автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Формализация задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития



На правах рукописи

ШАМАЕВА Екатерина Федоровна

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА И ОЦЕНКИ НОВАЦИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕГИОНАЛЬНОГО УСТОЙЧИВОГО ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ

Специальность 05.13.01

Системный анализ, управление и обработка информации (информационные, телекоммуникационные и инновационные технологии)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

5 дпр т

Дубна, 2012

005020676

Работа выполнена в Институте системного анализа и управления на кафедре устойчивого инновационного развития ГБОУ ВПО Московской области «Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

Научный руководитель:

доктор технических наук БОЛЬШАКОВ Борис Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кафедры систем автоматизированного проектирования Московского государственного горного университета

ПЕТРОВ Андрей Евгеньевич

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры концептуального анализа и проектирования Московского физико-технического института

КАПУСТЯН Виктор Михайлович

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Защита диссертации состоится 27 апреля 2012 года в в аудитории

на заседании диссертационного совета Д 800.017.02 при ГБОУ ВПО Московской области «Международный университет природы, общества и человека «Дубна» по адресу: Московская область, г. Дубна, ул. Университетская, д. 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Международного университета природы, общества и человека «Дубна».

Автореферат разослан £ у> 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

окарева Надежда Александровна

Актуальность темы

В 1987 году по рекомендации ООН большинство государств мира, в том числе и Россия, приняли базовый принцип устойчивого развития, в соответствии с которым гражданское общество и государство берут на себя ответственность обеспечить комплексную безопасность и возможность удовлетворять потребности, как настоящего, так и будущих поколений.

Обеспечение безопасности посредством перехода на устойчивый инновационный путь развития опирается на эффективное проектирование и управление с применением новых, более совершенных и приносящих больший эффект идей, проектов и технологий, обобщающей категорией которых является понятие «новация», которое на стадии практической реализации носит название «инновация» (Шумпетер, 1982 г.).

Выполненный в диссертации анализ существующего состояния проблемы управления знаниями и новациями показал, что отсутствует формализованное описание новаций, отвечающее требованиям устойчивого развития, и, прежде всего, требованиям к выбранной мере и критерию развития, которые влияют на точность результатов проектирования.

Регионы (как объект проектирования) и новации (как предмет проектирования) записываются на языках, не связанных с принципом устойчивого развития, с использованием набора несоразмерных индикаторов, индексов, показателей, что отражается на точности результатов.

Отсутствует формализованное описание задач мониторинга и оценки эффективности новаций, согласованное с требованиями и принципами устойчивого развития, позволяющее соразмерять и соизмерять объект и предмет проектирования.

Это приводит к ошибочным решениям, накоплению субъективной информации, способствующей возникновению рисков и непредвиденных ситуаций; отражается на точности определения вклада новации в рост

эффективности использования ресурсов проектируемого объекта, и, следовательно, делает невозможным достижение целей проектирования устойчивого развития; искажает оценку потребительной ценности и меновой стоимости новаций; может приводить к некорректным оценкам возможных последствий от реализации новаций, порождая иллюзию роста, риски, конфликты и кризисы. Все эти факторы негативно сказываются на эффективности проектирования и управления инновационным развитием и, по этой причине, нуждаются в устранении.

Таким образом, разработка формализованного описания задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития, удовлетворяющего принципам и требованиям устойчивого развития, является актуальной задачей, решение которой существенно влияет на эффективность проектирования и управления инновационным развитием региональных объектов разного уровня управления.

Объектом исследования является проектирование и управление региональным устойчивым инновационным развитием.

Предметом исследования является процесс формализации задач мониторинга и оценки новаций в интересах проектирования и управления региональным устойчивым инновационным развитием.

Цель и задачи исследования

Целью исследования является формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития.

Для достижения поставленной цели в диссертации решается ряд задач, которые объединены в четыре группы:

1. Анализ современного состояния проблемы и постановка задачи формализации новаций в проектировании устойчивого развития.

2. Формализация задачи проектирования регионального устойчивого развития.

3. Формализация задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития.

4. Методические рекомендации по применению и развитию формализованного описания задач мониторинга и оценки новаций.

Теоретическая и методологическая база

Для решения поставленных в диссертации задач используется методология и методы системного анализа; методы проектного управления устойчивым развитием с использованием физических величин; теория ЬТ-размерностей; методы проективной геометрии, элементы тензорного анализа Г.Крона, методология проектирования устойчивого развития и методы тензорного анализа двойственных сетей; комбинаторной анализ; теория классифицирования; основы теории проектирования геоинформационных систем и технологий.

Научная новизна

Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в следующем:

1. Анализ современного состояния проблемы позволил выявить формализованное описание принципа (критерия) устойчивого развития в терминах измеримых величин, что дало возможность сформулировать требование к формализации задач мониторинга и оценки новаций в проектировании устойчивого регионального устойчивого инновационного развития и разработать систему базовых терминов (индикаторов), необходимых для их решения.

2. Развит метод проектирования устойчивого развития посредством формализации задачи проектирования регионального устойчивого развития на всех этапах и уровнях региональных объектов управления, дающий возможность осуществлять проектирование устойчивого развития в условиях неполно заданной исходной информации, не увеличивая привлекаемые ресурсы.

3. Разработано формализованное описание задачи мониторинга новаций в терминах принципа (критерия) устойчивого развития, адаптированное к среде регионального объекта проектирования, дающее возможность

осуществлять сбор, обработку и структуризацию неформализованной информации на основе семантического и параметрического образов новации, правил и процедур многоуровневой фильтрации, установления связи индикаторов устойчивого развития регионального объекта проектирования и технологической эффективности новации.

4. Разработано формализованное описание задачи комплексной оценки новаций, дающее возможность рассчитывать технологическую эффективность новации в региональном объекте, потребительную ценность и меновую стоимость, риски в терминах установочных параметров (индикаторов) и возможные последствия от реализации в конкретных региональных условиях.

Положения, выносимые на защиту

1. Формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития возможно на основе принципа (критерия) устойчивого развития, записанного в терминах закона сохранения мощности, требований к формализации задач мониторинга и оценки новаций и разработанной системы базовых терминов (индикаторов), необходимых для их решения.

2. Предложенная система правил, процедур расчета и картирования параметров существующего и требуемого проектом состояния региональных объектов, расчета и проективной декомпозиции проблем, оценки возможных последствий от нерешения проблем, формирования плана и контроля его выполнения обеспечивает формализацию проектирования регионального устойчивого развития на всех этапах и уровнях региональных объектов управления, не привлекая дополнительных ресурсов в условиях неполно заданной исходной информации.

