежащих принятию ЛПР, за некоторый плановый период.
Модель разработки проекта и модель производства его продукции представляют собой частные модели многоуровневой сетевой модели мульти-проекта, различающиеся различными интервалами моделирования и единицами моделирования с различной степенью детализации проекта от фрагментов проектов до агрегированных работ.
Сетевая имитационная модель представляет собой целостную структуру (рис. 5), которая включает в себя следующие элементы:
1) модель формирования портфеля проектов муль-типроекта;
2) модель изделий и его частей;
3) модель проекта и его фрагментов;
решения
Имитационная модель
I- m
0 о S о
<в ^
1 S
о.
5 >s
** S
s ^
S <В
Я- Ч
<с п
¡Б s_
¡5 g
£ <и
® 2
Ч &
о ■=
Модель формирования портфеля
Модель оптимизации управленческих решений
Модель -диспетчер ИМ ФПСР
Модель изделий и его частей
Модель проекта и его частей
Модель резервов
jll
>s
о
m >s S
о
^
к ф
s ч
п
со S
Ч
п Ш
о О
о 1-
со о о ф ^ Ф О а.
я 1=
о
о. с S ^ S
J X
^ X
ф ф
ч 1-
о
S
База данных модели
База данных рутинная
Экспертная система и ее база данных
База данных директивных документов
£ .о х
X
со Ч
£ .о
о о о.
I-
ф
CL
m
о
н
и
Ф
О а. с J 1-X
к со
ц S
ф о.
■& н со ш
а. о с К S X
ш ф
со X
н ф
и S
о п
о S
Ф
X
ф
Ц Ф
ч
со
а.
^
н а.
К
S
X
ф
X
ф
г
п
S
IQ
о
о
а.
^
и
ф
а.
«в _
а. J
^ 1-
н X
со
S
а. а.
1- «в
о ш
ф
X
ф
ф
о а. с
8.3
* I
iC СО
> S ^ ^
Л 10 О m
х ф
о.
ш
■ 1-
^
со а. со
X ф
S
о
шО
Ц
ф
1-S
ю ф
о.
База данных эксперта
£ .о
<с
ш о
о.
ф
о ш н о ч о ш
о ^
CL
ш о
ё ф
о а.
Источники
Рис. 5. Структура имитационной модели формирования и поддержания стратегических решений
4) модель агрегаций и дезагрегаций характеристик 6) модель оптимизации управленческих реше-проектов, изделий, ресурсов; ний;
5) модель ресурсов; 7) модель создания новой техники;
- 9 (294) - 2015 -
НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНТЕРЕСЫ: NATIONAL INTERESTS:
приоритеты и безопасность priorities and security
8) модель-диспетчер, синхронизирующая и координирующая работу вышеупомянутых моделей;
9) интегрированная база данных и частные базы данных модели (по типу содержащихся в них данных).
Включение экспертной системы в структуру СПУР обусловлено необходимостью «генерировать» с помощью экспертов данные для задач второго и третьего классов, обладающих большой неопределенностью и размытостью. Кроме того, часть задач, связанных с выбором альтернатив, формирования списка критериев оптимизации, также решается экспертной системой.
В заключение следует отметить, что разработанные структура и функции системы принятия и поддержания управленческих решений, а также подходы, методы и алгоритмы являются основным содержанием «эскизного проекта» системы управления созданием новой техники в условиях технологии прорывного развития.
Предложенный проект СПУР принадлежит к числу систем нового поколения в ряду подобных, обладает широким спектром применения в промышленности (в частности, в интересах обороны, экономики, в социальной и других сферах) как эффективный способ автоматизации интеллектуальных процессов принятия решений человеком на основе его предпочтений и видения развития проблемных ситуаций.
Высокая интенсивность научных исследований в данной области, как в направлении общеметодологическом, ориентированном на формирование общетеоретического базиса формализации и алгоритмизации интеллектуальных процессов, так и в направлении более узком, проблемно ориентированном на конкретные предметные области исследования с учетом специфики и детализации проблемных ситуаций и разработки, нашли свое отражение при исследовании и создании СПУР. Эти обстоятельства подчеркивают новизну предложенного проекта, широкие возможности его развития для оборонных отраслей промышленности, экономики, социальной и других сфер, где необходимо принимать стратегически важные решения, особенно при планировании перспективного развития систем формирования и внедрения технологий прорывного развития новой техники при базировании на основе модульной стратегии ее развития.
