автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства на основе систем электронного документооборота

На правах рукописи

ЗАМЫЦКИХ ПАВЕЛ ВИКТОРОВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ОПЕРАТИВНОМ УЧЕТЕ ХОДА ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 СЕН 2013

Москва 2013

005533354

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» на кафедре «Автоматизированные системы управления».

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана -Национальный исследовательский университет техники и технологий (МГТУ им. Н.Э. Баумана), г. Москва.

Защита состоится 9 октября 2013 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.05 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, д. 64, ауд. 42.

Телефон для справок: (499) 155-93-24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ.

Текс автореферата размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии: www.vak.edu.gov.ru.

Автореферат разослан 9 сентября 2013 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета университета.

Научный руководитель:

Николаев Андрей Борисович,

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, декан факультета «Управление» МАДИ г. Москва

Официальные оппоненты:

Илюхин Андрей Владимирович,

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматизация производственных процессов» МАДИ, г. Москва

Талызин Дмитрий Геннадьевич,

кандидат технических наук,

руководитель интернет проектов ЗАО «ИД Салон-Пресс», г. Москва

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.126.05, кандидат технических наук, доцент

Михайлова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Развитие технологий автоматизированного управления и документооборота предприятий привело к формированию новой области информационно-технических систем - систем электронного документооборота (СЭД). Наблюдаемое в настоящее время в России насыщение рынка товаров и услуг заставляет предприятия уделять серьезное внимание оптимизации систем управления потоками работ и повышению конкурентоспособности. Причем решать эти проблемы необходимо быстро, что требует от поставщиков корпоративных информационных систем новых методологий внедрения -минимизирующих риски и обеспечивающих быстрое получение реальных результатов.

Вместе с тем следует отметить, что открытыми остались проблемы формализации механизмов принятия решений при исполнении потоков работ и адаптация разработанных программных комплексов к специфическим особенностям функционирования конкретной организации.

В условиях мировой экономики и острой конкуренции организация потоков производственных работ промышленных предприятий характеризуется большой сложностью и динамичностью, а, следовательно, и ростом информационной нагрузки на управленческий персонал. Руководителями слабо используется математический аппарат принятия решений при контроле и исполнении потоков работ, который позволяет моделировать проблемные ситуации и принимать эффективные решения при их возникновении. В связи с этим вопрос организации технологий, построения моделей и определения алгоритмов поддержки принятия решений становится все более актуальным. Решение задачи автоматизации управленческих решений, тесно связанно с вопросами эффективности производства и конкурентоспособности выпускаемой продукции, роста производительности труда, снижения издержек производства, улучшения финансово-экономических результатов и т.п.

Предмет исследования

В качестве предмета исследования в диссертации рассматривается процесс оперативного учета хода производства промышленного предприятия на основе системы электронного документооборота.

Цель и основные задачи исследования

Целью работы является повышение эффективности управления предприятием за счет адаптации и внедрения алгоритмов принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства на основе системы электронного документооборота.

Для достижения данной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• Анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий. Системный анализ существующих программных продуктов для определения, выполнения, контроля и управления потоками производственных работ промышленного предприятия на основе электронного документооборота.

• Анализ математической модели потока работ в информационной системе промышленного предприятия.

• Разработка информационной и функциональной модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства.

• Анализ процедур экспертного оценивания управленческих решений.

• Разработка методов и алгоритмов принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства и структуры базы знаний.

• Оценка эффективности предлагаемых методов и алгоритмов принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства.

Методы исследования

В работе используются методы математического, информационного и функционального моделирования, теория принятия решений, методы экспертных оценок, методы структурного анализа и проектирования. При анализе полученных результатов использованы современные методы обработки данных.

Научная новизна

Научную новизну работы составляют методы и алгоритмы принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства на основе системы электронного документооборота промышленного предприятия.

На защиту выносятся:

• Информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства в системе электронного документооборота.

• Алгоритм принятия управленческих решений при оперативном

учете хода производства.

• Архитектура компонента продукционной экспертной системы, осуществляющего рассуждения по решающим правилам, и объектно-ориентированная модель продукционного правила базы знаний для хранения правил решения проблемных ситуаций при оперативном учете хода производства.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность научных положений определена предварительным анализом потоков работ при оперативном учете хода производства ряда промышленных предприятий. Результаты, полученные при построении информационной и функциональной модели бизнес-процесса, подтверждаются положительным тестированием алгоритма принятия решений. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе в МАДИ.

Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:

• на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях и семинарах (2009-2013 годах);

• на заседаниях кафедры АСУ МАДИ.

Совокупность научных положений и практических результатов исследований составляет актуальное направление в области теоретических и практических методов поддержки принятия решений при управлении производственными процессами промышленных предприятий.

Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных моделей, методик и алгоритмов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель, в соответствии с которой поставлены задачи исследования, а также дается краткое содержимое глав диссертации.

В первой главе диссертации произведен анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий на основе электронного документооборота. Показано, что системы электронного документооборота играют важную роль в оптимизации деятельности и управления предприятиями любого размера и профиля. Современная СЭД является сложной автоматизированной организационно-технической информационной системой, позволяющей полностью или частично автоматизировать потоки работ (workflow), при которых документы, информация или задания передаются от одного участника бизнес-процесса к другому для выполнения действий согласно набору руководящих правил.

Проведен обзор отечественных и зарубежных систем электронного документооборота, который показал, что существующие на рынке программные системы и комплексы делятся на структурно-ориентированные и процессно-ориентированные. Системы, в которых

логические структуры документов и данных стоят на переднем плане, относятся к первому типу. Ко второму типу относятся системы, основополагающими объектами которых являются бизнес-процессы и связанные с ними документы. Большую помощь по избранной тематике оказали труды российских и зарубежных авторов, среди которых следует отметить таких ученых, как В.Л. Арлазаров, Н.Е. Емельянов, Г.П. Акимова, А.Ю. Даниленко, Ю.И. Дегтярев, С.А. Думлер В.Б. Либерман, И.Б. Шнайдерман, C.B. Клименко, Е.А. Жоголев, К. Джанетто, Э. Уилер, Д. Джарратано, Р. Райли, М. Эдцоус, Р. Стэнсфилд, Д.А. Марка и др.

