автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Модели и алгоритмы прогнозирования кадрового обеспечения производства в АСУ градообразующим предприятием

На правах рукописи

САВИНА АЛЕКСАНДРА ЛЕОНИДОВНА

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАДРОВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА В АСУ ГРАДООБРАЗУЮЩИМ ПРЕДПРИЯТИЕМ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о Г.ІАЙ 2012

Орел-2012

005017697

005017697

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Константинов Игорь Сергеевич

Официальные оппоненты: Аверченков Владимир Иванович,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Брянский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Компьютерные технологии и системы»

Ломакин Владимир Васильевич, кандидат технических наук, доцент, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», заведующий кафедрой «Информационный менеджмент»

Ведущая организация: Федеральное государственное автономное учреждение

«Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»

Защита состоится 29 мая 2012 г. в 11:00 на заседании диссертационного совета Д 212.182.01 при ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, д. 29, ауд. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК».

Автореферат разослан 27 апреля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.182.01 кандидат технических наук, доцент е> —^^ Волков Вадим Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных автоматизированных системах управ-ения предприятием (АСУП) в той или иной степени решаются типовые задачи правления кадровыми ресурсами. Однако с точки зрения управления кадрами каж-ое предприятие имеет свою специфику, которая определяется прежде всего его ме-гоположением и наличием на соответствующей территории источников формиро-ания трудовых ресурсов. В частности, для градообразующих предприятий в моно-з род ах жизненно необходимой является задача прогнозирования обеспеченности роизводственного процесса кадрами с определенной специальностью и уровнем валификации, которая не столь существенна для промышленных предприятий в рупных населенных пунктах со свободным рынком трудовых ресурсов.

Исследование вопроса прогнозирования кадрового обеспечения производства а градообразующих предприятиях предполагает изучение опыта ученых в различ-ых областях науки и техники: проектированием функциональных подсистем АСУ шимались В.М. Глушков, Д.О'Лири, C.B. Питеркин, разработкой математического тпарата для моделирования сложных систем — Д.А. Поспелов, М. Минский, JLA. адэ, И.С. Константинов, A.B. Коськин; построением моделей прогнозирования ди-1мики сложных систем — Дж. Форрестер, Дж. Эпштейн, A.B. Борщев, А.Р. Бахти-IH, O.A. Савина. Традиционно в АСУ планирование кадрового обеспечения осуще-:вляется в рамках технико-экономического планирования производства с учетом >удовых нормативов, определенных в процессе технологической подготовки произ-здетва, и информации об имеющихся на предприятии трудовых ресурсах. На основе элученных данных принимается решение о привлечении дополнительных и/или из-гнении структуры трудовых ресурсов на предприятие. Задача кадрового обеспече-1я производства в АСУ традиционно решается исходя из собственных кадровых ре-'рсов предприятия, в то время как вопрос привлечения трудовых ресурсов со сторо-.1 завершается на определении потребности в них, поскольку предполагается их нагане на свободном рынке трудовых ресурсов. Такой подход противоречит реальным >зможностям по привлечению трудовых ресурсов на градообразующие предприятия моногородах, что обусловливает актуальность разработки моделей, алгоритмов и [томатизированных средств прогнозирования кадрового обеспечения производства t градообразующем предприятии с учетом динамики демографической и миграци-шой ситуации в моногороде.

Объектом исследования в данной работе являются процессы кадрового ¡еспечения производства на градообразующем предприятии. В качестве предмета :следования рассматриваются модели и алгоритмы прогнозирования кадрового >еспечения производства в автоматизированной системе управления градообра-ющим предприятием.

Целью диссертационного исследования является повышение качества [равленческих решений по организации производства за счет прогнозирования и [равления процессами кадрового обеспечения производства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены сле-'ющие задачи:

1. Проведение анализа специфики задачи кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях и существующих инструментальных средств и методов ее решения в автоматизированных системах управления.

2. Определение функционала и построение модели блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства.

3. Разработка и исследование математических моделей и алгоритмов прогнозирования ситуации по кадровому обеспечению заданной программы производства.

4. Разработка структуры информационного обеспечения, программной архитектуры и интерфейсов информационного обмена между программными компонентами блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства.

5. Программная реализация, тестирование и внедрение блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в автоматизированной системе управления градообразующим предприятием.

Методы и средства исследований. При решении указанных задач использовались методы теории систем, нечеткой логики, имитационного моделирования, статистического анализа, теории реляционных баз данных. Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается корректным использованием математического аппарата и совпадением прогнозируемых показателей развития предприятия с реальными.

Научная новизна диссертационного исследования:

1. Функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства, отличительной особенностью которой является возможность моделирования и оценки последствий принимаемых управленческих решений по вопросам кадрового обеспечения заданной программы производства на градообразующем предприятии в моногороде.

2. Математическая модель оценки уровня жизни специалистов, отличающаяся применением аппарата нечеткой логики для оценки альтернативных вариантов трудоустройства в моногороде и за его пределами, и алгоритм разбиения специалистов, требуемых для выполнения производственной программы предприятия, на кластеры, однородные с точки зрения оценки приемлемого уровня заработной платы.

3. Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии и алгоритмы ее реализации, учитывающие состояние трудовых ресурсов, возможности подготовки требуемых кадров, демографическую и миграционную ситуацию в моногороде.

Практическая ценность диссертационного исследования:

1. Программная реализация прототипа блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии, включающая в себя реализацию разработанных моделей и алгоритмов.

2. Результаты применения прототипа блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в АСУ градообразующим предприятием при принятии новых и .оценке существующих производственных программ.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены в деятельность ОАО «Карачевский завод «Электродеталь», ЗАО «Карачевмолпром» и ОАО «ГМС Насосы» в виде блока поддержки при-

нятия решений по кадровому обеспечению производства; а также используются в учебном процессе на кафедре «Информационные системы» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНГТК» при изучении дисциплин «Автоматизированные системы управления предприятиями», «Моделирование систем».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на III научно-технической конференции «Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем» (2008 г., Пенза), региональной научно-практической конференции «Инжиниринг-2009» (2009 г., г. Орел), международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2010 г., Орел), Пятой международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (2011 г., Москва), Пятой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности (2011 г., Санкт-Петербург).

Положения, выносимые на защиту:

1. Функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечения производства.