При разработке данного проекта авторы стремились максимально реализовать принцип мо-
дульного конструирования и формирования новой техники, что позволяет ее развивать как по линии наращивания комплекса управленческих задач, так и по линии с более глубоким учетом человеческого фактора - предпочтений. Это в свою очередь связано с формализацией одного из важнейших аспектов интеллектуальной деятельности человека - процесса принятия решений с использованием широких возможностей современных информационных технологий. Несомненно, рассмотренная проблема имеет важное общетеоретическое и прикладное значение.
Список литературы
1. Андрейчикова А.В., Андрейчикова О.Н. Анализ, синтез, планирование решений в экономике. М.: Финансы и статистика, 2004. 467 с.
2. Ансофф И. Стратегическое управление. М.: Экономика, 1989. 89 с.
3. Куприн И.Л. Системоэкономические основы устойчивого ускоренного развития высокотехнологичных комплексов ЛА на основе модульной стратегии: монография. М.: МАИ-ПРИНТ, Доброе слово, 2014. 128 с.
4. Катренко А.В., Хмелевой В.В. Многокритериальная оптимизация плановых решений в планировании разнотипных производств // Автоматика. 1999. № 5. С. 28-34.
5. Козырев А.А. Информационные технологии в экономике и управлении. СПб: Изд-во Михайлова
B.А., 2001. 360 с.
6. Кемпбелл Э., Саммерс Лачс К. Стратегический синергизм. СПб: Питер, 2004. 416 с.
7. Клочков В.В., Критская С.С. Прогнозирование долгосрочных экономических последствий введения санкций против российской высокотехнологичной промышленности (на примере гражданского авиастроения) // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2014. № 41. С. 14-25.
8. Куприн И.Л., Давыдов А.Д., Теплов Ю.А. Опорные тенденции в развитии трансформируемых высокотехнологичных комплексов // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2013. № 46.
C.20-30.
9. Куприн И.Л., Тихонов И.П., Хрусталёв О.Е. Концептуальные основы формирования перспективных стратегий инновационного развития высокотехнологичных комплексов // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2013. № 16. С. 19-24.
10. Лефевр В.А. Конфликтующие структуры. М.: Изд-во «Советское радио», 1973. 158 с.
11. Майнцер К. Сложносистемное мышление. Новый синтез / пер. с англ. М.: Книжный дом «ЛИБ-РОКОМ», 2009. 464 с.
12. Мухин В.И. Исследование систем управления. М.: Экзамен, 2006. 480 с.
13. Макаров Ю.Н., Хрусталёв Е.Ю., Хруста-лёв Ю.Е. Системный подход к исследованию космической деятельности // Экономический анализ: теория и практика. 2012. № 23. С. 14-21.
14. Нечаев П.А., Хмелевой В.В. Управление проектами в машиностроении. М.: ЭКОСТАР, 2007. 203 с.
15. Ромашов А.В., Баранов В.В. Стратегическое развитие научно-производственных предприятий аэрокосмического комплекса. М.: Альпина Пабли-шерс, 2009. 224 с.
16. Саати Т. Принятие решений. Метод анали-
за иерархий / пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993. 278 с.
17. Учитель Ю.Г. Разработка управленческих решений. М.: ЮНИТИ, 2008. 276 с.
18. Шикин Е.К., Чхартишвили А.Г. Математические методы и модели в управлении. М.: Дело, 2000. 431 с.
19. Шмален Г. Основы и проблемы экономики предприятия. М.: Финансы и статистика, 1996. 512 с.
20. Ярушкина Н.Г. Основы теории нечетких и гибридных систем. М.: Финансы и статистика, 2004. 320 с.
21. ЯньшинаМ.Н. К вопросу о реализации модульного принципа при формировании концепции промышленной политики в Волгоградской области // Региональная экономика: теория и практика. 2011. № 42. С. 10-18.