Функциональные возможности анализируемых систем разделены

на семь типов:

• регистрация и ввод документов;

• работа с документами;

• управление потоками работ (workflow) и контроль;

• поиск и анализ информации;

• информационная безопасность;

• поддержка бумажного документооборота;

• стандартные средства настройки.

Выявлено, что большинство рассмотренных систем являются процессно-ориентированными, а также обладают схожими базовыми функциями регистрации и обработки документов, ведения потоков производственных работ, контроля их исполнения, поиска и анализа информации, формирования различной статистической отчетности.

Описаны основные технологические составляющие, присущие СЭД (рис. 1). Рассмотрены общие требования к СЭД, предъявляемые корпоративными информационными системами (КИС): клиент-серверная архитектура, распределенность, открытость, масштабируемость, модульность, безопасность, надежность; а также требования различных групп пользователей. Задачи СЭД можно разбить на 3 стадии: 1. Классические задачи:

a. Сбор документов (включая обработку);

b. Индексирование (предоставление поисковых атрибутов);

c. Архивирование (хранение / электронные места хранение);

d. Поиск документов (поиск / результат поиска);

e. Маршрутизация (обработка документов по определенным

алгоритмам);

f. Вывод (способы отображения).

2 Задачи интеграции: соединение документов (например, счета или акты списания) и данных (например, бухгалтерская проводка или

база данных комплектующих).

3. Задачи распределения: распределение документов по задачам в ходе потока работ и соответственно по редакторам задач для

управления бизнес-процессами и вместе с тем расширение функциональности производственных процессов СЭД.

Проведенный анализ общих требований и задач, предъявляемых к СЭД, позволил сделать вывод о том, что в современных СЭД недостаточное внимание уделяется вопросу минимизации затрат на хранение, поиск, извлечение и предоставление данных, а также технологиям принятия управленческих решений при организации производственных процессов.

Подсистема автоматизации

управления потоками работ

-5-

Подсистема управления электронными документами

Подсистема идентификации и аутентификации пользователей

Подсистема администрирования

Архивация документов и работа с архивами

Подсистема разграничения доступа к обьектам

Подсистема дизайкирования отчетных форм и РКК

Подсистема формирования отчетов

Рис. 1. Технологические компоненты СЭД.

Таким образом, СЭД обладает широким спектром дальнейшего развития в области разработки требований и методик оценки сложности потока работ и выполняемых в его рамках операций над реквизитами и документами, а также совершенствования методов и алгоритмов принятия решений при оперативном учете хода производства в интересах поддержки управленческой деятельности предприятия.

Во второй главе представлена математическая модель потока работ в системе электронного документооборота, выделены типовые функции работы над реквизитами и электронными документами, разработана информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства в СЭД.

Ключевой задачей СЭД является объединение всех систем предприятия в одну информационную среду на основе определения единого понятия документа и интерфейса обмена документами между подсистемами в ходе производственной деятельности. Наряду с чистым информационным снабжением документы также обладают

функцией управления при заданных алгоритмах обработки. Таким образом, процессы (поток работ) можно описать через документы и связанные с ними реквизиты. С математической точки зрения электронным документом d¡ можно назвать пару:

di=<Mi,Si>, С)

где: Mi - метаданные потока работ (реквизиты);

Si - содержание документа (информационное наполнение).

Метаданные M¡, описывающие поток работ и сопровождающие его документы, подразделяются на описательные и структурные.

Анализ возможных критериев показал, что задача оптимизации потока работ на основе методов математического моделирования состоит в нахождении оптимального пути прохождения документов внутри СЭД и может быть достигнута только путем выбора комплексного критерия:

С = схр- + Спрдхр' + спрдсист, (2)

где: Схр- - стоимость хранения информации;

спрД.хр._ стоимость передачи данных из хранилища системы

электронного документооборота.

СпРд.сист. _ стоимость передачи данных из информационной

системы.

С учетом современной тенденции применения и развития корпоративных информационных систем можно сказать, что на предприятиях имеется не только одна, а зачастую целый ряд различных систем автоматизации бизнес-процессов и хранилищ данных которые интегрированы между собой. Исходя из вышесказанного, введено понятие множества информационных систем I и множества хранилищ данных Н, а также введены

rl,diEHj г 1,u¡ е Ij

коэффициенты Лу = |M¡ ^ я. и щ, - |0 u¡ g }¡ ■

Для оптимизации работы информационных систем предприятия

по различным критериям необходимо, чтобы значение уравнения (2)

стремилось к минимуму. Таким образом, задача оптимизации потока

работ примет вид:

vw V" £l (уп'ч ум + уп'и Vs-, ^ ha + Lj=lLi=i-¿H \¿k=i vi]k T Lk=lv4k )пЧ т

1 / ' г." \

¿trlV^l ¡I* ¡ 4 yN J_yD ^.прд.хр.ед. V-¿-vuhu+ ,оч

2-i=i/ii=i nc 11 lJ (3)

1 . I II \

/ Vnij „М , у О' yS \ , „СЛ-yL ±yN yo ^^b« V J+S, прд.сисх.ед.^ (1 _ h )

ПС I lJ 4

min.

где: Vi" - объем k-oro метаданного (реквизита) d¡;

Vil - объем k-й части документа d¡;

п[ - количество метаданных с^;

п" - количество частей документа ф;

С" - стоимость ^ого хранилища данных Н);

V" - объем памяти ]-ого хранилища данных Н^

О - общее количество документов принадлежащих множествам И

и I]

N - количество хранилищ данных;

спрд.хр.ед. _ стоимость передачи одного бита данных из Я, в единицу времени;

а)" - частота запросов к Ну,

v■j - частота обращения к ^ в И) за единицу времени; ПС - пропускная способность канала связи; ¿сообщ. _ 0бЪем ^ вместе со служебной информаций ]/ц\ которая необходима для передачи данных по каналам связи;

Ь - количество информационных систем предприятия; £прд.сист.ед. _ стоимость передачи одного бита данных из 1} в

единицу времени;

о)] - частота запросов к /,■;

v¡j - частота обращения к в /,• за единицу времени; Г/у - время, которое требуется на передачу с^ из Ц через канал связи с пропускной способностью ПС.

