автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Автоматизация информационных технологий управления научно-исследовательской деятельностью организации

На правах рукописи ЧИЖОВ Дмитрий Анатольевич

РГб од

АВТОМАТИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ОРГАНИЗАЦИИ

Специальность: 05Л 3.07 - Автоматизация технологических процессов и производств (транспорт)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ГУП ВНИИЖТ)

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки России,

академик Российской академии транспорта, доктор технических наук, профессор Тмшкш! Евгений Михайлович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Лецкий Эдуард Константинович - кандидат технических наук Феофилов Александр Николаевич

Ведущее предприятие - Центральный научно-исследовательский

Защита состоится " 2000г. в !•3 часов на заседании

диссертационного совета К 114.01.01 при Государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта по адресу: 129851, Москва, 3-я Мытищинская ул., д. 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу института. Автореферат разослан "

(3 - •М&уЯ 2000 года

Учёный секретарь

диссертационного совета К 114.01.01,

институт информации и технико-экономических исследований железнодорожного транспорта (ЦНИИТЭИ)

кандидат технических наук

J

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Научно-исследовательские организации выполняют ключевую роль в инновационной деятельности отраслей народного хозяйства. От внедрения инноваций (новая или усовершенствованная техника, новые технологии, материалы и др.) зависят функционирование и перспективы развития отрасли в целом. Несомненно, что наличие научно-технического потенциала, эффективной системы управления, стабильное финансовое положение научно-исследовательских организаций отражается на качестве и конкурентоспособности научных разработок.

Сложность организационных структур и многообразие процессов, связанных с выполнением НИР, порождает дублирование информационных потоков, затрудняется взаимодействие соисполнителей работ между собой и с заказчиками, возникают временные задержки на этапах планирования и анализа научно-исследовательской деятельности организации. С другой стороны, к процессам управления научно-исследовательской деятельностью организации предъявляются требования гибкости и оперативности для выработки своевременных управленческих решений. Поэтому для снятия этих ограничений необходимо использование автоматизированного подхода к технологии управления научно-исследовательской деятельностью организации.

Для автоматизации функций управления рассматривались две основные группы информационных технологий: организация управления проектами и комплексные информационные технологии. Первые предназначены для отслеживания работы от стадии планирования до её завершения. Они предлагают мощные средства описания комплекса работ, связей между работами и их временных характеристик, поддерживают функции контроля назначаемых ресурсов и имеют развитые средства расчёта и вывода разнообразных отчётов. Однако в научно-исследовательских организациях

данный класс систем может быть использован для комплексных научных ■исследований, требующих наличия значительных ресурсов. Это связано с тем, что данные системы ориентированы на саму работу и её обеспечение. Большинство же научных исследований имеют небольшое количество этапов. Также у систем данного класса ограниченные возможности при получении сводной информации обо всех выполняющихся работах в организации.

Комплексные информационные технологии и системы затрагивают все бизнес-процессы организации, увязывающей функции отдельных подразделений в единую технологическую структуру. Они используют общую базу данных, предназначенную для решения задач бухгалтерского и управленческого учёта, анализа хозяйственной деятельности, планирования и других. Несмотря на функциональность, они не приспособлены для работы в научной организации, выполняющей значительное число комплексных исследований, по причинам отсутствия поддержки внутренних связей в организации, поддержки годового планирования и неполноты входных данных. Кроме того, необходимость адаптации входных и выходных форм, высокая стоимость внедрения и сопровождения систем ограничивают их использование в научно-исследовательских организациях.

Указанные недостатки приводят к необходимости разработки автоматизированной информационной системы, поддерживающей единый технологический процесс управления научными исследованиями.

Цель работы состоит в совершенствовании управления научно-исследовательской деятельностью организации с использованием современных информационных технологий и информационных систем. За основу принимаются следующие положения:

- автоматизация функций учёта, контроля и анализа и организация

планирования НИР;

- использование единого информационного и технологического пространства;

- оперативность расчёта финансово-экономических показателей для своевременного принятия управленческих решений;

- децентрализация функций управления научными исследованиями.

Задачами работы являются создание структурированного банка данных выполненных НИР и разработка автоматизированной информационной системы (ИС) для управления научно-исследовательской деятельностью организации. При этом необходимо:

- сформулировать требования к системе с точки зрения автоматизации основных информационных процессов управления;

- определить функциональный состав и структуру ИС;

- создать информационную модель используемых входных данных;

- определить содержимое массивов нормативно-справочной информации;

- определить методику проведения анализа научно-исследовательской деятельности на основе финансово-экономических показателей;

- разработать технологию использования системы для широкого круга пользователей-исполнителей НИР;

- реализовать программное обеспечение И С, используя современные информационные технологии.

На защиту выносятся: функциональная структура системы, архитектура информационной системы и взаимодействие её элементов, состав информационной модели, состав выходных форм, технология работы системы в научной организации.

Методы исследования. В диссертации использовались средства автоматизированного проектирования информационных систем (CASE) с

поддержкой методов структурного моделирования данных. Применялись технологии и методы построения трёхзвенных распределённых приложений, в том числе технология взаимодействия удалённых объектов приложений в сети. Использовались методы технологии RAD (Rapid Application Development - быстрая разработка приложений) с использованием спирального жизненного цикла программного обеспечения при поддержке объектно-ориентированных систем разработки приложений. При разработке алгоритмов использовались методы финансово-экономического анализа на основе экономических показателей, логических приёмов и методов принятия решений.

Научная новизна. Впервые осуществлена разработка единой автоматизированной технологической и информационной среды управления научно-исследовательской деятельностью организации с обеспечением рациональной организации её процессов.

На основе разработанных требований к автоматизации процессов управления и с учётом их особенностей разработана информационная модель данных и определены алгоритмы функционирования системы, которые охватывают весь цикл от планирования до внедрения работ и все уровни управления от руководителей разделов НИР до руководства научно-исследовательской организации. Рациональная организация модели данных обеспечивает возможность унификации проведения расчётов по архиву законченных работ в любом временном разрезе. Разработана и включена в состав информационной модели данных нормативно-справочная информационная база, включающая в себя характеристики направленности научных исследований, виды продукции, объекты и методы исследований, объекты внедрения и др.

