CC BY
31УДК 519.863+629.7: 65.011.8
УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКАМИ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ FREE DISPOSAL HULL*
А. В. Лычев1**, А. В. Рожнов1, 2
1 Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» Российская Федерация, 119049, г. Москва, Ленинский просп. 4 2Институт проблем управления имени В. А. Трапезникова Российской академии наук Российская Федерация, 117997, ГСП-7, г. Москва, ул. Профсоюзная, 65 **E-mail: [email protected]
Рассматривается оценка эффективности производства с применением модели Free Disposal Hull. Представлен подход к управлению разработкой изделий и результаты анализа среды функционирования субъектов деятельности на примере аэрокосмической отрасли.
Ключевые слова: эффективность, многокритериальные методы принятия решений, анализ среды функционирования, модель Free Disposal Hull (FDH), управление производством, ситуационная осведомлённость, аэрокосмическая отрасль.
MANAGING COMPLEX PRODUCT DEVELOPMENT AND EFFICIENCY EVALUATION
IN THE AEROSPACE INDUSTRY USING FDH MODEL
A. V. Lychev1**, A. V. Rozhnov1, 2
1National University of Science and Technology MISiS 4, Leninsky Av., Moscow, 119049, Russian Federation
2Trapeznikov Institute of Control Sciences of Russian Academy of Sciences 65, Profsoyuznaya Str., Moscow, 117997, Russian Federation **E-mail: [email protected]
The paper presents an approach to the management of complex product development and the evaluation ofproduc-tion efficiency in the aerospace industry using Free Disposal Hull model.
Keywords: efficiency, multiple criteria decision making, management, situational awareness, aerospace industry.
В сравнении с начальным периодом становления аэрокосмической отрасли, когда управление производством в ней и обусловленное развитие в основном были ориентированы на увеличение производительности и оптимизацию массогабаритных показателей изделий и стоимость конечного продукта при этом не была решающим фактором, в последние десятилетия, ввиду сокращений бюджетов и ужесточения международной конкуренции, стоимость является одним из предопределяющих критериев управления разработками [1-4].
Взаимоувязанное обоснование выбора инструментария при проектировании прорывных информационных технологий на ранних стадиях жизненного цикла таких сложных систем, а также опережающая оценка (иной раз в сочетании принципиально различных подходов) эффективности применения, встречает в практике противоречие между особенностями современных методов и часто весьма нетривиальными потребностями заказчика [5-7].
Действительно, в практике подобные сложные системы аэрокосмической отрасли имеют множество
data envelopment analysis, free disposal hull, production
взаимосвязанных требований, конструктивных параметров и показателей затрат, поэтому, как следствие, разработка матрицы планирования является достаточно трудоёмкой задачей.
Таким образом, цель предлагаемого подхода состоит в том, чтобы существенно снизить сложность ряда задач управления, сосредоточив, в первую очередь, внимание на «критичных» компонентах и параметрах разработки предлагаемого продукта [8; 9]. В числе современных методов непараметрического оценивания эффективности сложных систем непосредственное приложение в настоящее время получает популярная методология анализа среды функционирования (АСФ), за рубежом - как «Data Envelopment Analysis (DEA)».
Данный подход, раскрываемый совокупностью моделей, позволяет строить многомерное пространство по большому числу параметров системы и с помощью срезов в произвольных проекциях обследовать всевозможные зависимости одних параметров от других в интересах прогноза развития среды функционирования в целом [10-14].
* Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда (проект № 17-11-01353).
Решетневскуе чтения. 2017
В АСФ отправной точкой анализа эффективности является множество производственных возможностей, которое содержит все оцениваемые объекты, и его граница (эффективный фронт). Но, меры входных и выходных данных, применительно к рассматриваемым условиям применения по назначению, в основном являются целочисленными. Для решения подобного рода задач в методологии АСФ следует выделить модель Free Disposal Hull (FDH) [б]. Суть таковой заключается в представлении вектора входных и выходных данных системы с соблюдением постулатов монотонности и минимальной экстраполяции, но без учёта постулата выпуклости. В отличие от традиционных моделей АСФ, в данной модели эффективный фронт является невыпуклым, что позволяет более точно оценить изменения эффекта масштаба [i5]. В отличие от метода анализа иерархий, который распространён в решениях задач такого рода, данная модель позволяет найти все Парето-эффективные объекты [Ш; i7] и произвести расчёт мер эффективности, который сводится к решению известных задач целочисленного линейного программирования.
