автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Формирование целевых программ развития судовой техники на основе динамичного экспертного оценивания

На правах рукописи

Ханычев Виталий Викторович

ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ РАЗВИТИЯ СУДОВОЙ ТЕХНИКИ НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧНОГО ЭКСПЕРТНОГО ОЦЕНИВАНИЯ

Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе «Центральный научно-исследовательский институт «Курс»

Научный руководитель: к.т.н. Клячко Л. М.

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор Константиновский В. М.

к.т.н. Ковалев В. И.

Ведущая организация: ОАО «Научно-производственное объединение «Марс»

Защита состоится 25 декабря 2006 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д 411.002.01 в ОАО «МНИИРЭ «Альтаир» по адресу: 111024, Москва, Авиамоторная ул., д.57

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «МНИИРЭ «Альтаир»

Автореферат разослан " ¿1/" ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Заслуженный деятель науки РФ,

д.т.н., профессор

А.В. Листратов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационного исследования. В течение последних 50 лет широкое распространение во всем мире получил программно-целевой подход в планировании и управлении процессами развития и создания сложных технических систем.

Работы в данной области ведутся в течение нескольких десятков лет силами многих российских и зарубежных ученых: Перт, Гастев, Г.С.Поспелов, В.А.Ириков, Н.Н.Моисеев, P.A. Червинский, Б.А.Райсберг, Т. Саати, К. Керне, Эрих Янч и др. Вместе с тем, проблема согласованной разработки программ и планов так и осталась нерешенной. Основной трудностью здесь является выработка, формирование и анализ значительного массива информации, необходимой для принятия эффективных сбалансированных решений.

Ситуация в отечественном судостроении требует разработки государственной программы развития судостроения, содержащей комплекс НИОКР по созданию судов и кораблей новых поколений и другой инновационной, наукоемкой продукции судостроения для обновления российского флота: транспортного, промыслового, ледоколов и специальных судов для устойчивого функционирования Северного морского пути, научно-исследовательских судов и средств морской техники для изучения и освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе. Другой проблемной ситуацией является создание и развитие единого информационного пространства при создании сложных изделий (кораблей, судов) на основе типовых унифицированных программно-технических изделий.

К настоящему времени разработаны основные принципы программно-целевого подхода и накоплен опыт решения ряда важнейших задач. Однако, имеется существенное отставание в создании и практическом внедрении рабочих процедур и механизмов, связанных с решением и согласованием комплексных и пограничных вопросов.

В связи с этим крайне актуальной задачей настоящего периода развития и широкого внедрения методов программно-целевого планирования и управления является разработка конкретных рабочих методик, механизмов и процедур, реализующих принципы и преимущества программно-целевого подхода в условиях конкретных предприятий, интегрированных структур и отрасли в целом.

Целью исследования является повышение эффективности управления развитием перспективной судовой техники путем совершенствования методов формирования целевых программ и процедур экспертного оценивания их элементов.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- выявление особенностей и разработка сетевой модели целевой программы, обеспечивающей формализацию целей, задач и альтернативных путей их достижения с учетом длительности программного периода;

- разработка информационной технологии формирования сетевой модели целевой программы;

- разработка процедуры комплексного оценивания элементов целевой программы;

- обоснование и разработка процедуры экспертного оценивания эффективности целевой программы, исходя из степени достижения поставленных целей;

- разработка аппаратно-программного комплекса, реализующего человеко-машинные процедуры формирования целевой программы на основе сетевой модели, оценивания эффективности реализации и планирования ее выполнения.

Научная новизна исследования. Научную новизну составляют следующие, представленные в диссертации, результаты:

— разработана информационная технология формирования целевой программы на основе сетевой модели, отличающаяся возможностями учета прогноза развития альтернативных вариантов и выбора наиболее рационального, исходя из степени достижения промежуточных целей;

— сформирована процедура экспертного оценивания элементов целевой программы, применение которой позволяет повысить эффективность выбора рационального варианта развития системы за счет оценки согласованности экспертов и комплексного использования всех доступных методов количественной оценки технического уровня;

- обоснована и разработана процедура оценивания эффективности реализации целевой программы на основе нечетких оценок, отличающаяся определением степени достижения целей ее функционирования с учетом ресурсов, текущих результатов и состояния внешней среды;

- впервые для корректировки хода реализации целевой программы предложена процедура динамичного оценивания долгосрочных целевых программ, учитывающая имеющиеся ресурсы, текущие результаты и состояние внешней среды в условиях нечеткой информации, на основе комбинирования периодических экспертных оценок и процедур нечеткого оценивания результатов реализации мероприятий.

Практическая значимость исследования. Внедрение разработанных информационных технологий и экспертных процедур при планировании создания и модернизации судовой техники позволяет автоматизировать формирование целевых программ различного уровня (предприятий, интегрированных структур, ведомства), их последующее сопровождение и оценку эффективности реализации. Основные научные положения, выносимые на защиту:

- информационная технология формирования и сопровождения целевых программ позволяет повысить эффективность их реализации в условиях нечеткой информации.

- процедура оценивания эффективности реализации целевой программы основывается на определении степени достижения целей ее функционирования на естественном языке в условиях неопределенности.

- процедура динамичного оценивания целевых долгосрочных программ позволяет корректировать ход реализации с учетом ресурсов, текущих результатов и состояния внешней среды в условиях нечеткой информации. Апробация результатов исследования. Основные научные и практические

положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих семинарах и конференциях:

- V Международный форум «Высокие технологии XXI века» (Москва, 2004);

- Научно-техническая конференции ФГУП «НПО «Агат» «Системные проблемы корабельных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надежность, экономика)» (Москва, 2005);

- II специализированная конференция «Интеграция предприятий» Организационные и технологические схемы электронного взаимодействия участников создания и эксплуатации корабля. Инновационный проект в судостроении (Санкт-Петербург, 2005);

- МОРИНТЕХ-ПРАКТИК "Информационные технологии в судостроении -2005, 2006" (Санкт-Петербург, 2005, 2006);

- XXXII, XXXIII Всероссийская конференция по управлению движением морских судов и специальных аппаратов (Новомихайловка, 2005, Анапа, 2006);

- Научно-техническая конференция «Состояние, проблемы и перспективы разработки интеллектуальных корабельных информационно-управляющих систем», (Москва, 2006);

- Международная научная конференция «Информационно-математические технологии в экономике, технике и образовании» (Екатеринбург, 2006).

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований применяются при формировании Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база», Ведомственной целевой программы «Создание ведомственной подсистемы Комплексной системы безопасности на континентальном шельфе РФ», Государственной программы вооружений при выполнении научно-исследовательских работ в ОАО «ЦНИИ «КУРС», ФГУП «ВИМИ». В частности, основные положения методического подхода формирования целевой программы на основе сетевой модели, процедуры комплексного оценивания НИОКР как элемента целевой программы, алгоритма оценивания эффективности реализации целевой программы применялись под руководством и при участии автора в НИР «ОПК-001», НИР «01Ж-002», НИР «Ситуация», НИР «Инновация», а также в ряде работ по заказу Минобороны России.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 15 работ, в том числе 4 статьи, 9 тезисов докладов, 2 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературных источников. Список литературных источников содержит 118 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, определена цель, задачи, объект и методы исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы, представлена структура диссертации.

В первой главе диссертационного исследования рассмотрены сущность и содержание программно-целевого планирования и управления, проанализированы существующие методы планирования целевых программ создания сложной техники.

В п. 1.1. выполнен анализ понятия «целевая программа» как основной категории программно-целевого планирования, рассмотрены предлагаемые различные определения этого понятия, в том числе нормативное.

Показано, что в самом общем виде целевая программа представляет совокупность намеченных к планомерному проведению, согласованных по содержанию, скоординированных в пространстве и во времени, обеспеченных ресурсами разноплановых мероприятий (действий), направленных на решение насущной проблемы, которое не может быть обеспечено без концентрации усилий и средств для достижения поставленной цели.

Далее в п. 1.1 рассмотрены особенности планирования развития и создания перспективной судовой техники (межвидовой характер процессов создания отдельных видов корабельной техники, длительная продолжительность циклов реализации достижений науки и техники, необходимость соизмерения затрат на развитие отдельных направлений строительства ВМФ и гражданского флота с их вкладом в достижение целей и др.) и обоснована необходимость применения целевых программ при создании (модернизации) образцов судовой техники.