Разработаны автоматизированные информационные технологии управления научно-исследовательской деятельностью, которые создают предпосылки для реализации нового направления в совершенствовании организации и выполнения НИР на основе широкого и оперативного

обслуживания пользователей по использованию ранее выполненных работ, применяемых государственных и отраслевых стандартов, статистических данных в различных областях работы отрасли, нормативных документов по различным транспортным устройствам и методам эксплуатации.

Практическая ценность и реализация полученных результатов.

Разработанные автоматизированные технологии для управления научно-исследовательской деятельностью организации .4017т быть использованы для выполнения следующих функций управления:

- проведение анализа научно-исследовательской деятельности института по экономическим показателям, приоритетным направлениям, источникам финансирования и т.п.;

- контроль заключения договоров и хода выполнения работ;

- расчёт загрузки подразделений института по договорам, составление финансового отчёта по статьям затрат;

- контроль экономии и перерасхода средств по договорам на научно-техническую продукцию;

- предоставление информации по договорам в соответствии с запросами по заданным критериям;

- поддержка архива выполненных работ и его использование в научных исследованиях.

Информационная система внедрена во ВНИИЖТе, что позволило сократить время обработки информации, уменьшить трудозатраты, исключить ошибки при расчётах и проводить более качественный анализ научно-исследовательской деятельности института, что в конечном итоге отражается на качестве и своевременности принятия управленческих решений. В процессе функционирования системы создан банк данных законченных работ за 1996-1999 годы и выполняемых работ за 2000 год,

используемый для проведения расчётов и получения справочной информации по научно-исследовательским работам.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на четвёртой международной научно-практической конференции по информационным технологиям на железнодорожном транспорте "Инфотранс-99", проведённой 27-30 октября 1999г. в Санкт-Петербурге и на Первой конференции аспирантов и молодых учёных ВНИИЖТа, прошедшей 24-25 февраля 2000г. в Москве.

Содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Объём работы составляет 130 страниц машинописного текста. Работа содержит 36 рисунков и 66 таблиц.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность рассматриваемых в диссертации задач, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, отмечены её научная новизна, практическая ценность и реализация полученных результатов.

В первой главе диссертации рассматриваются сущность, цели, процессы и особенности управления научно-исследовательской деятельностью организации. Приводятся принципы и подходы к организации научных исследований в соответствии с современной методологией управления. Определяются требования к автоматизации и показывается место информационных технологий в системе управления научными исследованиями. Приводится обзор существующих систем управления проектами и комплексных информационных систем и даётся оценка их применимости для управления научными исследованиями.

Научно-исследовательская организация в отличие от других организационных систем, например промышленного предприятия, имеет ряд

особенностей. Продукцией в научно-исследовательской организации служат образцы новой техники, новые технологии, отчёты и др., получающиеся в ходе выполнения научно-исследовательских работ и являющиеся в большинстве случаев уникальными. Для научно-технических разработок характерна сильная зависимость от приоритетных направлений исследований и от человеческого фактора, в котором значительную роль играют ведущие научные сотрудники организации. Научная деятельность современных научно-исследовательских организаций характеризуется большим объёмом комплексных исследований, которые выполняются не только подразделениями одного института, но и другими организациями-соисполнителями работ по одной теме.

Это всё возрастающее разнообразие взаимосвязей и применение программно-целевого подхода в управлении научными исследованиями привело к отходу от сложившихся структурных схем управления, в которых главным критерием были отраслевая принадлежность и область исследований в пользу матричных организационных структур. При этом ответственные за этапы программы оказываются в двойном подчинении: по вопросам содержания, сроков выполнения и результатов этапов работ они подотчётны руководителю программы или темы, а по всем остальным вопросам своей деятельности они подчиняются своим постоянным руководителям согласно действующей структуре.

В системе управления научными исследованиями управляющее воздействие направлено на коллектив людей, работников секторов, лабораторий, отделов и отделений, и носит информационный характер. Весь процесс управления протекает по замкнутому информационному контуру и содержит следующие этапы:

- сбор и обобщение информации;

- анализ полученной информации;

- принятие решения;

-" планирование мероприятий на основе решения;

- доведение решения и плана до исполнителей;

- организация взаимодействия и координации работ исполнителей согласно плану.

Основное содержание управления сводится к своевременному обеспечению руководства научно-исследовательской организации, программ и работ полной и достоверной информацией, необходимой для управления выполняемыми научно-исследовательскими работами, а также для обеспечения этих работ всеми необходимыми ресурсами. Подготовка информации для принятия управленческих решений производится на этапе анализа научно-исследовательской деятельности на основе финансово-экономических показателей. Трудоёмкость алгоритмов их расчёта и большой объём информации в условиях сложных внутренних и внешних взаимосвязей научной организации, а также разнообразия структуры информационного обеспечения о выполняемых исследованиях предполагают создание автоматизированной информационной системы, которая позволит:

- обеспечить рациональную организацию информационного потока в организации;

- обеспечить полноту использования информации и её сохранность;

- унифицировать внутренние документы, связанные с выполнением научно-исследовательских работ;

- исключить задержку получения информации, необходимой для своевременного принятия решения;

- качественно изменить процесс управления, за счёт привлечения более широкого набора финансово-экономических показателей для анализа научно-исследовательской деятельности.

Существующие автоматизированные информационные системы в области решения транспортных проблем и технологий управления

производством, разработанные под руководством докторов наук В.И.Арсенова, В.А.Буянова, Ю.В.Дьякова, В.А.Ивницкого, Э.К.Лецкого, И.Т.Козлова, А.Л.Лисицына, В.И.Некрашевича, В.А.Першанова. А.П.Петрова, Е.М.Тишкина, Л.П.Тулупова и других, послужили теоретическим базисом настоящего исследования.

В области комплексных информационных систем, посвященных управлению деятельности организаций, был изучен опыт по созданию указанных систем в зарубежных странах (разработки фирм SAP AG, BAAN, Oracle, Sun Systems и др.) и в нашей стране (системы Галактика, Парус, Босс и др.).