Предложенное в данной работе решение сориентировано на оценивание мер эффективности новой проблемно-ориентированной системы управления на ранних стадиях жизненного цикла при комплексной разработке предлагаемого продукта [i8].
Рассматриваемый подход к оценке эффективности производства с применением модели FDH позволяет сравнивать различные проектные решения как в утилитарно технических и, в то же время, так и в экономических аспектах, аргументирован в приведённом кратком библиографическом обзоре [i-i8] соответствующего инструментария и примеров реализации многокритериальных методов принятия решений, прорывных информационных технологий.
Сопровождаемое управление разработкой изделий на всех этапах жизненного цикла посредством детализированного анализа среды функционирования субъектов деятельности имеет хорошие перспективы приложения не только в аэрокосмической отрасли, но и в смеженных к ней, что во многом способствует обеспечению ситуационной осведомленности потребителей при межведомственном взаимодействии в последующем [7; i8].
В приложении к данному докладу сформирован задел систематизированных исходных данных (экономико-организационных, финансовых и некоторых других, также включая и нормативные) современных конкурентных условий развития аэрокосмической отрасли.
Библиографические ссылки
1. Gerosa S., De Nunzio I., Lo Storto C., Costabile V. A "design to cost" methodology to manage complex product development in the space industry // PMI Global Congress 2007 - EMEA (Budapest, Hungary). Newtown Square, PA: Project Management Institute, 2007.
2. MacLean L., Larsson S., Richman A. An Efficiency Analysis of Aircraft Maintenance Programs // SAE Technical Paper 2003-0i-2978, 2003. DOI: i0.427i/2003-0i-2978.
3. Dong P., Qiao K., Yang M. Operational efficiency across the Chinese aerospace industry: a DEA and Malm-
quist analysis // Chinese Management Studies, 2015. Vol. 9, № 4. P. 553-570. DOI: 10.1108/CMS-07-2015-0142.
4. Рожнов А. В., Губин А. Н., Белавкин П. А. Становление вычислительных систем и комплексов военного назначения на заре стратегических ракетных войск // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2010. № 11. С. 62-68.
5. Рожнов А. В., Карпов В. В. Разработка предложений по созданию единых технологий с перспективными источниками энергии в космической отрасли // Управление развитием крупномасштабных систем MLSD'2016. Труды Девятой междунар. конф. : в 2 т. / под общ. ред. С. Н. Васильева, А. Д. Цвиркуна. 2016. С. 150-154.
6. Лобанов И. А., Рожнов А. В. Оценивание эффективности проблемно-ориентированной системы управления на ранних стадиях жизненного цикла комплекса ЛА с использованием модели FDH // Фундаментальные проблемы системной безопасности, 2014. С. 377-379.
7. Язык схем радикалов в проблемных вопросах предпроектных исследований, оснащения, сопровождения систем и в экспериментальных задачах внедрения критических наукоемких технологий / Н. П. Буд-ко, А. П. Жук, В. В. Князев и др. // Интеллектуализация сложных систем : монография : Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т. 7, № 3. С. 1-92.
8. Filho A. J. C. A. F., Salomon V. A. P., Marins F. A. S. Measuring the efficiency of outsourcing: an illustrative case study from the aerospace industry // Complex Systems Concurrent Engineering / ed. by G. Loureiro, R. Curran. London: Springer, 2007. DOI: 10.1007/978-1-84628-976-7_90
9. Joo S.-J., Messer G. H. Jr., Bradshaw R. The performance evaluation of existing suppliers using data envelopment analysis // International Journal of Services and Operations Management, 2009. Vol. 5, № 4. P. 429-443. DOI: 10.1504/IJS0M.2009.024578
10. Кривоножко В. Е., Рожнов А. В., Лычев А. В. Построение гибридных интеллектуальных информационных сред и компонентов экспертных систем на основе обобщённой модели АСФ // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2013. № 6. С. 3-12.
