автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Методика и алгоритмы поддержки принятия решения при оценивании качества телекоммуникационных услуг

На правах рукописи

ФАМ КУАНГ ХИЕП

МЕТОДИКА И АЛГОРИТМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ КАЧЕСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ УСЛУГ

Специальность:

05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ ^ 1 НОЯ 2015

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Астрахань - 2015

005564472

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Квятковская Ирина Юрьевна

Официальные оппоненты: Петрова Ирина Юрьевна

доктор технических наук, профессор, ГАОУ АО ВПО «Астрахансюш инженерно-строительный институт», заведующая кафедрой «Системы автоматизированного проектирования».

Щербаков Максим Владимирович

доктор технических наук, ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», доцент кафедры «Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Российский экономический

университет имени Г.В. Плеханова»

Защита состоится «10» декабря 2015 г. в 14:00 на заседании диссертационного совета Д 307.001.06 на базе Астраханского государственного технического университета по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева 16, главный корпус, ауд. Г. 313.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева 16, ученому секретарю диссертационного совета Д 307.001.06.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Астраханского государственного технического университета и на сайте http://astu.org/pages/show/3156

Автореферат разослан «До» октября 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., доцент

А.А. Ханова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В связи с развитием информационных технологий рынок телекоммуникационных услуг (ТКУ) постоянно растет. За последнее десятилетие телекоммуникационные услуги стали одними из ключевых секторов экономики развитых стран и играют значительную роль в социально-экономической сфере жизни общества.

Вместе с тем, в последнее время появилось много компаний, участвующих в процессе предоставления ТКУ. Фактические статистические данные показывают, что в глобальном телекоммуникационном секторе устойчивый рост наблюдается более 10 лет. Доходы отрасли телекоммуникаций ежегодно увеличиваются на 6-7 %, в основном благодаря развивающимся рынкам густонаселенных стран - России, Индии, Китая, Вьетнама, Малайзии, Бразилии, Аргентины, Чили и других. Общие доходы крупнейших телеком-операторов мира в 2011 году возросли на 9,3 % по сравнению с предыдущим годом и достигли 1,76 трлн долларов. Число потребителей ТКУ в мире возросло на 12,7 % и составило почти 7 млрд пользователей.

Для поставщиков и операторов ТКУ актуальной является задача, связанная с обеспечением требуемого уровня качества ТКУ. Мониторинг и оценивание качества их предоставления становятся все более важными и имеют стратегическую значимость, критическое значение для выживания и развития компаний. Они позволяют проводить контроль качества обслуживания, предоставляют информационную базу для анализа и принятия управленческих и инженерно-технических решений, обеспечивают обратную связь, необходимую для устойчивости и способности к развитию системы управления.

Любая компания, предоставляющая ТКУ, должна пользоваться набором измеряемых характеристик качества ТКУ (КТКУ). Он необходим для предоставления потребителям убедительных доказательств уровня обслуживания, для достижения и поддержания соответствующего их ожиданиям КТКУ, для определения направлений, по которым можно повышать эффективность работы компании.

Проблемой при решении данной задачи является то, что большинство существующих исследований в области ТКУ, направлены на изучение развития рынка ТКУ и общее оперативное управление компанией, т.к. отсутствует системный подход для мониторинга и оценивания КТКУ, не определена система факторов, описывающая эти показатели, их взаимосвязи, способ формирования интегральной оценки для совокупности показателей КТКУ, атак же источники данных и измеряемые факторы.

Степень разработанности темы. Вопросы развития телекоммуникаций, основные исследования в области ТКУ представлены в трудах авторов как П.П. Воробиенко, С.Б. Авдашева, A.B. Ефанов, Н.В. Милова, C.B. Томашевич, A.C. Жерненко. Значительный вклад в предметную область оценки качества ТКУ внесли труды A.B. Ризнык, Е.И. Ба-бенко, в которых авторы затрагивали эту проблему как общую теорию управления и рассматривали основные показатели. Актуальные методы развития системы и программных средств оценки качества ТКУ отражены в работах российских и зарубежных ученых, таких как В.И. Битнер, Г.Н. Попов, A.B. Засецкий, А.Б. Иванов, С.Д. Постников, И.В. Соколов, William С. Hardy, Wheatley J.J, Martin Gandoiïи др.

Авторы отмечают сложность процесса оценивания качества предоставления услуг, традиционно существующие методы являются трудоемкими при обработке больших массивов показателей. Таким образом, разработка комплексной методики, моделей и алгоритмов оценивания качества предоставления услуг для совершенствования процедуры управления качеством услуг в ТКК является актуальной темой.

Объект исследования - процесс предоставления услуг в телекоммуникационной компании.