На основе теории и опыта создания информационных систем, а также особенностей и требований к управлению научно-исследовательской деятельностью организации определены следующие принципиальные требования к автоматизации информационных технологий в этой области:

- функциональная полнота;

- поддержка управления в календарном масштабе времени;

- поддержка годового планирования работ;

- соблюдение принципа однократного ввода информации;

- поддержка централизованного банка данных, включая возможность широкого доступа пользователей к таким тематическим разделам как работа с архивом ранее выполненных НИР, сведениям по нормативам и ГОСТам, статистическим данным работы отдельных хозяйств и отрасли в целом, методическим руководствам и рекомендациям по различным службам и др.;

- обеспечение совместной работы пользователей на всех уровнях управления научными исследованиями;

- принимает решение человек на основе полной и достоверной информации о выполняемых исследованиях.

Во второй главе показана методика анализа научно-исследовательской деятельности организации для обоснования и выбора конкретных управленческих решений.

Выделим основные задачи анализа:

- изучение общих тенденций и направлений исследований;

- комплексная оценка накопленного научно-технического потенциала;

- обоснование плановых заданий и формирование плана в соответствии с накопленным потенциалом.

Наиболее эффективными для решения этих задач являются тематический -и финансовый анализ. Во время проведения тематического анализа производится оценка степени выполнения плана по объёму, составу и срокам выполнения научных работ, и он проходит по следующим направлениям: оценка выполнения плана по объёму работ, оценка структуры тематического плана и выполнения плана по внедрению. В то время как тематический анализ направлен на получение наиболее общих характеристик научной деятельности для принятия стратегических решений, финансовый анализ принимает участие в оперативном управлении и позволяет более детально оценить работу научной организации. Анализ финансовой деятельности проводится с целью рационального распределения финансовых ресурсов в научной организации. Во время его проведения изучаются состав, структура и динамика изменения источников финансирования, распределение финансовых ресурсов по видам, направлениям и составу работ, объём и структура финансовых ресурсов в разрезе заказчиков, динамика поступления финансовых средств в организацию. Также рассматриваются состав и структура затрат по статьям калькуляции, выявляются нерациональные расходы, изыскиваются пути снижения затрат на создание научно-технической продукции.

Выделим следующие основные финансово-экономические показатели, являющиеся достаточными для оценки научно-исследовательской деятельности организации:

- договорная цена работы

М^И"5 + Ыфш л-Ыстор, (1)

где Nсо6 - договорная цена работы собственными силами;

^Фил _ дОГОВОрная цена работы филиалов и дочерних предприятий; Мстор - договорная цена сторонних организаций.

- договорная цена работы собственными силами

М«* = 3"" + Р", (2)

где Б "р - себестоимость реализованных работ и услуг;

Р р - результат (прибыль или убыток) от реализации работ и услуг.

- себестоимость реализованных работ и услуг

Б"" = Я' + 52 + 53 + Я4 + + + 517 + 58 + + 510 + 5", (3)

где •У7 - оплата труда; Б2 - начисления на оплату труда; Б3 - материалы; 5"' - спецоборудование; Б5 - командировочные расходы; 56 - амортизационные отчисления; 57 - отчисления в ремонтный фонд; Б3 -прочие прямые расходы; 59 - накладные расходы; £10 - затраты структурных подразделений организации; 5 " - затраты сторонних организаций.

- рентабельность научно-технической продукции

рр

/? = — (4)

На основе приведённых финансово-экономические показателей выбраны следующие методы получения аналитической информации о выполняемых исследованиях:

- Сравнительный анализ проводится как динамически (во времени), так и в пространстве (с другими научными организациями). При использовании приёма сравнения необходимым является обеспечение сопоставимости исходных данных. При этом уделяется внимание близости научных разработок по характеру и месту в системе НИОКР, тождественности периодов времени, единству методологии исчисления показателей.

- Метод аналитических группировок состоит в выделении среди исследуемой научной организации и её подразделений характерных групп по тем или иным признакам в зависимости от получаемых результатов, объекту внедрения и др.

- Детализация - прием деления факторов и результатов деятельности научной организации по времени и месту. Он позволяет вскрыть положительные и отрицательные воздействия отдельных факторов на результаты научной деятельности.

- Приём средних величин в обобщенном виде отражает сущность процессов в научной организации. Так, выражение 5 определяет среднюю прибыль на одну работу.

v рр

Рср = —' (5)

п

где п - количество работ.

- Прием долевого участия применяется в случаях, когда взаимодействие факторов с результативным признаком (показателем) соответствует алгебраической сумме. При этом доля собственных сил в договорной цене работы определяется следующим образом:

- тУ™0'

Ксоо~--х 100% ' (6)

И" К

Методика проведения тематического и финансового анализа используется на всех уровнях иерархии управления, от руководителей работ до руководства научной организацией.

В третьей главе обоснован подход к автоматизации информационных технологий управления научно-исследовательской деятельностью организации, определена функциональная структура создаваемой информационной системы, разработаны выходные формы для поддержки процессов управления. Разработана информационная модель данных с использованием средств автоматизированного проектирования (CASE). Определены система программирования и алгоритмы доступа к базе данных. Разработана технология использования предлагаемых решений в научно-исследовательской организации.

Требование совместной работы пользователей системы с общим банком данных, оперативного доступа к информации о выполняемых и законченных научных исследованиях, надёжности обработки и хранения данных в масштабах организации предполагает использование архитектуры "клиент-сервер". Существует достаточно много подходов к реализации данного решения, отличающихся используемыми программными средствами, реализацией функциональных элементов, скоростью, надёжностью и ценой.

Использование архитектуры "клиент-сервер"-для доступа к удалённым данным показано на рис.1.

Набор прикладных программ (приложений) имеет распределённый характер, при этом выделяются следующие логические компоненты: '

- PS (Presentation Services) - средства представления и PL (Presentation Logic) - логика представления. Эти два компонента образуют компонент представления, который реализует функции ввода и отображения данных.

- BL (Business or Application Logic) - прикладная логика. Прикладной компонент, представляющий собой набор правил для вычислений и операций, которые должно выполнить приложение.