3. Разработанное формализованное описание задачи мониторинга новаций обеспечивает сбор и обработку неформализованной информации о новациях на основе семантического и параметрического образов новации в среде региональных объектов проектирования и реализуется по трем этапам: автоформализация, многоуровневая

фильтрация, проектирование проблемно-ориентированных баз новаций.

4. Формализованное описание задачи комплексной оценки новаций является научно-методической основой для расчета вклада новаций в эффективность использования потребляемых в регионе природных энергоресурсов, расчета потребительной ценности и меновой стоимости новации, оценки рисков в терминах установочных параметров (индикаторов) и возможных последствий от реализации новаций в конкретных региональных условиях, а также является основой для создания информационно-аналитической системы проектирования в области устойчивого инновационного развития.

Практическая значимость

Автором разработано формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций, основные положения которого могут быть использованы в проецировании устойчивого инновационного развития регионов; в создании геоинформационных и экспертных систем управления устойчивым инновационным развитием; в информационно-аналитической работе при подготовке решений на разных уровнях управления; в работе бизнес-структур для оценки стоимости идей, проектов, технологий, предлагаемых к финансированию; в работе общественных и государственных структур для формирования банка новаций, адаптированного к среде конкретного региона; в образовательном процессе для решения актуальных задач подготовки кадров для устойчивого инновационного развития страны.

Апробация работы

Диссертационная работа и отдельные ее части докладывались и обсуждались на всероссийских и международных научных, научно-практических и научно-технических конференциях: 1. Международный научный конгресс «Глобалистика-2009: пути выхода из глобального кризиса и модели нового мироустройства» МГУ им. М.В.Ломоносова (Москва, 20 - 23 мая 2009 г.);

2. IV Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (Орел, 22 - 23 апреля 2010 г.);

3. Международная междисциплинарная научная конференция с элементами научной школы для молодежи «Синергетика в естественных науках» (Тверь, 22 - 25 апреля 2010 г.);

4. Первая Международная Научная школа «Проектное управление устойчивым инновационным развитием» (Дубна, 20 - 29 сентября 2010 г.);

5. Международная научно-практическая конференции, посвященная 75-летию НГПУ, «Технологическое образование и устойчивое развитие региона» (Новосибирск, 28 - 29 октября 2010 года);

6. Международная конференции по фундаментальным проблемам устойчивого развития в системе природа - общество — человек (Дубна, 24 -25 октября 2011 г.);

7. III Всероссийская конференции с международным участием «Технология информатизации профессиональной деятельности (в науке, производстве, образовании)» (Ижевск, 8-12 ноября 2011 г.);

8. Научные семинары «Прикладные проблемы устойчивого развития», регулярно проводимые на кафедре устойчивого инновационного развития Международного университета природы, общества и человека «Дубна» (Дубна, 2011-2012 гг.).

Реализация результатов исследования

Разработанное в диссертации формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций было использовано для создания банка новаций и инноваций в образовании, оценки инновационных проектов и технологий, предлагаемых к инвестированию; в проектировании базы индикаторов устойчивого развития стран мира и регионов России с применением ГИС; а также для проектирования устойчивого инновационного развития регионов Республики Казахстан.

Положения, разработанные в диссертации, внедрены в учебный процесс Университета «Дубна» в рамках магистерской программы «Проектное управление устойчивым развитием», а также в учебный процесс Санкт-Петербургского государственного политехнического университета в

рамках подготовки бакалавров по профилю «Управление устойчивым инновационным развитием в техносфере».

Публикации и личный вклад автора

Диссертация основана на исследованиях, выполненных автором в 2008-2012 годах. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в журналах из перечня ВАК Министерства образования и науки РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, автором диссертации самостоятельно разработаны основные разделы работы, проведена апробация и реализация результатов с использованием геоинформационных технологий.

Структура и объем диссератции

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой главе, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 148 страниц. Основное содержание изложено на 126 страницах и содержит 49 рисунков и 33 таблицы. Список литературы состоит из 134 наименований отечественных и зарубежных работ. Приложения представлены на 28 страницах.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи научного исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна, практическая значимость, апробация и реализация результатов работы.

В первой главе выполнен аналитический обзор современного состояния проблемы управления новациями и проектирования устойчивого развития, проведен анализ методов управления знаниями в проектировании устойчивого развития с определением аксиом, ограничений, основных понятий, правил, достоинств и недостатков.

Отечественные и зарубежные исследования по теории, методологии, методам и технологии проектировании устойчивого развития в системе природа - общество - человек показали, что принцип устойчивого развития может быть формализован на универсальном пространственно-временном языке общих законов Природы и представлен как проекция

закона сохранения мощности в частную систему координат с определенной пространственно-временной развмерностью.

Закон сохранения мощности (Лагранж (1787), Дж.Максвелл (1853), Г.Крон (1935), П.Г.Кузнецов (1958)) - это утверждение о том, что в открытой для потоков энергии системе1 полная мощность N равна сумме активной (полезной) мощности Р и мощности потерь G с сохранением [Ь5Т"5]-размерности:

[LST5] = const (сохранение качества системы с LT-размерностью мощности); N(t) = P(t) + G(t); (1)

P(t) = N(t)-Ti(t)-e(t); <p(t) = P(t)/N(t);

где N(t) - полная мощность системы;

P(t) — активная (полезная) мощность системы;

G(t) - потери мощности системы;

<p(t) - эффективность использования полной мощности (ресурсов); r|(t) - обобщенный коэффициент совершенства технологий; s(t) - коэффициент наличия (или отсутствия) потребителя.

Мощность и энергия связаны величиной полной производной по времени:

N = É, P = B,G = À; (2)

где Е - энергия системы;

В и А - превратимая и непревратимая (в данных технологических

условиях) энергия системы.

Отсюда закон сохранения мощности может быть представлен единым уравнением, описывающим разнонаправленные процессы, но с разными граничными условиями:

0 = B+Â,; À,=À-è; (3)

1. Если А, > 0, то доминирует диссипативный процесс роста потерь энергии (аналог процессов роста энтропии Р.Клаузиуса).

1 К открытым для потоков энергии систем относятся системы, обладающие свойством неравновесноста

живых систем, включая биологические, экономические, социальные, технические и экологические

системы, способные потреблять, преобразовывать и производить потоки энергии, вещества и

информации (П.Г.Кузнецов, ОЛ.Кузнецов, Б.Е.Болыпаков).