В п 1.2 проведено исследование существующих подходов к формированию целевых программ на примере методики PATTERN, «Спутник» редукцию по Нильсону и методики, основанной на принципах ситуационного управления, и показано, что несмотря на достаточно широкий арсенал существующих методик, воспользоваться в «чистом виде» какой-либо из них для автоматизации процессов формирования и корректировки хода выполнения целевых программ разработки и создания судовой техники затруднительно. Данное утверждение обусловлено тремя основными причинами: отсутствием возможности оперативной корректировки хода реализации целевой программы без участия экспертов; периодичностью корректировки экспертами целевой программы, не учитывающей непрерывно меняющихся условий внешней среды и текущих результатов выполнения мероприятий; не учитывающей неопределенность и неполноту информации оценкой хода реализации элементов целевой программы (ЦП).

В п 1.3 рассмотрена и формализована задача планирования развития судовой техники.

Исходными данными для задачи планирования создания и развития перспективной судовой техники являются: начальное состояние S0, целевое (желаемое) состояние ^системы, характеризуемые значением целевой функции Р(Ц), а также множество мероприятий Р, которые переводят объект управления из одного состояния в другое:

Р = {д,Л.-.д} (/ = 1,2,..., л) (1)

Каждое мероприятие р: описывается ресурсами rt, необходимыми для ее выполнения (человеческими, материальными и временными), и однозначно определяется состоянием х, целевого показателя Ц,, то есть, задано отображение <р :х, -»/>,. Каждая цель ц1, в свою очередь, описывается коэффициентом относительной важности с, (/ = 1,и), характеризующем ее вклад в достижение глобальной цели ЦП, а также степень ее достижения е, (/ = 1,и) к текущему моменту времени.

Требуется разработать план, состоящий из наиболее рациональной (по критерию «эффективность-стоимость») последовательности мероприятий, переводящей объект управления из начального состояния в целевое состояние (рисунок 1.3):

5Ц(0 = Л[?,/О.^ц('о)]> (2)

то есть определить совокупность мероприятий р\р'с р) , обеспечивающую оптимум целевой функции ЦП F(U) при имеющихся ограничениях на используемые ресурсы /?„(<).

Fn(l) = max^¿c, j

¿c,=l, 0 < дг, < 1 — e,, (3)

l-l

t.'TX.ZR» i-i

Таким образом, результаты исследований особенностей планирования развития судовой техники показали, что целевая программа может служить основным инструментом планирования и управления созданием судовой техники.

Однако, научно-техническая программа, с одной стороны, в силу длительности программного периода включает мероприятия с неоднозначным результатом, с другой стороны, зависит от результатов альтернативных разработок конкурирующих организаций (в том числе и зарубежных). В этих условиях график выполнения должен учитывать все возможные исходы и предусматривать меры, обеспечивающие достижение цели и при неблагоприятных исходах.

Это означает, что должны планироваться запасные варианты действий и подготовительные мероприятия, создающие возможность для их своевременного осуществления.

Отсюда были выявлены основные задачи исследования, указанные выше.

Во второй и третьей главах приведено обоснование и описание разработанной информационной технологии формирования целевой программы на основе сетевой модели, базирующейся на ряде экспертных процедур.

В настоящее время при решении задач планирования и управления целевыми программами преимущественное распространение получили системы сетевого планирования, ориентированные на применение в процессе разработки программ эвристических методов и использование сетевых моделей.

Отсутствие формальных правил оптимизации сетевого плана работ в этих условиях не позволяет осуществить этот процесс без разработчика, что является пре-

пятствием для применения метода сетевого планирования в автоматизированных системах планирования.

Вместе с тем, этот метод указывает на общий подход к планированию сложных комплексов взаимосвязанных работ и мероприятий, который может быть принят за основу при разработке соответствующих алгоритмов выбора решений при условии его дальнейшего развития и совершенствования.

Для устранения указанных недостатков сетевого планирования, а также учёта особенностей планирования развития судовой техники, целесообразно перейти от сетевого графика целевой программы, содержащего только конъюнктивные вершины, к следующему представлению.

Предположим, что сетевая модель целевой программы (ЦП) отражает структуру постоянных целей системы, вытекающих из них оперативных целей и соответствующих мероприятий.

Потребуем, чтобы при построении сетевой модели выполнялись все правила построения сетевых графиков, дополненные следующими:

- если мероприятие может иметь несколько взаимоисключающих результатов, то изображающая ее дуга оканчивается вершиной-разветвителем (рисунок 1, а). При этом одним из последующих альтернативных мероприятий может быть досрочный созыв экспертного совета;

- если для достижения целевой вершины (ЦВ) достаточно завершения одного из входящих в неё мероприятий, то такой ЦВ ставится в соответствие дизъюнктивная вершина (рисунок 1, б);

- если ЦВ предполагает достижение всех входящих в нее мероприятий, то ей ставится в соответствие конъюнктивная вершина (рисунок 1, в);

- сплошные дуги используются для отражения мероприятий по достижению заданных целей, а штрихпунктирные — указывают причинно-следственные связи и отношения между целями и мероприятиями целевой программы;

- если в дизъюнктивной вершине выбрана одна из альтернативных предшествующих ЦВ, то все другие входящие в нее ЦВ и предшествующие им события, если они не являются условиями для выбранных работ, при расчёте параметров сети не учитываются.

ï}:

« ||s —

m

Рисунок 1 - Типы вершин сетевой модели целевой программы В качестве формального описания модели выбран взвешенный граф:

G = {V,A,a), (4)

где К-множество вершин сети;

А - множество дуг сети;

Q- множество весов дуг, связывающих ЦВ. Множество V включает два подмножества: целей (С) и учитываемых факторов (F). В свою очередь, множество С образовано тремя видами элементов C = C°UCnUCT: глобальной целью (С0), подмножеством терминальных целей (Ст), подмножеством промежуточных целей (Сп).

Глобальные цели С0 = jcf.c",...,^ j отражают цели (задачи) формируемой ЦП. Терминальные цели Ст = {^Г} характеризуют результаты основных мероприятий (оперативные цели ЦП), степень достижения которых можно определить, исходя . из значения учитываемых факторов. Промежуточные цели Сп = jcf7 ] обеспечивают последовательное отражение качественной взаи-

мосвязи между глобальной и терминальными целями.

Множество F включает два подмножества: качественных Ркач _ |/jKa4, /2кач/Акач которые характеризуют наличие определённых свойств у субъектов анализа, и количественных факторов - F*0" = {/¡К0Л,/2К0Л...../д°л\> отражающих численную характеристику анализируемых свойств. Вершины множества F могут быть следующих видов:

- конъюнктивными, заключающиеся в совместном достижении связанных

n

с ними дугами подцелей, то есть Vy = Д \„,Vy б Q, при ij=const, где /

л=1

— уровень иерархии цели, N — число подцелей (задач), Q — множество

конъюнктивных целей;

— дизъюнктивными, означающие возможность выбора одной из подцелей

n

для достижения данной цели, то есть Уу = V у1-\п>уу 6 ПРИ Ц-сотг,

п=\

где /' - уровень иерархии цели, N — число подцелей (задач), £> - множество дизъюнктивных целей;

- вершинами-разветвителями, которые позволяют представить результаты действий в виде множеств благополучных (соответствующих достижению цели) и неблагоприятных результатов в зависимости от состояния внешней среды и элементов окружения разрабатываемой системы;

- вершинами, отражающими начальные состояния системы (количественные и качественные факторы).

Кроме множества вершин графа С? в состав структуры сетевой модели ЦП входит множество дуг:

А = Ас и Амер и Ап с с', (5)

где Ас - множество дуг, связывающих цели (задачи) из множества С;

Амер- множество дуг-мероприятий по достижению заданных целей;

Лпх'с'- множество дуг, отражающих причинно-следственные связи между вершинами сетевой модели.

Элементами множества £3 являются количественные параметры л>Д/ = 1,и), которые поставлены в соответствие каждой дуге, связывающей вершины из множества С и характеризующие вклад подцели (задачи) в достижение вышестоящей цели:

{а, }, если ае Ас & = • <„,, ^ \ если я, е Амер , (6)

{о},если а, б Апсс'

где /и. - время начала мероприятия; 1ок - время окончания мероприятия;

5/,-- стоимость реализации мероприятия.

Отметим, что поскольку в целевой программе разработки и создания сложной техники существует неопределенность в выполнимости мероприятий и их результатах, то основная проблема интерпретации полученной сетевой модели заключается в выборе достижимых целей в вершинах-разветвителях.