- DL (Data Logic) - логика управления данными, которая подразумевает операции с базой данных (обычно операторы на языке SQL - Structured Query Language), которые нужно выполнить для реализации прикладной логики управления данными.

Процедуры Триггеры

Г BL, DL ¡'

L__— — — — — — —

Управление данными

DS.FS

сервер баз f данных

пользователи

Диалог

PS, PL

Логика обработки

1 1 BL

Логика обработки

BL, DL

сервер приложении

клиенты сервера приложений

Рис. 1. Трёхуровневая модель "клиент-сервер"

- DS (Data Services) - операции с базой данных. Действия системы управления базами данных (СУБД), вызываемые для выполнения логики управления данными, такие как манипулирование данными, определение данных, фиксация или отмена изменений данных.

- FS (File Services) - файловые операции. Дисковые операции чтения и записи данных, которые обычно являются функциями операционной системы.

Доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами языка языка SQL. Клиент направляет запросы к базе данных по сети удаленному серверу, на котором функционирует ядро СУБД. Оно обрабатывает запросы,

выполняя предписанные в них действия, и возвращает клиенту результат, оформленный как блок данных.

Такое решение обеспечивает многоуровневый характер управления научно-исследовательской деятельностью организации, связывая уровни управления каналами передачи данных и распределяя между ними доступ к информации. Обеспечивается унификация информационных потоков в научной организации за счёт поддержки централизованного банка данных и организации специализированных рабочих мест на клиентских компьютерах. Кроме того, удовлетворяется требование оперативности реакции на изменения в системе управления за счёт использования сетевого решения и лёгкости сопровождения трёхуровневой реализации программного обеспечения ИС.

Функциональная структура автоматизированной информационной системы представлена на рисунке 2.

В состав базы данных НИОКР входят:

- массивы данных, описывающие научно-исследовательские работы, сопровождающие их выполнение документы, информацию о состоянии выполнения работ и др.;

- нормативно-справочная информация, для классификации научных исследований и хранения нечасто изменяющихся данных;

- служебные массивы системы.

Фрагмент информационной модели данных в виде диаграммы сущность-связь (ЕКЕ)) показан на рисунке 3.

Уникальным идентификатором (ключом) является номер договора на разработки, который является внешним ключом для остальных информационных массивов.

Рис. 2. Функциональная структура ИС

К числу массивов данных относятся: массив, содержащий общую информацию о НИР, массив данных о внедрении научно-технической продукции, массивы плановых и фактических затрат на научные работы, массив детальных расходов по статьям затрат, массив актов приёмки/сдачи этапов работ и массив оплаты по завершённым этапам работ.

Рис. 3. Фрагмент информационной модели данных в виде ЕЯ-диаграммы

Набор выходных форм системы направлен на получение необходимой информации на всех этапах управления научными исследованиями, начиная с этапа планирования до оценки экономического эффекта от её внедрения. В

их числе предложена универсальная выходная форма (табл.1), ориентированная на всесторонний анализ одного из финансово-экономических показателей научной деятельности организации.

Она представляет собой матрицу, где по столбцам и строкам задаётся содержимое двух выбранных массивов НСИ, а на их пересечении показатель, при расчёте которого возможна фильтрация исходных данных по заданному условию. При этом множество работ, по которому производится расчёт показателя, определяется выражением:

В=ЦВЬВ2,...,В1<)> (7)

где Вк - множество работ, удовлетворяющих к-ому условию;

Г - логическая функция, задаваемая пользователем.

Таблица 1

В[1] В[2] В[ш] Всего:

А[1] Ри Ри Р.,ш ш 1Ри г!

А[2] Р2.1

А[п] Ра.1 Рп.Ш

Всего: п 1Р,л 1-1 п т црч 1-1 }*■>

где А[1] - элемент массива А, В[)] - элемент массива В,

Рд - соответствующий финансово-экономический показатель, п - количество элементов в массиве А, гп - количество элементов в массиве В.

Разработанная технология использования системы регламентирует доступ к централизованному банку данных руководителей научно-исследовательских работ, руководителей научных подразделений и научной организации, планово-координационный отдел и ответственных за плановую и экономическую работу в научных подразделениях, а также определяет правила использования функций системы.

Четвертая глава посвящена анализу результатов использования автоматизированных информационных технологий во Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта. На основе собранных данных о выполняемых институтом исследованиях в период с 1996 по 1999 год проведены расчёты в соответствии с определённой ранее методикой. Приводятся примеры обработки пользовательских запросов.

Классификаторы научно-исследовательских работ и расчётные финансово-экономические показатели используются для комплексной оценки научно-исследовательской деятельности института.

Проведён анализ научно-исследовательской деятельности института по данным 1996-1999 гг. по следующим разрезам:

- распределения работ по заказчикам;

- распределения работ по вхождению в разделы плана НИОКР МПС;

- состава договорной цены на выполняемые исследования;

- распределения расчётных показателей, таких как средняя годовая цена, средняя годовая цена собственными силами и средняя годовая прибыль на одну работу, выполняемую в институте с детализацией по заказчикам;

- состава работ по объекту исследования;

- состава работ по направленности.

Проведён анализ внешних (с заказчиками и другими организациями-соисполнителями) и внутренних (научных подразделений) связей, возникающих в процессе заключения договоров и во время выполнения работ.

В части финансового анализа научно-исследовательской деятельности института, проведён анализ себестоимости работ по статьям затрат на примере одного из научных подразделений ВНИИЖТа. Проведена оценка эффективности выполняемых исследований по научным подразделениям.

На рис.4 для примера показана динамика изменения объёма исследований, состава договорной цены на их выполнение и средних показателей объёма и затрат на исследования с 1996 по 1999 год в ценах, приведённых к 1996 году.

■ 1 Рентабельность

—■—Средняя годовая цена одной работы

- - Средняя годовая цена одной работы собственными силами —Д—Средняя годовая прибыль одной работы

Рис. 4. Динамика средних показателей за 1996-2999 гг. и оценка рентабельности научно-исследовательской деятельности ВНИИЖТа

Из графика видно, что на протяжении последних четырёх лет имеется тенденция к снижению средней договорной цены одной работы, в т.ч. собственными силами, что характеризует уменьшение комплексных исследований. За последние два года заметно (более чем в 2 раза) снизилась рентабельность работы института. Обнаруженные тенденции дают повод для проведения более глубокого анализа представленных показателей.