2. Если А, < 0, то доминирует антидисспативный процесс уменьшения потерь энергии, но роста превратимой энергии (аналог процессов устойчивой неравновесности Э.Бауэра).

3. Если А, = 0, то имеет место неустойчивое равновесие, критическая ситуация.

Принцип сохранения развития (принцип живучести) (С.А.Подолинский (1880), В.И.Вернадский (1935), Э.Бауэр (1936), П.Г.Кузнецов (1973)) - это утверждение о том, что развитие открытой системы сохраняется в течение периода Т, если имеет место выполнение необходимого и достаточного условий:

1. сохранение качества системы с размерностью мощности:

[LST5] = const. (4)

2. сохранение неубывающего роста полезной мощности на период Т:

Р- Т > 0; ср- Т > 0. (5)

Принцип (критерий) устойчивого развития (П.Г.Кузнецов, О.Л.Кузнецов, Б.Е.Большаков) - это утверждение о том, что развитие

сохраняется в долгосрочной перспективе, если выполняются условия:

• • •• »••

Р- Т = Ро- т + Р- т2 + Р ■ т3 > 0,

• • •• •••

ф-Т = ф0-т + ф-т2 + ф*т3 > 0,

' ' " 2 , (6)

G-Т = Go-т + G-т+ G-т <0 (инверсное определение),

#

N-T = const.

где т - шаг масштабирования;

Т - фиксированный период устойчивого развития, т < Т < т3.

Разработана система базовых терминов, характеризующих формализованное описание принципа устойчивого развития проектируемого объекта. Показывается, что для изменения его состояния в процессе проектирования требуются новации - новые идеи, проекты, технологии. Среди множества разнообразных идей и проектов новацией является то, что при реализации изменяет (увеличивает или уменьшает)

эффективность использования потребляемых в регионе природных энергоресурсов (полной мощности).

В диссертации на основе принципа устойчивого развития сформулировано требование к формализации задач мониторинга и оценки новаций и системе базовых терминов (индикаторов), необходимых для их решения: новация и все ее проекции (мониторинг, оценка, реализация) формализованы, если они описаны в терминах формализованного принципа (критерия) устойчивого развития (табл. 1).

Табл. 1. Базовые термины формализованного принципа устойчивого развития

№ п\п Название Условное обозначение Единицы измерения Формулы

1 Полная мощность или суммарное потребление природных энергоресурсов за определенный период времени N(t) ватт N(t) = t ¿N(j(t) NJ1(t),Np(t)..Jip(t) - суммарное потребление j-го объекта; Nji - потребление продуктов питания; N¡2 -потребление электроэнергии; N¡3 -потребление топлива

2 Полезная мощность или конечный продукт P(t) ватт P(t) = N(t)-T!(t)-8(t)

3 Потери мощности или мощность потерь G(t) ватт G(t) = N(t)-P(t)

4 Эффективность использования потребляемых природных энергоресурсов или полной мощности <P(t) безразмерные единицы <p(t)=M N(t)

Формализация понимается как процесс преобразования интуитивного описания в описание, удовлетворяющее сформулированному требованию. Задача - это система с тремя элементами - «вход», «процесс», «выход», где

«вход» - это исходная система координат, «процесс» - это правила решения задач, «выход» - это конечная (требуемая) система координат. Формализовать задачу - значит выразить в терминах формализованного принципа устойчивого развития исходную систему координат и процедуры решения задачи.

Таким образом, из вышесказанного следует первое защищаемое положение - формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития возможно на основе принципа (критерия) устойчивого развития, записанного в терминах закона сохранения мощности, требований к формализации задач мониторинга и оценки новаций и разработанной системы базовых терминов (индикаторов), необходимых для их решения.

Во второй главе проведена формализация задач проектирования регионального устойчивого развития на основе выделенных базовых терминов (рис. 1).

Надсистема

л

г

Система Регион

<Р1

N

Р,

Окружающая среда

Рис. 1. Общая схема формализации задач проектирования регионального устойчивого развития в базовых терминах

Выделено пять этапов проектирования развития (рис. 2).

Рис. 2. Этапы проектирования регионального устойчивого развития

На первом этапе разработано пять процедур формализации.

Процедура 1. Определение исходной информации, содержащей численные значения суммарного годового энергопотребления (продуктов питания, топлива и электроэнергии).

Процедура 2. Формализация исходной информации в базовых терминах - N. Р, в, (р. При этом возможны два варианта. Вариант 1: если исходная информация задана полностью, то реализуется процедура 4. Вариант 2: если исходная информация задана неполностью, то реализуется процедура 3.

Процедура 3. Расчет базовых терминов (Ы, Р, О, ф) на начальное время с использованием исходной информации надсистемы с учетом связи между Р (конечный продукт) в мощностных и денежных единицах системы и надсистемы.

Процедура 4. Расчет N. Р, О, <р с использованием заданной исходной информации.

Процедура 5. Формализация существующего состояния с использованием индикаторов, построенных на основе базовых терминов (табл. 2).

Табл. 2. Индикаторы состояния региональных объектов

№ п\п Название Условное обозначение Единицы измерения Формулы

1 Совокупный уровень жизни U(t) ватт на человека U(t)=M; M(t)' M(t) - численность населения

2 Качество окружающей природной среды ч(0 безразмерные единицы 00-х). q(t)= 0(0 ' G(t) и G(t — т) - мощность потерь текущего и предыдущего периода

3 Качество жизни QL(t) ватт на человека QL(t)=TA(t)-U(t)-q(t); TA(t) - нормированная продолжительность жизни; 100 лет где T^t) - средняя продолжительность жизни

На втором этапе формализованы возможные целевые состояния проектируемого объекта.

Для этого разработано дерево логики вывода, которое является классификатором логически возможных типов целей, позволяющим формализовать цели проектирования устойчивого развития региональных объектов (рис. 3).

I,

5 Л о ооооооооооооооооооооооооооооооо©

""л"Г ггг г I" г т I" г I "Тс птп тТ-1 I" 1 ' I Г I *Г ГТЧ I' I

г* № ч-. в ь х^еяпп^Ш'вы

М гч Г( Г*| Г]

Индикаторы (параметры цели):

Возможные типы целей:

ДМ - изменение численности населения; 1 - рост возможностей, уровня жизни и качества Д Р - изменение полезной мощности; среды

Д N - изменение полной мощности; 3 - ускоренный рост возможностей

Д11 - изменение совокупного уровня жизни; 5 ~ устойчивое развитие ... Дц - изменение качества среды; 16-стагнация ...