Предмет исследования - модель, алгоритмы мониторинга и оцепивания качества предоставления телекоммуникационных услуг.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности принятия управленческих решений по улучшению качества процесса предоставления услуг в телекоммуникационных компаниях на основе разработанной методики оценивания качества услуг, моделей и алгоритмов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследование параметров телекоммуникационных услуг, структуры управления телекоммуникационной компанией и направлений повышения качества процесса предоставления услуг, характеристик существующих методов оценивания качества;

2. Построение теоретико-множественной модели задачи мониторинга и оценивания качества предоставления телекоммуникационных услуг;

3. Разработка методики проведения мониторинга и оценивания качества телекоммуникационных услуг;

4. Формирование совокупности алгоритмов ранжирования объектов, используемых для принятия решений в ходе мониторинга и оценивания качества предоставления услуг;

5. Разработка методики формирования ассоциативных правил для выявления скрытых закономерностей между показателями;

6. Разработка информационно-аналитической системы мониторинга и оценивания качества предоставлещм телекоммуникационных услуг.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в следующем:

1. Создана методика проведения мониторинга измерения значений показателей, позволяющая оценить качество услуг, предоставляемых телекоммуникационными компаниями, отличающаяся возможностью формирования управленческих решений по результатам анализа сформированных интегрированных показателей на основе процедуры обратных вычислений.

2. На основе предложенной классификации типовых задач принятия решений, разработаны алгоритмы ранжирования объектов, характеризующихся количественными и качественными показателями, измеренными в различных метрических шкалах, отличающиеся от существующих алгоритмов учетом степени полноты информированности лица, принимающего решение (ЛПР).

3. Разработана методика определения неявно выраженных закономерностей среди показателей качества, отличающаяся использованием алгоритма реализации поиска ассоциативных правил среди полученных в ходе мониторинга значений параметрических показателей, представленных в виде наборов транзакций корпоративной информационной системы поставщика телекоммуникационных услуг, позволяющая формировать модели сетевой структуры для изучения взаимовлияния показателей, выявления приоритетов между ними, определения наиболее информативных показателей.

Теоретическая значимость работы Проведена интеграция комплексных алгоритмов применительно к задачам мониторинга и оценивания качества предоставления телекоммуникационных услуг.

Разработанные модель и алгоритмы могут применяться в системах оценивания качества продуктов или услуг, в интегрированных системах менеджмента качества, или для решения задач многокритериальной оптимизации при сравнении различных объектов по различным критериям.

Практическая значимость работы Разработана информационно-аналитическая система для мониторинга и оценивания качества ТКУ, выполняющая ранжирование состояний качества для реальных объектов - субъектов хозяйствования (телекоммуникационных компаний или их структурных подразделений) в различные моменты времени по одному или нескольким показателям на основе обработанных данных. Система внедрена во Вьетнамской государственной телекоммуникационной корпорации (ВьетГТКК) «Viettel».

Сформирована структура программного комплекса, разработан программный компонент, зарегистрированной в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатент).

Результаты работы используются в ФГБОУ «Астраханский государственный технический университет» при обучешш студентов по направлениям «Прикладная информатика», «Информатика и вычислительная техника» по дисциплинам «Математические методы и компьютерные технологии в науке и образовании», «Теория принятия решений», «Теория систем и системный анализ».

Методология и методы исследования. В процессе работы использовались методы системного анализа, теории принятия решений, теории множеств, математической статистики, теории организационного управления, теории баз данных.

Положения, выносимые на защиту:

1) Модель задачи мониторинга и оценки качества предоставления услуг в телекоммуникационных компаниях.

2) Методика проведения мониторинга и оценивания качества предоставления телекоммуникационных услуг.

3) Алгоритмы ранжирования объектов с различной степенью информированности лица, принимающего решение.

4) Информационно-аналитическая система поддержки мониторинга и оценивания качества предоставления телекоммуникационных услуг.

Степень достоверности исследования обусловлена корректным применением указанных методов исследования и подтверждается адекватностью результатов использования модели, практическим применением результатов диссертационной работы в: ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»; ВьетГТКК «Viettel».

Апробация научных результатов. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-исследовательской конференции «Молодежь как импульс в техническом прогрессе» (Оренбург, 2013); VIII Международной научно-практической конференции «Интеграция теории и практики мирового научного знашш в XXI веке» (Казань, 2014); XIV Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2014); V Всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование, инновации: пути развития» (Петропавловск-Камчатский, 2014); Международной научной конференции научно-педагогических работников АГТУ, посвященной 20-летию АГТУ (58 НПР) (Астрахань, 2014); XIV Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика «РИ-2014»», (Санкт-Петербург, 2014); Международной научной конференции научно-педагогических работников, посвященной 85-летию со дня основания вуза (59 НПР) (Астрахань, 2015).

Публикации основное содержание работы опубликовано в 14 печатных работах, из них 5 статей в гаданиях, рекомендованных ВАК, 1 статья в зарубежном журнале, индексируемом в базе данных SCOPUS, 7 публикаций в сборниках международных конференций. Получено 1 свидетельство о регистрации программ на ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя: введение, 4 главы, заключение, список литературы из 125 наименований. Основной объем диссертации изложен на 119 страницах текста, включая 28 рисунков, 30 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении приводится обоснование актуальности темы диссертации, определены цель и задачи исследования, обоснованы научная новизна и практическая ценность, показаны результаты диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены основные понятия, термины в области оценки качества услуг, роль и значение ТКУ в современном мире. Определена структура управления телекоммуникационной компанией (ТКК) и направления повышения качества услуг, проанализированы характеристики существующих методов оценивания качества услуг.