2. Математическая модель оценки уровня жизни специалистов

3. Алгоритм разбиения на кластеры специалистов, требуемых для выполнения производственной программы предприятия.

4. Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии.

' 5. Алгоритмы реализации агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии.

6. Структура информационного обеспечения и интерфейсы информационного обмена между программными компонентами блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства.

7. Программная реализация прототипа блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечения производства, включая реализацию представленных ранее моделей и алгоритмов.

Соответствие паспорту специальности. Проблематика, рассмотренная в шссертации, соответствует п. 15 «Теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач при построении АСУ широкого назначения» паспорта специальности 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность).

Публикации. По теме исследования опубликовано 10 научных работ; в том шсле 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, включения, списка литературы, приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, включающего 34 рисунка, 1 таблицу, список литературы из 154 наименований, 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и задачи, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ методов планирования и прогнозирования кадрового обеспечения Производства на градообразующих предприятиях» проведен обзор средств автоматизации задач управления кадрами в существующих АСУП. На рынке представлены автоматизированные системы управления персоналом различной функциональной направленности: многофункциональные экспертные системы, позволяющие проводить профориентацию, отбор, аттестацию сотрудников предприятия; экспертные системы для выявления тенденций развития подразделений и организации в целом; программы расчета зарплаты; комплексные системы управления персоналом, позволяющие формировать и вести штатное расписание, хранить полную информацию о сотрудниках, рассчитывать зарплату.

Любая подсистема управления кадрами реализует общие функции управления, одной из важнейших является планирование, то есть определение потребности в кадрах в соответствии с намеченными темпами развития производства. Задача прогнозирования обеспеченности производственного процесса требуемыми кадрами не решается в существующих АСУ, поскольку большинство городов располагают свободным рынком рабочей силы, и является специфической задачей управления персоналом на градообразующих предприятиях в моногородах. Под градообразующим предприятием понимают производственное предприятие, на котором занята основная часть работающих трудоспособных граждан города, в связи с чем оно определяющим образом влияет на занятость населения, воздействует на инфраструктуру и социальные проблемы.

Актуальной задачей является расширение функционала АСУ градообразующего предприятия с целью обеспечения руководства сведениями о рынке трудовых ресурсов моногорода и возможных направлениях его динамики. Для решения поставленной задачи предлагается включение в подсистему планирования АСУ блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства (рисунок 1). Планирование кадрового обеспечения осуществляется в рамках технико-экономического планирования производства на основе потребности в кадрах, определяемой из производственной программы предприятия с учетом трудовых нормативов, заданных в процессе технологической подготовки производства (технологическая документация), и информации об имеющихся на предприятии трудовых ресурсах (база данных сотрудников предприятия). Подсистема «Кадры» гарантирует обеспеченность трудовыми ресурсами на уровне управления снабжением и производством.

Блок поддержки принятия решений посредством человеко-машинных процедур должен обеспечивать решение следующих задач: информационная поддержка принимаемых решений; вычислительная поддержка (моделирование) принимаемых решений; динамический анализ возможных последствий принимаемых решений; оценивание и выбор лучших сценариев и решений; сбор данных о результатах реализации принимаемых решений и их оценка.

Рисунок 1 - Место блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в АСУ градообразующим предприятием

Эффективность блока поддержки принятия решений по кадровому обеспече-шю производства во многом определяется адекватностью модели прогнозирования шнамики кадрового потенциала. На сегодняшний день для прогнозирования наибо-тее широко применяются эконометрические модели, однако присущие им недостат-:и (высокая степень агрегированности, жесткая детерминированность начальных 'словий, отсутствие учета субъективных факторов) определяют необходимость раз->аботки поведенческой модели рынка трудовых ресурсов, учитывающей нестабиль-юсть внешней среды и иррациональность поведения человека. В качестве базового >ыл выбран агентный подход, позволяющий прогнозировать динамику сложных си-тем путем моделирования поведения и взаимодействия отдельных объектов (аген-ов).

Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на гра-юобразующем предприятии состоит из двух основных элементов: агентов, представ-[яющих жителей моногорода, и среды, содержащий информацию о наиболее значили социальных институтах: домохозяйствах, рабочих местах и образовательных учреждениях. Для корректного отображения поведения агента необходимо: присвоить му набор биологических и социальных характеристик; выработать правила построе-[ия им оценок уровня жизни при различных вариантах трудоустройства в моногороде I за его пределами и составить алгоритмы свершения событий, изменяющих характеристики конкретного агента. При моделировании среды агентной модели требуется: [рисвоить среде набор социальных и экономических характеристик и составить алгоритмы свершения событий, изменяющих характеристики среды.

Во второй главе «Моделирование средств и процессов прогнозирования :адрового обеспечения производства на градообразующем предприятии» разра-¡отана функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому беспечению производства на градообразующем предприятии. На вход блока по-тупает информация о потребности в трудовых ресурсах для реализации производ-твенной программы и об имеющихся на предприятии кадрах, а также данные о |ынке трудовых ресурсов моногорода (рисунок 2).

информация о

Рисунок 2 - Функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в АСУ градообразующим предприятием

Введем обозначения: / - шифр должности в соответствии с Общероссийским классификатором профессий рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов (ОКПДТР); у - шифр специальности в соответствии с Общероссийским классификатором специальностей по образованию (ОКСО); V - возрастная группа, к которой относится сотрудник предприятия (20-25 лет, 25-30 лет, и т. д. до 60 лет, всего 8 групп); X - год от начала выполнения заданной производственной программы, <=1,2,..., Г; Г - количество лет, на которое рассчитана производственная программа.