National interests: priorities and security Innovation and Investment
ISSN 2311-875X (Online) ISSN 2073-2872 (Print)
THE CONTROL SYSTEM FOR NEW TECHNOLOGY ENGINEERING IN THE BREAKTHROUGH DEVELOPMENT
Vladimir V. KHMELEVOI, Yurii A. TEPLOV, Aleksei D. DAVYDOV
Abstract
Importance The article considers the main principles and approaches to the development of a control system for the designing and production of new technology within the context of technology of breakthrough development.
Objectives The article aims to offer a new perspective on the modern system of innovative enterprise management, taking into account the use of national experience and the capacities of modern information technologies.
Methods On the basis of system-wide approach, we propose the specially designed multi-level multi-criteria system of decision making and decision support to solve the complicated tasks of managing design and production of new technology, which is focused on implementing management processes for multiproduct scientific and production enterprise, which are adequate and correlated in time and space. The proposed project management system for creation and production of new technology of technologically breakthrough
development form the basis of an idea of double-loop management of an enterprise: internal and external ones. The inner loop represents the traditional cybernetic model of an enterprise management. The external loop, in general, includes an enterprise and market in which the company's products are implemented. At the same time, an enterprise impacts the market, and in its turn, the market (and also higher level organizations), defines the goal-setting from the point of view of quality, price, product sale volumes. There is provision, which ensures continuous monitoring of market, which determines the adaptation of processes of creation and production to the market conditions by means of products modification. We propose a system of resource and time criteria, which enables obtaining optimal solutions within the framework of a specialized expert system. Results The used modern formal and non-formal modeling techniques provide a high level of reliability and results optimality that enable management of development projects in challenging environments of technology breakthrough development and volatility of
market conditions to make reliable, long-term solutions with consideration of the various options and their implications.
Conclusions and Relevance The proposed project management system belongs to the new generation systems with a wide range of applications in industry, in particular, in order to ensure the defense of economic security, as well as in social and other spheres of action. Thus, this problem has general-theoretical and applied significance, which solution can be carried out with an appropriate support of stakeholders.
Keywords: systemic approach, management system, new technology development, breakthrough development technology, multi-project
References
1. Andreichikova A.V., Andreichikova O.N. Analiz, sintez, planirovanie reshenii v ekonomike [Analysis, synthesis, and planning of decisions in the economy]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 2004, 467 p.
2. Ansoff I. Strategicheskoe upravlenie [Strategic Management]. Moscow, Ekonomika Publ., 1989, 89 p.
3. Kuprin I.L. Sistemoekonomicheskie osnovy ustoichivogo uskorennogo razvitiya vysokotekhnolog-ichnykh kompleksov LA na osnove modul 'noi strategii: monografiya [Systematic and economic foundations of the sustainable accelerated development of hi-tech aircraft complexes on the modular-based strategy: a monograph]. Moscow, MAI-PRINT, Dobroe Slovo Publ., 2014, 128 p.
4. Katrenko A.V., Khmelevoi V.V. Mnogokri-terial'naya optimizatsiya planovykh reshenii v plani-rovanii raznotipnykh proizvodstv [Multi-criteria optimization of planned decisions in polytypic production planning]. Avtomatika = Automatics, 1999, no. 5, pp.28-34.
5. Kozyrev A.A. Informatsionnye tekhnologii v ekonomike i upravlenii [Informational technologies in economics and management]. St. Petersburg, Izdatel'stvo Mikhailova V.A. Publ., 2001, 360 p.
6. Campbell E., Lachs K.S. Strategicheskii siner-gizm [Strategic Synergies. How is a Cumulative Positive Effect]. St. Petersburg, Piter Publ., 2004, 416 p.
7. Klochkov V.V., Kritskaya S.S. Prognozirov-anie dolgosrochnykh ekonomicheskikh posledstvii vvedeniya sanktsii protiv rossiiskoi vysokotekhnolog-ichnoi promyshlennosti (na primere grazhdanskogo aviastroeniya) [Prediction of the long-term economic consequences of the imposition of sanctions against Russia's high-tech industry (the civil aviation case
study)]. Natsional'nye interesy: prioritety i bezopas-nost'=National interests: priorities and security, 2014, no. 41, pp. 14-25.