В результате анализа были сделаны выводы, касающиеся особенностей научно-исследовательской деятельности ВНИИЖТа и оценки его финансовой деятельности, а также были предложены варианты возможных управленческих решений по повышению эффективности работы научных подразделений и института в целом.

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертационной работе получены следующие теоретические и практические результаты:

1. Трудоёмкость расчёта финансово-экономических показателей для проведения анализа научно-исследовательской деятельности организации и разнообразие структуры информационного обеспечения НИР предполагают создание автоматизированных информационных технологий управления. Автоматизация и рациональная организация процессов управления позволяет повысить эффективность научно-исследовательской деятельности за счёт информационного обслуживания научных работников и руководства организации, и исключения задержки по времени при принятии управленческих решений.

2. Выбраны финансово-экономические показатели с целью получения на их основе данных для последующего проведения тематического и финансового анализа научной деятельности организации. Определены направления тематического анализа, который включает в себя анализ

выполнения по объёму работ, структуры тематического плана и анализ внедрения. Финансовый анализ научно-исследовательской деятельности состоит в оценке финансирования текущей деятельности и затрат на проведение научных работ. Выбраны методы и приёмы использования финансово-экономических показателей и приведены алгоритмы их расчёта, предложены возможные варианты управленческих решений на основе аналитических данных.

3. Разработана информационная модель системы, в которой набор массивов данных выбран с точки зрения обеспечения функциональной полноты управления научно-исследовательской деятельностью организации.

4. Реализована поддержка ввода, редактирования и фильтрации входной информации, реализованы алгоритмы расчёта финансово-экономических показателей, разработаны выходные формы, осуществлена поддержка архива и функций импорта/экспорта информации.

5. Значительная часть функций автоматизированной технологии управления научно-исследовательской деятельностью, поддерживаемая ИС, внедрена во ВНИИЖТе. В настоящее время система используется для формирования плана НИОКР и проведения анализа научно-исследовательской деятельности института. За время работы системы создан банк данных работ, выполненных ВНИИЖТом за 1996-1999 годы и выполняемых работ за 2000 год.

6. Проведён анализ работ ВНИИЖТа за 1999 год по плановым финансово-экономическим показателям. Проведена общая оценка особенностей научно-исследовательской деятельности института, финансирования исследований, состава работ по объекту исследования и направленности работ. Выполнен анализ плановой и фактической себестоимости работ по статьям затрат на примере одного из научных подразделений ВНИИЖТа. Проведена оценка эффективности работы научных подразделений и проанализированы динамика изменения объёма исследований, состава

договорной цены на их выполнение и средних показателей объёма и затрат на исследования с 1996 по 1999 год. В ходе анализа выявлены тенденции уменьшения объёмных показателей и рентабельности научно-технической продукции, а также увеличения доли договоров с департаментами и управлениями МПС и доли собственных сил в договорной цене работ института.

7. Созданы предпосылки для повышения эффективности и производительности труда научных работников за счёт автоматизации:

- поиска данных по ранее выполненным исследованиям, хранящихся в архивах института;

- представления сведений по нормативам и стандартам государственного и отраслевого значения, используемых при выполнении НИР;

- сбора статистических данных работы отдельных хозяйств и отрасли в целом, часто используемых при постановке и обосновании проблемы исследования;

- представления руководящих и методических материалов, составляющих в совокупности нормативную базу организации НИР на разных этапах их выполнения и внедрения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Чижов Д.А. Автоматизированная информационно-справочная система организации научных исследований,- Проблемы железнодорожного транспорта. Под ред. В.М.Богданова, Г.В.Гогричиани. Сб. научн. тр. ВНИИЖТ.-М.: Интекст, 1999.-С.62-66.

2. Чижов Д.А. Организация научных исследований с использованием автоматизированной системы.- Информационные технологии на железнодорожном транспорте: доклады четвёртой международной научно-практической конференции "Инфотранс-99".-СПб., 1999.-с.184-187.

3. Чижов Д.А., Привалов В.П. Система управления научными исследованиями как объект автоматизации,- Железнодорожный транспорт в современных условиях. Под ред. В.М.Богданова, Г.В.Гогричиани. Сб. научн. тр. ВНИИЖТ.-М.: Интекст, 2000.-c.4-10.

4. Чижов Д.А. Организация научных исследований с использованием автоматизированной системы.- Конференция аспирантов и молодых учёных по проблемам железнодорожного транспорта: тезисы докладов.-М., 2000.- с.4.

Подписано к печати ■ 00 Формат бумаги 60 х 90 1/16. Объем 16 п.л. Заказ /9 4 Тираж /0О экз.

Типография ГУП ВНИИЖТ, 3-я Мытищинская ул., д. 10.

Введение

Анализ систем управления научными исследованиями

Особенности управления в научно-исследовательских организациях

Управление в сложных системах

Содержание процессов управления научно-исследовательской организацией

Современная методология управления

Анализ отечественных и зарубежных информационных систем для управления организацией

Требования к автоматизации информационных технологий управления

Системы управления проектами Комплексные информационные системы Выводы

Экономико-математические методы управления научными исследованиями организации

Финансово-экономические показатели деятельности научной организации

Анализ научно-исследовательской деятельности Логические приёмы и методы для поддержки принятия управленческих решений Выводы

3 Разработка автоматизированной информационной системы для управления научно-исследовательской деятельностью организации

3.1 Определение состава и структуры системы

3.1.1 Архитектура системы

3.1.2 Функциональная структура ИС

3.2 Разработка нормативно-справочной информации и структуры информационных массивов

3.2.1 Методика моделирования данных

3.2.2 Состав информационных массивов

3.2.3 Структура и содержимое массивов НСИ

3.2.4 Структура массивов данных

3.2.5 Переход к физической реализации массивов базы данных

3.3 Разработка алгоритмов и пакета прикладных программ

3.3.1 Выбор средства разработки программного обеспечения ИС

3.3.2 Алгоритм доступа к базе данных и его реализация

3.3.3 Программное обеспечение ИС

3.4 Разработка технологии использования системы

3.5 Выводы

4 Анализ результатов использования автоматизированных информационных технологий управления на примере ВНИИЖТа

4.1 Ввод и обработка информации в системе

4.2 Проведение расчётов в системе и оценка научно-исследовательской деятельности ВНИИЖТа

4.3 Выводы

В постановлениях Коллегии МПС отмечалась необходимость развития телекоммуникаций и информатизации железнодорожного транспорта, направленное на создание эффективных систем управления перевозочным процессом, экономикой, финансами и отраслью в целом.