Расчетные данные для составления планов и прогнозов кадрового обеспечения производства содержатся в двумерных числовых массивах (матрицах). Матрицы планов и прогнозов кадрового обеспечения производства задаются следующим образом:

- А"1[/,<] - матрица кадрового обеспечения производственной программы, показывает количество сотрудников г'-й квалификации, необходимых для производства запланированного объема продукции в /-Й интервал времени, в единицах трудовых ресурсов (человек);

- £2(7, у] - матрица кадрового обеспечения предприятия, показывает текущее распределение сотрудников предприятия г'-й квалификации по возрастным группам, в единицах трудовых ресурсов (человек);

- КЗ [/',<] - матрица дополнительного кадрового обеспечения производственной программы, показывает количество сотрудников 1-й квалификации, которых необходимо привлечь на предприятие для производства запланированного объема продукции в 1-й интервал времени, в единицах трудовых ресурсов (человек);

- АГ4[/,/] - матрица новых рабочих мест на градообразующем предприятии, показывает количество новых рабочих мест /-й квалификации, которые создаются на предприятии в 1-й интервал времени, в единицах рабочих мест (ставок);

- - матрица прогноза динамики рынка труда в моногороде, показывает количество незанятых специалистов г-й квалификации, проживающих в моногороде в /-й интервал времени, в единицах трудовых ресурсов (человек);

- К6[1Д - матрица недостающих кадров, показывает количество сотрудников 1-й квалификации, которых не хватает для реализации производственной программы в /-й интервал времени, в единицах трудовых ресурсов (человек);

- А7[|,у'] - матрица соответствия профессий и специальностей, содержит единицу на пересечении г-й строки и у'-го столбца, если рабочий, имеющий 7-ю специальность, подходит для выполнения работ г-й квалификации, и ноль в противном случае;

- К& [/] - матрица нормативов оплаты труда, содержит информацию о минимальной ставке оплаты сотрудников г-й кватификации, установленной законодательством, в рублях.

В первом блоке функциональной модели производится расчет численности кадров определенной квалификации, которые необходимо привлечь на предприятие для реализации производственной программы с учетом уже имеющихся на предприятии кадров и динамики их выбытия из производственного процесса:

АЗ[/,/] = АЛ [/,/]-|>'2[г>]

(1)

где к\ - номер возрастной группы, такой, что специалисты всех последующих возрастных групп выйдут из производственного процесса на предприятии к /-му году.

' Расчет количества вновь создаваемых рабочих мест производится следующим образом:

К4[Ц] = К3[и] - АЗ[г',М]. (2)

В рамках второго блока на основе агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства составляется прогноз динамики численности имеющихся в моногороде специалистов различной квалификации. На вход блока поступают данные о рынке труда моногорода, образующие информационное наполнение агентной модели. Матрица К5, являющаяся выходом второго блока, строится на основании прогноза динамики численности специалистов определенной квалификации в моногороде.

В третьем блоке осуществляется сопоставление требуемых для работы предприятия кадров с имеющимися в моногороде, и определяется численность и квалификация недостающих кадров:

К6[и]=КЗ[и]-К5[и]. (3)

Наличие в матрице Кб положительных элементов свидетельствует о недостатке специалистов с необходимой квалификацией на рынке труда в моногороде и необходимости осуществления мер по их привлечению.

В четвертом блоке производится оценка эффекта управленческих решений по привлечению специалистов на предприятие на основе многовариантных сценарных расчетов на агентной модели, проводимых с учетом влияния управляемых и неуправляемых факторов. К управляемым факторам относится варьирование величины заработной платы сотрудников и реализация программ обеспечения их жильем, а

также формирование образовательных заказов на определенные группы специальностей. Неуправляемые факторы связаны с изменением демографической и миграционной ситуации в моногороде. На вход блока поступает информация о недостающих кадрах (матрица Кб), матрица соответствия профессий и специальностей (А7), установленные законодательством нормативы оплаты труда (матрица К$), а также альтернативы управленческих решений и параметры сценариев. Выходом блока являются следующие информационные массивы:

- Р1 [/'] - матрица уточненных нормативов оплаты труда, содержит информацию о средней ставке оплаты сотрудников г-й квалификации, установленной на основе проведения сценарных расчетов, в рублях;

- - план заказа образовательных мест, показывает количество образовательных мест на специальность у, которые необходимо заказать в г-й интервал времени, в единицах образовательных мест;

- РЗЦ,^] - план предоставления жилья специалистам, показывает количество кадров у'-й специальности, для привлечения которых на предприятие в г-й интервал времени необходимо предоставить им жилье или соответствующую добавку к заработной плате, в единицах трудовых ресурсов (человек).

Для формализации параметров уровня жизни был использован аппарат нечеткой логики, позволяющий получать оценки на основе неточной информации.

Пусть уровень жизни индивида оценивается набором параметров Р\,Рг, ••• Р™ где п - число оцениваемых параметров уровня жизни. Для каждого параметра зададим нечеткое множество «приемлемое значение», к которому конкретное значение параметра Р, принадлежит со степенью принадлежности д. Тогда оценка уровня жизни 7-го индивида задается вектором {//, (*,,.)}, где хи - значение /-го параметра для

у-г о жителя; д(Ху) - степень принадлежности значения параметра хч множеству «приемлемое значение» параметра Р,. Степень принадлежности интегральной оценки уровня жизни Ну 7-го индивида множеству «приемлемый уровень жизни» определяется следующим образом:

А* =™4ч (**)]• №

Рассмотрим оценки параметров уровня жизни жителя моногорода, на которые оказывают воздействие мероприятия по привлечению кадров на градообразующее предприятие. Представим оценку величины заработной платы на рабочем месте в виде набора нечетких множеств: А1 - множество «неприемлемый уровень заработной платы»; А2 - множество «условно-приемлемый уровень заработной платы»; АЗ - множество «приемлемый уровень заработной платы». Функция принадлежности /ллз(х) величины заработной платы х множеству «приемлемый уровень заработной платы» задается следующим образом:

РлАх)=

■рт

\,х<рг

рг-рт) (5)

\,х> рг О, х < рт

(6)

1 ,рт<х<рг к '

где х — величина заработной платы,

рт - величина прожиточного минимума на данной территории,

рг - величина заработной платы, которую работник считает приемлемой,

V/ -коэффициент.

Оценка границы приемлемого уровня заработной платы рг строится для группы индивидов с определенной квалификацией - однородного кластера, принципы построения которого рассматриваются в четвертой главе. Оценка рг рассчитывается следующим образом:

1>,

рг=^-, (7)

т

где] - номер индивида, принадлежащего кластеру, в статистической выборке; т — объем выборки из кластера;

рг) - граница приемлемого уровня заработной платы по оценке /-го индивида.

Формализация агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии выполнена в терминах теории систем. Динамическая система «Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства» может быть представлена в виде множества:

Б={ОЬ, Ор, Ои 1}, (8)

где ОЬ — множество объектов в системе М;

Ор - множество допустимых операций над объектами; О/ - множество отношений между объектами; I - такт модельного времени.

