автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модели и методы интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия

005011404

На правах рукописи

ГОНЧАРЕНКО Алексей Николаевич

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В БИЗНЕС-ПРОЦЕССЫ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО

ПРЕДПРИЯТИЯ

Специальность 05.13.01 - «Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2012

005011404

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный горный университет» (МГТУ)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор ФЕДУНЕЦ НИНА ИВАНОВНА

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ЛОХИН ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ доктор физико-математических наук, профессор МИХАЙЛЮК МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ

Ведущее предприятие

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Защита диссертации состоится 28 февраля 2012 г. в 11 час. на заседании диссертационного совета Д 212.128.07 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, д.6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан 27 января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

докт. техн. наук, проф. Гончаренко С.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. В последнее время горнопромышленные

предприятия с целью повышения эффективности функционирования успешно внедряют практически в каждом направлении своей деятельности новые информационные технологии (ИТ) и системы обработки информации.

При этом современная ситуация на рынке ИТ характеризуется широким спектром предложений по разработке и внедрению различных программных и системных решений, однако практически отсутствуют прикладные исследования, характеризующие положительный опыт их успешной реализации на

горнопромышленных предприятиях. Современное горное предприятие обычно хорошо оснащено программными решениями и компьютерным оборудованием. Информационные комплексы функционируют в разных службах предприятия, обрабатывая большие объемы, как правило, разнородной информации, и участвуют в процессе визуализации, трансформации и анализа данных на производственнотехнических и управленческих уровнях предприятия. При этом основная специфика горного производства заключается в том, что в подготовке

информационного сопровождения производственных бизнес-процессов (БП) должны быть использованы весьма разнородные модели и алгоритмы обработки данных. Это приводит к достаточно большому количеству информационно независимых программных продуктов, при этом довольно сложная проблемноориентированная ИТ должна охватывать все информационные аспекты производственной жизни предприятия.

Данное обстоятельство приводит к существованию множеств форматов данных, нарушению системных связей между подразделениями, дублированию и избыточности информации, что приводит к потере производительности,

эффективности управления и неэффективному использованию производственных возможностей горного предприятия.

Вышеперечисленные недостатки могут быть устранены на основе консолидации бизнес-процессов горнопромышленного предприятия в рамках создания единого информационного поля путем объединения информационных технологий в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ (ППП), охватывающий различные бизнес-процессы горного предприятия.

В этой связи необходимо создание моделей, методов и алгоритмов выбора информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горного

предприятия, которые приведут к улучшению показателей эффективности производственных процессов.

Следовательно, определение оптимальной структуры проблемноориентированного пакета прикладных программ, включающего совокупность информационных технологий, охватывающего конкретные бизнес-процессы горнопромышленного предприятия, является актуальной научной и практической задачей.

Большой вклад в развитие и применение теории выбора, многокритериальной оптимизации и системного анализа внесли российские и зарубежные ученые: С.А. Орловский, Р. Л. Кини, X. Райфа, Н.И. Моисеев, Г.С. Поспелов, Ю.Б. Гермейер,

В.А. Ириков, О.И. Ларичев, В.В. Подиновский, А.А. Фельдбаум, В.В. Солодовников, Р. Калман, Р. Беллман, Э. Джури, Н.И. Федунец, Л.А. Бахвалов, Д.К. Потресов, А.Н., Л.Д. Певзнер и др.

Анализ научных исследований показал, что довольно глубоко изучены вопросы интеграции отдельных информационных технологий на различных этапах производственного и технологического процесса горнопромышленного предприятия. Однако вопросы решения задачи выбора оптимальной структуры совокупности информационных технологий, объединенных в проблемноориентированный ППП, автоматизирующий бизнес-процесс, с целью повышения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия в целом недостаточно исследованы.

Цель исследования

Цель диссертационного исследования заключается в повышении эффективности функционирования горнопромышленного предприятия путем определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий, организованных в ППП и оптимизирующих различные бизнес-процессы.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

• Анализ современного состояния и возможностей интеграции совокупности информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

• Разработка методики определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий, объединенных в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, охватывающий конкретные бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

• Определение множества критериев оценки эффективности интеграции совокупности информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

• Разработка моделей и алгоритмов интеграции совокупности информационных технологий, представляющих собой проблемноориентированный ППП в конкретные бизнес-процессы, для улучшения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия;

• Разработка структуры проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, реализующего методику выбора оптимальной совокупности информационных технологий, для оптимизации бизнес-процессов горнопромышленного предприятия.

Идея работы

Идея работы заключается в определении взаимосвязей показателей эффективности функционирования бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий, позволяющих впервые получить оптимальную структуру проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, учитывающего специфику бизнес-процессов горнопромышленного предприятия.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

1. Определена декомпозиция основных и вспомогательных бизнес-процессов, позволяющая сформировать исходные множества информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия.

2. Установлено, что интеграцию совокупности информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия необходимо осуществлять на основе анализа взаимосвязей технико-экономических показателей бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий.

3. Создана методика объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для конкретных бизнес-процессов горнопромышленного предприятия, которая в отличие от существующих учитывает взаимосвязи параметров интеграции информационных технологий и показателей эффективности бизнес-процессов, а также риски интеграции, влияющие на улучшение технико-экономических показателей функционирования горнопромышленного предприятия.