Рассмотрено состояние качества предоставляемых услуг в цикле постоянного улучшения, отражающее эффективность деятельности процесса управления ТКК (рисунок 1). Процесс постоянного улучшения в управлении ТКК реализуется на основе цикла Де-минга: планирование, действие, проверка и корректировка (Пап-По-СЬсск-АсЧ:, РОСА).

Постоянное улучшение системы управления качеством ТКК

Условные обозначения:

Деятельность управления. повышающая качества услуги

-Деятельность, связанная с

процессом предосгавленияуспуг .....Поток информации

...........4...........

- Органы государственного регулирования Г

- Компании-конкуренты

- Поставщики оборудования -Ахционеры

- Общественные организации

- Другие заинтересованные стороны

Рисунок 1 - Процесс управления телекоммуникационной компанией в цикле постоянного улучшения

Применен системный подход к анализу процесса деятельности телекоммуникационной компании. Выделены участники процесса управления ТКК: потребители, поставщики, органы государственного регулирования, компании-конкуренты, акционеры, поставщики оборудования, общественные организации и другие заинтересованные стороны. Управление ТКК включает в себя управление стратегиями, предоставлением услуг, ресурсами, финансами, персоналом, отношениями с клиентами, товарами, маркетингом и продажами и пр.

Проанализированы существующие подходы и методы оценки и управления процессом предоставления ТКУ. Показано, что большинство подходов и методов основаны на измерении удовлетворительности потребителей и не позволяют учитывать особенности современных способов предоставления услуг. Наличие большого количества неоднородных показателей качества, формируемых из множества источников данных, по-

вышает неопределенность в постановке задач принятия решений, затрудняет обработку данных для формирования управленческих решений по совершенствованию основного операционного процесса компании - процесса предоставления услуг.

Во второй главе построена иерархическая структура системы показателей качества телекоммуникационных услуг, которая содержит N уровней (Лг = 4) (рисунок 2), описываемая как ЯГ= {5Р, С}, где ¿7> = {5Р}, множество уровней, 5Р1 = {яр^} -

множество вершин г-го уровня, / — порядковый номер вершины на /-ом уровне, у=1С, С={С,}, 1-1,N - количество вершин на г-ом уровне.

Рисунок 2 - Система показателей оценки качества телекоммуникационных услуг

Разработана теоретико-множественная модель задачи оценивания качества предоставления услуг, представимая в виде совокупности элементов:

М = (Е, К, Я, Ш,А, О), где Е- множество элементов, участвующих в процессе предоставления ТКУ; К- входная информация, представляющая множество показателей качества услуг; Я - множество отношений между элементами системы; IV- множество весовых коэффициентов показателей, оценивающих степень влияния элементов друг на друга; А - множество алгоритмов, процедур и функций перевода входной информации в выходную; Q - выходная информация, представляющая состояние качества услуг.

Входная информация системы представляет собой множество параметров показателей, наиболее часто используемых для оценки качества ТКУ. Показатели оценки качества ТКУ разделяются на три вида: показатели, имеющие количественные оценки; показатели, имеющие качественные оценки; показатели, имеющие оценки смешанного типа. Параметры показателей, имеющие количественные оценки, отражают параметры работы технической системы. Параметры показателей, имеющие качественные оценки формируются экспертным путем, либо в результате опроса. Остальные параметры показателей, имеющие оценки смешанного типа, формируются посредством обработки данных, хранящихся в корпоративной информационной системе предприятия.

Выходной информацией системы является оценка качества функционирования теле-коммушпсациошюй компании, отражающаяся на различных уровнях достижения глобальной цели, представленная в скалярном виде или в форме векторных показателей.

На основе анализа модели и структуры системы показателей оценки качества разработана методика мониторинга и оценивания качества телекоммуникационных услуг.

Этап 1\ Провести анализ цели задачи оценки качества услуг. Оценка качества услуг необходима при решении следующих задач: прогнозирование потребностей, технического уровня и качества услуг; планирование повышения качества и эффективности процесса предоставления услуг; стимулирование повышения качества; анализ информации о качестве и др.

Этап 2: Основываясь на цели оценки качества ТКУ, ЛПР проводит выбор номенклатуры показателей качества услуг, по которым будет осуществляться оценка объекта, выбор методов сбора данных и оценки качества услуг, а также определяет нормативные значения показателей. Под нормативным значением понимается стандартное значение, указанное в нормативных документах или национальных стандартах.

Этап 3: Провести определение множества значений измеряемых показателей качества услуг. Измеряемые показатели Рц могут являться величинами различного порядка, поэтому предлагается ввести шкалирование всех значений показателей в форме числовой оценки на интервале [0, 1], например, используя вербально-чиеловую шкалу Хар-рингтона, которая помогает оценить степень качества поставляемых услуг (таблица 1).

Все вершины sp¡j ранжируются экспертами по уровню их значимости в отношении выполнения оценок КТКУ. При этом каждой /-ой вершине sp¡j ¡-ого уровня ставится в соответствие её весовой коэффициент W(sp¡j) е[0, 1], причем W (sp:j) = 1.