Множества Н = [Нф I = 1, £);/ = 1, /V} И 1 = {иу; I = 1, = 1, ¿} вместе с определяемыми элементами этих множеств объемами электронных документов и связанных с ними реквизитов а также пропускная способность каналов передачи данных ПС между пользователем и хранилищем данных или определенными информационными системами, где содержатся выбранные реквизиты и документы, составляют набор переменных для решения задачи оптимизации потока работ в СЭД. Для решения задачи необходимо найти такие коэффициенты уравнения (3), при которых значение функции /(%,иу,ПС) становится минимальным для данного набора значений множеств И и /, при ограничениях на объем памяти и на время получения электронных документов.

Таким образом, анализ требований к системе, её базового функционала, структуры и объемов электронного документа и реквизитов, оценка потока работ, каналов передачи данных и существующих вычислительных ресурсов позволяют говорить о том, что процессы «зависимости документов» и «управления документами» позволяют первоначально моделировать потоки работ в СЭД с точки зрения сопровождающих их реквизитов и документов.

Организация СЭД определяется сложной и многоуровневой функциональной структурой. Существуют два принципиально различных подхода к определению функциональной структуры систем управления производственными бизнес-процессами: дескриптивный и конструктивный. Проработка этих подходов показывает, что общим в них является стадия структурирования процессов управления, которая, как правило, основывается на схеме замкнутого контура управления.

Множество функций системы электронного документооборота Г можно представить в следующем виде:

= Ъ и (4)

Ъ = {ЛМ) <5>

где; рв _ множество функций работы над документами; - множество функций работы над реквизитами;

/¡м - типовая функция работы над реквизитом.

В таком виде функции управления являются действиями, связанными с обработкой реквизитов. Для описания производственного бизнес-процесса выделено 12 типовых функций работы над реквизитами (рис 2).

Рис. 2. Типовые функции работы над реквизитами.

Введение понятия базиса типовых функций позволяет представить процесс управления потоком работ в виде структуры заполнения реквизитов и документов, а также их передачи, и

существенно облегчает процесс построения информационной и функциональной модели.

Рассмотрим модель взаимодействия СЭД с элементами внешней среды на примере процесса учета хода производства (рис 3). Начальник цеха, в соответствии с планом работ или по указанию руководства, принимает решение о запуске деталей или комплектующих в производство. После этого им заполняется заявка на выпуск деталей или комплектующих, которая отправляется в отдел управления производством. Сотрудники отдела управления производством заполняют регистрационно-контрольную карту (РКК), используя базы данных справочной, нормативной и конструкторской документации, которые содержат информацию о технологии и материалах изготовления комплектующих. После этого РКК передают обратно в цех для производства деталей или комплектующих. На каждом этапе жизненного цикла деталей или комплектующих в РКК вносятся соответствующие изменения и параллельно заполняются документы. Так как все рабочие места предприятия имеют доступ к СЭД, то вся информация находится в ней, что позволяет оперативно корректировать график и план производства в реальном времени.

ЦЕХ N

¥

Рис. 3. Схема процесса оперативного учета хода производства.

В соответствии со схемой разработаны информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства.

Для построения информационной модели СЭД (рис. 4) использован метод логического структурирования и описаны процессы, происходящие при этом в системе. Сотрудник предприятия W получает множество частных задач Z = (zj, i е [1, /].

Решение задачи Z; можно описать двумя состояниями «true» и «false», но множество Z не описывает конкретной технологии решения. Метод решения задачи выбирается на основе характеристик СЭД и представления данных в ней. Для пересмотра решений частных задач Z; на предприятии проводится реинжиниринг бизнес-процессов, обозначенный через R, в результате которого получается новое множество частных задач Z' = {z/} = /?({z;}),7 е [1,г].

П w

{21}

{7,'}

{Fi,d<}

{fi.MO

{f,s,}

Рис. 4. Схема информационной модели СЭД.

В результате проведенного объектно-ориентированного анализа потока работ и выделения базиса типовых функций, обозначим его через А, получим информационную структуру системы электронного документооборота, из которой видно, что для каждой задачи г\ имеется множество действий (5), являющихся функциональными

блоками бизнес-процесса, и множество правил взаимосвязи, отображаемые документами и связанными с ними реквизитами с^.

Исходя из (1) и (4) множества типовых функций работы над реквизитами (/"¡м, М;} и документами {//,5;} позволяют математически сформулировать информационную модель бизнес-процессов СЭД в общем виде:

с (л (я(ичг)))) = {/Л и {/¿5,ад, (6)

Функциональная модель является структурированным изображением функций бизнес-процесса оперативного учета хода производства СЭД (рис. 5) и описывает поток работ, сопровождающие его документы и реквизиты, а также маршруты перемещения. Рассмотрение функциональной модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства осуществляется в соответствии с методологией функционального моделирования ГОЕРО.

Стандарты

ехнологкя

График производства

Сотрудник» отдела управления

производством

Сотрудники цеха

Рис. 5. Функциональная модель бизнес-процесса учета хода производства.

Механизм декомпозиции диаграмм позволяет постепенно детализировать модель. Условие предела декомпозиции можно сформулировать следующим образом:

v/i;(/¡J• е (7)

где: - множество функций работы над реквизитами;

I - номер функционального блока ЮЕР-диаграммы; ) - номер уровня декомпозиции ЮЕР-диаграммы; /у - функция системы.

То есть, декомпозиция функционального блока ЮЕР-диаграммы не требуется, если функция (операция, процедура) системы, которая описывается этим блоком, будет принадлежать множеству типовых функций работы над реквизитами. А уровень декомпозиции, в котором все функциональные блоки ЮЕР-диаграммы удовлетворяют условию

(8), является последним.

