автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Методологические основы автоматизации проектирования систем организационного управления строительными инновационными программами

На правах рукописи

ДЕНИСОВ Геннадий Алексеевич

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫМИ ИННОВАЦИОННЫМИ ПРОГРАММАМИ

Специальность 05.13.12 — Системы автоматизации

проектирования (строительство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва — 1997 г.

Работа выполнена в Университете Методологии Знания (УМЗ),

г. Москва

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, Еремеев А.В. Доктор технических наук, Теличенко В.И. Доктор технических наук Щеголь А.Е.

Ведущая организация : Корпорация "Монтажспецстрой"

¿¿¡¿с

Защита состоится ноября 1997 г. в у" ' часов на заседании

диссертационного совета Д 053.11.11 при Московском государственном строительном университете по адресу: Москва, ул. Трифоновская, д. 57, ЦМИПКС, аул. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "22й октября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Чулков В.О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность томн.

Вопросы структурных преобразований в управлении строительством Российской Федерации приобретают в настоящее время исключительное значение. Эффективность проведения таких преобразований является серьезным гарантом: выхода из сложившегося кризисного состояния и ускорения научно—технического прогресса. Переход к рыночным отношениям в экономике России потребует существенного пересмотра принципов функционирования строительного комплекса, научных и экспериментальных разработок, проектирования всех стадий строительного производства.

Выполнение необходимых объемов строительства невозможно без коренного изменения структуры и организационных форм строительного проектирования и производства.

Однако, практика структурных перестроек последних десяти лет в стране показывает, что их проектной подготовке уделяется крайне мало внимания, а "программа — намерения" Российского правительства упустила один из стержневых элементов — перестройку структуры управления народным хозяйством. Особенно это имеет место в капитальном строительстве, которое ответственно за воспроизводство основных фондов и в условиях ускорения научно-технического прогресса в стране в целом должно быстро совершенствовать спою организационную структуру управления.

Переориентация предприятий и организаций на новое отношение к совершенствованию производства, использованию новейших разработок и достижений науки и практики не может произойти стихийно. Кроме принятия ряда общегосударственных положений и законов, нужна разработка системы по решешю общеотраслевых проблем НТО в строительстве с достижением и превышением уровня передовых стран.

Создание такой управленческой системы может определяться термином "организационное управление", а ее проектирование по —

требует изучения и выявление закономерностей, содержания и особенностей управления в этих условиях.

В настоящей диссертации рассматриваются проблемы проектирования системы организационного управления (СОУ), способной для управления инновациями объединить творческие силы и потенциал многих научных, экспериментальных, проектных и производственных организаций, а также отдельных ученых, решающих наиболее актуальные задачи капитального строительства.

Прорыв в НТП строительства потребует объединения усилий большого количества разных творческих коллективов и ученых на основе системы организационного управления инновационными программами, а также выработки рекомендаций и положений по финансированию и формированию структуры управления деятельностью творческих групп, решающих наиболее актуальные инновационные задачи совершенствования строительства.

Исследования проводятся на примере малоэтажного жилищного строительства в сельской местности, в небольших городах и в "спальных" районах больших городов. Эта область строительства в последние годы становится приоритетной. В структуре жилшцною строительства растет доля малоэтажных домов, в том числе индивидуальных. В прошедшие годы совершенствованию этих типов домов почти не уделялось внимания. Необходимо поэтому проводить комплексные разработки архитектурно — конструкторских, организационно—^технологических, экономических проблем, направленных на создание нового поколения комфортных жилых домов из экологически чистых, эффективных строительных материалов и конструкций.

Этим определяется актуальность исследований по управлению инновациями строительства в рыночных условиях. Создание и внедрение СОУ проводилось на примере формирования и экспериментального апробирования современной организационной структуры «Стройпрогресс», которая была разработана и реализована под руководством автора и успешно функционирует уже более пяти лет.

Цель диссертации: разработка методологических основ автоматизации проектирования систем организационного управления строительными инновационными программами в условиях рыночной экономики и ускорения научно-технического прогресса.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

— проведен анализ состояния и практики организационного управления инвестиционными и инновационными программами в нашей стране и зарубежом;

— проведен анализ теории и практики управления инвестиционными и инновационными программами малоэтажного жилищного строительства как объекта — представителя для разработки информационной технологии СОУ;

— разработаны методологические основы проектирования систем организационного управления;

— сформирована имитационная модель СОУ инновационными программами;

— разработаны интерактивные методы подготовки информации для формирования производственных инновационтплх программ;

— исследована организационно—технологическая надежность реализации инновациошшх программ и получен ряд зависимостей инновационных и инвестиционных показателей;

— разработана информационная технология СОУ, включающая системотехническое представление имитационной системы, формализацию задач управления инновационными программами, математическое обеспечение имитационной системы;

— на основе результатов исследования созданы: новая органи— зациошгая структура "Научно—производственная и инвестиционная ассоциация "Стройпрогресс" и новая система организационного управления этой структурой;

— проведена экспериментальная проверка новой структуры и системы управления, которые показали свою высокую эффективность.

Объекты исследования: организационные формы управления инвестиционными и инновационными программами в строительстве.

Предмет исследования; методы проектирования информационных технологий управления наукоемкими инновационными программами и их ресурсным: обеспечением.