11. Моргунов Е. П. Система поддержки принятия решений при исследовании эффективности сложных систем: принципы разработки, требования и архитектура // Вестник СибГАУ. 2007. № 3 (16). С. 59-63.
12. Моргунов Е. П., Моргунова О. Н. Многомерная классификация сложных объектов на основе оценки их эффективности // Вестник НИИ СУВПТ : сб. науч. тр. / под общ. ред. Н. В. Василенко. Красноярск : НИИ СУВПТ, 2003. Вып. 14. С. 222-240.
13. Кривоножко В. Е., Пискунов А. А., Лычев А. В. Построение функции оценки деятельности сложных систем // Доклады академии наук. 2009. Т. 426, № 5. С. 608-612.
14. Алескеров Ф. Т., Белоусова В. Ю., Петрущенко В. В. Модели оболочечного анализа данных и анализа стохастической границы в задаче оценки эффективности деятельности университетов // Проблемы управления. 2015. № 5. С. 2-19.
15. Измерение эффекта масштаба в нерадиальных моделях методологии АСФ / В. Е. Кривоножко, Ф. Р. Форсунд, А. В. Рожнов и др. // Докл. академии наук. 2012. Т. 442, № 5. С. 605-609.
16. Подиновский В. В., Подиновская О. В. О некорректности метода анализа иерархий // Проблемы управления. 2011. № 1. С. 8-13.
17. Подиновский В. В., Подиновская О. В. Ещё раз о некорректности метода анализа иерархий // Проблемы управления. 2012. № 4. С. 75-78.
18. Nechaev V., Goncharenko V., Rozhnov A., Lo-banov I., Lytchev A. Integration of virtual semantic environments components and generalized DEA model // CEUR Workshop Proceedings. Selected Papers of the 11th International Scientific-Practical Conference Modern Information Technologies and IT-Education, SITITO 2016. 2016. P. 339-347.
References
1. Gerosa S., De Nunzio I., Lo Storto C., Costabile V. A "design to cost" methodology to manage complex product development in the space industry // PMI Global Congress 2007 - EMEA, Budapest, Hungary. Newtown Square, PA: Project Management Institute, 2007.
2. MacLean L., Larsson S., Richman A. An Efficiency Analysis of Aircraft Maintenance Programs // SAE Technical Paper 2003-01-2978, 2003. DOI: 10.4271/2003-01-2978.
3. Dong P., Qiao K., Yang M. Operational efficiency across the Chinese aerospace industry: a DEA and Malm-quist analysis // Chinese Management Studies, 2015. Vol. 9, № 4. P. 553-570 DOI: 10.1108/CMS-07-2015-0142.
4. Rozhnov A. V., Gubin A. N., Belavkin P. A. Stanovlenie vychislitel'nykh sistem i kompleksov voen-nogo naznacheniya na zare strategicheskikh raketnykh voysk [The development of computer systems and military complexes at the dawn of strategic missile forces] // Neurocomputers. 2010. №11. P. 62-68.
5. Rozhnov A. V., Karpov V. V. Razrabotka predloz-heniy po sozdaniyu edinykh tekhnologiy s perspektiv-nymi istochnikami energii v kosmicheskoy otrasli [Development of proposals for the creation of unified technologies with perspective sources of energy in the space industry] // Upravlenie razvitiem krupnomassh-tabnykh sistem MLSD'2016. Trudy Devyatoy mezhdu-narodnoy konferentsii [Proceedings of the Ninth International Conference "Management of the development of large-scale systems" MLSD'2016]. M., 2016. P. 150-154.
6. Lobanov I. A., Rozhnov A. V. Otsenivanie effek-tivnosti problemno-orientirovannoy sistemy upravleniya na rannikh stadiyakh zhiznennogo tsikla kompleksa LA s ispol'zovaniem modeli FDH [Estimation of the efficiency of the problem-oriented control system in the early stages of the life cycle of the aircraft complex using the FDH model] // Fundamental'nye problemy sistemnoy bezopas-nosti, 2014. P. 377-379.