Для автоматизации функций принятия решении необходимо создать методы экспертного оценивания и алгоритмы принятия управленческих решений. Частью создания системы принятия управленческих решений является выделение из функциональной модели блоков, описывающих функции принятия решении, автоматизация которых возможна и эффективна (рис. 6).

Рис. 6 Схема выделения процесса принятия решения по материалу.

Использованный метод декомпозиции позволяет рассматривать СЭД в виде совокупности объектов различного уровня детализации, что дает возможность достаточно точно формализовать поставленную в работе задачу автоматизации управленческих решении при оперативном учете хода производства.

Представленная функциональная модель и выделенные функции принятия решений СЭД на примере бизнес-процесса оперативного учета хода производства позволяет организовать в системе

технологию принятия управленческих решений с использованием баз знаний.

В третьей главе обоснована необходимость автоматизации принятия управленческих решений, рассмотрены процедуры экспертного оценивания управленческих действий, разработан алгоритм принятия решений при оперативном учете хода производства, а также представлена модель организации знаний в базе знаний.

Для автоматизации поддержки принятия управленческих решений необходимо использование процедур экспертного оценивания управленческих действий при оперативном учете хода производства. В результате рассмотрения методов экспертных оценок был сделан вывод, что, с одной стороны, их можно использовать для ранжирования значимости факторов, а, с другой стороны, для оценки показателей эффективности управленческих действий. Метод факторного анализа дает возможность обработки экспертной информации и формирования обобщенных факторов, которые приводятся к практическим реализациям.

Основываясь на построенных моделях, сделан вывод о том, что решение проблемных ситуаций, возникающих при производственном процессе, напрямую связано с организацией оперативного учета хода производства и реализацией механизма принятия управленческих решений.

Задача принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства задается таблицей решений, которая формально будет представлять следующую шестерку значений:

< Л,У,5,С,Р,ГорС >, (8)

где: А = {ач},ч е[1,к] - множество атрибутов (условий), описывающих параметры учета хода производства, на основе которых ЛПР принимает решение;

У = {уЛ. * е [1,т] - множество решений (действий);

5 = {5;},у е [1,п] - множество ситуаций, возникающих в зависимости от заданных значений параметров атрибутов. Фактически представляет собой множество векторов содержащих данные

атрибутов вида Б] = {А{, А'2,..., Л,};

С = 11с<и11 ~ матрица взаимосвязей множества векторов данных атрибутов. Строки с, матрицы С определяют значения условия ач для множества ситуаций 5. Столбцы с,- матрицы С определяют количество п непересекающихся векторов в зависимости от значения параметров множества условий А. При этом элементы матрицы определяются следующим образом:

г1, если условие ач выполняется для ситуации ^

си' = (0, если условие ач выполняется для ситуации

р = ||ау|| - матрица взаимосвязей множества векторов решений. Столбцы ау матрицы Г задают отношения между множеством атрибутов А и множеством решений У. Значение оценки афункции предпочтения формируется в ходе экспертного оценивания.

Используя принцип последовательного уменьшения неопределенности, заключающийся в последовательном сужении множества решений, множество решений У сужено до множества допустимых решений У3 £ У. Множество допустимых решений уз = является множеством решающих правил, определяющих

конкретные действия на основе множества решений У, выполнение которых произойдет при конкретном сочетании значений параметров множества условий А. При этом у? = {с/-,а/} является допустимым решающим правилом для конкретной ситуации зу.

На втором этапе множество допустимых решений У9 сужается до множества эффективных решений У с уз. Соответственно У - [у°], а эффективное решающее правило ситуации примет вид у° -{С],И}\К/Еа,-}. Элементы вектора Щ - {гр} будут являться подмножеством столбца а} матрицы Р, а их количество р может колебаться, но не может быть больше т.

Наконец, на третьем этапе осуществляется выбор единственного оптимального решения из множества эффективных решений У. Таким образом, получается УорС = {у°рС}, Уор1 е У3 - множество оптимальных решений для множества ситуаций 5, а У°рс = [сртахЩ)}.

Так как оптимальное решение выбирается на основе значений а¡7-функции предпочтения, которая формируется в ходе экспертной оценки, то с точки зрения критерия максимального оптимизма оптимальное решение имеет следующее значение:

у;р£ = {с,,та*(а;)}. (10)

После определения списка условий и ряда действий формируется множество возможных ситуаций 5, если атрибут имеет место в какой-либо ситуации Sj из множества 5, то ему присваивается значение «1», то есть сЧ] - 1, в противном случае = 0. Составленная таблица передается экспертам для проведения экспертной оценки. В результате экспертной оценки получается матрица решений Р со значениями а¡у функции предпочтения, которые также вносятся в таблицу 1. Таблица решений при наличии всего 5 условий имеет 32 возможных варианта развития ситуации, и количество вариантов будет расти при увеличении количества условий (п = 2к). Поэтому целесообразно сокращать размерность таблицы до оптимального

набора правил выбора, исключая противоречивые условия и логически неверные ситуации.

Таблица 1.

Фрагмент таблицы решений поиска материалов при оперативном

учете хода производства

Множество возможных ситуации

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 V

недостаток материалов ДЛЯ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

наличие необходимых материалов на складе цеха 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1

возможность замены 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1

наличие материалов на складах других 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1

возможность покупки необходимых 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1

Действия Решающие правила

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

получить материал на 1 0,8 0,9 0,8 0,7 0,8 0,7 0,6

заменить 1 0,2 0,7 0,3 0,2 0,1 0,3 0,1

запросить материал на складе другого 1 0.1 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

закупить необходимый 1 0,2 0,7 0,9 0,1 0,2 0,6 0,2

отложить поиск 1 1

Оптимальное решение Уь Ух Уг Уз У* Уг Ух У1 Уг У« Уч У1 У1 Ух у4 Ух Уъ

Для построения общего дерева решений необходимо постепенно сокращать количество условий, и, следовательно, будет сокращаться количество возможных ситуаций. На каждом шаге построения дерева атрибут можно выбрать произвольно. Однако использование методов оценки информативности признаков на основе энтропии позволяет из всех возможных атрибутов выбрать тот, который соответствует оптимальному критерию.