Для решения этой задачи в диссертации разработана информационная технология формирования сетевой модели целевой программы и процедуры планирования наиболее рациональных путей достижения целей.

Ее основные этапы показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 - Основные этапы информационной технологии формирования сетевой

модели ЦП

1 этап. Формирование экспертной группы.

Анализ литературы показал, что работу по отбору экспертов обычно начинают с определения областей научных, технических и административных интересов, которые затрагивают решение данной проблемы. Затем составляется список лиц, компетентных в этих областях. Этот список служит основой для отбора кандидатов в эксперты и формирования экспертной группы. Составляя список кандидатов, исходят, прежде всего, из компетентности того или иного специалиста в области его деятельности. Вместе с тем, желательно, чтобы кандидат в эксперты обладал широким кругозором, был достаточно эрудирован и в смежных областях.

Проблеме формирования групп экспертов посвящено много работ. Несмотря на это, в настоящее время трудно рекомендовать какую-либо обобщённую характеристику специалиста, объективно отражающую его важнейшие качества как эксперта. Лишь в случаях, когда имеется достаточно данных о результатах участия специалиста в однотипных экспертизах, они могут служить определённой базой для оценки его «надежности» как эксперта.

Очевидно, что в качестве экспертов для формирования сетевой модели ЦП развития перспективной судовой техники и оценки важности ее целей (задач) целесообразно привлечение специалистов профильных институтов судостроения, Управ-

ления по судостроению Федерального агентства по промышленности (Роспром), Отдела флота РАН, а также представителей ВМФ и ассоциаций судовладельцев.

2 этап. Определение целей и задач целевой программы (ЦП).

На данном этапе определяются главные цели и задачи целевой программы, намечаются альтернативные варианты их достижения. Для этого на первоначальной стадии происходит сбор предложений от предприятий в виде информационной модели образца судовой техники, после чего выполняется процедура комплексного оценивания технического уровня предложений и соответствия поставленным целям и задачам.

Анализ литературы показал, что наиболее информативной является информационная модель, представленная формулой:

/7,- = {г/А.Л^),^/,^/',^}, (7)

где г — номер образца судовой техники;

X, - вектор ожидаемых эксплуатационных характеристик изделия;

Д, - предполагаемая продолжительность его разработки;

р,(т)- ожидаемые затраты материальных и трудовых ресурсов на разработку собственно ьго изделия в объемном и календарном разрезах (время г можно назвать собственным временем разработки, />,(г) = опри г<0и г>д,);

О," - список новых изделий, используемых в рассматриваемом 1-м изделии, с указанием желательных сроков завершения разработок этих комплектующих изделий в собственном времени ¡-разработки;

с,- - ориентировочная стоимость серийного образца 1-го финального изделия;

Я?- номенклатурный список уже выпускаемых промышленностью комплектующих элементов, материалов и оборудования, используемых в 1-м изделии, с указанием их ориентировочных затрат на единицу этого изделия;

6'/' - номенклатурный список новых изделий с указанием их ориентировочных затрат на единицу этого изделия.

Эта информационная модель образца судовой техники содержит не только ожидаемые эксплуатационные характеристики нового изделия, предполагаемые продолжительность разработки и затраты ресурсов на нее, но и его производственно-технологические характеристики, включающие, в частности, ориентировочную стоимость серийного образца. При этом, в новом изделии могут использоваться комплектующие элементы, материалы и оборудование как уже существующие, удовлетворяющие предъявляемым требованиям, так и планируемые к созданию.

После формирования базы данных информационных моделей перспективных образцов судовой техники, возникает необходимость выбора одного из альтернативных проектов.

Для решения задачи выбора производится оценивание технического уровня систем на моделях по заданным критериям. После выбора лучшей модели, легко определить соответствующую ей лучшую систему.

Повысить качество результата оценивания возможно за счет получения комплексной оценки по результатам решения задачи выбора перспективного проекта судового или корабельного комплекса всеми доступными методами из представленных.

Для этого разработана процедура экспертного оценивания технического уровня (рисунок 3), обеспечивающая эффективное решение за счет получения устойчивого результата по совокупности методов.

Суть процедуры заключается в оценке альтернативных проектов всеми доступными методами и последующей вторичной обработке для получения результирующей оценки.

Выделение существенных характеристик оцениваемой

судовой системы или комплекса. *

Формирование матрицы А -планируемых характеристик

вариантов судовой системы. ~ *

Формирование перечня частньк показателей технического уровня оцениваемой системы

--I -

Формирование матрицы А' -отображение множества характеристик вариантов судовой

системы на множество показателей технического уровня.

Рисунок 3 - Процедура экспертного оценивания вариантов судовых систем Предлагаемая процедура оценивания технического уровня позволяет с большей достоверностью решить задачу группового предпочтения альтернативных вариантов за счет комплексного применения всех доступных методов для решения одной и той же задачи. Достоверность результатов решения данным методом повышается за счет применения «вторичной» обработки информации.

Сравнительная оценка результатов «вторичной» обработки информации методами непосредственной оценки, ранжирования, парных сравнений и комплексной

экспертной оценки показала, что область решений (разброс крайних мнении) метода комплексной экспертной оценки меньше областей решений рассмотренных методов.

3 этап. Декомпозиция целей и определение структуры сетевой модели ЦП После определения целей, задач и альтернативных вариантов образцов судовой техники необходимо развернуть их в иерархический граф целей и задач. Разработка «дерева целей» осуществляется путем декомпозиции главной цели на подцели.

Далее экспертная группа на основе полученного «дерева целей» определяет структуру сетевой модели ЦП. При этом учёт взаимодействия ЦП с элементами внешней среды осуществляется путем введения вершин-разветвителей для выбора альтернативных мероприятий по достижению целей (задач) ЦП в соответствии с состоянием ее реализации.

4 этап. Определение коэффициентов относительной важности целей целевой программы.

На 4-м этапе после определения структуры сетевой модели необходимо оценить важность целей входящих в её состав, т.е. произвести означивание дуг взвешенного графа в (см. формулу 4) - определить весовые коэффициенты.

В работе проведен анализ существующих методов определения коэффициентов важности, различающихся видом исходной информации о предпочтениях и способами ее переработки для получения коэффициентов важности (методы парных сравнений, методы точечных оценок, методы аппроксимации функции полезности, методы трансформации частот предпочтения). Однако, решение практических задач, вследствие трудностей получения исходной информации, необходимой для использования того или иного метода, не всегда возможно.

В качестве метода оценки важности целей выбран метод, основанный на законе сравнительных суждений Терстоуна, так как в нем используется минимальная достаточная информация, а именно частичное или полное упорядочение ценностей. Основные этапы этой процедуры представлены на рисунке 4.

Рисунок 4 — Процедура определения относительной важности подцелей при их

числе больше двух.

Однако при малом числе оцениваемых целей (и=2), получение их многократного упорядочивания путём непосредственного опроса экспертов, как правило, невозможно ввиду появления так называемого «эффекта назойливости». В этом случае задача состоит в построении достаточно представительной совокупности гипотетических объектов (целей), относительно которой можно получить надежную информацию от эксперта.

В качестве гипотетических объектов будем использовать сочетания оценок достижения целей в координатной плоскости Цл, Ц2 пространства целей ЦП (рисунок 5)

Ц»

Ер степень | 6 1 достижения I ^ ( целевой уста- | новкн Ц{ I 4 (

Рисунок 5 - Порядковые шкалы целей Цх, Ц2 (при £=3)

Эксперт сравнивает все объекты, лежащие в координатной плоскости причём стрелки проставляются от более предпочтительного объекта к менее предпочтительному. Далее подсчитывается число стрелок, направленных от объекта 1

1 Значительная (Е1 >70%)

2 Средняя (30% < Е1 < 70%)

3 Незначительная (Б1<30%)

цели Цх, к объекту] цели Ц2, которое характеризует важность цели Цх по отношению к цели Ц2.

После чего используется описанная процедура (рисунок 4), начиная с четвертого этапа.

5 этап. Обработка экспертных оценок и означивание дуг сетевой модели.

Известно, что групповая оценка может считаться достаточно надежной только при условии хорошей согласованности ответов опрашиваемых специалистов.

Поэтому статистическая обработка информации, полученной в ходе проведения экспертного опроса о важности целей ЦП, должна включать в себя оценку степени согласованности мнений экспертов и выявление причин их неоднородности.