Определение весовых коэффициентов вершин с целью построения рейтинга вершин в отношении оценок качества ТКУ, проводится на основе экспертных оценок. Каждый эксперт осуществляет ранжирование вершин по убыванию их значимости: sp¡j¡ >...>sp¡,y >...> spu, где х ^у — индексы вершин. Весовые коэффициенты Щsp¡¿) назначаются экспертами заранее, и в условиях неполной информации эти коэффициенты ранжируются с использованием формулы Фишберна:

W(sp,J = 2(Cl-j+l)/(Cl(Cl + l)), где С,--количество вершин. (1)

Описанный способ позволяет упорядочить элементы по степени их значимости с учетом мнений всех экспертов.

Этап 4: Провести агрегирование показателей качества предоставления услуг. Результирующий показатель качества достижения глобальной цели представляется в скалярном виде Ро при наличии иерархической структуры показателей оценки качества.

При наличии неструктурированных показателей для оценки качества предоставления ТКУ SP' = (sp'í,sp'2,...,sp'q), отражающей их отдельные характеристики,

применяются интегральный или векторный показатели оценки. Интегральный показатель вычисляется по формуле:

=Z %w{spljyptj. (2)

Этап 5: Провести анализ полученных результатов на основе сравнения с нормативными (ожидаемыми) значениями или ранжирования оценок качества предоставле-

Таблица 1 — Шкала степени качества

Степень качества (ЯРц) Значение (Рц)

Высокое качество 1-0,8

Среднее качество 0,79-0,6

Низкое качество 0,59-0,4

Очень низкое качество 0,39-0,2

Отсутствие качества 0,19-0

ния ТКУ, выполненных либо для различных филиалов телекоммуникационных компаний, либо в различные моменты времени

Результатом являются сформированные вектора состояний качества = соответствующие данным, представленным

либо в виде пространственной выборки, либо временного ряда.

Определив каждый вектор как альтернативу из множества сгенерированных альтернатив, можно производить анализ множества альтернатив — путем сравнения текущего состояния БР, с ретроспективными состояниями. Например, можно сравнить оценки качества ТКУ, предоставляемые несколькими филиалами, гаи оценки качества ТКУ одной компании, выполненные в различные моменты времени.

Этап 6: ЛПР на основе анализа полученных данных принимают решение и проводят формирование действий, направленных на повышение качества предоставления ТКУ. Для этого используется процедура обратных вычислений (рисунок 3).

Таким образом, имеем следующие варианты:

1. Прирост значения вершины ярц на осуществляется за счёт одновременного прироста всех значениях вершин и ярм/г (рисунок За):

2. Прирост значения вершины ¿ру осуществляется за счёт фиксирования первой вершины и приращения значения второй вершины зрмд (рисунок 36):

Д= + Д5ро - И-, -5/7,, - IV, -зр,,)/И-, . (5)

3. Прирост значения вершины происходит за счёт уменьшения значения первой вершины ¿гр,-+1^1 и приращения значения второй вершины (рисунок Зв):

(6) ДЗДз^-Дуд/^-У). (7)

В третьей главе разработаны алгоритмы сравнения и ранжирования объектов по результатам мониторинга и оценки качества предоставления услуг, позволяющие сравнивать объекты с неоднородными признаками, измеренными в различных метрических шкалах. Объектами могут быть как показатели качества предоставления услуг, измеренные в различные моменты времени Г, так и различные структурные подразделения ТКК.

Определено множество О. = {а1 =17« } объектов, участвующих в ходе предоставления ТКУ. Для определения свойств-характеристик каждому объекту сопоставлено множество показателей К = {Ау}, у = Гш.

Проведена классификация задач принятия решения в зависимости от знаний экспертов, позволяющаяся решить задачи 3-х типов:

• Тип 1: задача ранжирования объектов, когда все показатели равноценны по важности, т.е. и'(&/) = м'(к2) = ... - и(к„).

• Тип 2: задача ранжирования объектов, когда ЛПР не могут однозначно установить линейный порядок объектов на множестве показателей качества сравниваемых объектов, но могут выделить набор показателей качества объектов и установить их

Р„ Щг+Д^Лз 1р» ЗРц-А^Ри

Рисунок 3 - Процедура обратных вычислений

Дгд,=

(4)

приоритеты во вновь введенных макропоказателях, агрегирующих группы показателей качества по признаку, назначенному ЛПР.

• Тип 3: задача ранжирования объектов с учетом количественной информации о значимости весовых коэффициентов показателей, т.е. w(ki) ^ wiki) ... ^

Для извлечения отношений между показателями в процессе анализа полученных данных предлагается решение задачи, основанное на поиске ассоциативных правил, используемых для обнаружения скрытых закономерностей.

При решении задач 1-го типа формируется множество несравнимых недоминируемых объектов множества Парето. Поскольку данное множество состоит из значительного количества элементов, предлагается осуществлять дальнейшее сужение множества Парето с использованием алгоритма на основе медианных распределений:

1. Определить исходные данные, включающие п объектов: а/, аг, ..., а„ и т показателей к/, ki......кт, по которым будет оцениваться каждый объект.