Методология исследования: теория функциональных систем, информатика и системотехника строительства, имитационное моделирование, работы отечественных и зарубежных ученых, ведущих научно —исследовательских, проектных и производственных организаций.

Выносимы»? ня зянрт-у результаты, имеющие научную новизну.

— принципы автоматизированного проектирования системы реализации инновационных научно—технических программ с внебюджетным финансированием;

— системы комплексного ресурсного обеспечения инновационных программ;

— методологические основы проектирования систем организационного управления;

— формализованная постановка задач информационной технологии управления инновационными программами;

— зависимости организационно—технологической надежности реализации инвестиционных и инновацимшых программ;

— новая организационная структура и система ее управления для реализации инновационных программ на примере "Научно —производственной и инвестиционной ассоциации " Стройпрогресс".

Апробация и практическое использование результатов работы.

Основные результаты работы прошли практическую проверку при организации ГНТПР "Стройпрогресс" и создании системы организационного управления инновационными программами, в которых принимали участие более 300 научных, экспериментально — проектных, производственных организаций. В результате выполнен большой объем исследований и практических разработок, использование их в ближайшие годы способно существенно сказаться на повышении эффективности жилищного малоэтажного строительства. Создан инвестициошю — страховой фонд, позволяющий

страховать поисковые работы с риском выхода их на отрицательный результат.

Основные результаты работы докладывались на многочисленных совещаниях в государственных органах управления, научных и практических симпозиумах и конференциях в нашей стране и за рубежом. По теме диссертации опубликовано более 50 работ.

Структура работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.

*

# *

Автор выражает благодарность научному консультанту академику А. А. Гусакову, основателю новой научно—технической дисциплины. — системотехники строительства, отдельные методологические положения которой развиваются в настоящей диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности и научной новизны исследуемой проблемы, ставятся цели и задачи исследования, определяется методология их решения, кратко излагается содержание работы, сведеготя об апробации полученных результатов.

Первая глава посвящена анализу состояния и развития систем организационного управления (СОУ) в нашей стране и за рубежом.

При переходе к рыночным отношениям в России особую актуальность приобретает преобразование организационных структур управления. При административно—командном управлении строительством организационные формы строительных предприятий и отрасли в целом формировались на основе предварительно заданных исходных положений, были консервативны, далеко не всегда соответствовали целям, ради которых создавались. Это приводило к отставанию строительства в условиях НТП, к потере управляемости строительством, снижению качества и организационно —технологической надежности.

Новые задачи, возникающие перед строительной наукой в период перехода к рыночным отношениям, требуют создания новых организационно—управленческих структур и новых методов управления.

Их создание осложняется разнотипностью участников инвестиционного цикла инновационных программ, необходимостью упорядочения организационных структур, создания соответствующей системы нормативов, которые должны отвечать новым условиям хозяйствования.

При создании новых организационных систем управления строительством возрастает роль информации в управлении инновационными программами. Требуется создание систем организационного управления (СОУ) с новыми функциями. В этих системах значительную роль должны играть не всегда поддающиеся формализации факторы.

Создание эффективных систем организационного управления должно предусматривать их проектирование. Для этого необходима разработка методологических основ и автоматизированных систем проектирования, новых организационных форм предприятий, организации и их объединений, формирующих и реализующих инновационные строительные программы при рыночных отношениях.

Изучение опыта США и других зарубежных стран показало, что в нашем хозяйстве нельзя для организационного управления использовать только эмпирические локальные методы решения, получившие широкое применение в условиях рыночного регулирования, например, в экономике США. Поэтому в строительной науке и практике нашей страны локальное изучение проблем организационного управления, поиски локальных путей решения этих проблем не приведут к существенному повышению эффективности капитального строительства, где возросла сложность строительных систем (тонических, организационных, экономических, управленческих, социологических) и чрезвычайно велико количество взаимосвязанных звеньев и петель обратной связи.

Поэтому создание структур систем, совершенствование организационных структур управления, организационное проектирование, проектирование систем организационного управления, проектирование организационных систем строительного производства — путь решения проблемы капитального строительства в современных экономических условиях формирования инвестиционных и ишго — вационных программ.

Анализ практики стимулирования и привлечения средств для инновационных программ показал целесообразность максимального использования следующих организациогшо — экономических направлений:

создание хозрасчетных инвестиционных ассоциаций по функционально—территориальному принципу, которые объединяли бы всех участников инвестиционного процесса независимо от ведомственной подчиненности;

оптимальное сочетание крупных, средних и мелких строительных организаций, создание небольших по мощности, мобильных и технически оснащенных строительных организаций для выполнения субподрядных работ в области отделки, сантехоборудования и специальных монтажных работ, реконструкции зданий и сооружений, производству и комплектации строительных материалов;

развитие организационных форм строительства и управления инвестиционным процессом, совершенствовагие механизма договорных отношений предоставление возможности свободного выбора форм и методов организации проектно—строительных, управлен— ческо— строительных и др.;

создание управленческих научно —проектно —строительных объединений и других новых организационных форм и соответствующего механизма их финансирования эффективной деятельности;

создание современных информационных баз данных технико-экономических показателей проектов мирового уровня, соответствующей методологии определения этого уровня и обоснования принятия решений по инвестиционным проектам;

создание интегрированных систем проектирования и управления НТП, обеспечивающих единство цикла "наука — строительное производство".