Научно-исследовательские организации выполняют ключевую роль в инновационной деятельности отраслей народного хозяйства. От внедрения инноваций (новая или усовершенствованная техника, новые технологии, материалы и др.) зависят функционирование и перспективы развития отрасли в целом. Несомненно, что наличие научно-технического потенциала, эффективной системы управления, стабильное финансовое положение научно-исследовательских организаций отражается на качестве и конкурентоспособности научных разработок.

Сложность организационных структур и многообразие процессов, связанных с выполнением НИР, порождает дублирование информационных потоков, затрудняется взаимодействие соисполнителей работ между собой и с заказчиками, возникают временные задержки на этапах планирования и анализа научно-исследовательской деятельности организации. С другой стороны, к процессам управления научно-исследовательской деятельностью организации предъявляются требования гибкости и оперативности для выработки своевременных управленческих решений. Поэтому для снятия этих ограничений необходимо использование автоматизированного подхода к технологии управления научно-исследовательской деятельностью организации.

Для автоматизации функций управления рассматривались две основные группы информационных технологий: организация управления проектами и комплексные информационные технологии. Первые предназначены для отслеживания работы от стадии планирования до её завершения. Они предлагают мощные средства описания комплекса работ, связей между 5 работами и их временных характеристик, поддерживают функции контроля назначаемых ресурсов и имеют развитые средства расчёта и вывода разнообразных отчётов. Однако в научно-исследовательских организациях данный класс систем может быть использован для комплексных научных исследований, требующих наличия значительных ресурсов. Это связано с тем, что данные системы ориентированы на саму работу и её обеспечение. Большинство же научных исследований имеют небольшое количество этапов. Также у систем данного класса ограниченные возможности при получении сводной информации обо всех выполняющихся работах в организации.

Комплексные информационные технологии и системы затрагивают все бизнес-процессы организации, увязывающей функции отдельных подразделений в единую технологическую структуру. Они используют общую базу данных, предназначенную для решения задач бухгалтерского и управленческого учёта, анализа хозяйственной деятельности, планирования и других. Несмотря на функциональность, они не приспособлены для работы в научной организации, выполняющей значительное число комплексных исследований, по причинам отсутствия поддержки внутренних связей в организации, поддержки годового планирования и неполноты входных данных. Кроме того, необходимость адаптации входных и выходных форм, высокая стоимость внедрения и сопровождения систем ограничивают их использование в научно-исследовательских организациях.

Указанные недостатки приводят к необходимости разработки автоматизированной информационной системы, поддерживающей единый технологический процесс управления научными исследованиями.

Цель работы состоит в совершенствовании управления научно-исследовательской деятельностью организации с использованием современных информационных технологий и информационных систем. За основу принимаются следующие положения:

- автоматизация функций учёта, контроля и анализа и организация планирования НИР;

- использование единого информационного и технологического пространства;

- оперативность расчёта финансово-экономических показателей для своевременного принятия управленческих решений;

- децентрализация функций управления научными исследованиями. Задачами работы являются создание структурированного банка данных выполненных НИР и разработка автоматизированной информационной системы (ИС) для управления научно-исследовательской деятельностью организации. При этом необходимо:

- сформулировать требования к системе с точки зрения автоматизации основных информационных процессов управления;

- определить функциональный состав и структуру ИС;

- создать информационную модель используемых входных данных;

- определить содержимое массивов нормативно-справочной информации;

- определить методику проведения анализа научно-исследовательской деятельности на основе финансово-экономических показателей;

- разработать технологию использования системы для широкого круга пользователей-исполнителей НИР;

- реализовать программное обеспечение ИС, используя современные информационные технологии.

На защиту выносятся: функциональная структура системы, архитектура информационной системы и взаимодействие её элементов, состав информационной модели, состав выходных форм, технология работы системы в научной организации.

В диссертации использовались средства автоматизированного проектирования информационных систем (CASE) с поддержкой методов структурного моделирования данных. Применялись технологии и методы построения трёхзвенных распределённых приложений, в том числе 7 технология взаимодействия удалённых объектов приложений в сети. Использовались методы технологии RAD (Rapid Application Development -быстрая разработка приложений) с использованием спирального жизненного цикла программного обеспечения при поддержке объектно-ориентированных систем разработки приложений. При разработке алгоритмов использовались методы финансово-экономического анализа на основе экономических показателей, логических приёмов и методов принятия решений.

Научная новизна результатов, полученных автором диссертации, состоит в том, что впервые осуществлена разработка единой автоматизированной технологической и информационной среды управления научно-исследовательской деятельностью организации с обеспечением рациональной организации её процессов. На основе разработанных требований к автоматизации процессов управления и с учётом их особенностей разработана модель данных и определены алгоритмы системы, которые охватывают весь цикл выполнения работ от планирования до их внедрения и все уровни управления от руководителей работ до руководства научно-исследовательской организации. При этом рациональная организация массивов данных даёт возможность унификации проведения расчётов по архиву законченных работ любого года их выполнения. Разработаны автоматизированные информационные технологии управления научно-исследовательской деятельностью, которые создают предпосылки для реализации нового направления в совершенствовании организации и выполнения НИР на основе широкого и оперативного обслуживания пользователей по использованию архивов работ, применяемых государственных и отраслевых стандартов, статистических данных в различных областях работы отрасли, нормативных документов по различным транспортным устройствам и методам эксплуатации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Объём работы составляет 130 страниц машинописного текста. Работа содержит 36 рисунков и 66 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