2. Создать матрицу рангов объектов по каждому показателю kj, состоящую из векторов предпочтений^. =(я)1,я)2>---Дуя), j=

3. Построить матрицы отношений .Р01 с 1. если лучше элементами pl/].J=lm, u,v=ln. если и тг,, эквивалентны ^

4. Построить квадратную матрицу R ["'• если к1м хуже тг , порядка п с элементами ruy, u,v—l,n

> (9)

где Р - произвольное ранжирование, в котором pujr= 1; d(P,PJ)) — расстояние между двумя ранжировками, определяемое по формуле медианы Кемени-Снелла:

(Ю)

5. Для матрицы R процесс поиска итогового ранжирования состоит из 2 этапов:

5.1. Строится предварительное ранжирование Р* посредством выполнения следующего повтора:

— 1-ый повтор. Подсчитать суммы элементов строк матрицы R:

Найти наименьшее значение из них: Sut =minS£4

— Объект auj ставим на первое место в искомом ранжировании. Вычеркивая в матрице R строку и столбец с номером ии получаем матрицу R{x\ множество индексов строк и столбцов которой соответственно ..,п}\ иi.

— q-ый повтор. В матрице Ä*0"1' подсчитаем суммы элементов строк:

3" = Zwet/"-11. (12)

Найти наименьшее значение из них: S = min .

Объект auq ставим на q-ое место в искомом упорядочении. Вычеркивая в строку и столбец с номером uq, получаем новую матрицу R'(4\ множество индексов строк и столбцов которой соответственно С/?)=И?)={1,...,л}1{м/, ...,uq).

Алгоритм завершается после п повторов ([/»)=?(«)— пустое множество). Получим ранжировку Р' = [ац [, аи г, ...,аи п\

5.2. Из найденного ранжирования Р* получаем итоговое ранжирование Р", при этом процесс перехода от ранжирования Р* к /""происходит следующим образом: для элементов ранжирования Р* последовательно проверяем справедливость соотношений: '•■„V. = (13)

Как только на некотором шаге q оно нарушается, альтернативы Би,ч и З^+у в ранжировании меняем местами, а соотношение (13) проверяем, начиная с альтернативы, непосредственно предшествующей альтернативе, подвергшейся перестановке. После конечного числа шагов будет получено ранжирование Р".

6. При необходимости определить коэффициенты предпочтения объектов, используя схему весов Фишбсрна (1) или метод парных сравнений.

Для метода парных сравнений: составить матрицу парных сравнений (Г= {и'м},р,д

= 1 ,п для группового предпочтения, элементы которой определяются: =2, если согласно ранжированию К* направление, имеющее порядковый номер р, является более предпочтительным, чем д-ое направление; и^,, =1, если р-ый и д-ът виды деятельности равно предпочтительны; и \чрл =0, если р-ый менее предпочтителен, чем ^-ый. Вычислить сумму элементов каждой строки иг = ^ , и величину^ = • Найти значения, соответствующие каждому объекту:Хр р=\,п.

Результатом работы алгоритма является лексикографически упорядоченное исходное множество объектов.

Для задач 2-го типа разработан алгоритм ранжирования объектов с использованием макропоказателей агрегирования:

1. Определить совокупность показателей {&/, к?..........кт), по которым будет осуществляться сравнение объектов из множества £2 = {а¡, а2,.....ап).

2. Выбрать макропоказатели агрегировапия (М\, Мг) и найти координаты каждого показателя на плоскости М\ОМг.

3. Построить фактор-множества на основе информации о линейных порядках объектов ¿(О/к/), j=l,m по показателям качества {к,}. Окрестность О,{¡Ук/) в фактормножестве по показателю качества к] для отношения >- -- определяется:

= {а,: к^а,) < к]{ар),ар,а, еО., ар >- = а,.}, р=\,п. Тогда фактор-множество 0]к] можно представить как совокупность окрестностей, построенных для всех элементов множества/е{1,..., |П|}.

4. Построить п линейных порядков 1=1, п

5. Построить ассоциативные матрицы факгор-множеств АМ,-, 1=1,п, по каждому линейному порядку (таблица 2), в которых каждый столбец задает окрестность Ор(а,) /-го объекта и включает множество всех доминирующих и эквивалентных объектов для него. Элемент ат1р ассоциативной матрицы определяется следующим образом:

0, ар >-а„а^р е ЦШ£у),г ф р,

-0, ¡ = Р, (14)

1, ар -<а,., а1р е ЦП/ЛД / * р.

6. Экспертным путем определить координаты показателей в пространстве макропоказателей агрегирования (М\, М?).

7. Распределить показатели на слоях Парето. Для всех показателей одного слоя Па-рето найти пересечение ассоциативных матриц по я-правилу: Пусть задано множество

номеров показателей, входящих в р-й слой Парето: Фа!{к\,кг, ■•■> кр}— Фо/к\П Фо/к2Г\...ПФа/кр.