Вторая глава посвящена разработке методологических основ систем организационного управления (СОУ).

Научно—методологические подходы к исследованию организационного управления инновационными программами в строительстве были сформированы на основе фундаментальных научных работ, научных работ в строительной отрасли, а также на основе обширного практического опыта, накопленного в нашей стране и за рубежом в области управления инвестиционными и инновационными проектами.

Системный подход следует рассматривать как логически взаимосвязанные этапы действий, направленных на достижение конечного результата. Этот подход в настоящее время сформировался в виде научно—технической дисциплины — системотехники строительства и является совокупностью методов, средств и познавательных принципов для соответствующей ориентации конкретных исследований и управленческих действий. Степень использования системотехнического подхода и набор его методов и средств зависит от тех целей, которым служит исследование или управление. Системный подход позволяет организовать процесс исследования и управления строительными инновационными программами.

Функционально—моделирующий подход предполагает разработку таких экономике— математических моделей, которые отражают функциональные задачи планирования и управления научно-техническим прогрессом и являются необходимыми и обязательными независимо от того, в какой (детерминированной, стохастической, игровой) постановке решаются задачи управления. Выбор или разработка алгоритмов управления должны являться следствием анализа свойств целевой функции, ограничений и модели в целом, ее декомпозиции и оценки сходимости выбранного метода. Игнорирование условий формализации задачи приводит к выбору неэффективных алгоритмов и, в конечном итоге, к получению неа —

декватной исходной постановки и неприемлемых для практики решений.

Вычислительно—технический подход предполагает широкое использование вычислительной и организационной техники, вычислительных и диалоговых систем, на основе которых могут быть созданы эффективные системы по переработке информации управления научно—техническим прогрессом в строительстве. Такими системами зарекомендовали себя различные автоматизированные системы управления и проектирования.

Информационно—автоматизированный подход позволяет использовать вычислительные и автоматизированные системы как тех — ническуго базу индустрии переработки информации — машинной информатики, ставит на индустриальную общегосударственную основу разрозненные работы в области вычислительной техники и автоматизированных систем.

Экономический подход становится неотъемлемой частью управления строительными инвестиционными инновационными программами в новых рыночных условиях хозяйствования и требует глубокого экономического анализа фактического эффекта, поскольку каждому инвестору, а также каждой организации и предприятию необходимо знать, какой будет получен эффект за счет новой техники. Это требует упорядочения системы определения получаемого экономического эффекта от инноваций, разработки для его оценки системы критериев и методов их применения.

Перечисленные методологические подходы могут стать эффективным инструментом для новых исследований и разработок в строительстве только при условии их комплексного применения на основе интеграции автоматизированных систем. Интеграция автоматизированных систем (САПР, АСУ и др.) позволяет решать и "пограничные проблемы", открывающие наиболее эффективные резервы, что особенно важно для инновационных программ в строительстве.

Переход на интегрированные автоматизированные системы, наметившийся в последние годы в пашей стране и за рубежом, стал

новым этапом компьютеризации строительства, позволил создать эффективные программно—вычислительные системы и комплексы, использующие имитационное моделирование и позволяющие осуществлять организационное управление в строительстве, как наиболее трудное ответственное, включающее наряду с техническими подсистемами (проекты, материалы и конструкции, здания и сооружения, машины и механизмы и т.д.) также "человеческие" подсистемы (интересы инвесторов и трудовых коллективов, федеральные и региональные цели, экология прибыль предприятия и т.д.).

Имитационное моделирование позволяет описать новые задачи организационного управления ишювациошмми программами в составе инвестиционных программ с оценкой выполнения инновационных и строительно — монтажных работ, реальности и надежности принимаемых решений, выработкой решений по предотвращению возможных отклонений выполнения программ, в том числе и целевых.

В последних доперестроечных пятилетках научно-техническую полигику в строительстве предполагалось осуществлять в значительной степени через Целевые Программы (ЦП) научно —технического прогресса по важнейшим народнохозяйственным и отраслевым проблемам. Однако объективные методы формирования ЦП (их количество, номенклатура, приоритет, взаимосвязь и т.д.) отсутствовали. Ряд неразрывных проблем были разорваны между разными научными, проектными институтами и ор — ганизациями, не включались многие вопросы, выходившие за сферу влияния Госстроя, хотя и непосредственно связанные со строительным комплексом.

В этих условиях ЦП представляли собой обычные планы научных и проектных работ, несбалансированные и невзаимоувязанные с основными целями капитального строительства. Отсутствовали также методы управления реализацией ЦП: как обеспечить их обязательное выполнение, на какие цели обратить первоочередное внимание, откуда и как перебросить ресурсы при срывах плановых сроков и др. Это предопределило сравнительно пассивную роль

руководителей ЦП и как правило, срывы выполнения основных заданий ЦП, даже при достаточном финансировании.

Поэтому в новых экономических условиях необходимо противопоставить пассивному наблюдению за выполнением или невыполнением ЦП активные системы управления, формирования и реализации ЦП. Поскольку почти все ЦП реализуются на определенной территории и являются в этом смысле территориальными ЦП, системы управления, формирования и реализации должны учитывать эту важнейшую особенность ЦП и позволять стыковать на одной территории разные ЦП (разных уровней, разных ведомств и др.). Такие системы могут использовать имеющиеся вычислительные средства и разработанные методы и модели (имитационные, сетевые, диалоговые и т.д.).