Используя методы парного сравнения, можно найти ранговую корреляцию между оценками каждой пары экспертов, однако при большом числе экспертов такой расчёт становится чрезвычайно трудоёмким. Поэтому согласованность мнений экспертов при означивании сетевой модели предлагается на первоначальном этапе оценивать с помощью коэффициента конкордации IV, предложенного Кендаллом, то есть общего коэффициента ранговой корреляции для группы из т экспертов.

Он рассчитывается на основе суммы квадратов разностей (отклонений) 5 по формуле (7):

где ш — количество экспертов, п - количество оцениваемых объектов;

Коэффициент может меняться от 0 до 1, причем его равенство единице означает, что все эксперты дали одинаковые оценки по данному признаку X, а равенство нулю означает, что связи между оценками, полученными от разных экспертов, не существует.

Рассмотренный метод расчета коэффициента конкордации применяются к ранжированным рядам оценок, полученных от экспертов, когда целей более двух («>2). Вместе с тем, необходимость в определении степени согласованности экспертов возникает и при использовании метода парных сравнений.

Для этого составляется матрица предпочтений (таблица 1), в которой числа Ху

показывают, сколько раз объект 1 цели предпочтительнее объекта ] цели Ц2 в плоскости Ц^,Ц2 (рисунок 5) по мнению ш экспертов.

Б - сумма квадратов отклонений оценок от средней;

(9)

Объекты плоскости Ц\,Ц2 1 2 3 4 5 6

1 - - - х14 *16

2 - - - х24 х25 х26

3 - - - х34 х35 Х36

4 Л:41 х42 дг43 - - -

5 *51 х52 х53 - - -

6 Х61 х62 х63 - - -

После чего коэффициент согласия рассчитывается по формуле:

(10)

И и

где ху- число случаев предпочтения объекта 1 над];

т - число экспертов; к — число сравниваемых объектов;

Определение групп, внутри которых согласованность мнений высока, а также выявление экспертов, имеющих точку зрения, отличающуюся от мнения большинства, является важным моментом этапа анализа экспертных данных. На последующих этапах экспертизы это позволяет или усилить позицию большинства экспертов, или присоединиться к группе экспертов, давших оценки, резко отличающиеся от позиции большинства.

Для выявления из общей группы подгрупп экспертов, внутри которых согласованность мнений высока, можно использовать следующий подход. Одного эксперта исключают из совокупности и подсчитывают коэффициент конкордации ж, для остальных экспертов. Если его значение оказалось больше, чем ж для полной совокупности экспертов, то данный эксперт исключается из совокупности и, наоборот, если его значение оказалось меньше, чем ж, то данный эксперт остается в совокупности. Такие расчёты проводятся последовательно для каждого эксперта, в результате чего степень согласованности мнений экспертов, оставшихся в совокупности, повышается. Также необходимо учитывать, что коэффициент конкордации может оказаться равным нулю для совокупности, которая состоит из двух подгрупп экспертов, равных по численности, причем имеется полная согласованность мнений

внутри каждой подгруппы (IV = 1), однако мнение одной подгруппы противоположно мнению другой. Поэтому в этом случае рекомендуется рассмотреть степень согласованности экспертов на основе метода парной ранговой корреляции.

В п. 3.3 приведена разработанная процедура оценивания эффективности реализации целевой программы.

Одним из разделов целевой программы, требующих тщательной проработки является оценка эффективности реализации целевой программы.

В работе выполнен анализ категории «эффективность».

В системном анализе под эффективностью системы понимается количественная или качественная характеристика, позволяющая судить о степени выполнения системой присущих ей функций. В частном случае, когда основная функция системы выражается через ее целевую направленность, эффективность отражает степень достижения системой своих целей. Поэтому в основу оценки эффективности реализации целевой программы следует положить оценку степени достижения стоящих перед ней целей.

В настоящее время дня оценки результатов выполнения целевых программ широко используются коэффициентные методы. Однако, при этом задача количественной оценки по нескольким показателям остается не до конца определенной. С другой стороны разработанная сетевая модель целевой программы не позволяет напрямую использовать имеющиеся методы.

В связи с этим разработана процедура, реализуемая при следующих ограничениях и допущениях на решаемую задачу:

1. Исходная модель адекватно характеризует наиболее важные аспекты выполнения целевой программы, то есть является приемлемой для проведения анализа данной деятельности.

2. Степень достижения произвольной /-той цели имеет количественную оценку Е1 в виде нечеткого числа (Ь-Ы) типа с лингвистическими значениями "1", "2", "3", "4", "5".

3. Предполагается, что рассматривается класс задач, однородных по целям открытых по множествам альтернативных решений и их возможных результатов.

В качестве оценки эффективности реализации ЦП используется степень достижения её глобальной цели.

Блок-схема процедуры расчёта степени достижения целей сетевой модели ЦП представлена на рисунке 6.

Входные данные: сетевая модель ЦП, представленная графом й -(У,А,0.); фактические значения учитываемых качественных и количественных факторов реализации ЦП.

Выходные данные: количественные значения степени достижения целей ЦП в виде нечетких чисел (Ь-К) типа — множество Е.

Рассмотрим содержание основных операций данного алгоритма.

Блок 1. В блоке выполняется определение степени достижения терминальных целей ЦП в виде нечеткого числа (Ъ-Я) типа. При этом оценки экспертов базируются на достижении качественных и количественных показателей сетевой модели, участвующих в достижении рассматриваемой терминальной цели.

Блок 2. Осуществляется циклический выбор промежуточных и глобальной цели из множества вершин V графа в для последующих расчетов (блоки 2-4, б, 7).

Блоки 3. 5. Проверка вида цели V,. Если vleQ(является конъюнктивной целевой вершиной), то управление передается в блок 4, иначе — в блок 5. Если V, е О (то есть является дизъюнктивной целевой вершиной), то управление передается в блок 6. Иначе - в блок 7.

Блок 4. Выполняется циклический расчет степени достижения конъюнктивных целей у1 на основе аддитивной свертки нечетких чисел с четкими весами:

N

(И)

У-1

где а>1 - важность подчиненных целей уу в достижении цели V,; е^ степень достижения подчиненных целей у/; N - количество подчиненных целей V] цели V,.

Рисунок 6 — Блок-схема процедуры оценки степени достижения целей ЦП

Блок 6. Производится циклический расчет степени достижения дизъюнктивных целей V,:

г, =та*(й> г>), (12)

где ф— важность подчиненных целей у в достижении цели V,; е/ - степень достижения подчиненных целей V ; N — множество подчиненных целей цели V,.

Блок 7. Вывод результатов расчета степени достижения целей ЦП Е, то есть оценка эффективности реализации целевой программы.

Предложенный алгоритм позволяет на основе известной сетевой модели ЦП и данных о качественных и количественных показателях ее реализации осуществлять оценку ее эффективности с точки зрения достижения поставленных целей.

На основании проведенных исследований по формированию сетевой модели целевой программы и оценки эффективности ее реализации в условиях неопределенностей разработана процедура динамичного оценивания элементов ЦП (рисунок 7).

Рисунок 7 — Процедура динамичного экспертного оценивания элементов ЦП Данная процедура с одной стороны обеспечивает периодические экспертные оценки, позволяющие получить детерминированную информацию, с другой стороны на основании нечеткой информации в вершинах-разветвителях позволяет менять направление работ, либо при необходимости проводить внеочередной экспертный опрос по дальнейшему ходу работ.

Проведенный анализ категории «эффективность» позволяет сделать вывод о том, что при оценке выполнения ЦП она должна характеризовать степень достижения заданных целей. Поэтому при формировании показателей (критериев) эффективности необходимо исходить, прежде всего, из целевого предназначения программы, что согласуется с понятием «целевая программа». При этом для такой оценки целесообразно использовать предложенный выше алгоритм.

Четвертая глава содержит описание разработанного экспертно-аналитического программного комплекса планирования развития перспективной судовой техники, реализующего полученные информационные технологии и алгоритмы, и описание его использования на примере формирования целевой программы создания образца сложного судового комплекса.

Основными функциями ЭАК являются:

- администрирование списка экспертов;

- автоматизация сбора предложений предприятий на основе информационной модели образца судовой техники;

- автоматизация разработки сетевой модели целевой программы, отражающей структурную взаимосвязь между целями и мероприятиями ЦП;

- обработка данных, полученных в результате экспертного опроса оценивания элементов целевой программы;

- означивание дуг сетевой модели целевой программы в процессе проведения экспертного опроса;

¡ХЕЗЗЕЗЯН^ННИННННННВНВННИНЕЕЕ!