7. Budko N. P., Zhuk A. P., Knyazev V. V., Pirogov M. V., Rozhnov A. V., Chechkin A. V. et al. Yazyk skhem radikalov v problemnykh voprosakh pred-proektnykh issledovaniy, osnashcheniya, sopro-vozhdeniya sistem i v eksperimental'nykh zadachakh vnedreniya kriticheskikh naukoemkikh tekhnologiy [The language of radical schemes in problem questions of pre-
project research, equipment, systems support and in the experimental tasks of introducing critical science-intensive technologies] // Informatsionno-izmeritel'nye i upravlyayushchie sistemy, 2009. Vol. 7, № 3. P. 1-92.
8. Filho A. J. C. A. F., Salomon V. A. P., Marins F. A. S. Measuring the efficiency of outsourcing: an illustrative case study from the aerospace industry // Complex Systems Concurrent Engineering / ed. by G. Loureiro, R. Curran. London: Springer, 2007. DOI: 10.1007/978-1-84628-976-7_90.
9. Joo S.-J., Messer Jr. G. H., Bradshaw R. The performance evaluation of existing suppliers using data envelopment analysis // International Journal of Services and Operations Management, 2009. Vol. 5, № 4. P. 429-443. DOI: 10.1504/IJSOM.2009.024578.
10. Krivonozhko V. E., Rozhnov A. V., Lychev A. V. Postroenie gibridnykh intellektual'nykh informatsionnykh sred i komponentov ekspertnykh sistem na osnove obob-shchennoy modeli ASF [Construction of hybrid intelligent information environments and components of expert systems using generalized DEA model] // Neurocomputers. 2013. № 6. P. 3-12.
11. Morgunov E. P. Sistema podderzhki prinyatiya resheniy pri issledovanii effektivnosti slozhnykh sistem: printsipy razrabotki, trebovaniya i arkhitektura [Decision support system for efficiency measurement of complex systems: development principles, requirements and architecture] // Vestnik SibGAU. 2007. № 3 (16). P. 59-63.
12. Morgunov E. P., Morgunova O. N. Mnogomer-naya klassifikatsiya slozhnykh ob"ektov na osnove ot-senki ikh effektivnosti [The multidimensional classification of complex objects based on efficiency estimation] // Vestnik NII SUVPT. Krasnoyarsk: NII SUVPT, 2003. Vol. 14. P. 222-240.
13. Krivonozhko V. E., Piskunov A. A., Lychev A. V. Construction of Rating Function Using DEA Models // Doklady Mathematics. 2009. Vol. 79, No 3. P. 440-444.
14. Aleskerov F. T., Belousova V. Yu., Petrushchenko V. V. Modeli obolochechnogo analiza dannykh i analiza stokhasticheskoy granitsy v zadache otsenki effektivnosti deyatel'nosti universitetov [DEA and SFA models in the problem of measurement of universities' efficiency] // Problemy upravleniya. 2015. No 5. С. 2-19.
15. Krivonozhko V. E., Fersund F. R., Rozhnov A. V., Lychev A. V. Measurement of returns to scale using a non-radial DEA model // Doklady Mathematics. 2012. Vol. 85, No 1. P. 144-148.
16. Podinovskiy V. V., Podinovskaya O. V. O nekor-rektnosti metoda analiza ierarkhiy [On the incorrectness of the analytic hierarchy process] // Problemy upravleniya. 2011. № 1. P. 8-13.
17. Podinovskiy V. V., Podinovskaya O. V. Eshche raz o nekorrektnosti metoda analiza ierarkhiy [Once again on the incorrectness of the analytic hierarchy process] // Problemy upravleniya. 2012. № 4. P. 75-78.
18. Nechaev V., Goncharenko V., Rozhnov A., Lobanov I., Lytchev A. Integration of virtual semantic environments components and generalized DEA model // CEUR Workshop Proceedings: "Selected Papers of the 11th International Scientific-Practical Conference Modern Information Technologies and IT-Education, SITITO 2016", 2016. P. 339-347.
© Лычев А. В., Рожнов А. В., 2017