,, убывают- 25 - рост потребления, сокращение темпов

- убывают;

производства и уменьшение уровня жизни . 32 - ускоренная деградация п = 1,2, ... 32 (номера типов целей).

Рис. 3. Классификатор возможных типов целей

Формализация установочных (целевых) параметров устойчивого развития включает пять процедур.

Процедура 1. Идентификация существующего состояния на основе анализа текущей динамики регионального объекта.

Процедура 2. Определение типа цели на основе правил вывода: Если ДМ и ДР и ДИ и Ди и Дq принимают значение «+»(не убывают) или значение «-»(убывают), то идентифицируется тип цели п (п = 1 ... 32).

Процедура 3. Фиксация времени достижения цели.

Процедура 4. Определение граничных условий типа цели посредством расчета времени удвоения параметров цели (ДМ, ДР, Д1М).

Процедура 5. Расчет требуемого состояния в соответствии с граничными условиями.

На третьем этапе формализованы процедуры определения, проективной декомпозиции проблем и расчета возможных последствий.

Процедура 1. Расчет проблемы как разности между требуемым и существующим состояниями регионального объекта на проектное время Т.

Процедура 2. Проекшвная декомпозиция проблем, где в качестве проекций проблемы выступают индикаторы состояния объекта.

Процедура 3. Расчет существующего состояния на фиксированное проектное время с учетом сложившихся тенденций.

Процедура 4. Расчет возможных последствий от нерешения проблем при сохранении существующего состояния на рассматриваемом периоде в терминах базовых и специальных индикаторов состояния объекта.

На четвертом этапе описываются процедуры разработки плана работ для достижения поставленной цели.

Для построения плана работ используется программное обеспечение «Библиотека «ФОРПОСТ» (разработка членов Научной школы устойчивого развития, созданная в МФТИ, руководитель В.М.Капустян). Программное обеспечение позволяет строить сеть работ на основе заданного списка работ и списка связей между ними.

На пятом этапе формализованы реквизиты работ плана, которые используются дня контроля его выполнения.

Процедура 1. Расчет ошибки как разности между плановым и фактическим значением выходных параметров цели (ДМ, АР, AN, AU, Aq).

Процедура 2. Оценка параметрической эффективности проектируемого объекта до и после реализации плана.

Процедура 3. Расчет эффективности решения проблем на основе обобщенного критерия.

Обобщенный критерий эффективности решения проблем - минимум разности между фактическим и плановым состоянием регионального объекта, записанный в терминах базового принципа (критерия) устойчивого развития.

В качестве одного из примеров расчета по выделенным этапам проектирования, подробно иллюстрированных в диссертации, приведем результаты расчета существующего состояния региональных объектов разного уровня управления на 2005 год (табл. 3).

Табл. 3. Пример расчета индикаторов состояния региональных объектов

Наименование индикатора Наименование региональных объектов

Россия СевероЗападный ФО Ленинградская область г. Санкт-Петербург

Полная мощность или годовое суммарное потребление энергоресурсов (14), ГВт 1061,15 105,9 12,09 39,21

Полезная мощность или годовой конечный продукт (Р) в единицах мощности, ГВт 313,31 31,27 3,57 11,58

Мощность потерь или годовые потери мощности (С), ГВт 747,84 74,63 8,52 27,63

Качество жизни (ОЬ), кВт/чел. 1,41 1,55 1,46 1,7

Качество жизни (<2Ц, руб./чел. 12 690 13 950 13 140 15 300

Для визуализации результатов разработан многоярусный электронный атлас, который дал возможность использовать геоинформационные технологии (на примере системы Arc Vies GIS) и наглядно представить целостную картину пространственно распределенных значений индикаторов состояния региональных объектов.

Таким образом, результатом главы является второе защищаемое положение - предложенная система правил, процедур расчета и картирования параметров существующего и требуемого проектом состояния региональных объектов, расчета и проективной декомпозиции проблем, оценки возможных последствий от нерешения проблем, формирования плана и контроля его выполнения обеспечивает формализацию проектирования регионального устойчивого развития на всех этапах и уровнях региональных объектов управления, не привлекая дополнительных ресурсов в условиях неполно заданной исходной информации.

В третьей главе разработаны правила и процедуры формализации задачи мониторинга новаций в интересах проектирования регионального устойчивого инновационного развития.

Разработан классификатор новаций, учитывающий параметры устойчивого развития (N, в) и степень удаленности от эффекта. Формализация задачи построена на основе коэффициента технологической

эффективности новаций, который связан с технологическими возможностями регионального объетка (т]) и вычисляется по формуле:

где производственные процессы в проектируемом объекте (¡=1,2,... ш); Ьд(0 - расход энергии на производство единицы .¡-ой продукции в единицу времени в 1-м производственном процессе с учетом существующих технологических возможностей в проектируемом региональном объекте;

~ расход энергии на производство единицы .¡-ой продукции в единицу времени в ьм производственном процессе с учетом технологических возможностей новации в исследуемом проектируемом объекте.

= 1 - технологические возможности новации совпадают с существующими;

К,Ю=Н>1-технологические возможности новации превышают существующие;

< 1 - технологические возможности новации меньше существующих технологических возвожностей проектируемого регионального объекта в ¡-м производственном процессе.

Если в региональном объекте проектирования всего щ производственных объектов (1 = 1,2,... т - производственные процессы), а в соответствии с планом количество производственных объектов, на которых реализуется новация, равно то эффективность использования полной мощности (ф) в региональном объекте проектирования рассчитывается по формуле:

Ф1(Т) = Ф„0)+-£т1;(1) (к;0)-1).-^ (прие= 1); (8)

где ср, - эффективность использования полной мощности на время Т; <р0 - эффективность использования полной мощности на начальное время 1; 1 - производственные процессы в региональном объекте @ = 1,2,... т); П; - обобщенный коэффициент совершенства технологий в ьм производственном процессе на начальное время 1;

к - коэффициент технологической эффективности новации в ¡-м производственном процессе на начальное время

1[ - количество производственных объектов в ¡-м производственном процессе,

на которых реализуется новация, на проектное время Т;

а - общее количество производственных объектов в Ьм производственном

процессе на проектное время Т;

I - начальное время проектирования;

Т - диапазон планирования (проектное время).

Выделено три этапа формализации: автоформализация, многоуровневая фильтрация, проектирование проблемно-ориентированных баз новаций.