Рисунок 8 — Окно экспертно-аналитического комплекса - оценка эффективности реализации целевой программы на основе разработанной сетевой модели ее выполнения, а также о текущих показателях ее деятельности и внешней среде. В заключении приводятся основные результаты и выводы, полученные в ходе исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ В ходе решения поставленных задач по повышению эффективности управления развитием перспективной судовой техники можно сделать следующие выводы и предложения:

1. Обоснована необходимость формирования целевых программ при планировании развития и создания перспективной судовой техники.

2. Разработана информационная технология формирования целевой программы на основе сетевой модели, отличающаяся возможностями учета прогноза развития альтернативных вариантов и выбора рациональных, исходя из степени достижения промежуточных целей;

3. Разработана процедура экспертного оценивания элементов целевой программы, применение которой позволяет повысить эффективность выбора рационального варианта развития системы за счет комплексного использования всех доступных методов количественной оценки технического уровня;

4. Обоснована и разработана процедура оценивания эффективности целевой программы, отличающаяся определением степени достижения целей ее функционирования с учетом ресурсов, текущих результатов и состояния внешней среды.

5. Для корректировки хода реализации целевой программы предложена процедура динамичного оценивания долгосрочных целевых программ, учитывающая имеющиеся ресурсы, текущие результаты и состояние внешней среды в условиях нечеткой информации, на основе комбинирования периодических экспертных оценок и процедур нечеткого оценивания результатов реализации мероприятий.

6. Предложена процедура анализа согласованности экспертных оценок о важности элементов целевой программ, позволяющая получать высокосогласованные оценки даже при различном количестве оцениваемых объектов.

7. Разработан и внедрен экспертно-аналитический комплекс, реализующий полученные человеко-машинные процедуры формирования целевой программы на основе сетевой модели, оценивания эффективности хода реализации и планирования ее выполнения. Основные элементы комплекса прошли официальную регистрацию в Российском Агентстве по патентам и товарным знакам.

8. Полученные результаты исследования, реализованные в предложенном экс-пертно-аналитическом комплексе, позволяют автоматизировать формирование целевых программ различного уровня (предприятий, интегрированных структур, судостроительной отрасли в целом) с целью повышения эффективности их разработки и последующего сопровождения.

9. Результаты исследований применяются при формировании Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база», Ведомственной целевой программы «Создание ведомственной подсистемы Комплексной системы безопасности на континентальном шельфе РФ», ГПВ при выполнении научно-исследовательских работ в ОАО «ЦНИИ «КУРС», ФГУП «ВИМИ».

10. Практическое внедрение результатов диссертационных исследований показало, что использование информационной технологии формирования целевых программ позволяет сократить сроки исследований (на 10-30%), увеличить производительность труда, повысить качество формируемых предложений в целевые программы.

11. Представляется возможным использовать полученный методический подход при планировании развитии образцов различной промышленной техники с длительными сроками разработки.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Клячко Л.М., Милованов М.А., Пальский К.Е., Ханычев В.В. Интегрированная информационная среда проектирования сложных структур управления типа отрасли, кооперации предприятии или систем РЭО.// V Международный форум «Высокие технологии XXI века»: Тез. докл. - М., 2004. - С. 305-306.

2. Ханычев В.В. Информационная модель РЭО корабля в системе управления конфигурациями. //Автоматизация процессов управления. —2004. -№ 1 — С. 39-41.

3. Ханычев В.В. Интерактивный конструктор вариантов развития перспективной судовой техники. // Научно-техническая конференции ФГУП «НПО «Агат» «Системные проблемы корабельных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надежность, экономика)»: Сборник докладов. М., 2005. — С.58-62

4. Клячко Л.М., Милованов М.А., Пальский К.Е., Ханычев В.В. Интегрированная среда проектирования сложных структур управления (отрасли, кооперации предприятий, корабельных систем РЭО и т.п.) // Судостроительная промышленность. Научно-технический сборник, серия: общетехническая. - М, 2005. - С.21-31.

5. Ханычев В.В. Интерактивная оптимизация электронного взаимодействия участников создания и эксплуатации корабля на основе единого информационного пространства // II специализированная конференция «Интеграция предприятий. Организационные и технологические схемы электронного взаимодействия участников создания и эксплуатации корабля. Инновационный проект в судостроении»: Тез. докл. -СПб., 2005. —С.19-20.

6. Клячко Л.М., Ханычев В.В. Проектирование систем управления движением морских судов и специальных аппаратов // Материалы XXXII Всероссийской конференции по управлению движением морских судов и специальных аппаратов. — Новомихайловка, 2005. - С.68-72.

7. Ханычев В.В. Интерактивное проектирование развития перспективной судовой техники. Тезисы доклада // Шестая Научно-практическая конференции МО-РИНТЕХ-ПРАКТИК «Информационные технологии в судостроении-2005», - СПб., 2005. - С.55-57.

8. Ханычев В.В. Деревья решений при выборе направлений исследований и разработок перспективной судовой техники // Сборник докладов научно-технической

конференции ОАО «Концерн «Моринсис-Агат» «Состояние, проблемы и перспективы разработки интеллектуальных корабельных информационно-управляющих систем». - М., 2006. - С.78-83.

9. Милованов М.А., Ханычев В.В. Информационная система анализа состояния и контроля проведения целевых программ по развитию судовой техники // VII Всероссийская научно-практическая конференции МОРИНТЕХ-ПРАКТИК «Информационные технологии в судостроении-2006»: Тез. докл. - СПб., 2006. - С.50-51.

10. Ханычев В.В. Комплексная информационная технология планирования развития перспективной судовой техники // XXXIII Всероссийская конференция по управлению движением морских судов и специальных аппаратов: Сборник докладов - Анапа, 2006. - С.89-93.

11. Ханычев В.В. Экспертное оценивание технического уровня перспективных образцов судовой техники // Информационная математика. - 2006. - №6. — С.26-33.

12. Ханычев В.В. Процедура комплексного экспертного оценивания технического уровня перспективных образцов судовой техники // Приборы и Системы. Управление. Контроль. Диагностика. - 2006. - № 12.-С.64-72.

13. Ханычев В.В. Формирование целевой программы создания перспективной судовой техники на основе сетевой модели // Международная научная конференция «Информационно-математические технологии в экономике, технике и образовании»: Тез. докл. - Екатеринбург, 2006. - С.27-31.

14. Ханычев В.В., Милованов М.А., Козорезов М.А., Рыбин И.Б. Информационно-аналитическая система планирования развития перспективной судовой техники. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613655 от 20.10.2006.

15. Ханычев В.В., Милованов М.А. Программный модуль комплексного экспертного оценивания элементов целевой программы. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613656 от 20.10.2006.

Подписано в печать 16.11.2006. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Усл. кр.-отт. 3,9. Уч.-изд.л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 702.

Открытое акционерное общество «Центральный научно-исследовательский институт «Курс» 105187, Москва, ул. Кирпичная, д. 34а .

Список сокращений.

Введение.

Глава 1 Программно-целевое планирование и управление развитием судовой техники.

1.1 Целевые программы как основной инструмент программно-целевого планирования и управления развитием перспективной судовой техники.

1.2 Анализ существующих методов и методик формирования целевых программ.

1.3 Постановка задачи планирования развития судовой техники.

Выводы.

Глава 2 Формирование целевой программы на основе сетевой модели.

2.1 Структура сетевой модели целевой программы.

2.2 Информационная технология формирования целевой программы на основе сетевой модели.

Выводы.

Глава 3 Разработка экспертных процедур планирования развития судовой техники.

3.1 Разработка процедуры экспертного оценивания элементов целевой программы.

3.2 Процедура анализа согласованности экспертных оценок важности элементов целевой программы.

3.3 Динамичное оценивание эффективности реализации целевой программы на основе сетевой модели.

Выводы.

Глава 4 Экспертно-аналитический комплекс формирования целевой программы разработки судовой техники.

4.1 Описание экспертно-аналитического комплекса.

4.2 Использование технологии формирования целевой программы на основе сетевой модели.

Выводы.

Актуальность исследования. В течение последних 50 лет широкое распространение во всем мире получил программно-целевой подход в планировании и управлении самыми разнообразными социально-экономическими объектами и процессами. Разработка и реализация целевых комплексных программ стала действенным способом решения острых проблем, требующих сосредоточения ресурсов, концентрации усилий, целевой ориентации используемых средств, согласованности целереализующих действий [22, 69, 77].