8. Если в ассоциативных матрицах АМ1 существует неразличимость объектов, то можем определить неразличимость объектов по условному ¿-критерию. Для этого сравниваются окрестности неразличимых объектов внутри исходных ассоциативных матриц АМк если ат{.р. -ат= 1, тоа'ц,^ -неразличимы элемент. По ¿-правилу в результирующую матрицу переносятся все элементы матрицы АМ, соответствующие фактор множеству кг, ..., кр}, кроме неразличимых элементов, на место которых в результирующую матрицу вписывается результат конъюнкции данного элемента и элемента матрицы, соответствующей фактор

множеству Фп/{^1, кг, .... кр). В результате такой операции может бьггь получена результирующая ассоциативная матрица более высокого порядка для совокупности показателей качества (таблица 3).

Объект а,- включается во множество Парето оптимальных решений, если для окрестности о {а,/к¡)

объекта а,-выполняется условие: \у &1р =0.

. [

9. По результирующей матрице возможно ранжировать объекты множества П, что позволяет определить приоритеты объектов и выбрать наилучшие из них. Несравнимые объекты, для которых Сг/,р= 1, образуют слои Парето.

Результатом работы алгоритма также является лексикографически упорядоченное исходное множество объектов.

Для задач 3-го типа разработан алгоритм ранжирования с учетом коэффициентов значимости показателей:

1. Выбрать набор исходных дшшых — совокупность т информативных показателей качества {к/, кг,.... к/,..., кт}, по которым будет осуществляться сравнение п объектов из множества П = {а¡, аг,.....а,,}.

2. Установить порядок приоритетов для каждого показателя качества по важности в соответствии с предпочтениями ЛПР. Наиболее важным показателям является показатель, имеющий порядковый номер 1, затем 2, 3 и др (чем меньше ранг, тем важнее показатель), где ранги показателей— пр]=\,т

3. Рассчитать весовые коэффициенты показателей ну по формулам (15)-(16):

и>.=1-(я-у.-1)/т; (15) (16)

4. Определить коэффициенты значимости каждого объекта по каждому показателю.

4.1. Если большее значение показателя предпочтительнее меньших, то коэффициент значимости объектов рассчитывается по формуле: = -Ру./ХмЛ;» О7)

где Ру, - значение показателя § для объекта а

4.2. Если меньшее значение показателей предпочтительнее больших, использовать формулу:

Таблица 2 — Ассоциативная матрица АМ для фактор-множества Фп/к; лииейного порядка

Окрестности / Объекты О^аЩ ОХаЩ

а\ 0 атп ат\п

атг\ 0 ат-г„

а„ атЛ1 атп 2 0

Таблица 3 - Результирующая ассоциативная матрица

Окрестности/ Объекты О^а.) Ог{аЬ 0„(а,-)

а\ 0 С?12 вы

аг Ста 0 (п,

а„ С?л1 <5,2 0

4.3. Если значение показателя в метрической шкале не выражается, то необходимо:

• Прорапжировать объекты по важности в соответствии с предпочтениями ЛПР по показателю.

• Определить нормированные весовые коэффициенты объектов по каждому показателю wj; по формулам (19) - (20):

н> = 1-(0,.-1)/п, = (19) ^ = (2°)

где rß,i = \,n;j = l,m, ранги объектов по показателям.

5. Рассчитать значения обобщенного показателя G( для каждого объекта.

с,-(2D

6. Результатом являются полученные значения обобщенных показателей, которые соответствуют порядковому ранжированию объектов.

В процессе деятельности ТКК поток данных постоянно увеличивается, в т.ч. это базы данных, информация о клиентах, истории транзакций данных, данных о продажах, данные ссудного счета, данные об использовании капитала и др. Алгоритмы интеллектуального анализа данных при обработке значительных объемов информации позволят обнаруживать скрытые данные, указывающие на наличие неявно выраженных закономерностей, для чего разработан алгоритм поиска ассоциативных правил:

1. Задать конечное множество всех показателей оценки качества предоставления ТКУ K={kj, Pj},j =1 ,т, где Pj - состояшм качества объекта, зафиксированные в виде значений показателей kh измеренных в моменты времени t. Данные о значениях показателей представить в виде таблицы, в которой строками являются показатели, а столбцами - их значения в момент времени выполнения измерения. Столбцы таблицы могут быть использованы в качестве транзакций Т\, Г2, ..., Те, i =1,е. Следовательно, множество транзакций Т= {Ти Тг, ..., Тс), Г,-: К -»{0, 1}, i =U, где каждая транзакция Т,, как набор элементов из К, представляет собой бинарный вектор: T,(kj) = 1 если/-ый показатель присутствует в /-ой транзакции, и Tijcj) = 0 в противном случае

2. Рассмотреть все возможные подмножества из множества К (т.е. наборы показателей, обозначенные как с целью определения показателей, достигающих нормативных значений и обладающих наиболее вероятным появлением.

3. Рассчитать частоту появления, называемую поддержкой (support для всех наборов показателей: Suppig) = T(g)/e, где Tig) - количество транзакций, содержащих набор е - общее количество транзакций. Если Suppig) > 8, где е - минимальная поддержка, обозначаемая как min sup, то набор - часто встречающийся.

4. Сохранить наборы & = е 41 Suppig) > min_sup).