На первом этапе формализован процесс сбора информации о новациях на основе правил автоформализации семантического образа новации, содержащей процедуры ответа на восемь вопросов:

1. Цель: зачем (решаемая проблема);

2. Причина: почему (негативные тенденции или нерешенные проблемы);

3. Субъект: кто (авторы и правообладатели);

4. Объект: что (технологические возможности);

5. Место: где (производственный процесс в региональном объекте);

6. Время: когда (время реализации);

7. Технология: как (правила работы);

8. Стоимость: сколько (расходы на производство и реализацию).

Границы автоформализации определяются классами новаций, связанными с повышением в региональном объекте обобщенного коэффициента совершенства технологий (г|), и может быть осуществлена в трех режимах: оценка с позиции автора, оценка с позиции эксперта, расчет технологической эффективности новации (табл. 4).

Табл. 4. Результаты автоформализации

Новации Автоформализация

оценка с позиции автора(ов) оценка с позиции эксперта(ов) расчет коэффициента технологической эффективности, к, (безр. ед.)

Система управления параметрами воды (ООО «Акварус) Позволяет получать обеззараженную воду для приготовления пищи Увеличивает выпуск пищевой продукции на 20 -70% (при неувеличении потребления) 1,2

Вибросейсмический метод воздействия на призабойные зоны скважин (РАЕН) Эффективно решает задачи получения максимальных притоков нефти и прогноза аварийно опасных интервалов бурения скважин Увеличение эффективности добычи нефти на 50-60% 1,5

Технологии автономных систем энергообеспечения здания на базе возобновляемых источников энергии (Центр солнечной энергетики, Улан-Удэ) Позволяют увеличить энергоэффективность зданий за счет сокращения потребления электроэнергии Увеличение эффективности использования ресурсов для энергообеспечения здания на 70-80% 1,7

На втором этапе формализован процесс обработки неформализованной информации о новациях на основе многоуровневой фильтрации, включая две процедуры.

Процедура 1. Семантическая фильтрация информации о новациях с отнесением новации к одной из двух групп: рекомендованные и не рекомендованные к реализации в проектируемом региональном объекте.

Процедура 2. Параметрическая фильтрация информации о новациях, рекомендованных к реализации, посредством построения обобщенного параметрического образа новации, адаптированного к региональной среде (табл. 5).

_Табл. 5. Пример обобщенного параметрического образа новации

Региональный объект № 1 (количество производственных процессов: ш = 4; одному производственному процессу соответствует один объект: П; = 1; обобщенный коэффициент совершентства технологий: тц = 0,23; Т]г = 0,35; т]з = 0,33; 44= 0,25)

Проект А

Проект В

Проект С

Связь с производственным процессом регионального объекта (т^, безр. ед.)

Ч1 = 0,23

Лг = 0,35

Из = 0,33

Коэффициент технологической эффективности (к, безр. ед.)

1,5

1,7

Время материализации новации Аь лет)

Время для модернизации производственного процесса на одном производственном объекте лет)

Расходы на производство новации, в т.ч. материальные затраты, затраты на оплату труда, операционные и др. (руб.)

70 000

120 000

200 000

Суммарные расходы на реализацию новации на одном производственном объекте (руб.)

70 000

90 000

85 000

На третьем этапе формализовано создание проблемно-ориентированных баз новаций посредством представления обобщенного параметрического образа новации на языке алгебры п-матриц тензорного анализа Г.Крона. Матрица (1„р8). характеризующая новацию, состоит из т строк (а = 1,... \... т - производственные процессы в региональном объекте проектирования), п столбцов ф = 1, ... п - расход энергии на производство единицы продукции с учетом существующих технологических возможностей), к слоев (5 = 1, ... к - расход энергии на производство единицы продукции с учетом технологических возможностей новации).

Для проектирования баз данных о семантических портретах новаций в региональном проектировании используются возможности ПО «ФОРПОСТ», которые позволяют проектировать структуру базы данных и привязать таблицы данных к графическим элементам регионального объекта проектирования.

Таким образом, результатом главы является третье защищаемое положение - разработанное формализованное описание задачи мониторинга новаций обеспечивает сбор и обработку неформализованной информации о новациях на основе семантического и параметрического образов новации в среде региональных объектов проектирования и реализуется по трем этапам: автоформализация, многоуровневая фильтрация, проектирование проблемно-ориентированных баз новаций.

В четвертой главе излагается формализация задач комплексной оценки новаций. Выделено три этапа.

На первом этапе работает процедура определения вклада новации в эффективность использования полной мощности (ф) проектируемого объекта (табл. 6).

Табл. 6. Вклады новаций в эффективность использования полной мощности

Наименование Параметры регионального объекта проектирования до внедрения новации Коэффициент технологической эффективности новации (к, безр. ед.) Вклад в годовой рост эффективности использования полной мощности после внедрения новации (Ч>, безр. ед.)

Проект А 41(0=0,23; 42(0=0,35; Т1з(1)=0,33; 44(0=0,25; (рой = 0,29; 11 =11! =1; т = 4; е= 1; К| = 1,2 + 0,011

Проект В £ « Чл + 0,032

Проект С КЗ = 1,7 + 0,014

На втором этапе комплексной оценки стоимости новаций разработаны

процедуры формализации стоимости новации на основе специальных индикаторов (табл. 7).

Табл. 7. Индикаторы стоимости новации

№ п\п Название Условное обозначение Единицы измерения Формулы

1 Конечный продукт на время Т с учетом внедрения новации Р,(Т) ватт Р1(Т) = ^(Т)-ф,(Т); Ф1(Т) - эффективность использования полной мощности с учетом технологических возможностей новации; Мо(Т) - проектируемая полная мощность

2 Конечный продукт на время Т без учета внедрения новации Ро(Т) ватт Р„(Т) = ЩТ)-ф0(Т); Фо(Т) - эффективность использования полной мощности с учетом существующих техологических возможностей; ЩТ) - проектируемая полная мощность

К! п\п Название Условное обозначение Единицы измерения Формулы

3 Потребительная ценность новации Рп(Т) ватт Рп(Т) = Р1(Т)-Р0(Т)

4 Потребительная стоимость новации ЯпСТ) реальные денежные единицы 5п(Т) = Уо ■ Рп(Т); Уо - постоянная конвертации, полученная из условия единичной мощности валюты на время ^

5 Меновая стоимость новации вмСГ) номинальные денежные единицы Бм(Т)= ¿&Й>; н - расходы на производство новации

Величина риска определяется отклонением от установочного параметра (индикатора) регионального объекта как нормированная величина ущерба, который несет региональный объект вследствие неэффективного проектирования в терминах параметров устойчивого развития (Ы, Р, <3, <р, и, я, 0>Ь).