Основными объектами системы «Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства» являются агенты и среда:

ОЪ = {А, 5г}, (9)

■де Л — множество, описывающее отдельного агента;

5г- множество объектов, представляющих среду агентной модели.

Описание агента включает множество его характеристик:

А = Н, О}, (10)

■де /¿/-уникальный идентификатор агента,

Я - множество объективных характеристик агента, О - множество субъективных оценок агента.

Оценки агента формируются динамически как нечеткие переменные на основе :очетания объективных характеристик агента и среды в /-Й момент времени. Среда [гентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства включает тожество объектов Бп

Бг= {Д г, Ят, От}, (11)

де £> - множество характеристик домохозяйства, 2- множество характеристик жилого помещения, Кт - множество характеристик рабочего места, От - множество характеристик образовательного места.

Множество отношений характеризует структуру системы «Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства» через связи объектов-агентов с объектами среды:

Ot = {состоит (А, D); работает (А, Rm)\ учится (А, От); проживает (Д Z);

предоставляется (Rm, Z); }, (12)

Множество операций, совершаемых над объектами, определяет динамический аспект функционирования системы. В агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства операциями являются события, изменяющие характеристики объектов. В каждый такт модельного времени реализуется набор событий, в результате чего изменяются характеристики отдельных агентов и составляющих среды, то есть система S переходит в новое состояние:

Sr-^S,, (13)

где 5] - исходное состояние системы S в 1-Й момент времени; ev — набор событий, происходящих в t-к момент времени; S2 - состояние системы 5 в (/+1)-й момент времени.

В третьей главе «Разработка алгоритмов реализации моделей прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии» предложен алгоритм разбиения специалистов на группы, однородные с точки зрения показателей квалификации и нормативов оплаты труда. Группы строятся с учетом требований Общероссийского классификатора специальностей по образованию (ОКСО) и принятому в промышленности разбиению специалистов предприятия на возрастные диапазоны. Специалисты разбиваются на кластеры на основе следующих классификационных признаков:

- образование (специалист с высшим образованием; специалист со средним образованием (базовый уровень подготовки); специалист со средним образованием (повышенный уровень подготовки));

- возраст (до 25 лет, от 25 до 40 лет, от 40 до 60 лет, от 60 лет);

- пол (мужской или женский);

- социальный статус (учащийся, работающий, пенсионер).

Не для всех возрастных групп сочетания других признаков являются значимыми. Так, учащиеся и пенсионеры не являются активными субъектами рынка труда, и, следовательно, образуют единые кластеры. Атрибут «Пол» имеет значение для лиц репродуктивного возраста (до 40 лет), так как рождение и воспитание детей накладывает на женщин ограничения в отношении трудоустройства и участия в миграционных процессах. С учетом перечисленных соображений группировка жителей сводится к четырнадцати кластерам. Алгоритм кластеризации жителей включает следующие шаги:

1. Определить возрастную группу жителя. Если возраст агента укладывается в диапазон:

1.1.до 25 лет включительно, то:

1.1.1. если агент является учащимся, то отнести агента к кластеру №1;

1.1.2. иначе выполнить шаг 2;

1.2.от 26 до 40 лет включительно, то выполнить шаг 2;

1.3.от 41 до 60 лет, то выполнить шаг 5;

1.4.старше 60 лет, го:

1.4.1. если житель работает, то выполнить шаг 5;

1.4.2. иначе отнести жителя к кластеру №14. . .Определить пол жителя.

2.1 .если житель мужского пола, то выполнить шаг 3;

2.2.иначе выполнить шаг 4. . Определить квалификацию жителя (трудящийся, до 40 лет, пол мужской).

3.1.если укрупненная группа специальностей жителя соответствует специфике

предприятия, то:

3.1.1. если у жителя высшее образование, то отнести его к кластеру №2;

3.1.2. если у жителя среднее образование и базовый уровень квалификации, то отнести его к кластеру №3;

3.1.3. если у жителя среднее образование и повышенный уровень квалификации, то отнести его к кластеру №4;

3.2.иначе отнести жителя к кластеру №5

Аналогично трудящиеся возрастом до 40 лет, пол женский разбиваются на кнастеры № 6-9; трудящиеся, старше 40 лет - на кластеры № 10-13.

Структура информационного обеспечения агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства основана на ее формализованной модели в : ;рминах теории систем (рисунок 3). Объекты представлены в виде сущностей ин-»ологической модели: «Агент», «Домохозяйство», «Жилое помещение», «Должность», «Рабочее место», «План создания рабочих мест», «Образовательное место», '-трибуты сущностей соответствуют характеристикам объектов. Отношения между объектами представлены на инфологической модели стрелками и соответствуют ¡язям между сущностями. Инфологическая модель составляет основу концептуальной схемы базы данных агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства.

Образовательное место ^квалифкаом

%>д лтэ окончания обучения ^

ОМ

^конкурсный уровень способностей

___________________________.¿С,

Рабочее место ^код по ОКПДТР ^¿»состояние

З^принадпежность предприятию

а.

Должность 4Ь«од по ОКПДТР ^заработная плата

{^требуемая квалис&икаг»«я ^требуемый уровень способностей

^ Житель X моногорода <%юозраст фпол ^семейное положение ^социальный статус {^уровень способностей

£фквагис£мкация ^оценка уровня жизни ^оценка ожидаемого УЖ

предоставляется

Домохозяйство ^ &уроьень дохода

¿^уровень жилищных условий

Жипое помещение ^уровень жилого помещения ^п лошадь й^цена аренды ¿»^состояние

-----/¡г

........-І

План создания рабочих мест по ОКПДТР ' й^дата создания

Рисунок 3 - Инфологическая модель кадрового обеспечения градообразующего предприятия

Динамика функционирования агентной модели реализуется через операции, изменяющие состояние объектов. Операции реализуются в виде алгоритмов событийной модели, общая схема которой приведена на рисунке 4.

Событийная модель складывается из четырех взаимосвязанных блоков:

1) Блок «Демография» включает события: Взросление; Достижение пенсионного возраста; Вступление в брак; Рождение ребенка; Уход в декрет; Выход из декрета; Развод; Выход на пенсию; Смерть.