Произведем анализ взаимосвязи признаков атрибутов и решений на основе энтропии. Элемент матрицы взаимосвязей С = ||с,у||

множества векторов данных атрибутов ач множества А описывается одним из значений некоторого множества признаков 2 — {гДя е [1,/] (в нашем случае 2 = {0,1}), здесь сч;- принимает значение признака для ситуации В свою очередь элемент множества У0*"

описывается одним из значений множества признаков У = {уг}, I е [1, т], у°рг - значение признака у; для ситуации я;. Таким образом, трактовка статистической связи между признаками 2 и У сводится к оценке количества информации 1(2, У) = Я (У) — Н которое уменьшает неопределенность того, какое значение примет У, если известно значение 2. В качестве оценки меры сопряженности примем долю сопряженного разнообразия величины У, включенной в систему (2, У), по сравнению с разнообразием (энтропией) 2, рассматриваемой отдельно: где в явной форме величина 1(2, У) определяется по формуле:

где: / и т - число градаций признаков.

В силу симметричности выражения 1(2,У) относительно 2 и У, значения количества информации, заключенного в признаке 2 о признаке У и заключенного в признаке У о признаке 2, равны. То есть среднее количество информации есть мера соответствия двух признаков, характеристика их связи, а не характеристика одного из признаков.

Взаимная информация 1(2, У) обращается в нуль тогда и только тогда, когда признаки 2 и У статистически независимы. Максимальное значение взаимной информации соответствует функциональной зависимости (полной связи) признаков 2 и У, когда каждому значению признака 2 соответствует единственное значение признака У.

В работе определен оптимальный критерий выбора атрибута для построения общего дерева решений: из всех возможных атрибутов выбирается тот, у которого значение количества взаимной информации / максимально.

Таким образом, применив к каждому атрибуту в отдельности свойство взаимосвязи признаков на основе энтропии (11) и поэтапно сократив таблицу решений, получаем общее дерево решений по поиску материалов в ходе оперативного учета производства (рис. 7).

Проведенный анализ моделей организации знаний показывает, что наиболее удобным и приемлемым способом представления правил решений в базе знаний, выявленных при помощи алгоритма принятия решений, является продукционная модель знаний:

(11)

Рис. 7. Общее дерево решений.

2. А! ЛА2 -»

3. Ах л -1А2 Л А5 -» У4\ (12)

4. Ах Л -,А2 Л —1А5 Л А3 -» К2;

5. А1 л -,А2 л 1А5 л -1А3 л А4 -» к3;

6. Аг Л -пА2 Л -.АЗ Л —]А4 Л -1А5 -»

Четкая формализация правил решений в соответствии с моделями знаний дает представление о том, какие данные будут храниться в базе знаний, что дает предпосылки для проектирования ее архитектуры и стратегии ее заполнения с помощью методов

экспертной оценки.

В четвертой главе предложена архитектура компонента продукционной экспертной системы, осуществляющей рассуждения по решающим правилам, и объектно-ориентированная модель продукционного правила базы знаний для хранения решающих правил проблемных ситуации. Также произведено тестирование и оценка эффективности разработанного алгоритма принятия решений при оперативном учете хода производства в СЭД.

Одной из важнейших задач, решаемых СЭД, является комплексная автоматизация учета хода производства посредством мониторинга его параметров через реквизиты, документы и маршруты, по которым после запуска бизнес-процесса в точном

соответствии с настроенными маршрутными точками проходят задания, документы и реквизиты. Использование механизма логического вывода (МЛВ) является одним из способов обеспечения поддержки принятия решений на основе знаний эксперта. В работе предложена архитектура компонента продукционной экспертной системы, обеспечивающего вывод рекомендуемых решений в СЭД при оперативном учете хода производства на основе использования информации из баз данных СЭД и решающих правил, хранящихся в базе знаний экспертной системы.

Рис. 8. Архитектура компонента продукционной экспертной системы, осуществляющего рассуждения по решающим правилам.

Система управления базами знаний предназначена для работы (выполнение операций создания, модификации и удаления) с фактами и правилами, представленными в обобщенном виде. Для представления продукционного правила использована теоретико-множественная модель:

1=<(2,Р,А^>У^ >, (13)

где: 1 - имя продукции;

(2 - сфера применения продукции (оперативный учет хода производства);

Р - предусловие (условие применимости ядра продукции);

А -»У - ядро продукции (правило решения);

N - постусловие продукции.

Модель реализована в объектно-ориентированном виде (рис. 9). Свойства «Условие» и «Значение» содержат в себе информацию о фактах, используемых в процедуре вывода. Свойства «Предусловие» и «Постусловие» - информацию, управляющую процессом вывода.

Модуль преобразования обеспечивает не только приведение правил и фактов из обобщенного вида к языку конкретной машины вывода, но и обратное преобразование. Сформированная в

результате преобразования рабочая база знаний подключается к машине логического вывода (МЛВ) путем загрузки рабочей базы знаний в рабочую память.

Продукционное правило База знаний

-имя правила -♦ -наименование

0.1 3 1 1..1

Предусловие Постусловие Условие

Значение

Запрос на вычисление знамения

Факты

-условие

логическое условие

Границы и интервалы

-значение -вид

Сравнение с интервалом

Условие на свойство факта

Сравнение с константой

Контейнер фактов

Сравнение с другими свойствами

Рис. 9. Объектно-ориентированная модель продукционного правила.

Применение компонента продукционной экспертной системы обеспечивает возможность использования МЛВ при оперативном учете хода производства в СЭД.

Произведенное тестирование, основанное на методе резолюций, позволило обосновать правильность решающих правил формируемых в результате использования предложенного алгоритма принятия решений, а также доказало работоспособность и возможность его применения в СЭД для поддержки принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства.

Оценка эффективности показала, что после внедрения предлагаемых методов и алгоритмов принятия решений на производственном предприятии не только сократилось время принятия решений, но и увеличилось количество решений принятых на основе экспертных оценок (рис. 10).