5. Сформировать ассоциативные правила в виде: «если {к\, кг ,..., h.\ , äv+i, ..., km)

mo ki» для всех показателей от ki до кт: к2 ,..., кы , к!+......кт) -> kt. Для каждого из

ассоциативных правил рассчитать величину (достоверность правила): conf(£,kt) = Т(^)/Т(к,), где Т(к,) - количество транзакций, содержащих показатель ki.

На основе полученных ассоциативных правил, ЛПР могут сформировать макропоказатели агрегирования для решения задач принятия решений 2-го типа, либо сформировать диаграмму влияния показателей в виде сетевой структуры, например, в виде ко-

гнитивной карты, на основе которой вычислить системные характеристики и определить приоритеты показателей, используемые для задач принятия решений 3-го типа.

В четвертой главе разработана информационно-аналитическая система мониторинга и оценивания качества предоставления телекоммуникационных услуг (ИАС-МОТКУ), включающая аналитический блок, хранилище данных и источники данных (рисунок 4).

Пользователями системы являются администратор системы или ЛПР и другие заинтересованные стороны. Система обеспечивает решение задач мониторинга и оценивания качества услуг, ранжирования объектов, формирования ассоциативных правил для администратора системы и ЛПР.

Хранилище данных

«

-О

Источники данных (Сбор и обработка данных (OLTP))

О <>

Оперативные ^jgp1 данные

Телекоммуникационная компания

Внешние данные

Аналитический блок (OLAP-анализ, Отчетность, Data Mining)

\ Модуль мониторинга параметров качества

j | Огределение состояния качества объектов

, Модуль оценки и ранжирования объектов

[ | Огределение места и приоритетов каждого

объекта в системе

Модуль анализа

Поиск ассоциативных правил

ЛПР

Управляющие воздействия

Рисунок 4 - Архитектура информационно-аналитической системы

Реализация хранилища данных построена на основе Microsoft SQL Server.

Разработанная система позволяет ЛПР либо проводить ввод необходимых данных для мониторинга и оценивания, добавление, редактирование или удаление любой информации об объектах в системе, либо проанализировать полученные данные, а также формировать управленческие действия по улучшению качества.

Результаты работы были апробированы во Вьетнамской государственной телекоммуникационной корпорации (ВьетГТКК) «Viettel». Проведена оценка эффективности разработанной системы на 350000 абонентов телефонной связи «Viettel» в 1-ом квартале 2015г. Сравнительная оценка эффективности с использованием ИАС-МОТКУ и традиционных способов приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Сравнительная оценка эффективности системы ИАС-МОТКУ

№ Наименование сравнительных показателей качества ТКУ При использовании Изменение

традиционных способов* ИАС-МОТКУ

1 Количество жалоб от пользователей об аспектах: (Количество жалоб/квартал) технических 16 12 -25%

организационных 13 9 -30,8%

2 Средняя балльная оценка степени удовлетворенности пользователя (Балл) качеством обслуживания. 4,12 4,70 + 14,1 %

техническими параметрами услуг 4,24 4,65 + 9,7 %

3 Значение интегрированного показателя 0,6 0,68 + 13,3 %

Среднее квартальное значение в 2014 г. ВьетГТКК «У1еие1»

Из данных таблицы 4 следует, что при внедрении системы ИАС-МОТКУ количество жалоб пользователей о технических аспектах услуг снизилось на 25%, об организационных аспектах обслуживания снизилось на 30,8%; средняя балльная оценка степени удовлетворенности пользователя качеством обслуживания повысилась на 14,1%, удовлетво-

ренность техническими параметрами услуг - на 9,7%; значение интегрированного показателя увеличилось на 13,3%.

В заключении приведены основные результаты, полученные автором в диссертационном исследовании.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Главным результатом работы является решение научной задачи, связанной с разработкой комплекса алгоритмов, методики оценивания качества предоставления услуг (на примере телекоммуникационной компании).

1. Рассмотрены термины и определения в области оценки качества услуг, определена структура управления телекоммуникационной компанией и направления повышения качества процесса предоставления услуг, произведен анализ характеристик существующих

методов оценки качества услуг.

2. На основе разработанной теоретико-множественной модели задачи оценивания качества услуг разработана методика проведения мониторинга и оценивания качества предоставления услуг, использующая систему показателей качества телекоммуникационных услуг, составленную на основе Государственных стандартов РФ.

3. Разработаны комплексные алгоритмы ранжирования объектов с неоднородными признаками, измеренными в различных метрических шкалах в т.ч. алгоритмы ранжирования состояний качества для различных объектов в заданный момент времени, ранжирования состояний качества для заданного объекта в различные временные интервалы и ранжирования объектов по задашюму показателю.

4. Разработана методика формирования ассоциативных правил среди данных, извлеченных из транзакций корпоративной информационной системы телекоммуникационной компании, для поиска скрытых закономерностей между показателями оценивания качества.

5. Создана информационно-аналитическая система мониторинга и оценивания качества ТКУ, позволяющая ЛПР проводить добавление, удаление, хранение, поиск информации о любом объекте для обеспечения процессов мониторинга и оценивания качества состояния объекта, а также сформировать управленческие действия на основе процедуры обратных вычислений и применения ассоциативных правил, сократив время на проведение мониторинга.