Заказчиками и: потребителями таких систем должны стать не только функциональные отделы федеральных органов управления и субъекты федерации, но и новые организационные структуры хозяйствования (АК. АО и т.д.), которые получат надежный инструмент управления научно—технической политикой и инновациями в строительстве.

Практика дает немало примеров творческого применения целевого управления научно—техническим прогрессом в строительстве. Важно, чтобы работа носила постоянный, поисковый характер, обеспечивалась систематическим накоплением и развитием опыта внедрения предложений направленных на дальнейшее инновационное насыщение строительного производства.

Наконец, необходимо учитывать, что кшовационные программы должны быть тесно взаимосвязаны с инвестиционными программами, в составе которых, за счет которых и для выполнения которых, как правило, должны разрабатываться инновации. В новых экономических условиях хозяйствования это порождает ряд требований и, соответственно, научных задач приоритетного или первоочередного инвестирования инновационных разработок, их льготного кредитования, самоокупаемости, страхования риска научных разработок и т.д.

Рассмотренные методологические основы организационного управления строительными инновационными программами показали тот арсенал научно—методологических подходов, методов и средств, которые накоплены в настоящее время и могут быть использованы для исследования и совершенствования организационного управления научно — технического прогресса в строительстве (рис. 1).

Третья глава посвящена исследованию и разработке методов компьютеризации организационного управления инновационными программами.

Постановке задач исследования предшествовал анализ многочисленных научных и проектных разработок, а также практики строительства, который показал, что подавляющее количество инноваций, внедряемых в строительстве формируется в научных исследованиях и проектировании. При этом сложилось устойчивое количественное соотношение влияния на эффективность инвестиций через инновации по четырем основным укрупненным секторам: технологические решения основного производства (40%), компоновки генпланов (20%), конструктивные решения (25%) и организационно—технологические решения строительного производства (15%). Каждый сектор имеет свои специфические методы исследования и разработки инноваций, которые тесно связаны конечной целью и источниками финансирования с инвестиционными проектами (рис. 2). В качестве математического аппарата для решения поставленных задач выбрано имитационное моделирование, наиболее отвечающее целям и природе объекта исследования. В отличии от традиционных организационно—технологических моделей в разработанную имитационную модель включены компоненты управления, что существенно повышает возможность моделирования реальных производственных процессов. Проанализированы на имитационной модели основные параметры, позволяющие выявить резервы организации управления: степень концентрации ресурсов на объекте или задании; способ назначения приоритетности задания; пролонгация сроков производства работ на заданиях; прерывание хода работ на заданиях. Предложен оператор моделирования оперативного управления как

Рис. I. Схема методологических подходов к исследованию

организационного управления инновационными программами

Рис. 2. Схема взаимосвязи инноваций и методов

их реализации в инвестиционных программах

композиция нескольких операторов. Подробное рассмотрение управленческих процедур позволит использовать их для отыскания резервов организации и управления производством с мобильными исполнителями.

Предложены основные процедуры разработай сбалансированной и согласованной со всеми участниками инвестиционного цикла производственной программы. Выделены три основных этапа. На первом этапе разрабатываются с помощью имитационной модели альтернативные варианты производственной программы, представляющие интересы участников процесса согласования. Каждая альтернатива отвечает группе критериев, выражающих цели ее сторонника. На основе этих альтернатив и производится согласование основных показателей производственной программы, выявляются стратегические резервы управления. На втором этапе согласованный вариант производственной программы анализируется для поиска резервов организации и оперативного управления производством с помощью экспериментальных расчетов на имитационные модели и экспертных оценок. Третий этап заключается п распределении объемов работ и заданий между подразделениями —исполнителями и завершает разработку производственной программы.

Предложенный подход позволяет заметно повысить качество управления по сравнению с существующими методами:

процедура оперативного согласования принимаемых решений отвечает совреметплм требованиям перехода от директивных методов управления к экономическим;

альтернативные варианты плана сопровождаются стратегией управления, т.е. перечнем организационно — технических мероприятий, обеспечивающих выполнение данного варианта плана;

повышается степень реализуемости инвестиционных инновационных программ за счет выявления резервов организации и управления в процессе согласования.

Установлен базовый комплекс задач, составляющий ядро информационной технологии управления реализацией шгаестициотолс

и входящих в них инновационных программ. Их особенностью является

стохастишюсть характеристик и сложность взаимосвязей элементов, это затрудняет их решение традиционными мех-одами математического программирования.

Проведена формализация задач с учетом неопределенности риска при реализации инвестиционных программ. Обоснована целесообразность использования методов имитационного моделирования для решения функциональных задач информационной технологии управления реализацией рассматриваемых программ.

Дано общее системотехническое описание модели инвестици — ошгых процессов в строительстве, включая инвестирование инновационных программ и разработан моделирующий алгоритм, программно реализованный на ЭВМ (рис. 3).

С помощью имитационной модели и привлечения экспертной информации проведет имитационные исследования организационно—технологических закономерностей, влияющих на организационно—технологическую надежность реализации программ.