Процедурами формализации стоимости новации предусмотрена возможность определять риски невозврата инвестиций. Показано, что величина рисков невозврата инвестиций связана с завышенной меновой стоимостью новации и необеспеченностью стоимости конечного продукта реальной (полезной) мощностью. В региональном объекте определяется величиной специального индикатора БК (спекулятивный капитал) (рис. 4).

Рис. 4. Оценки спекулятивного капитала на примере ряда стран (США - Германия - Великобритания - Китай - Россия)

На третьем этапе формализованы процедуры оценки последствий от реализации новации как разность между значениями одноименных 22

параметров индикатора (качество жизни), наблюдаемые до и после реализации новации.

Разработаны методические рекомендации по оценке последствий решения задач мониторинга и оценки новаций на примере конкретного региона.

Выделены начальные условия реализации новаций:

• Условие 1: каждому проектируемому объекту соответствует определенное количество производственных процессов.

• Условие 2: заданы начальные значения обобщенного коэффициента совершенства технологий производственных процессов.

• Условие 3: время на реализацию меньше одного года.

Показано, что результатом реализации фиксированной группы новаций в принятых начальных условиях в Ленинградской области, является годовой прирост качества жизни человека на 8 %; годовой прирост эффективности использования полной мощности на 4%; годовой прирост конечного продукта на 5,6%; годовое уменьшение спекулятивного капитала на 1% (табл. 8).

Табл. 8. Пример оценки последствий от реализации новаций

Наименование индикатора До внедрения новации, 2005 г. После внедрения новации, 2005 г. Последствия (эффект)

Эффективность использования полной полной мощности (ф), безр. ед. 0,3 0,312 +0,012

Реальный годовой конечный продукт в денежных единицах, обеспеченных полезной мощностью (Р), млрд. руб. 32,13 33,93 +1,8

Спекулятивный капитал (БК), необеспеченный реальной (полезной) мощностью, млрд. руб. 173,29 171,49 -1.8

Качество жизни (<ЗЦ в единицах мощности, кВт/чел. 1,46 1,57 +0,11

Качество жизни (С2Ь) в денежных единицах, руб./чел. 13 140 14130 + 990

Методические рекомендации по применению и развитию формализованного описания задач мониторинга и оценки новаций представлены в структуре информационно-аналитической системы (ПАС) проектирования в области устойчивого инновационного развития (рис. 5), подробно развернутой в диссертации.

устойчивого инновационного развития

Таким образом, результатом главы является четвертое защищаемое положение - формализованное описание задачи комплексной оценки новаций является научно-методической основой для расчета вклада новаций в эффективность использования потребляемых в регионе природных энергоресурсов, расчета потребительной ценности и меновой стоимости новации, оценки рисков в терминах установочных параметров (индикаторов) и возможных последствий от реализации новаций в конкретных региональных условиях, а также является основой для создания информационно-аналитической системы проектирования в области устойчивого инновационного развития.

В заключении сформулированы основные результаты проведенных исследований, которые сводятся к следующему:

1. Развит метод проектирования регионального устойчивого развития, дающий возможность формализовать задачу проектирования устойчивого развития на всех этапах и уровнях региональных объектов управления.

2. Разработано формализованное описание задачи мониторинга новаций, дающее возможность осуществлять сбор, обработку и структуризацию неформализованной информации, многоуровневую фильтрацию и проектирование проблемно-ориентированных баз новаций.

3. Разработано формализованное описание задачи комплексной оценки новаций, дающее возможность определять технологическую эффективность новации в региональном объекте, потребительную ценность и меновую стоимость новации, определять риски и возможные последствия от реализации в конкретных региональных условиях.

4. На тестовых примерах показана эффективность применения формализованного описания для проектирования устойчивого инновационного развития региональных объектов разного уровня.

5. Разработанное формализованное описание задач может служить научно-методической основой для создания информационно-аналитической системы проектирования в области устойчивого инновационного развития.

Таким образом, проведенное в диссертации исследование содержит решение задачи, имеющей существенное значение для повышения качества и эффективности проектирования и управления региональным устойчивым инновационным развитием на всех этапах и уровнях управления.

По теме диссертации опубликованы следующие работы из перечня ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Мониторинг и оценка новаций в проектировании устойчивого инновационного развития с использованием измеримых величин//Научно-технические ведомости СПбГПУ: вып. №5. -Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2011.

2. Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Управление новациями в интересах устойчивого развития//Вестник РАЕН: том 11 вып. №4. - М.: РАЕН, 2011.

3. Кирпичева Е.Ю., Шамаева Е.Ф. Применение геоинформационных технологий для визуализации индикаторов устойчивого развития/УГеоинформатика: вып. № 1 (2012). -М: ВНИИгеосистем, 2012. В других научных изданиях:

4. Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Глобальная модель управления устойчивым развитием общества/Материалы международного научного конгресса «Глобалистика-2009»: том 1. — М.: МАКС пресс, 2009.

5. Шамаева Е.Ф. Системный анализ понятия «знание» с позиции требований устойчивого развития//Вестник Международного университета природы, общества и человека «Дубна». - Дубна: Университет «Дубна», 2009.

6. Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Введение в теорию управления новациями с использованием пространственно-временных величин//Устойчивое инновационное развитие: проектирование и управление: том 6 вып. 1(6)/ Электронное научное издание (журнал). URL: http://www.rypravlenie.ru/?p=654 (дата обращения: 27.02.2012).

7. Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Научно-методические основы управления новациями с использованием пространственно-временных величин// Системный анализ в науке и образовании: вып. 1 (2010)/ Электронное научное издание (журнал). URL: http://www.sanse.ru/archive/15 (дата обращения: 27.02.2012).

8. Шамаева Е.Ф. Естественнонаучные меры процесса труда в творчестве С.А.Подолинского// Материалы Международной междисциплинарной научной конференции «Синергетика в естественных науках». - Тверь: ТТУ, 2010.

9. Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Теоретические основания управления новациями с использованием пространственно-временных величин// Материалы IV Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве»: том 2. - Орел: ОГТУ, 2010.

Ю.Шамаева Е.Ф. Методологические основы управления новациями/Материалы Международной научно-практической конференции «Технологическое образование и устойчивое развитие региона». - Новосибирск: НГПУ, 2010.