В отличие от ряда других инструментов управления экономикой, программно-целевые методы, целевые программы применяются как в централизованно управляемой, так и в рыночной экономике, хотя условия и характер их использования заметно различается. В любой экономике целевое программирование позволяет воплощать плановое начало, укреплять государственное воздействие на социально-экономические процессы, направлять их в нужное русло, противодействовать рыночной стихии [28, 77].

Вместе с тем, программы никоим образом не препятствуют рыночным отношениям, если их реализация опирается не на командное принуждение со стороны государственных органов, а на использование таких экономических стимулов и рычагов, как государственные заказы на конкурентной основе, контракты, договоры о поставках, обеспечиваемые финансированием, оплатой, приносящие выгоду.

Работы в данной области ведутся в течение нескольких десятков лет силами многих российских и зарубежных ученых: Г.С.Поспелов, В.А.Ириков, Н.Н.Моисеев, Р.А. Червинский, Б.А.Райсберг, Т. Саати, К. Керне, Эрих Янч и др. Вместе с тем, проблема согласованной разработки программ и планов так и осталась нерешенной. Основной трудностью здесь является выработка, формирование и анализ значительного массива информации, необходимой для принятия эффективных сбалансированных решений. Недостаточность научно-методической базы программирования в условиях становления и развития рыночных отношений в России привела к значительному сокращению научных публикаций в этой важной области управления экономикой. С другой стороны, развитие современных информационных технологий и разработка соответствующих специализированных информационных процедур и систем должно повысить качество программно-целевого планирования и управления. Кроме того, развитие экономики и государственной политики тянет за собой ежегодное увеличение числа вновь открываемых и продолжающихся федеральных, федерально-региональных и ведомственных целевых программ[77].

Ситуация в отечественном судостроении требует разработки государственной программы развития судостроения, содержащей комплекс НИОКР по созданию судов и кораблей новых поколений и другой инновационной, наукоемкой продукции судостроения для обновления российского флота: транспортного, промыслового, ледоколов и специальных судов для устойчивого функционирования Северного морского пути, научно-исследовательских судов и средств морской техники для изучения и освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе [29]. Другой проблемной ситуацией является создание и развитие единого информационного пространства при создании сложных изделий (кораблей, судов) на основе типовых унифицированных программно-технических изделий.

Таким образом, налицо два противоречащих друг другу фактора: с одной стороны - нарастание количества федеральных, федерально-региональных и ведомственных целевых программ, принимаемых к реализации, с другой стороны, - недостаточное развитие научно-методической базы t программно-целевого планирования в условиях становления и развития рыночных отношений в России.

К настоящему времени разработаны основные принципы программно-целевого подхода и накоплен опыт решения ряда важнейших задач. Однако имеется существенное отставание в создании и практическом внедрении рабочих процедур и механизмов, связанных с решением и согласованием комплексных и пограничных вопросов.

В связи с этим крайне актуальной задачей настоящего периода развития и широкого внедрения методов программно-целевого планирования и управления созданием перспективной судовой техники является разработка конкретных рабочих методик, механизмов и процедур, реализующих принципы и преимущества программно-целевого подхода в условиях конкретных предприятий, интегрированных структур и отрасли в целом.

Целью исследования является повышение эффективности управления развитием перспективной судовой техники путем совершенствования методов формирования и корректировки целевых программ и процедур экспертного оценивания их элементов.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выявление особенностей и разработка сетевой модели целевой программы, обеспечивающей формализацию целей, задач и альтернативных путей их достижения с учетом длительности программного периода;

2. Разработка методики формирования сетевой модели целевой программы;

3. Разработка процедуры комплексного оценивания элементов целевой программы;

4. Обоснование и разработка процедуры экспертного оценивания эффективности целевой программы, исходя из степени достижения поставленных целей;

5. Разработка аппаратно-программного комплекса, реализующего человеко-машинные процедуры формирования целевой программы на основе сетевой модели, оценивания эффективности реализации и планирования ее выполнения.

Объект исследования. Объект исследования - процесс планирования развития перспективной судовой техники.

Предмет исследования. Предмет исследования - методический комплекс планирования развития судовой техники.

Методы исследования. В работе используются методы системного анализа, экспертных оценок, теории графов, системотехники, комбинаторики, программно-целевого планирования и управления, теории нечетких множеств.

Научная новизна исследования. Научную новизну составляют следующие, представленные в диссертации, результаты: о Разработана информационная технология формирования целевой программы на основе сетевой модели, отличающаяся возможностями учета прогноза развития альтернативных вариантов и выбора наиболее рационального, исходя из степени достижения промежуточных целей, о Сформирована процедура экспертного оценивания элементов целевой программы, применение которой позволяет повысить эффективность выбора рационального варианта развития системы за счет комплексного использования всех доступных методов количественной оценки технического уровня, о Обоснована и разработана процедура оценивания эффективности реализации целевой программы на основе нечетких оценок, отличающаяся определением степени достижения целей ее функционирования с учетом ресурсов, текущих результатов и состояния внешней среды, о Впервые для корректировки хода реализации целевой программы предложена процедура динамичного оценивания долгосрочных целевых программ, учитывающая имеющиеся ресурсы, текущие результаты и состояние внешней среды в условиях нечеткой информации, на основе комбинирования периодических экспертных оценок и процедур нечеткого оценивания результатов реализации мероприятий.

Практическая значимость исследования. Внедрение разработанных методик и экспертных процедур, при планировании создания и модернизации судовой техники, позволяет автоматизировать формирование целевых программ различного уровня (предприятий, интегрированных структур, ведомства), их последующее сопровождение и оценку эффективности реализации, что, в свою очередь, позволяет повысить качество формируемых предложений в целевые программы; сократить сроки исследований, увеличить производительность труда при разработке целевых программ

Апробация результатов исследования. Основные научные и практические положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих семинарах и конференциях:

• V Международный форум «Высокие технологии XXI века», Москва, апрель 2004;

• Научно-техническая конференции ФГУП «НПО «Агат» «Системные проблемы корабельных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надежность, экономика)», март 2005;

• II специализированная конференция «Интеграция предприятий» Организационные и технологические схемы электронного взаимодействия участников создания и эксплуатации корабля. Инновационный проект в судостроении, апрель 2005;

• МОРИНТЕХ-ПРАКТИК "Информационные технологии в судостроении - 2005", Санкт-Петербург, июнь 2005;

• XXXII Всероссийская конференция по управлению движением морских судов и специальных аппаратов, Новомихайловка, июнь 2005;

• Научно-техническая конференция «Состояние, проблемы и перспективы разработки интеллектуальных корабельных информационно-управляющих систем», Москва, апрель 2006;

• МОРИНТЕХ-ПРАКТИК "Информационные технологии в судостроении - 2006", Санкт-Петербург, июнь 2006;

• XXXIII Всероссийская конференция по управлению движением морских судов и специальных аппаратов, Анапа, июнь 2006.

• Международная научная конференция «Информационно-математические технологии в экономике, технике и образовании», Екатеринбург, ноябрь 2006.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований применяются при формировании Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база», Ведомственной целевой программы «Создание ведомственной подсистемы Комплексной системы безопасности на континентальном шельфе РФ», ГПВ при выполнении научно-исследовательских работ в ОАО «ЦНИИ «КУРС», ФГУП «ВИМИ». В частности, основные положения методического подхода формирования целевой программы на основе сетевой модели, процедуры комплексного оценивания НИОКР как элемента целевой программы, алгоритма оценивания эффективности реализации целевой программы применялись под руководством и при участии автора в НИР «ОПК-001», НОТ «ОПК-002», НИР «Ситуация», НИР «Горизонт», НИР «Программа-2006», а также в ряде работ по заказу Минобороны России.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, заключения и списка литературных источников. Список литературных источников содержит 118 наименований.

Выводы

1. Разработан и внедрен экспертно-аналитический комплекс, реализующий полученные человеко-машинные процедуры формирования целевой программы на основе сетевой модели, оценивания эффективности хода реализации и планирования ее выполнения, основные элементы которого прошли официальную регистрацию в Российском Агентстве по патентам и товарным знакам.

2. На примере элементов формирования целевой программы создания образца сложного судового комплекса показана реализация разработанной информационной технологии формирования сетевой модели целевой программы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе решения поставленных задач по повышению эффективности управления развитием перспективной судовой техники можно сделать следующие выводы и предложения:

1. Обоснована необходимость формирования целевых программ при планировании развития и создания перспективной судовой техники.

2. Разработана информационная технология формирования целевой программы на основе сетевой модели, отличающаяся возможностями учета прогноза развития альтернативных вариантов и выбора рациональных, исходя из степени достижения промежуточных целей.