Создано с использованием имитационной модели программное обеспечение информационной технологии "Модулятор—Турбо" на базе СУБД FOXPRO. Используемая СУБД обладает достаточно мощными инструментальными средствами и без потери функциональных возможностей работает с различными конфигурациями аппаратных средств. Программное обеспечение выполнено с максимальным использованием стандартных программ, что обеспечивает решение задач с наименьшими затратами и пользователю при работе на ПЭВМ не требуется ЗЕ1аний языка программирования операционной системы.

В целом, результаты исследования позволяют, используя математические методы, осуществить наиболее целесообразные управленческие воздействия на инновационные программы при их подготовке (например, определение количества участников отдельных работ) так и при выполнении их. Например, оценивать риск невыполнения отдельных работ и принимать соответствующие пред—

Рис. 3. Укрупненная блок-схема моделирующего алгоритма инвестиционных программ

упреждающие воздействия, например, в виде дублирования исполнителей, страхования риска и др.

В четвертой главе изложены исследования и разработка информационной технологии организационного управления инновационными программами на основе имитационного моделирования.

Для решения функциональных задач управления инновационными программами в строительстве потребовалось рассмотрение возможных методов и моделей их решения, а также выявление не — достатков, затрудняющих их использование и возможных пугей устранения этих недостатков (см. таблицу). Наиболее перспективным оказалось использование метода имитационного моделирования, поскольку аналитические модели не позволяют ликвидировать выявленные недостатки.

Имитационное моделирование применяется в настоящее время для организационного управления в разных отраслях хозяйства и, в частости, в строительстве. Имитационные модели служат инструментом анализа конкретных ситуаций при оценке тех или иных управленческих решений. Однако, проведенный анализ показал, что в рассмотренных моделях не нашли отражения факторы возможного изменения правил управления ресурсами в условиях рыночной экономики, полноты наличия материальных ресурсов, планируемые и фактические поставки финансовых, материальных и трудовых ресурсов, которые безусловно оказывают значительное влияние на процесс принятия решений в системах организационного управления.

В этой связи в диссертации были разработаны методы системотехнического отображения в имитационных моделях технологических процессов принятия оперативных управленческих решений на различных иерархических уровнях управления строительством в условиях рыночной экономики и даны конкретные рекомендации по использованию таких моделей, в СОУ .

В общем случае задача синтеза СОУ сводится к выбору такого оператора формирования вектора управляющих организационных воздействий, при котором достигался бы экстремум функционала, описывающего СОУ. Эта задача решается в два этапа. На первом

Таблица

Наименование задач Используемые для ре — шения методы и модели Основные недостатки используемых методов и моделей Возможные пути устранения недостатков

Определение целой системы Методики типа МАТТЕРН, Спутник и т.п. привлечение большого количества специалистов использование экспертных методов и систем

Определение структуры Методики типа МАТТЕРН, Спутник и т.п. трудности формализации использование экс — пертных методов

Распределение ресурсов сетевые модели Трудности определения целевых функций, большая размерность решаемых задач оспроизведение функ — циоЕшрования системы повышение детализации моделей

Согласование и упоря — дочение работ сетевые модели кален — дарного планирования отсутствие учета ло — кальных интересов и многовариантность ре — шений учет критериев функционирования, оценка вариантов решения

Прогнозирование со — стояния системы сетевые модели отсутствие учета ло — кальных интересов и учета случайных факторов учет критериев функ — ционирования и случайных факторов

Учет влияния внешней среды балансовые модели высокая агрегированноегь входной и выходной информации, отсутствие учета случайных факторов детализация информации и учет случайных факторов

этапе осуществляется либо формирование программы управления, либо выбор ее наиболее предпочтительного варианта из множества предложенных лицом, принимающим решения. На втором этапе осуществляется оперативное управление реализацией программы.

СОУ реализацией программы регулирует назначение ресурсов по элементам программы : комплексам задач и отдельным задачам внутри комплексов. При каждом изменении, связанном с поступлением и\и высвобождением ресурсов, происходит оценка сложившейся ситуации, определяется необходимость распределения ресурсов по задачам и устанавливаются объемы неиспользуемых ресурсов. Затем происходит возможное в текущей ситуации распределение ресурсов. Ситуативные отношения между задачами, комплексами задач и ресурсами представляются в модели вместе со своими характеристиками: статической — максимально возможное количество ресурсов, привлекаемое для выполнения отдельной задачи, и динамической — количеством ресурса, используемым при решении задачи в текущий момент времени (рис. 4).

Рис. 4. Структура системы управления

Проведенная разработка информационной технологии СОУ позволила сформулировать принципы построения структуры имитационной системы, предназначенной для автоматизации формирования комплексной инвестиционной программы, включающей инновации строительства и оперативных решений по реализации этой программы. Для этого разработаны структура и формализованное описание имитационной модели инвестиций, реализующей глобальную функцию перехода системы управления из одного состояния в другое заданное и отражающей основные элементы реального объекта управления (ресурс типа мощности, материальный ресурс, внутреннюю среду, внешнюю среду).