2) Блок «Образование и трудоустройство», в который входят события: Поступление в ОУ; Окончание ОУ; Мобилизация на военную службу; Демобилизация-, Трудоустройство; Создание новых рабочих мест.

3) Блок «Рынок жилья», состоит из событий Аренда жилья, моделирующего поиск жилого помещения домохозяйством, не имеющим собственной жилой площади, и Закрепление жилого помещения за домохозяйством, в котором воспроизводится перераспределение жилых помещений в результате изменения состава домохо-зяйств, обусловленного событиями Вступление в брак, Развод, Смерть из блока «Демография»

4) Блок «Принятие решения», в рамках которого происходит пересчет оценок уровня жизни в моногороде и ожидаемого уровня жизни в большом городе с учетом ограничивающих факторов под влиянием событий из блоков «Демография», «Рынок жилья» и «Образование и трудоустройство».

/""Л Блок «Демография» Взросление р Блок «Принятие решения» Блок «Образование и трудоустройством С^^^доуофсйствс^^)

—1|И1СИ,° у ^ Достижение ^у/ __—__ пенсионного возраста

( Рождение ^^ у" ^/^^^Переичст: одакспГ^Ч " ^ч, уровня жсняни Ґ Создание новых Л рабочих мест ^

-- Ц' Уход 15 \- ( Выход из ' Л декрет декрета Ч^ а бра* ~ у' , ' 1 / Блок / ' / «Рынок жилья» ( Поступление Л вОУ ) ( Окозгчаїше \ ОУ

( Смерть - ------ .--......./"Л ¿г ЗгкрмшсниЕ

......................... ........юиого помещения ) Ч. эа домохащйстаоы У

Рисунок 4 - Граф-схема агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии

Алгоритмическая реализация каждой секции связана с обращениями к сущностям базы данных, содержащей сведения об объектах и отношениях. Алгоритм событийной секции Трудоустройство представлен на рисунке 5.

Выбрать вакантные рабочие места

...........жг______:

Упорядочить РМ по убыванию уровня зарплаты

У

-' - все РМ да ^ 0

Снять РМ с вершины слиска ✓

Выбрать агентов, статус-ищет работу" _

__- э списке есть

Упорядочить список агентов по возрастанию оценок ожидземого уровня зарплаты

списке есть агент, которого устраивает предлагаемая зарплата''

Связать ч ¡агентаШ,,

....................зг!—^

Установить РМ в . состояние "занято"

.............шит.....::.....

Запланировать событие "Перерасчет

Оценок УРОВНЯ ЖИЗНИ'

Рисунок 5 - Алгоритм событийной секции «Трудоустройство»

В четвертой главе «Программная реализация моделей и алгоритмов прогнозирования процессов кадрового обеспечения производства в блоке поддержки принятия решений» определены группы пользователей блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства; сформированы функциональные требования к нему; разработана структура информационного обеспечения и интерфейсы взаимодействия программных модулей. Пользователи блока поддержки принятия решений группируются в следующие роли: пользователь (руководители и сотрудники отдела планирования); администратор данных (сотрудники отдела планирования и отдела кадров); администратор программного обеспечения (программисты). Функциональные требования к блоку поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии разделяются на следующие группы:

1. формирование программы мероприятий по планированию кадрового обеспечения производства;

1.1 .ввод управленческих решений;

1.2.задание параметров сценариев;

1.3.проведение расчетов на агентной модели;

1.4.обработка и вывод результатов.

2. информационное наполнение базы данных блока поддержки принятия решений;

3. поддержка актуальности базы данных блока поддержки принятия решений;

4. контроль за функционированием блока поддержки принятия решений.

Программная архитектура блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии включает следующие компоненты (рисунок 6):

- Ехсеї-приложение, в котором осуществляется расчет матриц кадрового обеспечения производства и отображение результатов моделирования;

- агентную модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии, реализованную в среде Delphi 7.0;

- базу данных агентной модели, поддерживаемую СУБД Interbase.

интергіейс взаимодействия с пользователем

Dslphi-приложение

интерфейс обмена дэнньми с ЄхсеІ-прилсжением

„4,

интеЕиїейс обмена даиньми с ба: данный агентой моде/мю

Л

Ехсеі-приложение

L

База данных агентной модели

J

Рисунок 6 - Программная архитектура блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства

Взаимодействие Ое1рЫ-приложения с базой данных агентной модели осуществляется через интерфейс ЕЮЕ-компонент, с Ехсе1-приложением - через интерфейс ОЬЕ-компонент.

В процессе тестирования блока поддержки принятия решений была проведена оценка адекватности агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии с использованием следующих приёмов:

- валидация данных по наступлению событий в модели;

- фиксирование значений для некоторых входных параметров с последующим сравнением выходных результатов с заранее известными данными;

- вариация значений входных и внутренних параметров модели с последующим сравнительным анализом поведения исследуемой системы;

- реализация повторных прогонов модели с неизменными значениями всех входных параметров и проверка нормальности распределения полученных в результате моделирования значений с помощью критерия Пирсона.

- проведение эксперимента на ретроспективных данных и проверка согласованности данных моделирования с реально зафиксированными значениями численности кластеров на определенный момент.

Прототип блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства был внедрен на градообразующих предприятиях ОАО «Карачевский завод «Электродеталь», ЗАО «Карачевмолпром» в городе Карачев Брянской области и ОАО «ГМС Насосы» в городе Ливны Орловской области. Пример экранной фор-

мы, иллюстрирующий интерфейс взаимодействия пользователя с блоком поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства при проведении сценарных расчетов приведен на рисунке 7. При проведении расчетов рассматривалась потребность в кадрах ОАО «Электродеталь» в двух случаях: при сохранении текущих объемов выпуска и при реализации государственной инвестиционной программы модернизации предприятия. Данные сценарных расчетов потребности в кадрах производственного процесса на ОАО «Электродеталь» показали, что при сохранении текущих тенденций динамики экономической, миграционной и демографической ситуации в городе Карачев предприятие будет испытывать недостаток в кадрах укрупненной группы специальностей 18 «Электротехника», а также квалифицированных рабочих моложе 60 лет.

Внедрение разработанных автоматизированных средств прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях позволило:

1. Повысить эффективность использования оборудования в среднем на 8% за счет оптимальной организации имеющихся на предприятии трудовых ресурсов (данные ОАО «Карачевский завод «Электродеталь»).