Внедрение в СЭД средств автоматизации управленческих решений при оперативном учете хода производства привело к улучшению следующих показателей предприятия:

• пересмотр норм справочной, нормативной и конструкторской документации хранящейся в базе данных;

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

т до внедрения аа после внедрения

1 ■ Ё ....... т^шт. . гтеяии яшшя

стандартные экспертные аналитические интуитивные

Рис. 10. Распределение типов решении до и после автоматизации управленческих решений.

• экономия материальных ресурсов за счет грамотного поиска и осуществления только действительно необходимых закупок;

• сокращение времени вывода произведенных комплектующих на рынок или передачи их заказчику в результате снижения времени принятия управленческих решений;

• сокращение непроизводственных потерь (за счет прозрачности производственных бизнес-процессов, более качественной организации производства и т.д.).

Улучшение выше приведенных показателей позволяет в дальнейшем увеличить объемы производства, провести совершенствование организационной структуры предприятия, сократить время обработки различных заказов.

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит документы об использовании результатов работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен системный анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий на основе электронного документооборота.

2. Представлена методика анализа потока работ и выделения типовых функций работы над реквизитами и документами в системе электронного документооборота, позволяющая всецело моделировать существующие производственные бизнес-процессы с точки зрения реквизитов, документов и их маршрутизации, а также существенно облегчающая процесс построения информационной и функциональной модели.

3. Разработаны информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства в системе

электронного документооборота. Модели обеспечивают поддержку управленческой деятельности на предприятиях, позволяют выделить функции принятия решений и организовать в системе технологию принятия управленческих решений с использованием баз знаний.

4. Разработан алгоритм принятия управленческих решений, при реализации которого используются процедуры экспертного оценивания управленческих действий и методы оценки информативности признаков на основе энтропии.

5. Предложена архитектура компонента продукционной экспертной системы, осуществляющего рассуждения по правилам, основываясь на информации из базы данных системы электронного документооборота и решающих правилах в базе знаний экспертной системы.

6. Разработана объектно-ориентированная модель представления продукционного правила в базе знаний для хранения правил решения проблемных ситуаций при оперативном учете хода производства.

7. Разработанные модели и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде промышленных предприятий, а также используются в учебном процессе на кафедре АСУ МАДИ.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОИ РАБОТЫ

Статьи в журналах ВАК:

1.3амыцких П.В. Разработка автоматизированной системы измерения количества и показателей качества нефти / Николаев А.Б., Остроух A.B., Замыцких П.В., Губанов А.И. // Промышленные АСУ и контроллеры. - М.: Научтехлитиздат, № 7, 2011. - С. 15-18.

2. Замыцких П.В. Метод измерения расхода нефтегазоводяной смеси по перепаду давления с использованием сужающих устройств / Николаев А.Б., Илюхин A.B., Марсов В.И., Замыцких П.В., Жучков В.Н., Азовцев В.А. // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», № 11. 2011. - С. 6-11.

3. Замыцких П.В. Системы экстремального регулирования процессов транспортирования нефтегазоводяной смеси / Остроух A.B., Марсов В.И., Илюхин A.B., Замыцких П.В. II Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - М.: Научтехлитиздат, № 5, 2012. -С. 1-4.

Статьи в других изданиях:

4. Замыцких П.В. Технология согласования электронных документов / Сокол A.A., Замыцких П.В. // Методы управления потоками в транспортных системах: сб. науч. тр. МАДИ. - М.: МАДИ, 2009. - С. 95-98.

5. Замыцких П.В. Системный подход к задачам управления транспортными и промышленными объектами / Замыцких П.В. //

Оптимизация решений в промышленности, строительстве и образовании: сб. науч. тр. МАДИ № 1/45. - М.: МАДИ, 2010. - С. 62-66.

б.Замыцких П.В. Реализация физических каналов связи в структуре вычислительных сетей / Гогиберидзе O.E., Замыцких П.В. // Методы описания и моделирования бизнес-процессов и технологий в промышленности, строительстве и образовании: сб. науч. тр. МАДИ № 3/47. -М.: МАДИ, 2010.-С. 141-146.

7. Замыцких П.В. Автоматизация электронного документооборота кафедры / Сокол A.A., Замыцких П.В., Николаев А.Б. // Модернизация технологий управления в автотранспортных системах: сб. науч. тр. студ. и асп. ф-та "Управление" МАДИ. - М.: Техполиграфцентр, 2010. -С. 315-320.

8. Замыцких П.В. Разработка моделей иерархической организационной системы с гибкой обратной связью / Рачковская В.М., Атаева С.К., Зайцев Д.В., Замыцких П.В. // Модели и методы управления сложными техническими системами: сб. науч. тр. МАДИ. -М.: МАДИ, 2010.-С. 61-65.

9. Замыцких П.В. Методы и средства измерения расхода нефтегазоводяной смеси / Замыцких П.В., Николаев А.Б. // Молодой ученый. -Чита: ООО «Издательство Молодой ученый», № 4 (27), Том III, 2011.-С. 21-24.

10.Zamytsk¡kh P.V. Automated System of Oil Quantity and Quality Indexes Estimation / Nickolayev A.B., Ostroukh A.V., Zamytskikh P.V., Gubanov A.I. // European Journal of Natural History, №3, 2011. - P. 96-98.

11. Замыцких П.В. Разрешающая способность теста при определении уровня подготовленности персонала / Ахундов М.Ф., Замыцких П.В., Ивахненко A.M., Павлова Е.К., Строганов В.Ю. // Автоматизация систем управления персоналом: сб. науч. тр. МАДИ. -М.: МАДИ, 2011. - С. 93-96.

12. Замыцких П.В. Оценка влияния начальных условий моделирования на характеристики нестационарных имитационных процессов / Строганов Д.В., Николаев А.Б., Карташев М.И., Замыцких П.В. // Имитационное моделирование систем управления: сб. науч. тр. МАДИ. - М.: МАДИ, 2012. - С. 90-97.