П.Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Технологические основы управления региональным и отраслевым устойчивым инновационным развитием с использованием измеримых величин // Библиотека учебно-методических ресурсов Федерального портала Министерства образования и науки РФ «Российское образование». URL:

http://window.edu.ru/window/library/pdf2txt?p_id=52042 (дата обращения 27.02.2012).

12.Большаков Б.Е., Шамаева Е.Ф. Система по управлению новациями в области устойчивого развития/Материалы III Всероссийской конференции «Технология информатизации профессиональной деятельности»: том 1. - Ижевск: УдГУ, 2011.

13.Шамаева Е.Ф. Методическое обеспечение мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого развития с использованием измеримых величин//Устойчивое инновационное развитие: проектирование и управление: том 7 вып. 3 (12)/Электронное научное издание (журнал). URL: http://www.rypravlenie.ru/?p=1041 (дата обращения: 27.02.2012).

ИП Дмитренко Д.В., 141981, М.О., г. Дубна, пр-т Боголюбова, д.26, офис 2, тел. 212-66-26, ИНН 501001458127, заказ № 603799 от 21.03.2012, тираж 100

61 12-5/2335

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области «Международный университет природы, общества и человека «Дубна» Институт системного анализа и управления кафедра устойчивого инновационного развития

На правах рукописи

ШАМАЕВА Екатерина Федоровна

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА И ОЦЕНКИ НОВАЦИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕГИОНАЛЬНОГО УСТОЙЧИВОГО ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ

Специальность 05.13.01

Системный анализ, управление и обработка информации (информационные, телекоммуникационные и инновационные технологии)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук

БОЛЬШАКОВ Борис Евгеньевич

Дубна, 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................................................

Актуальность..........................................................................................................................................""""""" з

Цель и задачи..........................................................................................................................................................

Объект и предмет..............................................................................................................................................4

Теоретическая и методологическая база.......................................................................................................4

Научная новизна...............................................................................................................................................' 4

Положения, выносимые на защиту..................................................................................................................4

Аннотированная структура диссертации.......................................................................................................5

Практическая значимость.............................................................................................................................'" " 7

Апробация работы................................................................................................................................................

Личный вклад......................................................................................................................................8

Объем работы............................................................................................................................................... 3

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ФОРМАЛИЗАЦИИ НОВАЦИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ........................9

1.1. Анализ методов проектирования устойчивого развития.....................................................................9

1.2. Базовые понятия и принципы проектирования устойчивого развития...........................................22

1.3. Система индикаторов (параметров) и критериев устойчивого развития 34 ВЫВОДЫ....................................................................................................................................................................

ГЛАВА 2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ.................................................................................................................................................................

2.1. Определение и классификация проектируемых региональных объектов.......................................39

2.2. Правила оценки возможностей проектируемого объекта..................................................................41

2.3. Правила оценки потребностей..................................................................................................................54

2.4. Правила оценки проблем............................................................................................................................59

2.5. Правила планирования решения проблем..............................................................................................63

2.6. Правила реализации и контроль исполнения плана............................................................65

ВЫВОДЫ.......................................................................................................................................................".^.".".69

ГЛАВА 3 ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ МОНИТОРИНГА НОВАЦИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕГИОНАЛЬНОГО УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ........................................................................................70

3.1. Параметрический образ новации в среде регионального объекта проектирования.....................70

3.2. Правила сбора первичной информации о новациях в сети Интернет...............................................78

3.3. Правила многоуровневой фильтрации информации о новациях.....................................................82

3.4. Банк семантико-параметрических портретов новации............................................................................85

ВЫВОДЫ.............................................................................................................................................................

ГЛАВА 4 ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ НОВАЦИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕГИОНАЛЬНОГО УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ........................................................................................88

4.1. Правила оценки вклада новаций в рост эффективности использования ресурсов......................88

4.2. Правила оценки стоимости новаций......................................................................................................92

4.3. Правила оценки рисков и последствий от реализации новаций в региональном объекте..........98

4.4. Методические рекомендации по применению и развитию формализованного описания мониторинга новаций.............................................................................................................................103

4.5. Методические рекомендации по применению и развитию формализованного описания оценки

новаций..................................................................................................................................................................................................................................................................] ] ]

ВЫВОДЫ......................................................................................................119

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................................................................|20

ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................................................................................121

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ.............................................................................................................................................................¡27

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 СЕМАНТИКО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ПОРТРЕТЫ НОВАЦИЙ............................¡43

Введение

Актуальность

В 1987 году по рекомендации ООН большинство государств мира, в том числе и Россия, приняли базовый принцип устойчивого развития, в соответствии с которым гражданское общество и государство берут на себя ответственность обеспечить комплексную безопасность и возможность удовлетворять потребности, как настоящего, так и будущих поколений.

Обеспечение безопасности посредством перехода на устойчивый инновационный путь развития опирается на эффективное проектирование и управление с применением новых, более совершенных и приносящих больший эффект идей, проектов и технологий, обобщающей категорией которых является понятие «новация», которое на стадии практической реализации носит название «инновация» (Шумпетер, 1982 г.).

Выполненный в диссертации анализ существующего состояния проблемы управления знаниями и новациями показал, что отсутствует формализованное описание новаций, отвечающее требованиям устойчивого развития, и, прежде всего, требованиям к выбранной мере и критерию развития, которые влияют на точность результатов проектирования.

Регионы (как объект проектирования) и новации (как предмет проектирования) записываются на языках, не связанных с принципом устойчивого развития, с использованием набора несоразмерных индикаторов, индексов, показателей, что отражается на точности результатов.

Отсутствует формализованное описание задач мониторинга и оценки эффективности новаций, согласованное с требованиями и принципами устойчивого развития, позволяющее соразмерять и соизмерять объект и предмет проектирования.

Это приводит к ошибочным решениям, накоплению субъективной информации, способствующей возникновению рисков и непредвиденных ситуаций; отражается на точности определения вклада новации в рост эффективности использования ресурсов проектируемого объекта, и, следовательно, делает невозможным достижение целей проектирования устойчивого развития; искажает оценку потребительной ценности и меновой стоимости новаций; может приводить к некорректным оценкам возможных последствий от реализации новаций, порождая иллюзию роста, риски, конфликты и кризисы. Все эти факторы негативно сказываются на эффективности проектирования и управления инновационным развитием и, по этой причине, нуждаются в устранении.

Таким образом, разработка формализованного описания задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития.

удовлетворяющего принципам и требованиям устойчивого развития, является актуальной задачей, решение которой существенно влияет на эффективность проектирования и управления инновационным развитием региональных объектов разного уровня управления.