2. Повысить эффективность организации труда на предприятии за счет эффективного планирования потребности в рабочей силе в среднем па 11% по сравнению с тем же периодом прошлого года (данные ЗАО «Карачевмолпром»),

3. Сократить в 1,5-2 время, необходимое для составления прогноза кадрового обеспечения производства при реализации мероприятий по привлечению к работе на предприятии квалифицированных специалистов за счет автоматизации проведения сценарных расчетов (данные ОАО «ГМС Насосы»),

нос кадро&ого обеспечения производства условиях пессимистического о^ензрия

Проїмо? кадро вого обеспечение произе одства в условиях оптимистичесного сценария

Я пакет решении №і ■ пакет решений №2 ШЗ пакет решении N23

■ пакет решений Ш пакет реьений ЕЭ пакет решений

Рисунок 7 - Экранная форма блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства

4. Существенно повысить степень обоснованности управленческих решений по вопросам планирования и прогнозирования кадрового обеспечения производства в условиях изменения объема выпуска и ассортимента выпускаемой продукции.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача разработки моделей, алгоритмов и автоматизированных средств поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в АСУ градообразующим предприятием. В ходе решения поставленной задачи были получены следующие результаты:

1. Проведен обзор средств автоматизации задач управления кадрами в представленных на рынке АСУП, исследована специфика задач управления кадрами на градообразующих предприятиях, которая заключается в необходимости построения прогнозов кадрового обеспечения производства, вызванной слабым развитием рынка трудовых'ресурсов в моногородах.

2. Обоснована необходимость разработки блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии, определено его место в автоматизированной системе управления градообразующим предприятием и структура информационного обмена с подсистемами кадров, планирования и технологической подготовки производства.

3. Разработана функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии, определена структура входящих, исходящих и внутренних информационных потоков в виде двумерных матриц.

4. Предложена математическая модель оценки уровня жизни специалистов на основе аппарата нечеткой логики, позволяющая оценить степень удовлетворенности специалистов определенной категории предлагаемым на градообразующем предприятии уровнем заработной платы. Разработан алгоритм разбиения жителей моногорода на кластеры, однородные с точки зрения показателей трудоустройства, выделен ряд группообразующих характеристик. В пределах кластера рассчитываются оценки приемлемого уровня заработной платы и ожидаемого уровня заработной платы в другом городе.

5. Проведен сравнительный анализ подходов к решению задачи прогнозирования кадрового обеспечения производства и в качестве базового выбран агентный подход, позволяющий учесть влияние субъективных факторов на динамику рынка труда в моногороде и оценить заинтересованность специалистов в работе на градообразующем предприятии. Предложен способ математической формализации составляющих агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии в виде динамической системы, включающей множество объектов, отношений и операций над ними. Предложена структура ин-фологической модели, отражающая состояние системы «Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии» в заданный момент времени.

6. Разработана событийная структура агенгной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии, состоящая из блоков «Демография», «Образование и трудоустройство», «Рынок жилья», «Принятие решения»; определены логические и временные взаимосвязи между событиями различных блоков и созданы алгоритмы событийных секций, отражающие динамику изменения объектов системы и отношений между ними.

7. Разработана программная архитектура блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии, структура информационного обеспечения и интерфейсы взаимодействия программных модулей и компонент информационного обеспечения; определены группы пользователей; сформированы функциональные требования; выбраны программные средства для реализации различных модулей.

8. Проведена оценка адекватности разработанных средств прогнозирования процессов кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии; установлена удовлетворительная точность и адекватность модели исследуемым процессам кадрового воспроизводства.

9. Программно реализованный прототип блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства внедрен на ряде градообразующих предприятий. Использование блока поддержки принятия решений в процессе планирования и прогнозирования кадрового воспроизводства предприятия позволило повысить эффективность использования оборудования в среднем на 8% (на ОАО «Кара-чевский завод «Электродеталь»), повысить эффективность организации труда на 11%.(на ЗАО «Карачевмолпром»), сократить в 1,5-2 время, необходимое для составления прогноза кадрового обеспечения производства (на ОАО «ГМС Насосы»),

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки России

1. Савина, А.Л. Метод синхронного планирования и оптимизации в производственных системах [Текст] / А.Л. Савина, М.Н. Малахов // Информационные системы и технологии. - 2007. - № 4. - С. 84-86.

2. Савина, А.Л. Математическая модель принятия решений агентами в имитационной модели миграционных потоков [Текст] / А.Л.Савина // Информационные системы и технологии. - 2011. - № 6. - С. 66-72.

3. Савина, А.Л. Построение агентной модели прогнозирования обеспеченности кадрами градообразующего предприятия [Текст] / А.Л. Савина // Известия Юго-Западного государственного университета. — 2012. — № 2.— С.26-33.

4. Савина, А.Л. Информационное обеспечение модели прогнозирования обеспеченности кадрами градообразующего предприятия [Текст] / А.Л.Савина // Информационные системы и технологии. - 2012. - № 2 — С. 48-55.

5. Савина, А.Л. Разработка автоматизированных средств прогнозирования процессов кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии [Текст] / И.С Константинов, А.Л.Савина // Информационные системы и технологии. -2012,- № 3- С.32-38.

/ /

Публикации в рецензируемых журналах и сборниках международных и всероссийских конференций

6. Савина, A.JI. Имитационная модель процессов управления промышленным предприятием [Текст] / A.JL Савина, В.Н. Волков // Имитационное моделирование. Теория и практика: Материалы Второй всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности. - Т.1. - С-Пб: ФГУП ЦНИИ технологии судостроения, 2005 - С. 5963.

7. Савина, A.JI. Математические аспекты построения агентной модели миграционных потоков (статья) [Текст] / А.Л.Савина // Имитационное моделирование. Теория и практика: Материалы Пятой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности. - Т.1. - С-Пб.: ОАО «ЦТСС», 2011. -443 с.- С.255-259.

8. Савина, АЛ. Алгоритмические аспекты построения агентной модели миграционных потоков (статья) [Текст] / А.Л.Савина, O.A. Савина // Имитационное моделирование. Теория и практика: Материалы Пятой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности. - Т.1.- С-Пб.: ОАО «ЦТСС», 2011. - 443 с. - С.260-264.