13. Замыцких П.В. Подходы к моделированию автоматизированных систем управления документами промышленных предприятий / Замыцких П.В., Сокол A.A. // Имитационное моделирование систем управления: сб. науч. тр. МАДИ. - М.: МАДИ, 2012.-С. 104-109.

14. Zamytskikh P.V. New Approaches to the Choice of Architecture for a Supervisory System of Gaz Transportation / Bogdanov N.K., Zamytskikh P.V., Khadeev A.S. // Science Journal of Transportation Especial Issue No. 04, International cooperation Journals MADI - SWJTU - UTC (Moscow -Chengdu - Hanoi), 2012. - P. 61-64.

Подписано в печать: 09.09.2013 Тираж: 100 экз. Заказ № 971 Отпечатано в типографии «Реглет» г. Москва, Ленинградский проспект д.74 (495)790-47-77 www.reglet.ru

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДТ*4

04201361765

ЗАМЫЦКИХ ПАВЕЛ ВИКТОРОВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ОПЕРАТИВНОМ УЧЕТЕ ХОДА ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

ДИССЕРТАЦИИ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: лауреат премии правительства РФ, заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Николаев Андрей Борисович

Москва-2013

Содержание

Введение...............................................................................................................4

Глава 1. Анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий на основе электронного документооборота.... 10

1.1. Место и роль системы электронного документооборота в управлении предприятием..................................................................................................10

1.2. Общая структура систем электронного документооборота...................14

1.2.1. Понятие документа и его жизненного цикла в потоке работ..........14

1.2.2. Компоненты системы электронного документооборота.................21

1.2.3. Анализ требований, предъявляемых к системам электронного документооборота........................................................................................24

1.2.4. Направления совершенствования систем электронного документооборота........................................................................................30

1.3. Обзор отечественных и зарубежных систем электронного документооборота...........................................................................................32

1.4. Управление потоком работ при оперативном учете хода производства в

системе электронного документооборота.....................................................46

Выводы по главе 1...........................................................................................48

Глава 2. Разработка модели потока работ и методики описания бизнес-процессов при оперативном учете хода производства.....................................49

2.1. Математическая модель потока работ в системе электронного документооборота...........................................................................................49

2.2. Формализованное описание типовых функций работы с документами в ходе потока работ............................................................................................57

2.3. Разработка информационной и функциональной модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства в системе электронного документооборота...........................................................................................63

2.3.2. Информационная модель...................................................................65

2.3.1. Функциональная модель....................................................................69

2.4. Выделение функций принятия решений при оперативном учете хода производства в системе электронного документооборота...........................74

Выводы по главе 2...........................................................................................77

Глава 3. Автоматизация поддержки принятия управленческих решений на основе системе электронного документооборота............................................78

3.1. Обоснование необходимости автоматизации принятия управленческих решений...........................................................................................................78

3.2. Процедуры экспертного оценивания управленческих действий...........85

3.2.1. Назначение весов экспертам.............................................................87

3.2.2. Простое оценивание...........................................................................88

3.2.3. Модификация простого оценивания.................................................89

3.2.4. Метод Дельфи....................................................................................89

3.2.5. Задача строгого ранжирования объектов.........................................91

3.3. Алгоритм принятия решений при оперативном учете хода производства...................................................................................................93

3.4. Модели организации знаний в базе знаний..........................................105

Выводы по главе 3.........................................................................................111

Глава 4. Реализация и оценка эффективности алгоритма принятия решений при оперативном учете хода производства в системе электронного документооборота............................................................................................113

4.1. Организация взаимодействия системы электронного документооборота и базы знаний................................................................................................113

4.2. Тестирование алгоритма принятия решений........................................122

4.3. Оценка эффективности внедрения предлагаемых методов и алгоритмов принятия решений на производственном предприятии..............................124

4.4. Определение экономической эффективности от внедрения средств

автоматизации принятия решений...............................................................127

Выводы по главе 4.........................................................................................138

Заключение.......................................................................................................140

Список использованных источников..............................................................140

Приложение. Акты о внедрении результатов работы....................................152

Введение

Развитие технологий автоматизированного управления и документооборота предприятий привело к формированию новой области информационно-технических систем - систем электронного документооборота (СЭД). Наблюдаемое в настоящее время в России насыщение рынка товаров и услуг заставляет предприятия уделять серьезное внимание оптимизации систем управления потоками работ и повышению конкурентоспособности. Причем решать эти проблемы необходимо быстро. Необходимость быстрых решений требует от поставщиков корпоративных информационных систем новых методологий внедрения - минимизирующих риски и обеспечивающих быстрое получение реальных результатов.

Вместе с тем следует отметить, что открытыми остались проблемы формализации механизмов принятия решений при исполнении потоков работ и адаптация разработанных программных комплексов к специфическим особенностям функционирования конкретной организации.

В условиях мировой экономики и острой конкуренции организация потоков производственных работ промышленных предприятий характеризуется большой сложностью и динамичностью, а, следовательно, и ростом информационной нагрузки на управленческий персонал. Руководителями слабо используется математический аппарат принятия решений при контроле и исполнении потоков работ, который позволяет моделировать проблемные ситуации и принимать эффективные решения при их возникновении. В связи с этим вопрос организации технологий, построения моделей и определения алгоритмов поддержки принятия решений становится все более актуальным. Решение задачи автоматизации управленческих решений, тесно связанно с вопросами эффективности производства и конкурентоспособности выпускаемой продукции, роста производительности труда, снижения издержек производства, улучшения финансово-экономических результатов и т.п.

Предмет исследования

В качестве предмета исследования в диссертации рассматривается процесс оперативного учета хода производства промышленного предприятия на основе системы электронного документооборота.

Цель и основные задачи исследования

Целью работы является повышение эффективности управления предприятием за счет адаптации и внедрения алгоритмов принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства на основе системы электронного документооборота.

Для достижения данной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• Анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий. Системный анализ существующих программных продуктов для определения, выполнения, контроля и управления потоками производственных работ промышленного предприятия на основе электронного документооборота.

• Анализ математической модели потока работ в информационной системе промышленного предприятия.

• Разработка информационной и функциональной модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства.