Цель и задачи

Целью исследования является формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития.

Для достижения поставленной цели в диссертации решается ряд задач, которые объединены в четыре группы:

1. Анализ современного состояния проблемы и постановка задачи формализации новаций в проектировании устойчивого развития.

2. Формализация задачи проектирования регионального устойчивого развития.

3. Формализация задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития.

4. Методические рекомендации по применению и развитию формализованного описания задач мониторинга и оценки новаций.

Объект и предмет

Объектом исследования является проектирование и управление региональным устойчивым инновационным развитием.

Предметом исследования является процесс формализации задач мониторинга и оценки новаций в интересах проектирования и управления региональным устойчивым инновационным развитием.

Теоретическая и методологическая база

Для решения поставленных в диссертации задач используется методология и методы системного анализа; методы проектного управления устойчивым развитием с использованием физических величин; теория ЬТ-размерностей; методы проективной геометрии, элементы тензорного анализа Г.Крона, методология проектирования устойчивого развития и методы тензорного анализа двойственных сетей; комбинаторной анализ; теория классифицирования; основы теории проектирования геоинформационных систем и технологий.

Научная новизна

Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в следующем:

1. Анализ современного состояния проблемы позволил выявить формализованное описание принципа (критерия) устойчивого развития в терминах измеримых величин, что дало возможность сформулировать требование к формализации задач

мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития и разработать систему базовых терминов (индикаторов), необходимых для их решения.

2. Развит метод проектирования устойчивого развития посредством формализации задачи проектирования регионального устойчивого развития на всех этапах и уровнях региональных объектов управления, дающий возможность осуществлять проектирование устойчивого развития в условиях неполно заданной исходной информации, не увеличивая привлекаемые ресурсы.

3. Разработано формализованное описание задачи мониторинга новаций в терминах принципа (критерия) устойчивого развития, адаптированное к среде регионального объекта проектирования, дающее возможность осуществлять сбор, обработку и структуризацию неформализованной информации на основе семантического и параметрического образов новации, правил и процедур многоуровневой фильтрации, установления связи индикаторов устойчивого развития регионального объекта проектирования и технологической эффективности новации.

4. Разработано формализованное описание задачи комплексной оценки новаций, дающее возможность рассчитывать технологическую эффективность новации в региональном объекте, потребительную ценность и меновую стоимость, риски в терминах установочных параметров (индикаторов) и возможные последствия от реализации в конкретных региональных условиях.

Положения, выносимые на защиту

1. Формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций в проектировании регионального устойчивого инновационного развития возможно на основе принципа (критерия) устойчивого развития, записанного в терминах закона сохранения мощности, требований к формализации задач мониторинга и оценки новаций и разработанной системы базовых терминов (индикаторов), необходимых для их решения.

2. Предложенная система правил, процедур расчета и картирования параметров существующего и требуемого проектом состояния региональных объектов, расчета и проективной декомпозиции проблем, оценки возможных последствий от нерешения проблем, формирования плана и контроля его выполнения обеспечивает формализацию проектирования регионального устойчивого развития на всех этапах и уровнях региональных объектов управления, не привлекая дополнительных ресурсов в условиях неполно заданной исходной информации.

3. Разработанное формализованное описание задачи мониторинга новаций обеспечивает сбор и обработку неформализованной информации о новациях на основе семантического и параметрического образов новации в среде региональных объектов проектирования и реализуется по трем этапам: автоформализация, многоуровневая фильтрация, проектирование проблемно-ориентированных баз новаций.

4. Формализованное описание задачи комплексной оценки новаций является научно-методической основой для расчета вклада новаций в эффективность использования потребляемых в регионе природных энергоресурсов, расчета потребительной ценности и меновой стоимости новации, оценки рисков в терминах установочных параметров (индикаторов) и возможных последствий от реализации новаций в конкретных региональных условиях, а также является основой для создания информационно-аналитической системы проектирования в области устойчивого инновационного развития.

Аннотированная структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой главе, заключения, списка литературы и приложений.

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи научного исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна, практическая значимость, апробация и реализация результатов работы.

В первой главе выполнен аналитический обзор современного состояния проблемы управления новациями и проектирования устойчивого развития, проведен анализ методов управления знаниями в проектировании устойчивого развития с определением аксиом, ограничений, основных понятий, правил, достоинств и недостатков, изложены базовые понятия и законы проектирования устойчивого развития, описана система показателей и критериев устойчивого развития.

Во второй главе проведена формализация задач проектирования регионального устойчивого развития с иллюстрацией на примере объектов разного уровня управления, изложены правила расчета существующего и необходимого состояния проектируемого объекта в условиях заданной и неполно заданной информации, представлены правила оценки проблем и планирования их решения, правила реализации и контроля исполнения плана.

В третьей главе разработаны правила и процедуры формализации задачи мониторинга новаций в интересах проектирования регионального устойчивого инновационного развития, проведена классификация новаций, составлены семантический и параметрический образы новаций, изложены правила сбора и фильтрации информации о новациях, проектирование проблемно-ориентированных баз новаций.

В четвертой главе излагается формализация задач комплексной оценки новаций, методические рекомендации по применению и развитию формализованного описания, включая правила расчета вклада новаций в рост эффективности использования ресурсов, оценки потребительной и меновой стоимости новаций, правила оценки последствий от

реализации новаций; предложена структура информационно-аналитической системы проектирования в области устойчивого инновационного развития.

В заключении формулируются основные результаты проведенных исследований.

Практическая значимость

Автором разработано формализованное описание задач мониторинга и оценки новаций, основные положения которого могут быть использованы в проектировании устойчивого инновационного развития регионов; в создании геоинформационных и экспертных систем управления устойчивым инновационным развитием; в информационно-аналитической работе при подготовке решений на разных уровнях управления; в работе бизнес-структур для оценки стоимости идей, проектов, технологий, предлагаемых к финансированию; в работе общественных и государственных структур для формирования банка новаций, адаптированного к среде конкретного региона; в образовательном процессе для решения актуальных задач подготовки кадров для устойчивого инновационного развития страны.

Апробация работы

Диссертационная работа и отдельные ее части докладывались и обсуждались на всероссийских и международных научных, научно-практических и научно-технических конференциях:

1. Международный научный конгресс «Глобалистика-2009: пути выхода из глобального кризиса и модели нового мироустройства» МГУ им. М.В.Ломоносова (Москва, 20 - 23 ма