9. Савина, А.Л. Структурно-инфологический анализ факторов, влияющих на трудовые миграционные потоки (статья) [Текст] / А.Л.Савина //Материалы 9-й международной конференции "Государственное управление в XXI веке: традиции и инновации". - 2011. - М.: Изд-во МГУ, 2011. - С. 106- 113.

10. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2012611619 «Агентная модель прогнозирования миграционной ситуации в малом городе» / А.Л. Савина - Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 13 февраля 2012г.

ЛР ИД №0067 от 05.01.2000 г. Подписано к печати 24.04.2012 г. Формат 69x84/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 151

Полиграфический отдел ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» 302030, г. Орел, ул. Московская, 65

61 12-5/3366

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАДРОВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА В АСУ ГРАДООБРАЗУЮЩИМ ПРЕДПРИЯТИЕМ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и

производствами (промышленность)

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Константинов Игорь Сергеевич

Орел-2012

Содержание

Введение 4

Глава 1 Анализ методов планирования и прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях 9

1.1 Обзор средств и методов автоматизации задач управления кадрами в современных АСУ 9

1.2 Исследование специфики задач управления кадрами на градообразующих предприятиях 17

1.3 Определение особенностей рынка трудовых ресурсов в моногородах, влияющих на кадровое обеспечение производства на градообразующих предприятиях 22

1.4 Сравнительный анализ подходов к решению задачи прогнозирования кадрового обеспечения производственной программы на градообразующем предприятии 27

1.5 Выводы 33 Глава 2 Моделирование средств и процессов прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии 34

2.1 Разработка функциональной модели блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии 34

2.2 Построение моделей оценок уровня жизни специалистов на градообразующем предприятии 38

2.3 Математическая формализация факторов, влияющих на кадровое обеспечение производства на градообразующем предприятии 47

2.4 Математическая формализация составляющих агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии 51

2.5 Выводы 56 Глава 3 Разработка алгоритмов реализации моделей прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии 58 3.1 Создание алгоритма разбиения специалистов градообразующего предприятия на кластеры 58

3.2 Разработка структуры информационного обеспечения агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии 62

3.3 Разработка событийной структуры и алгоритмов агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии 66

3.4 Выводы 84 Глава 4 Программная реализация моделей и алгоритмов прогнозирования процессов кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии в блоке поддержки принятия решений 86

4.1 Разработка программной архитектуры блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии 86

4.2 Проектирование информационного обеспечения блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии 92

4.3 Оценка адекватности разработанных средств прогнозирования процессов кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии 97

4.4 Примеры применения разработанных средств прогнозирования процессов кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях 101

4.5 Выводы 107 Заключение 109 Список литературы 114 Приложение А 129 Приложение Б 130 Приложение В 133 Приложение Г 144 Приложение Д 145 Приложение Е 146

Введение

В современных автоматизированных системах управления предприятием (АСУП) в той или иной степени решаются типовые задачи управления кадровыми ресурсами. Однако с точки зрения управления кадрами каждое предприятие имеет свою специфику, которая определяется прежде всего его местоположением и наличием на соответствующей территории источников формирования трудовых ресурсов. В частности, для градообразующих предприятий в моногородах жизненно необходимой является задача прогнозирования обеспеченности производственного процесса кадрами с определенной специальностью и уровнем квалификации, которая не столь существенна для промышленных предприятий в крупных населенных пунктах со свободным рынком трудовых ресурсов.

Исследование вопроса прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях предполагает изучение опыта ученых в различных областях науки и техники: проектированием функциональных подсистем АСУ занимались В.М. Глушков, Д.О'Лири, C.B. Питеркин, разработкой математического аппарата для моделирования сложных систем - Д.А. Поспелов, М. Минский, JI.A. Задэ, И.С. Константинов, A.B. Коськин; построением моделей прогнозирования динамики сложных систем - Дж. Форрестер, Дж. Эпштейн, A.B. Борщев, А.Р. Бахтизин, O.A. Савина. Традиционно в АСУ планирование кадрового обеспечения осуществляется в рамках технико-экономического планирования производства с учетом трудовых нормативов, определенных в процессе технологической подготовки производства, и информации об имеющихся на предприятии трудовых ресурсах. На основе полученных данных принимается решение о привлечении дополнительных и/или изменении структуры трудовых ресурсов на предприятие. Задача кадрового обеспечения производства в АСУ традиционно решается исходя из собственных кадровых ресурсов предприятия, в то время как вопрос привлечения трудовых ресурсов со стороны завершается на определении

потребности в них, поскольку предполагается их наличие на свободном рынке трудовых ресурсов. Такой подход противоречит реальным возможностям по привлечению трудовых ресурсов на градообразующие предприятия в моногородах, что обусловливает актуальность разработки моделей, алгоритмов и автоматизированных средств прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии с учетом динамики демографической и миграционной ситуации в моногороде.

Объектом исследования в данной работе являются процессы кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии. В качестве предмета исследования рассматриваются модели и алгоритмы прогнозирования кадрового обеспечения производства в автоматизированной системе управления градообразующим предприятием.

Целью диссертационного исследования является повышение качества управленческих решений по организации производства за счет прогнозирования и управления процессами кадрового обеспечения производства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Проведение анализа специфики задачи кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях и существующих инструментальных средств и методов ее решения в автоматизированных системах управления.

2. Определение функционала и построение модели блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства.

3. Разработка и исследование математических моделей и алгоритмов прогнозирования ситуации по кадровому обеспечению заданной программы производства.

4. Разработка структуры информационного обеспечения, программной архитектуры и интерфейсов информационного обмена между

программными компонентами блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства.

5. Программная реализация, тестирование и внедрение блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в автоматизированной системе управления градообразующим предприятием.

Методы и средства исследований. При решении указанных задач использовались методы теории систем, нечеткой логики, имитационного моделирования, статистического анализа, теории реляционных баз данных. Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается корректным использованием математического аппарата и совпадением прогнозируемых показателей развития предприятия с реальными.

Научная новизна диссертационного исследования:

1. Функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства, отличительной особенностью которой является возможность моделирования и оценки последствий принимаемых управленческих решений по вопросам кадрового обеспечения заданной программы производства на градообразующем предприятии в моногороде.