Разработан также состав внешнего математического обеспечения имитационной системы, включающий методы, позволяющие решать задачу формирования комплексной инвестиционной программы в двух постановках. При заданном критерии оптимальности системы предлагается использовать метод, заключающийся в сочетании метода покоординатного спуска Гаусса —Зейделя для изменения значений показателей и алгоритма имитационной модели для получения значений критерия оптимальности. При наличии аппарата генерации вариантов комплексной программы предлагается применять метод комплексной оценки эффективности вариантов, предусматривающий использование метода статистического факторного анализа и метода целевого программирования, позволяющих получить единственную оценку для каждого из вариантов .

Для формирования оперативных решений по реализации ком — плексной инвестиционной программы с учетом текущего состояния объекта управления разработано внутреннее обеспечение имитационной системы, реализующее интерактивный режим работы пользователя имитационной моделью строительства и позволяющее осуществлять итерационное формирование организационных управленческих решений на базе опыта, знаний и интуиции пользователя системы.

Пятая глава диссертации посвящена практическому использованию результатов исследований и определению их эффективности.

Все разработки автора были использованы при создании Государственной научно—технической программы России (ПНТПР) "Стройпрогресс". После экспериментальной проверки и доработки результаты исследования были положены в основу деятельности ГНТПР "Стройпрогресс", которая нацелена на интенсификацию НТП в жилищном строительстве. Были выделены четыре наиболее важные направления работы.

Первое направление: создание проектов жилых и малоэтажных зданий повышенной комфортабельное™, рассчитанных на возведение в сельской местности, в малых городах и в "спальных" районах больших городов, включая индивидуальные дома.

Вторым направлением предусматривается создание новых эф — фективных материалов, конструкций, технологии их изготовления, использования местных сырьевых ресурсов, отходов производств, повышение эксплуатационных качеств материалов и конструкций, снижение их ресурсоемкости. Предусматривается преобразование действующих предприятий стройиндустрии на выпуск новых материалов. Одновременно разрабатывается технология и оборудование для создания предприятий малой мощности, расположенных поблизости от потребителей продукции.

В состав третьего направления входят разработки для малоэтажных домов прогрессивных систем инженерного обеспечения, обеспечивающего современные требования к жилью и снижение эксплуатационных затрат.

Четвертое направление: научно —техническое обеспечение провозглашенной правительством России жилищно-коммунальной реформы.

По каждому направлению определены конкретные задачи, привлечены участники, установлены задания и сроки исполнения. Предусматривается изучение последних достижений в различных отраслях науки и производства и использование этих достижений. Программа включает 100 проектов, состав которых ежегодно уточняется на конкурсной основе.

Для осуществления разработок по четырем направлениям потребовалось привлечение более 300 организаций, предприятий, разработчиков и инвесторов, что позволяет проводить весь цикл разработок от научного комплекса до использования результативных решений в серийном производстве.

Для выполнения координирующих и управляющих функций на основе разработанных в диссертации принципов была запроектирована оргструктура ГНТПР "Стройпрогресс" (рис. 5). Она представляет собой акционерное общество закрытого типа. Решение принципиальных вопросов по выбору тематики организации работ и др. принимает Научный совет, в состав которого пходят крупные специалисты, ученые и производственники, представители Мишгауки и Госстроя, других заинтересованных ведомств. Исполнительным органом является Исполнительная дирекция программы Миннауки — государственная структура, определяющая основную направленность разработок и обеспечивающая финансовую и другие виды поддержки программы. В системе управления Программой автором разработаны и использованы предложения по организации службы маркетинга, исследования рынка и другим функциям.

Система организационного управления и финансирования инновациями создавалась на основе всестороннего обсуждения научной общественностью в Доме ученых, на заседании Президиума ВНТО строителей, в научно —исследовательских институтах РАН и Минэкономики, дважды — на заседаниях комитета по строительству Верховного Совета РСФСР с соответствующим докладом Решений комитета Президету; трижды обсуждалась на заседаниях коллегии Миннауки России. В результате такого широкого обсуждения и с учетом критического анализа накопленного опыта отработан действующий в настоящее время механизм финансирования и управления программой «Стройпрогресс», основанный на следующих принципах:

— законодательные, распорядительные и контрольные функции по финансировагшго и управлению программой являются прерогативой Научного совета и Миннауки России, которые определяют и

СТАДИИ РЕАЛИЗАЦИИ

СТРУКТУРНЫЕ ОРГАНЫ

ИСТОЧНИКИ ФИНАНСИРОВАВ

_ Формирование концепции структуры и перечня проектов программы на конкурсной основе

Массовое тиражирование

разработок на основе доработанных головных образцов ; -

Сбор, анализ и выработка новых идей и предложений на основе обратных связей

от производства \ (новые знания)

" Предприятия-изготовители . и -

Предприятия-потребители

Г

Прибыль от реализац научно-технической продукции И совмести деятельности

рис. 5. Система организационного управления программой "Стройпрогресс"

развивают концепцию программы и на основе конкурсного отбора и выделенных бюджетных средств определяют состав проектов программы и распределяют по ним объемы финансирования, утверждают руководителей проектов, научных руководителей направлений (разделов) программы.