• Анализ процедур экспертного оценивания управленческих решений.

• Разработка методов и алгоритмов принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства и структуры базы знаний.

• Оценка эффективности предлагаемых методов и алгоритмов принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства.

Методы исследования

В работе используются методы математического, информационного и функционального моделирования, теория принятия решений, методы экспертных оценок, методы структурного анализа и проектирования. При

анализе полученных результатов использованы современные методы обработки данных.

Научная новизна

Научную новизну работы составляют методы и алгоритмы принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства на основе системы электронного документооборота промышленного предприятия.

На защиту выносятся:

• Информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства в системе электронного документооборота.

• Алгоритм принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства.

• Архитектура компонента продукционной экспертной системы, осуществляющего рассуждения по решающим правилам, и объектно-ориентированная модель продукционного правила базы знаний для хранения правил решения проблемных ситуаций при оперативном учете хода производства.

В первой главе диссертации произведен анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий на основе электронного документооборота. Показано, что системы электронного документооборота играют важную роль в оптимизации деятельности и управления предприятия различного размера и профиля. Описаны основные технологические составляющие, присущие СЭД. Рассмотрены общие задачи и требования к СЭД, предъявляемые корпоративными информационными системами (КИС): клиент-серверная архитектура, распределенность, открытость, масштабируемость, модульность, безопасность, надежность; а также требования различных групп пользователей.

Проведеный обзор отечественных и зарубежных систем электронного документооборота показал, что в современных СЭД недостаточное внимание

уделяется вопросу минимизации затрат на хранение, поиск, извлечение и предоставление данных, а также технологиям принятия управленческих решений при организации производственных процессов.

Во второй главе представлена математическая модель потока работ в системе электронного документооборота, выделены типовые функции работы над реквизитами и электронными документами, разработана информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства в СЭД.

В диссертации рассмотрена модель взаимодействия СЭД с элементами внешней среды на примере процесса учета хода производства. В ходе проведенного исследования разработаны информационная и функциональная модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства. Для построения информационной модели бизнес-процесса в системе электронного документооборота использован метод логического структурирования. Функциональная модель описывает бизнес-процесс, сопровождающие его документы и реквизиты, а также их маршруты. Рассмотрение функциональной модели бизнес-процесса оперативного учета хода производства осуществляется в соответствии с методологией функционального моделирования ГОЕРО. Представленная функциональная модель и выделенные функции принятия решений системы электронного документооборота на примере бизнес-процесса оперативного учета хода производства позволяет организовать в системе технологию принятия управленческих решений с использованием баз знаний.

В третьей главе обоснована необходимость автоматизации принятия управленческих решений, рассмотрены процедуры экспертного оценивания управленческих действий, разработан алгоритм принятия решений при оперативном учете хода производства, а также представлена модель организации знаний в базе знаний.

В работе показано, что для автоматизации принятия управленческих решений необходимо использование процедур экспертного оценивания

управленческих действий при оперативном учете хода производства. В результате рассмотрения методов экспертных оценок был сделан вывод, что с одной стороны их можно использовать для ранжирования значимости факторов, а с другой стороны, для оценки показателей эффективности управленческих действий. Метод факторного анализа дает возможность обработки экспертной информации и формирования обобщенных факторов, которые приводятся к практическим реализациям.

Решение проблемных ситуаций, возникающих при производственном процессе, напрямую связано с организацией оперативного учета хода производства и реализацией механизма принятия управленческих решений. В связи с этим разработан алгоритм принятия управленческих решений, при реализации которого используются процедуры экспертного оценивания управленческих действий, математический аппарат таблиц решений и методы оценки информативности признаков на основе энтропии.

В четвертой главе предложена архитектура компонента продукционной экспертной системы, осуществляющего рассуждения по правилам, основываясь на информации из базы данных системы электронного документооборота и решающих правилах в базе знаний экспертной системы. Разработана объектно-ориентированная модель представления продукционного правила в базе знаний для хранения правил решения проблемных ситуаций при оперативном учете хода производства

Произведено тестирование, которое позволило обосновать правильность решающих правил формируемых в результате использования предложенного алгоритма принятия решений, а также показать работоспособность и возможность его применения в СЭД для поддержки принятия управленческих решений при оперативном учете хода производства.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность научных положений определена предварительным анализом потоков работ при оперативном учете хода производства ряда

промышленных предприятий. Результаты, полученные при построении информационной и функциональной модели бизнес-процесса, подтверждаются положительным тестированием алгоритма принятия решений. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе в МАДИ.

Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:

• на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях и семинарах (2009-2013 годах);

• на заседаниях кафедра АСУ МАДИ.

Совокупность научных положений и практических результатов исследований составляет актуальное направление в области теоретических и практических методов поддержки принятия решений при управлении производственными процессами промышленных предприятий.

Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных моделей, методик и алгоритмов.

Материалы диссертации отражены в 14 печатных работах.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 152 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок, 18 таблиц, список литературы из 108 наименований и приложение.

Глава 1. Анализ организации потоков работ в информационных системах промышленных предприятий на основе электронного документооборота

1.1. Место и роль системы электронного документооборота в управлении предприятием

Грамотное управление потоками работ позволяет решать на предприятии такие важные задачи, как автоматизация работы с документами и бизнес-процессами, обеспечение совместной работы с данными, обеспечение безопасности и надежности хранения информации. Поток работ (workflow) - это полная или частичная автоматизация бизнес-процесса, при которой документы, информация или задания передаются от одного участника (бизнес-процесса) к другому для выполнения действий согласно набору руководящих правил. Оценка проблем в управлении потоками работ должна помочь определить, какую степень контроля над данными необходимо осуществлять на предприятии. Информация является основой для принятия решений по управлению и функционированию предприятием, а также для последующих действий по реализации данных решений. Таким образом, инфраструктурой управления предприятием являются информационные коммуникации и информационные технологии. Информационные технологии включают, наряду со средствами обработки данных, показателями и формами документов - порядок движения, оформления и обработки документов. Последнее относится к документообороту. Правильный подход к обработке биз