В диссертационной работе получены следующие теоретические и практические результаты:

1. В настоящее время предъявляются достаточно жёсткие требования к эффективности и гибкости управления научной организацией, поскольку от этого в значительной степени зависит состояние той отрасли и области науки, в системе которой она работает, а также её финансово-экономическое положение. С другой стороны, организационные структуры научного предприятия характеризуют иерархическая структура, тесное взаимодействие и взаимосвязь отдельных исполнителей и научных подразделений в процессе выполнения НИР, разнообразие структуры информационного обеспечения НИР. Это определяет возрастание объёма информации о выполняемых исследованиях и увеличивает трудоёмкость контроля выполнения работ и анализа научно-исследовательской деятельности организации. Поэтому для снятия этих ограничений необходимо использование автоматизированного подхода к технологии управления научно-исследовательской деятельностью организации.

2. Анализ существующих автоматизированных информационных технологий и систем показал, что они не удовлетворяют требованиям управления научно-исследовательской деятельностью организации. Системы управления проектами ориентированы на комплексные исследования, требующие значительных кадровых и материальных ресурсов, а также имеющих жёсткие сроки по координации работ. В комплексных информационных системах акцент сделан на формирование общих показателей деятельности организации, без достаточно полного описания самой работы, её характеристик, соисполнителей и информации по внедрению. Неполное соответствие входных данных отражается на составе и полноте выходных форм. Требуемая поддержка архива законченных НИР отсутствует.

3. Для повышения эффективности управления научно-исследовательской деятельностью организации разработана автоматизированная информационная система (ИС), которая позволяет:

- обеспечить рациональную организацию информационного потока в организации;

- обеспечить полноту использования информации и её сохранность;

- унифицировать внутренние документы, связанные с выполнением научно-исследовательских работ;

- исключить задержку получения информации, необходимой для своевременного принятия решения;

- качественно изменить процесс управления, за счёт привлечения более широкого набора финансово-экономических показателей для анализа научно-исследовательской деятельности.

4. Выбраны финансово-экономические показатели с целью получения на их основе данных для последующего проведения тематического и финансового анализа научной деятельности организации. Основополагающими среди них являются прибыль от создания научно-технической продукции и её рентабельность Определены направления тематического анализа, который включает в себя анализ выполнения по объёму работ, структуры тематического плана и анализ внедрения. Финансовый анализ научно-исследовательской деятельности состоит в оценке финансирования текущей деятельности и затрат на проведение научных работ. Выбраны методы и приёмы использования финансово-экономических показателей и приведены алгоритмы их расчёта, предложены возможные варианты управленческих решений на основе аналитических данных.

176

5. Предложено решение реализации программного обеспечения ИС, которое поддерживает архитектуру "клиент-сервер" в целях обеспечения оперативности доступа к информации, повышения надёжности хранения и обработки данных, поддержки единого централизованного банка данных выполняемых научных исследований. Трёхуровневая реализация данной архитектуры повышает производительность и облегчает сопровождение системы.

6. Разработана информационная модель системы, в которой набор массивов данных выбран с точки зрения обеспечения функциональной полноты управления научными исследованиями организации. Содержимое массивов НСИ отражает специфику железнодорожного транспорта.

7. Реализована поддержка ввода, редактирования и фильтрации входной информации, реализованы алгоритмы расчёта финансово-экономических показателей, получены выходные формы или их прототипы, осуществлена поддержка архива и функций импорта/экспорта информации.

8. Разработанная технология использования системы регламентирует доступ к централизованному банку данных руководителей научно-исследовательских работ, руководителей научных подразделений и научной организации, планово-координационный отдел и ответственных за плановую и экономическую работу в подразделениях, а также определяет состав функций работы с системой и правила их выполнения.

9. Значительная часть функций автоматизированной технологии для управления научно-исследовательской деятельностью, поддерживаемая ИС, внедрена во ВНИИЖТе. В настоящее время система используется для формирования плана НИОКР и проведения анализа научно-исследовательской деятельности института. За время работы системы создан банк данных выполненных ВНИИЖТом работ за 1996-1999 годы и выполняемых работ за 2000 год. При этом обеспечивается быстрый

177 доступ к требуемой информации по запросам пользователя и проведение расчётов по архиву работ любого года их выполнения.

10.Проведён анализ работ ВНИИЖТа за 1999 год по плановым финансово-экономическим показателям. Проведена общая оценка особенностей научно-исследовательской деятельности института, финансирования исследований, состава работ по объекту исследования и направленности работ. Выполнен анализ плановой и фактической себестоимости работ по статьям затрат на примере одного из научных отделений ВНИИЖТа. Проведена оценка эффективности работы научных отделений и проанализированы динамика изменения объёма исследований, состава договорной цены на их выполнение и средних показателей объёма и затрат на исследования с 1996 по 1999 год. В ходе анализа выявлены тенденции уменьшения объёмных показателей и рентабельности научно-технической продукции, а также увеличения доли договоров с департаментами и управлениями МПС и доли собственных сил в договорной цене института.

11. Созданы предпосылки для повышения эффективности и производительности труда научных работников за счёт автоматизации: поиска данных по ранее выполненным исследованиям, хранящихся в архивах института; представления сведений по нормативам и стандартам государственного и отраслевого значения, используемых при выполнении НИР; сбора статистических данных работы отдельных хозяйств и отрасли в целом, часто используемых при постановке и обосновании проблемы исследования; представления руководящих и методических материалов, составляющих в совокупности нормативную базу организации НИР на разных этапах их выполнения и внедрения.

178

1. Бройдо B.JL, Диденко В.В., Крылов В.С. Научные основы организации управления и построения АСУ. - М.: Высш.шк., 1990.-192с.

2. Мильнер Б.З., Евенко Л.И., Рапопорт В.С. Системный подход к организации управления. М: Экономика, 1983.-168с.

3. Тараканов К.В., Крылов А.А., Соколов JI.A. Автоматизация управления научно-исследовательским учреждением. -М.: Статистика, 1975.-152с.