— Акционерное общество "Научно — производственная и инвестиционная ассоциация "Стройпрогресс" является исполнительным органом (дирекцией) программы и формализует на юридической основе взаимоотношения с исполнителями проектов через договоры — контракты, руководствуясь принятыми решениями Научного совета программы и Миннауки России;

— договорами — контрактами распределяются права собственности между исполнителями проектов на создаваемую научно-техническую продукцию, прибыль от внедрения, взаимные обязательства и санкции при их нарушении; осуществлен переход на многосторонние договора с подключением к участию в реализации проектов производственных внедряющих структур (заводы, стройки) с привлечением их внебюджетных средств;

— 75—80 процентов получаемой АО "Стройпрогресс" доли от реализации научно—технической продукции направляется в соз —

• данный инновационно—страховой фонд для реинвестиции проектов программы по решению Научного совета; 20—25 процентов используется на маркетинг, рекламу, выставки, хозяйственные расходы, коммуналыдае услуги, зарплату сотрудников, командировки.

Наряду с основной системой хоздоговоров с институтами, заключаются договоры с творческими коллективами, что обеспечивает личностную поддержку высокопрофессиональным ученым, позволяет в большей степени использовать их интеллект для повышения технического уровня проектов, снизить стоимость НИОКР, сократить сроки разработки и реализации проектов.

В итоге, система финансирования и управления программы сочетает в себе принципы Государственного управления и контроля в лице Миннауки России, научной общественности через Научный совет программы и управление разработкой и реализацией про —

дукции через рыночную структуру (АО "Стройпрогресс") на контрактно—договорной основе.

Работа ГНТПР в течение ряда лет показала работоспособность, управляемость и эффективность. Результаты экспериментального внедрения показали, что по первому направлению достигнуто снижение инвестиционного цикла в 2 раза при одновременном снижении затрат, повышении комфортности и архитектурной выразительности жилья. По второму направлению определены возможности использования местных сырьевых ресурсов и отходов производства, что снижает материалоемкость строительства в 1,5 раза, энергозатраты на 40%. По третьему направлению доказана реальность (разработаны проекты) использования в малоэтажном строительстве, в том числе индивидуальном и сельских населенных пунктах, всех современных видов инженерного оборудования. По четвертому направлению сформирован автоматизированный банк потенциальных заказчиков научно —технической продукции, включающий более 2400 организаций, большинству из которых были оказаны услуги по научно-техническому обеспечению.

Для созданной системы организационного управления инновациями важнейшим достижением является формирование прямых и обратных связей с потребителями научно—технической продукции, получение информации на всех этапах жизненного цикла научной разработки и на этой основе — формирование пакета новых знаний, что обеспечивает корректировку концепции, состава проектов и, самое главное, — гибкую адаптацию программы к потребностям рынка в новых технологиях и строительных материалах.

В настоящее время невозможно определить общий стоимостной экономический эффект, но наличие его подтверждается значительным улучшением ряда важнейших общесистемных показателей.

Так, созданная система управления и финансирования инноваций позволила:

— довести уровень реализуемых проектов до 80 % с выходом их на широкомасштабное тиражирование;

— сократить сроки разработки большинства проектов, в среднем, в 1,5 раза и уменьшить затраты на их реализацию на 25 %;

— привлечь для внедрения проектов внебюджетные средства в объеме свыше 7 млрд. рублей и реинвестировать в проекты более 3 млрд. рублей из средств инновационно — страхового фонда, полученных от реализации проектов на коммерческой основе;

— начать финансирование высокоэффективных проектов со сроком разработки от 1 до 3 лет, что сложно осуществить при нестабильном помесячном финансировании из средств федерального бюджета. Например, в 1996 году, когда в течение 7 месяцев не было бюджетного финансирования, Дирекции удалось сохранить про — грамму, и финансировать проекты из средств инновационно — страхового фонда.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Усложнение инвестиционных проектов в современных рыночных условиях, как показал проведенный анализ (наукоемкость, новые проектные решения, методы организации и технологии, принципы финансирования и др.), требует крупномасштабных комплексных разработок с участием значительного числа научных, проектных, производственных организаций и предприятий. Необходимость таких разработок требует создания систем организационного управления (СОУ) при выполнении современных инвестиционных программ, в состав которых должны включаться инновационные программы комплексного совершенствования строительства.

2. Разработаны методологические основы исследования СОУ, включающие системный, функционально—моделирующий, вычислительно — автоматизированный и экономический подходы, которые позволяют формировать инновационные программы и разрабатывать методы проектирования их организационного управления и финансирования.

3. Проведены исследования систем управления инновационными программами, которые выявили множество сложных задач, охватывающих большое число заказчиков, инвесторов, исполнителей,

потребителей продукции и др. участников программ. Решение таких задач наиболее эффективно осуществляется на основе имитационного моделирования. В работе осуществлены постановка задач, а также создание алгоритмического и программного обеспечения для управления инновационными программами.

Формализация задач проведена с учетом неопределенности риска при реализации инвестиционных и инновационных программ, что позволяет не только оценивать риск невыполнения отдельных работ и заданий, но и принимать соответствующие предупреждающие воздействия по дублированию исполнителей, страхованию затрат и др. Дано общее системотехническое описание модели инвестиционных процессов в строительстве, включая инвестирование инновационных программ и разработан моделирующий алгоритм. Исследована организационно — технологическая надежность реализации программ и получены зависимости основных инвестиционных и инновационных показателей.