3. Разработана процедура экспертного оценивания элементов целевой программы, применение которой позволяет повысить эффективность выбора рационального варианта развития системы за счет комплексного использования всех доступных методов количественной оценки технического уровня.

4. Обоснована и разработана процедура оценивания эффективности целевой программы на основе нечетких оценок, отличающаяся определением степени достижения целей ее функционирования с учетом ресурсов, текущих результатов и состояния внешней среды.

5. Для корректировки хода реализации целевой программы предложена процедура динамичного оценивания долгосрочных целевых программ, учитывающая имеющиеся ресурсы, текущие результаты и состояние внешней среды в условиях нечеткой информации, на основе комбинирования периодических экспертных оценок и процедур нечеткого оценивания результатов реализации мероприятий.

6. Предложена процедура анализа согласованности экспертных оценок о важности элементов целевой программ, позволяющая получать высокосогласованные оценки даже при различном количестве оцениваемых объектов.

7. Разработан и внедрен экспертно-аналитический комплекс, реализующий полученные человеко-машинные процедуры формирования целевой программы на основе сетевой модели, оценивания эффективности хода реализации и планирования ее выполнения, основные элементы которого прошли официальную регистрацию в Российском Агентстве по патентам и товарным знакам.

8. Полученные результаты исследования, реализованные в предложенном экспертно-аналитическом комплексе, позволяют автоматизировать формирование целевых программ различного уровня (предприятий, интегрированных структур, судостроительной отрасли в целом) с целью повышения эффективности их разработки и последующего сопровождения.

9. Результаты исследований применяются при формировании Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база», Ведомственной целевой программы «Создание ведомственной подсистемы Комплексной системы безопасности на континентальном шельфе РФ», ГПВ при выполнении научно-исследовательских работ в ОАО «ЦНИИ «КУРС», ФГУП «ВИМИ».

Ю.Практическое внедрение результатов диссертационных исследований показало, что использование информационной технологии формирования целевых программ позволяет сократить сроки исследований (на 1030%), увеличить производительность труда, повысить качество'форми-руемых предложений в целевые программы.

11 .Представляется возможным использовать полученный методический подход при планировании развитии образцов различной промышленной техники с длительными сроками разработки.

1. Айзерман М.А., Алескеров Ф.Т. Выбор вариантов: основы теории. М.: Наука, 1990

2. Акофф Р. Планирование будущего корпорации М.Прогресс, 1985. - 326 с.

3. Анохин A.M., Глотов В.А. Павельев В.В. Методы определения коэффициентов важности критериев. Автоматика и телемеханика. - 1997. - №8.

4. Афанасьев В.Г. Чеснокова А.А. Системы целевого планирования инструмент эффективного управления научными исследованиями. // Научное управление обществом. Вып. 6. - М.: Мысль, 1972.

5. Беллман Р., Заде JI. Принятие решений в расплывчатых условиях // В кн.: Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М.: Мир, 1976.

6. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980.

7. Бешелев С.Д., Карпова И.В. Выбор перспективной техники с помощью метода экспертных оценок. Экономика и математические методы, 1972, т. VIII, вып. 1.

8. Большая советская энциклопедия т.ЗО М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1978. - 632 с.

9. Борисов А.Н. и др. Модели принятия решений на основе лингвистической переменной. Рига: Зинатне, 1982. - 256с

10. Ю.Буренок В.М., Ляпунов В.М., Мудров В.И. Теория и практика планирования и управления развитием вооружения / Под ред. А.М.Московского -М.: Издательский дом «Граница», 2005. 520 с.

11. И.Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Прикладные задачи теории вероятностей -М.: Радио и связь, 1983.-416 с.

12. Вилкас Э.И., Майминас Е.З. Решения: теория, информация, моделиро-вание.-М.: Радио и связь, 1981. —328 с.

13. П.Виноградская T.M., Макаров И.М., Рубчинский А.А. Целевые комплексные программы. М.: Знание, 1980. - 136 с.

14. М.Гермеер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций. М.: Наука, 1971.-324 с.

15. Глотов В.А., Павельев В.В. Экспертные методы определения весовых коэффициентов // Автоматика и телемеханика. 1976. - №12.

16. Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. Информационная математика. М.: Наука. Физматлит, 2000. - 544 с.

17. Горбатов В.А., Горбатов А.В., Горбатова М.В. Дискретная математика: Учеб. для студентов втузов. М.: ООО «Издательство ACT: ООО «Издательство Астрель», 2003. - 447 с.

18. Диденко Н.И., Топоров М.Ф., Топорова А.А. Программно-целевое планирование исследований и разработок в приборостроении JI.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. - 183 е.: ил.

19. Дубов Ю.А., Травкин С.И., Якимец В.Н. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем. М.: Наука, 1986.

20. Емельянов С.В., Коровин С.К. Новые типы обратной связи. Управление при неопределенности. М.: Наука, 1997.

21. Емельянов С.В., Ларичев О.О. Многокритериальные методы принятия решений. Математика и кибернетика № 10. М.: Знание, 1985.

22. Жуковский А.И., Васильев С.В., Штрейс Д.С. под общей редакцией Фабричного С.Ю. Разработка, реализация и оценка региональных целевых программ (на основе Канадского опыта).: 2006, 175стр.

23. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и ее применение к принятию приближенных решений, М.: Мир, 1976 165 с.

24. Кандель А., Байатт У.Дж. Нечеткие множества, нечеткая алгебра, нечеткая статистика. Труды американского общества инженеров-радиоэлектроников, т. 66, 1978, N12, с.37-61.

25. Кендэл М. Ранговые корреляции / Пер. с англ. М.: Статистика, 1975.

26. Кини P.JI., Райфа X. Принятие решений при многих критериях предпочтения и замещения. -М: Радио и связь, 1981 560 с.

27. Китаев Н.Н. Групповые экспертные оценки. М.: Экономика, 1976.

28. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. М.: "Советское радио", 1974 г. (перевод американского издания 1968 г.)

29. Клячко Л.М. Перспективы развития отечественного судостроения: проблемы и решения / / Судостроение, 2005, №4 С.70-74

30. Корнеев В,В. и др. «Базы данных. Интеллектуальная обработка информации» М., Издательство Нолидж, 2001. - 496 е., ил.

31. Кофман А., Хил Алуха X. Введение теории нечетких множеств в управлении предприятиями, Минск: Вышэйшая школа, 1992.

32. Кэндал М. Ранговые корреляции. М.: Статистика, 1975. - 214 с.

33. Ладенко И.С. Интеллектуальные системы в целевом управлении Новосибирск: Наука, 1987. - 200 с.

34. Ларичев О.И, Мечитов А.И., Мошкович Е.М., Фуремс Е.М. Выявление экспертных знаний (процедуры и реализация). -М.: Наука, 1989. 128 с.

35. Ларичев О.И., Бойченко B.C., Мошкович Е.М., Шепталова Л.П. Методы иерархических схем в программно-целевом планировании научных исследований. 1978. 72 с.

36. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. -М.: Физматлит, 1996.

37. Лисецкий Ю.М. Методы и алгоритмы комплексной количественной оценки качества систем: Дисс. канд. тех. наук М., 2002. - 114 с.

38. Литвак В.Г. Экспертные технологии в управлении: Учеб. Пособие. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Дело, 2004. - 400 с.

39. Лопухин М.М. ПАТТЕРН метод планирования и прогнозирования. - М.: Сов. радио, 1971. - 184 с.

40. Месарович М., Мако Д., Такахара Я. Теория иерархических многоуровневых систем. М: Мир, 1973

41. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник. В 3-х т. М.: Изд-во МГТУ, 2000.

42. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Наука, 1974.

43. Мишин А.В., Мишин С.А. Принятие управленческих решений в организационных системах: теория и практика. Воронеж: Изд-во Воронежского института МВД России, 2004. - 172 с.

44. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 488 с.

45. Моисеев Н.Н. Элементы теории оптимальных систем. М: Наука, 1975, 528с.

46. Мухин О.И. Моделирование систем. Конспект лекций. Часть 1. Пермь, 1999.

47. Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение. -М.: Наука, 1970.-707 с.

48. Нильсон Н. Искусственный интеллект. Методы поиска решений. М.: Мир, 1973.-382 с.

49. Новиков Д.А., Петраков С.Н. Курс теории активных систем М.: Синтег, 1999.- 104 с.

50. Ногин В.Д. Границы применимости распространенных методов скаляри-зации при решении задач многокритериального выбора, УДК 519.8

51. Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде. М.: Физ-матлит, 2002.