6 На основе получешплх результатов разработан программный продукт, получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2014619084. Результаты работы прошли экспериментальную проверку в ходе оценивания качества предоставления услуг в компании ВьетГТКК «У1е«е1». Установлено, что количество жалоб пользователей о технических аспектах услуг снизилось на 25%, об организационных аспектах обслуживания снизилось на 30,8%; средняя балльная оценка степени удовлетворенности пользователя качеством обслуживания повысилась на 14,1%, удовлетворенность техническими параметрами услуг- на 9,7%; значение интегрированного показателя увеличилось на 13,3%.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1 Квятковская, И.Ю. Система показателей оценки качества телекоммуникационных услуг и метод их оценки / И.Ю. Квятковская, Фам Куанг Хиеп // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. - 2013. - № 2. - С. 98-103.

2 Квятковская, И.Ю. Методика мониторинга и оценки качества телекоммуникационных услуг / И.Ю. Квятковская, Фам Куанг Хиеп // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2013. - № 4(24). - С. 126-135.

3. Фам Куанг Хиеп. Использование медианных распределений для решения задачи оценки конкурентоспособности телекоммуникационных услуг / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2014.-№6(133).-С. 86-91.

4. Фам Куанг Хиеп. Решение задач многокритериальной оптимизации для оценки качества объектов с неоднородными признаками / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2014. - № 2(75).-С. 185-192.

5. Фам Куанг Хиеп. Применение ассоциативных правил в информационно-аналитической системе оценки качества предоставления телекоммуникационных услуг / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. — 2015. - № 2(59). - С. 33—42.

Статьи в зарубежных изданиях, индексируемых в БД SCOPUS

6. Pham Quang Hiep. Methods and Algorithms of Alternatives Ranging in Managing the Télécommunication Services Quality / Pham Quang Hiep, I.Y. Kvyatkovskaya, V.F. Shurshev, G.A. Popov // Journal of Information and Organizational Sciences, - 2015, - Vol. 39, No 1, PP. 65-74.

Статьи в межвузовских научных сборниках, сборниках трудов -----международных научных конференций:

7. Фам Куанг Хиеп. Теоретико-множественная модель оценки качества предоставления услуг в телекоммуникационных компаниях / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Сб. трудов Всероссийской научно-исследовательской конференции «Молодежь как импульс в техническом прогрессе». — Самара-Оренбург: Издательство СамГУПС, 2013. - С. 119-122.

8. Фам Куанг Хиеп. Определение степени удовлетворенности потребителей в процессе ■ предоставления телекоммушпеационных услуг / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Сб. научных трудов VIII Международной научно-практической конференции «Интеграция мировых научных процессов как основа общественного прогресса», — Казань, 2014. Выпуск №9 — С. 196-202.

9. Фам Куанг Хиеп. Алгоритм оценки конкурентоспособности телекоммуникационных услуг / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Сборник трудов XIV Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии», — Воронеж, -2014, —Том 1.-С. 269-273.

10. Фам Куанг Хиеп. Применение метода Бофа для решения задачи оптимизации при выборе поставщика телекоммуникационных услуг / Фам Куанг Хиеп, И.Ю. Квятковская // Сб. материалов пятой Всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование, инновации: пути развития», — Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, - 2014.—Часть I. - С. 122—126.

11. Фам Куанг Хиеп. Мониторинг качества предоставления услуг как процесс повышения эффективности деятельности в телекоммуникационных компаниях / Фам Куанг Хиеп // Сб. материалов Международной научной конференции паучпо-педагогических работников АГТУ, посвященная 20-летию АГТУ (58 НПР), 21-26 апреля 2014 г., [Электронный ресурс]: материалы / Астрахан. гос. техн. ун-т. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2014. Режим доступа: 1 электрон, опт. диск. (CD-ROM).

12. Фам Куанг Хиеп. Метод оценки в управлении качеством телекоммуникационных услуг / Фам Куанг Хиеп // Сб. материалов XIV Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика «РИ-2014»». - Санкт-Петербург, 2014.—С. 107-108.

13. Фам Куанг Хиеп. Интеллектуальный анализ данных при оценке качества телекоммуникационных услуг / Фам Куанг Хиеп, И Ю. Квятковская // Сб. материалов Международной научной конференции научно-педагогических работников АГТУ, посвященной 85-летию со дня основания вуза (59 НПР), 20-25 апреля 2015 г., [Электронпый ресурс]: материалы / Астрахан. гос. техн. ун-т.—Астрахань: Изд-во АГТУ, 2015. Режим доступа: 1 электрон, опт. диск. (CD-ROM).

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ:

14. Инструментальная среда поиска оптимальных альтернатив на основе медианных распределений. [Электронный ресурс]: программа для ЭВМ / ИЮ. Квятковская, В.Ф. Шуршев, Фам Куанг Хиеп. - Электрон, прогр. — № гос. регистрации 2014619084, 08.09.2014.

Подписано в печать «05» октября 2015 г. Тираж 100 экз. Заказ № 358 Типография ФГБОУ ВПО «АГТУ», тел. 61-45-23 г. Астрахань, Татищева, 16ж.