2. Математическая модель оценки уровня жизни специалистов, отличающаяся применением аппарата нечеткой логики для оценки альтернативных вариантов трудоустройства в моногороде и за его пределами, и алгоритм разбиения специалистов, требуемых для выполнения производственной программы предприятия, на кластеры, однородные с точки зрения оценки приемлемого уровня заработной платы.

3. Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии и алгоритмы ее реализации, учитывающие состояние трудовых ресурсов, возможности подготовки требуемых кадров, демографическую и миграционную ситуацию в моногороде.

Практическая ценность диссертационного исследования:

1. Программная реализация прототипа блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства на градообразующем предприятии, включающая в себя реализацию разработанных моделей и алгоритмов.

2. Результаты применения прототипа блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства в АСУ градообразующим предприятием при принятии новых и .оценке существующих производственных программ.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены в деятельность ОАО «Карачевский завод «Электродеталь», ЗАО «Карачевмолпром» и ОАО «ГМС Насосы» в виде блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства; а также используются в учебном процессе на кафедре «Информационные системы» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» при изучении дисциплин «Автоматизированные системы управления предприятиями», «Моделирование систем».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на III научно-технической конференции «Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем» (2008 г., Пенза), региональной научно-практической конференции «Инжиниринг-2009» (2009г., г. Орел), международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2010 г., Орел), Пятой международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (2011 г., Москва), Пятой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности (2011 г., Санкт-Петербург).

Положения, выносимые на защиту:

1. Функциональная модель блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечения производства.

2. Математическая модель оценки уровня жизни специалистов

3. Алгоритм разбиения на кластеры специалистов, требуемых для выполнения производственной программы предприятия.

4. Агентная модель прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии.

5. Алгоритмы реализации агентной модели прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующем предприятии.

6. Структура информационного обеспечения и интерфейсы информационного обмена между программными компонентами блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечению производства.

7. Программная реализация прототипа блока поддержки принятия решений по кадровому обеспечения производства, включая реализацию представленных ранее моделей и алгоритмов.

Соответствие паспорту специальности. Проблематика, рассмотренная в диссертации, соответствует п. 15 «Теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач при построении АСУ широкого назначения» паспорта специальности 05.13.06 -Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность).

Публикации. По теме исследования опубликовано 10 научных работ; в том числе 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, включающего 34 рисунка, 1 таблицу, список литературы из 154 наименований, 6 приложений.

Глава 1 Анализ методов планирования и прогнозирования кадрового обеспечения производства на градообразующих предприятиях

1.1 Обзор средств и методов автоматизации задач управления кадрами в современных АСУ

Функции управления кадрами на промышленном предприятии в разрезе специфических функций управления относятся к группе «Общее руководство и управление кадрами» [34,56]. Подавляющее большинство комплексных корпоративных информационных систем (КИС) как зарубежной, так и отечественной разработки построены по модульному принципу и имеют в своем составе модуль управления персоналом, реализующий автоматизированное управление кадрами. Можно назвать такие известные в мире системы, имеющие в своем составе Human Resources (HR) модули, как SAP R/3, Baan, Oracle Applications и др. В общем случае принято считать, что ощутимый эффект от внедрения HR-систем заметен, когда численность персонала предприятия превышает 1000 человек [97]. Западными разработчиками КИС утверждается, что внедрение HR-модулей позволит предприятию получить организационные, экономические и социальные эффекты. Организационные эффекты заключаются в следующем [84]:

- сокращении времени принятия решений на всех уровнях управления предприятием;

- повышении качества кадровых решений;

- оперативности подготовки отчетности для органов государственного управления в соответствии с российскими законодательными и нормативными требованиями.

В свою очередь, влияние экономических эффектов от внедрения РЖ-модулей позволяет [92]:

- снизить затраты на управление персоналом;

- повысить производительность труда персонала;

- оптимально использовать профессиональные качества конкретного сотрудника предприятия.

Социальный эффект от внедрения НЯ-модулей состоит в следующем

[84]:

персональном учете пенсионных накоплений сотрудников предприятия;

- ведении полной индивидуальной трудовой истории персонала предприятия;

- подготовке руководящего резерва и продвижении по службе наиболее перспективных сотрудников предприятия.

Существующие в настоящее время на рынке автоматизированные системы управления персоналом по их функциональной направленности можно разделить на следующие основные группы [92,100]:

- многофункциональные экспертные системы, позволяющие проводить профориентацию, отбор, аттестацию сотрудников предприятия;

- экспертные системы для группового анализа персонала, выявления тенденций развития подразделений и организации в целом;

- программы расчета зарплаты;

- комплексные системы управления персоналом, позволяющие формировать и вести штатное расписание, хранить полную информацию о сотрудниках, отражать движение кадров внутри фирмы, рассчитывать зарплату.

В частности, с помощью экспертных систем сопоставляются личностные, профессиональные и психофизиологические качества претендента на занятие вакансии с аналогичными параметрами лучших специалистов предприятия. Такие программы позволяют достаточно эффективно отбирать перспективных специалистов. Подобные системы достаточно дороги, их имеет смысл использовать только для крупных предприятий при наличии на них большого количества вакансий. Эти

системы не позволяют автоматизировать рутинные повседневные операции персонала кадровых служб.

В настоящее время на российском рынке наблюдается многообразие предложений по разработке и поставке автоматизированных систем управления персоналом, как отечественных, так и западных. К достоинствам отечественных пакетов можно отнести их адаптированность к российской системе учета и делопроизводства, а также более низкую цену по сравнению с наиболее известными пакетами западных фирм [33,48,100]. К преимуществу западных пакетов относится в некоторых случаях значительно более полная функциональность. На российском рынке HR-системы предлагают компании: АйТи; АиТСофТ; АСК; Атлант/Информ; Белтел; Инвента; Интех; Инфософт; 1С; INFIN; Oracle; SAP AG и другие.

Одной из наиболее распространенных на российском рынке отечественных автоматизированных систем управления персоналом является «БОСС-Кадровик», разработанная компанией АйТи. «БОСС-Кадровик» относится к классу комплексных систем управления персоналом. Он позволяет формировать и вести штатное расписание, хранить полную информацию о сотрудниках, отражать движение кадров внутри фирмы, рассчитывать зарплату [48]. Этот программный продукт может использоваться для автоматизации работы отдела кадров, планово-экономичес