52. Орлов А.И. Современный этап развития теории экспертных оценок http://orlovs.pp.ru56.0рлов А.И. Экспертные оценки: Учебное пособие М., 2002.57.0суга С. Обработка знаний М.: Мир, 1989. - 293 с.

53. Павленко В.Ф. Корабельные самолеты. М.: Воениздат, 1990. - 320 с.

54. Панкова JI.A., Петровский A.M., Шнейдерман М.В. Организация экспертизы и анализ экспертной информации М. Наука, 1984. - 120 с.

55. Перегудов Ф.И., Сагатовский В.И., Ямпольский В.З., Кочнев Т.Б. Принципы декомпозиции целей и методика построения дерева целей в системах организационного управления // Кибернетика и ВУЗ Томск: Изд-во ТГУ, 1975.-Вып 8.

56. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высш. шк., 1989.

57. Подиновский В.В. Многокритериальные задачи с однородными равноценными критериями // Журнал вычислительной математики и физики, 1975, Т.15, № 2, с. 130-141.

58. Подиновский В.В. Количественная важность критериев // Автоматика и телемеханика, №5,2000 г.

59. Положение о разработке, утверждении и реализации ведомственных целевых программ. Постановление Правительства РФ № 239 от 19 апреля 2005.

60. Попов В.Э. Экспертные системы: Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. М.: Наука, 1987.

61. Порядок разработки и реализации федеральных целевых программ и межгосударственных целевых программ, в осуществлении которых участвует

62. Российская Федерация. Постановление Правительства РФ № 594 от 26 июня 1995 года.

63. Поспелов Г.С. Математические модели программного управления многоотраслевым производством. В кн.: Актуальные проблемы математического моделирования капиталистической экономики, Материалы симпозиума, М., 1968.

64. Поспелов Г.С., Ириков В.А. Программно-целевое планирование и управление. М.: Сов. Радио, 1976.

65. Поспелов Г.С., Ириков В.А., Курилов А.Е. Процедуры и алгоритмы формирования комплексных программ / Под ред. Г.С.Поспелова. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. - 424 с.

66. Поспелов Д.А. Данные и знания. Искусственный интеллект. В 3 кн. Кн. 1. М: Радио и связь, 199071 .Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления -М.: Энергоиздат, 1981.-231 с.

67. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986.-284 с.

68. Построение экспертных систем: пер. с англ. / Под ред. Хейеса-Рота Ф., Уотермана Д., Лената Д. М.: 1987. 441 с.

69. Представление знаний в человеко-машинных и робототехнических системах. Том А. Фундаментальные исследования в области представления знаний. Под ред. Д.А. Поспелова. М.: ВИНИТИ, 1984. - 261 с.

70. Проблемы программно-целевого планирования и управления / Под редакцией Г.С.Поспелова М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 464 с.

71. Рабочая книга по прогнозированию / Редкол.: И.В.Бестужев-Лада (отв. ред.) М.: Мысль, 1982. - 430 с.

72. Райзберг Б.А., Лобко А.Г. Программно-целевое планирование и управление.-М.: Инфра-М, 2002.

73. Райфа Г. Анализ решений. Введение в проблему выбора в условиях неопределенности, М.: Наука, 1977.

74. Растригин Л.А. Современные принципы управления сложными объектами. -М.: Сов. Радио, 1980.

75. Розен В.В. Цель оптимальность - решение. - М.: Радио и связь, 1982.

76. Романов В.Г., Клыков Ю.И. Формирование дерева целей в системах ситуационного управления // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1974.-№5.

77. Руа Б. "Классификация и выбор при наличии нескольких критериев" в сборнике "Вопросы анализа и процедуры принятия решений", под редакцией И.Ф.Шахнова, М., изд. "Мир", 1976 г.

78. Рыжов А.П. Элементы теории нечетких множеств и измерения нечеткости. М.: Диалог-МГУ, 1998

79. Рыков А.С. Методы системного анализа: Многокритериальная и нечеткая оптимизация, моделирование и экспертные оценки. М.: Экономика, 1999.

80. Садовский В.Н. Основания общей теории систем: Логико-методологический анализ. М.: Наука, 1974. - 278 с.

81. Саркисян С.А., Голованов Л.В. Прогнозирование развития больших систем. М., «Статистика», 1975.

82. Смирнов В.А. Логические методы анализа научного знания. М.: Наука, 1987.-256 с.

83. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2001. - 343 с.

84. Советский Энциклопедический Словарь. М.: Советская Энциклопедия, 1980.-1600 е.: ил.

85. Столл Роберт Р. Множества. Логика. Аксиоматические теории. Пер. с англ. Ю.А.Гастева и И.Х. Шмаина. Под ред. Ю.А. Шихановича. М., «Просвещение», 1968.-231 с.

86. Т.Саати К, Керне. Аналитическое планирование. Организация систем. М., Радио и связь, 1991

87. Таха X. Введение в исследование операций. Кн. 2 / Пер. с англ. -М.: Мир, 1985.-496с

88. Теория выбора и принятия решений. Учебное пособие М. Наука, 1982

89. Томашевский В.Т. Корабли и суда. Общая методология и теория кораблестроения Энциклопедия «Машиностроение», том 1V-20, Книга 1. СПб., Изд-во «Политехника», 2003. - 744 с.

90. Трухаев Р.И. Модели принятия решений в условиях неопределенности. М.: Наука, 1981.

91. Уайдл Д. Оптимальное проектирование. Перевод с английского. - М.: Мир, 1981

92. Уирт Дж., Либерман А., Левьен Р. Управление исследованиями и разработками Перевод с английского - М., «Прогресс», 1978. - 264 с.

93. Управление научно-техническими программами. Под ред. Д.Н.Бобрышева. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Экономика, 1986. - 336 с.

94. Фишберн П. Теория полезности для принятия решений. -М.: Наука, 1978. -352 с.

95. Фишберн П.К. Методы оценки аддитивных ценностей. // Статистическое измерение количественных характеристик. М.: Статистика, 1972.

96. Флейшман Б.С. Элементы теории потенциальной эффективности сложных систем. -М.: Изд-во «Советское радио», 1971.-224 с.

97. Ханычев В.В. Интерактивное проектирование развития перспективной судовой техники. Тезисы доклада // Материалы Шестой Научно-практической конференции МОРИНТЕХ-ПРАКТИК «Информационные технологии в судостроении-2005», СПб, 2005.

98. Ханычев В.В. Комплексная информационная технология планирования развития перспективной судовой техники // XXXIII Всероссийская конференция по управлению движением морских судов и специальных аппаратов: Сборник докладов Анапа, 2006. - С.89-91.

99. Ханычев В.В. Процедура комплексного экспертного оценивания технического уровня перспективных образцов судовой техники // Приборы и Системы. Управление. Контроль. Диагностика 2006. - № 12. - С.64-72.

100. Ханычев В.В. Экспертное оценивание технического уровня перспективных образцов судовой техники // Информационная математика. -2006. №6. - С.26-34.

101. Ханычев В.В., Милованов М.А. Программный модуль комплексного экспертного оценивания элементов целевой программы. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613656 от 20.10.2006.

102. Ханычев В.В., Милованов М.А., Козорезов М.А., Рыбин И.Б., Информационно-аналитическая система планирования развития перспективной судовой техники. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613655 от 20.10.2006.

103. Худяков Л.Ю. Исследовательское проектирование кораблей. Л.: Судостроение, 1980. - 240 е., ил.

104. Хьюбер Дж.П. Робастность в статистике. М: Мир, 1984, 304с.

105. Черевинский Р.А. Методы синтеза систем в целевых программах. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 224 с.

106. Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений. СПб.: БХВ-Петербург, 2005-416 е.: ил.

107. Четвертаков М.М. Основы теории и информационные модели исследовательского планирования в кораблестроении. Вторая международная конференция и выставка по морским интеллектуальным технологиям «МОРИНТЕХ-97», Труды конференции, т.1, Спб.,1997 г.

108. Шапиро Д.И. Принятие решений в системах организационного управления: использование расплывчатых категорий. М: Энергоатомиздат, 1983,184с.

109. Шафранский В.В., Шейкман Л.О. О некоторых моделях планирования комплекса разработок // Программный метод управления. Вып.З М.: ВЦ АН СССР, 1976.

110. Экономико-математическое моделирование / Под общ. ред. И.Н. Дро-гобыцкого. М.: Изд-во «Экзамен», 2004. - 800 с.