4. Разработана информационная технология проектирования организационного управления инновационными программами на основе имитационного моделирования. Информационная технология включает системотехническое отображение в имитационных моделях технологических процессов принятия оперативных управленческих решений в условиях рыночной экономики и конкретные рекомендации по использованию таких моделей при проектировании СОУ.

5. Результаты проведенных исследований использованы при создании Государственной научно — технической программы России (ГНТПР) "Стройпрогресс", направленной на решение основных задач по совершенствованию малоэтажного городского и сельского строительства. В программе задействовано более 300 участников: научных, проектных, производственных организаций, инвесторов, заказчиков и др. Программа включает более 100 проектов, состав которых ежегодно уточняется на конкурсной основе.

Разработана организационная структура инновационных проектов, определен состав первоочередных проектов совершенствования строительства. На основе анализа производства и ознакомления

с новейшими достижениями отечественной и зарубежной науки и практики для каждого проекта на конкурсной основе определены исполнители и созданы необходимые организациошше структуры управления проектами и программой в целом: научный совет, принимающий программу и оценивающий результаты; исполнительная дирекция, координирующая деятельность исполнителей и осуществляющая другие необходимые функции.

6. Установлено на основании проведенных исследований источников финансирования инновационных программ (бюджетного и внебюджетного), что соотношение этих источников зависит от содержания и направленности каждой программы, экономической конъюнктуры и ряда других факторов. Субъектами внебюджетного финансирования могут выступать предприятия и организации разных форм собственности, используя как свои, так и привлекаемые средства. Эти инвесторы будут поддерживать программу лишь при возможности использования у себя ее результатов и получения экономического эффекта. Учет этого фактора является важнейшим в настоящее время, когда возможности получения государствешюго финансирования ограничены.

В процессе деятельности инновационных структур будет происходить накопление денежных средств за счет дополнительной прибыли. Этот экономический эффект от выполненных и использованных разработок позволит увеличить финансирование программ и одновременно создать венчурные фонды, которые могут направляться на финансирование принципиально новых разработок с учетом риска неопределенности полутения; положительного эффекта.

7. Основной итог проделанной работы и ее использования в ГНПТР "Стройпрогресс" заключается в доказательстве возможности и целесообразности в современных рыночных условиях организации инновационных программ, направленных на прорыв в области НТП по отдельным видам строительства и наиболее актуальным научно — инженерным проблемам. Разработки автора позволили создать соответствующую организационную структуру и систему управления ею. Пятилетняя успешная работа созданной структуры и ее прак —

тическая проверка дали положительные результаты. Это позволяет рекомендовать использовать разработки автора при организации других сложных инновационных программ, а также продолжить исследования в других отраслях экономики.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

Монографии

1. Организационное управление строительными инновационными программами.— М. "Стройпрогресс", 1997.

2. Государственное стимулирование инноваций (состояние и предложения).— М. "Стройпрогресс", 1997.

3. Строительство тепловых и атомных электростанций (Справочник строителя). В 2-х томах. — М. Стройиздат, 1985.

Статьи в журналах

4. Зарубежный опыт организации управления строительством. Экономика строительства.— 1987.— Na 9.

5. Инвестиционная концепция// Экономика строительства. 1989.— №10.

6. "Стройпрогресс" — от НИР до рынка//Радикал,— 1992.— №29.

7. "Стройпрогресс" — рыночное решение государственной задачи// Деловой мир.—№ 66.—9 апреля 1993.

8. Цель "Стройпрогресса" — жилшце России// Проект. 1993.— № 4.

9. "Стройпрогресс" — рыночное решение государственной задачи// Наука и бизнес.— Октябрь.— 1993 г.

10. Наука послужит жилищной реформе// Коммерсант—Дейли.—№ 214. 6 ноября 1993 г.

11. Проблема доступного жилья в России. Международный журнал "Научные исследования по проблеме доступного жилья", CIB, W63 (Международный Совет по научным исследованиям в строительстве).—1997.—Na 1.

12. Новое слово в производстве бетона. "Наука в России",—1997.— №3.

Статьи в сборнике "Энергетическое строительство"

13. Совершенствование оперативного управления энергетическим строительством; на базе системы "АСИОР".—1378.—№ 2.

14. Совершенствование структуры управления трестом "Запсибэлсктросетьстрой". — 1978. — № 8.

15. Внедрение новой техники — путь повышения эффективности энергетического строительства.—1978.—№ 9.

16. Система подготовки строительного производства.— 1979.—№ 9.

17. Использование объемных макетов при разработке ППР и выполнении строительно —монтажных работ.— 1979.— №9.

18. Анализ и резервы роста производительности труда в энергетическом строительстве.— 1979.— №11.

19. Совершенствование организации строительного производства при сооружении ВЛ и подстанции в северной зоне.— 1980.— № 1.

20. Об управлении качеством строительной продукции.—1980.— № 7.

21. Управление, организация и технология энергетического строительства.— 1980.— № 12.

22. Расширять границы поиска организационно—управленческих ре — зервов энергетического строительства.— 1983.— № 2.

23. Техническая оснащенность строительного производства и производительность труда.— 1985.— №9.

24. Проблемы совершенствование управления инвестиционным процессом создания атомных электростанций. — 1986.— № 2.

25. Методика исследования динамики экономической эффективности научно—технического прогресса в строительстве.— 1989.— № 2.