4. Модин А.А., Яковенко Е.Г., Погребной Е.П. Справочник разработчика АСУ.-М. Экономика, 1978.-583с.

5. Организационные структуры управления производством. М: Экономика, 1975.-146с.

6. Аганбегян А.Г., Рапопорт В.С., Речин В.Д. Клуб директоров: опыт программно-целевого управления предприятиями. М.: Экономика, 1989.-255с.

7. Кабаков В.С. Программно-целевое управление использованием основных фондов в мйшиностроении.-Л.: Машиностроение, 1982.-239с.

8. Наука в современной капиталистической экономике /Под ред. Т.В.Савича -М.: Наука, 1987.-240с.

9. Burns Т., Stalker L.M. The management of innovation. London: Tavistock Publications, 1961.-318c.

10. Ю.Кантер Дж. Управленческие информационные системы. -М.:Радио и связь, 1982.-208с.

11. П.Жимерин Д.Г., Мясников В.А. Автоматизированные и автоматические системы управления.-М.: Энергия, 1979.-592с.

12. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. М.: "Финансы и статистика", 1983.-84с.

13. Тиори Т., Фрай Д. Проектирование структур баз данных. М.: "МИР", 1985.-326с.179

14. Справочное пособие по анализу деятельности научных организаций/

15. A.К.Казанцев, Б.И. Майданчик, Б.Д. Моторыгин и др.-М.: Финансы и статистика, 1989.-304с.

16. Литвак В.Г. Разработка управляющего решения.-М.:Дело, 2000.-392с.

17. Управление инвестициями: В 2-х т. /В.В.Шеремет, В.М.Павлюченко,

18. B.Д.Шапиро и др. М.: Высшая школа, 1998.

19. Либерзон В.И., Основы управления проектами. М.: 1997.-252с.

20. Системный А. Мир систем управления //Открытые системы.-1998, №2

21. Корпорация Галактика. Программы для бизнеса и управления. Тематический обзор печати. 1998.-92с.

22. Полковников A.B., Планирование и управление проектами с использованием TimeLine. М.: "Диалог-МИФИ", 1994.-249с.

23. Шеремет А.Д., Сайфулин P.C. Финансы предприятий.-М.: Инфра-М, 1997.-343с.

24. Донцова Л.В., Никифорова H.A. Анализ бухгалтерской отчётности.-М.: Дис, 1998.-208с.

25. Положение по бухгалтерскому учёту "Бухгалтерская отчётность организации" ПБУ 4/99 (утв. Приказом Минфина РФ от 6 июля 1999г. №43 н)

26. Безруких П.С., Ивашевич В.Б., Кондрашёв Н.П. Бухгалтерский учёт.-М.: Бухгалтерский учёт, 1996.-576с.

27. Справочное пособие по анализу деятельности научных организаций/ А.К.Казанцев, Б.И.Майданчик, Б.Д.Моторыгин и др.-М.: Финансы и статистика, 1989.-304с.

28. Типовые методические рекомендации по планированию, учёту и калькулированию себестоимости научно-технической продукции (утв. Минэкономикой РФ, Минфином РФ и Миннаукой РФ 23 мая, 8 июня, 15 июня 1994г.)

29. Привалов В.П., Чижов Д. А. Автоматизированная информационно-справочная система планирования и управления научными180исследованиями. Отчёт о научно-исследовательской работе. -М.:ВНИИЖТ, 1996.-26с.

30. Чижов Д.А. Автоматизированная информационно-сдравочная система организации научных исследований.- Проблемы железнодорожного транспорта. Под ред. В.М.Богданова, Г.В.Гогричиани. Сб. научн. тр. ВНИИЖТ.-М.: Интекст, 1999.-C.62-66.

31. Чижов Д.А. Организация научных исследований с использованием автоматизированной системы,- Информационные технологии на железнодорожном транспорте: доклады четвёртой международной научно-практической конференции "Инфотранс-99".-СПб., 1999.- с. 184187.

32. ЗО.Чижов Д.А., Привалов В.П. Система управления научными исследованиями как объект автоматизации.- Железнодорожный транспорт в современных условиях. Под ред. В.М.Богданова, Г.В.Гогричиани. Сб. научн. тр. ВНИИЖТ.-М.: Интекст, 2000.-c.4-10.

33. Кириллов В.В. Основы проектирования реляционных баз данных СПб.: ИТМО, 1994. - 88 с.

34. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем.-М.: Финансы и статистика, 1998.-176с.

35. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. М.: "МИР", 1984.-428с.

36. Хендерсон,К. Delphi 3 и системы клиент/сервер. Руководство разработчика.-К.: Диалектика, 1997.-892с.

37. Шумаков П.В., Фаронов В.В. Delphi 4. Руководство разработчика баз данных. М.: Нолидж, 1999.-560 с.

38. Орлик C.B. Секреты Delphi на примерах. М: Восточная Книжная Компания, 1995 352с.

39. Кузнецов С.Д. Введение в СУБД // СУБД,- 1996, №2

40. Орлик C.B. СО!1ВАЗ//Открытые системы,- 1999, №2181

41. Марка Д.А., Макгоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования.-М.: МетаТехнология, 1993.-156с.

42. Панащук С.А. Разработка информационных систем с использование CASE-системы Silverrun //СУБД,-1995, №3

43. Маклаков С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем.-М.: Диалог-МИФИ, 2000.-256с.

44. Дубова Н. Всё промежуточное ПО//Открытые системы.-1999, №7,8

45. Кожунов В. Многоуровневые системы клиент-сервер//Сети.-1997, №6

46. Использование технологий WWW для доступа к базам данных. Справочные материалы ЦНИТ ИГУ, 1996

47. Boehm B.W. A spiral model of software development and enhancement // ACM Sigsoft engineering notes.- 1986, №8

48. Datarun consepts. Computer Systems Advisers Research Ltd., 1994

49. Middleware — the essential component for enterprise client/server applications. ISG White Paper, 1997

50. Delphi Database Application Developer's Guide for Delphi Client/Server. Inprise Corp, 199949.1nterbase User's Guide for Delphi Client/Server. Interbase Corp., 1999