8. Kuprin I.L., Davydov A.D., Teplov Yu.A. Opomye tendentsii v razvitii transformiruemykh vys-okotekhnologichnykh kompleksov [Supporting trends in the development of high-tech convertible complexes]. Natsional'nye interesy:prioritety i bezopasnost' = National interests: priorities and security, 2013, no. 46, pp.20-30.
9. Kuprin I.L., Tikhonov I.P., Khrustalev O.E. Kontseptual'nye osnovy formirovaniya perspektivnykh strategii innovatsionnogo razvitiya vysokotekhnolog-ichnykh kompleksov [Conceptual bases of formation of forward-looking strategies of innovative development of high-tech complexes]. Natsional'nye interesy: prioritety i bezopasnost' = National interests: priorities and security, 2013, no. 16, pp. 19-24.
10. Lefevre V.A. Konfliktuyushchie struktury [Conflicting Structures]. Moscow, Sovetskoe radio Publ., 1973, 158 p.
11. Mainzer K. Slozhnosistemnoe myshlenie. Novyi sintez [Thinking in Complex. The Computational Dynamics of Matter, Mind, and Mankind]. Moscow, Liberkom Publ., 2009, 464 p.
12. Mukhin V.I. Issledovanie sistem upravleniya [The study of control systems]. Moscow, Ekzamen Publ., 2006, 480 p.
13. Makarov Yu.N., Khrustalev E.Yu., Khrustalev Yu.E. Sistemnyi podkhod k issledovaniyu kosmicheskoi deyatel'nosti [A system approach to the study of space activities]. Ekonomicheskii analiz: teoriya ipraktika = Economic analysis: theory and practice, 2012, no. 23, pp. 14-21.
14. Nechaev P.A., Khmelevoi V.V. Upravlenie proektami v mashinostroenii [Project managing in engineering manufacture]. Moscow, Ekostar Publ., 2007, 203 p.
15. Romashov A.V., Baranov V.V. Strategicheskoe razvitie nauchno-proizvodstvennykh predpriyatii aer-okosmicheskogo kompleksa [A strategic development of research and production enterprises of the aerospace industry complex]. Moscow, Al'pina Pablisherz Publ., 2009, 224 p.
16. Saaty T. Prinyatie reshenii. Metod analiza ierarkhii [Decision Making for Leaders: The Analysis Hierarchy Process Decisions in a Complex World]. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1989, 278 p.
17. Uchitel' Yu.G. Razrabotka upravlencheskikh reshenii [Development of management decisions]. Moscow, YUNITI Publ., 2007, 276 p.
18. Shikin E.K., Chkhartishvili A G. Matemat-icheskie metody i modeli v upravlenii [Mathematical methods and management models]. Moscow, Delo Publ., 2000, 431 p.
19. Shmalen G. Osnovy i problemy ekonomiki predpriyatiya [Fundamentals and problems of the economics of an enterprise]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 1996, 512 p.
20. Yarushkina N.G. Osnovy teorii nechetkikh i gibridnykh sistem [Fundamentals of the theory of fuzzy and hybrid systems]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 2004, 320 p.
21. Yan'shina M.N. K voprosu o realizatsii modul'-nogo printsipa pri formirovanii kontseptsii promyshlen-noi politiki v Volgogradskoi oblasti [Concerning the implementation of the modular principle in the formation of the concept of industrial policy in the Volgograd region]. Regional'nayaekonomika: teoriyaipraktika = Regional economics: theory and practice, 2011, no. 42, pp. 10-18.
Vladimir V. KHMELEVOI
Moscow Aviation Institute, Moscow, Russian Federation [email protected]
Yurii A. TEPLOV
Moscow Aviation Institute, Moscow, Russian Federation [email protected]
Aleksei D. DAVYDOV
Moscow Aviation Institute, Moscow, Russian
Federation
Acknowledgments
The article was supported by the Russian Foundation for Humanities, grant No. 12-02-00428.