4. Разработаны на базе структурно-параметрического синтеза и динамического программирования модель и алгоритм определения оптимальной совокупности информационных технологий, позволившие впервые решить задачу

многокритериальной оптимизации экономико-технологических показателей бизнес-процессов.

5. Разработана структура проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, реализующего методику выбора оптимальной совокупности информационных технологий для конкретных бизнес-процессов горнопромышленного предприятия, с учетом специфических особенностей проблемной предметной области.

Достоверность научных положений

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается:

• анализом представительного объема экономико-статистической информации

о результатах производственно-хозяйственной деятельности отечественных и зарубежных горнопромышленных предприятий;

* корректным использованием методов статистического, сравнительносопоставительного, факторного и регрессионного анализа, теории принятия решений, структурно-параметрического синтеза, математического моделирования и динамического программирования.

Научная значимость работы

Научная значимость работы состоит в разработке новой методики объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, впервые позволяющей решить многокритериальную задачу выбора оптимальной структуры совокупности информационных технологий для конкретных бизнес-процессов с целью повышения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия.

Практическая значимость работы

Практическая значимость работы состоит в разработке пакета прикладных программ, реализующего методику определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий, автоматизирующих конкретные бизнес-процессы и способствующих увеличению эффективности функционирования горнопромышленного предприятия.

Результаты работы приняты к использованию на предприятии ОАО «Гуковуголь» в рамках стратегической программы развития горного предприятия.

Апробация работы

Основные результаты диссертации и её отдельные положения докладывались на семинарах кафедры АСУ и следующих международных научных симпозиумах: “Неделя горняка (2008-2011гг.), VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении; 1-й Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Молодежь и научно-технический процесс в современном мире»; Московской межвузовской научно-практической конференции «Финансовый кризис и проблемы роста российской экономики».

Публикации

По теме исследования опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 в журналах из перечня ВАК Минобрнауки России.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 105 наименований, содержит 40 рисунков, 25 таблиц.

В ходе подготовки работы автор обсуждал промежуточные результаты и возможные перспективы исследований с рядом ведущих специалистов в области системного анализа и информационных технологий. Такие контакты способствовали формированию взглядов автора в выбранной области исследования, за что автор искренне благодарен научному руководителю - проф. Федунец Н.И.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ современного состояния развития информационных технологий на горнопромышленных предприятиях и оценка эффективности реализации ИТ-проектов показали, что оптимизация показателей функционирования горного предприятия в значительной степени определяется степенью внедрения в бизнес-процессы информационных технологий.

Для объединения информационных технологий в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, автоматизирующих бизнес-процессы горнопромышленного предприятия необходимо использовать процессный подход, в рамках которого предприятие рассматривается как бизнес-система, представляющая собой связанное множество основных и вспомогательных бизнес-процессов. В этой связи под бизнес-процессом следует понимать последовательность действий (операций) по движению, передаче, преобразованию

и обработке производственной информации для принятия управленческих решений на определенном этапе производства или реализации продукции.

В соответствии с этим определением в диссертационной работе было рассмотрено более 70 бизнес-процессов горнопромышленного предприятия с выделением показателей эффективности. Определение потоков основной производственной информации позволило разделить бизнес-процессы горнопромышленного предприятия на основные и вспомогательные. Так, например, бизнес-процесс «Геологическое моделирование» характеризуется следующими показателями эффективности: глубина залегания полезного

ископаемого; объем переработанной горной массы; размеры шахтного поля; суммарная мощность пластов и т.д.

ИТ для горнопромышленного предприятия разделяются на три категории: горные ИТ общего назначения; специализированные ИТ; ИТ управления производством. Сопоставление выполняемых функций ИТ и показателей эффективности бизнес-процесса «Геологическое моделирование» позволяет определить III ill для интеграции с учетом степени охвата бизнес-процесса и степени использования определенного количества функций каждой ИТ (рис. 1). Так, при интеграции таких ИТ решений, как Data Mining и TECHBASE Professional Mining, степень охвата бизнес-процесса составляет 75 и 90%, а степень использования ИТ - 60 и 75% соответственно.

Таким образом, интеграцию совокупности ИТ в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ необходимо осуществлять в несколько этапов. Первый этап включает в себя изучение текущей и перспективной потребности горного предприятия в информационных технологиях. При этом выделяются информационные потоки между основными и вспомогательными бизнес-процессами, а также входящие и исходящие потоки со стороны внешней среды функционирования предприятия.

Для каждого информационного потока определяются тип данных, объемы и частота передачи, способы передачи и форма представления информации, а также объемы существующих источников данных для каждого бизнес-процесса горного предприятия. Кроме того, выделяются бизнес-процессы, где данные требуют множественного доступа и оперативного изменения, поскольку для них должно быть обеспечено централизованное хранение. С точки зрения защиты информации анализируются потребности по удаленному доступу к информационной системе или "к хранящимся в ней данным из сетей общего пользования, изучаются требования по обеспечению безопасности хранения и передачи информации как внутри предприятия, так при обмене с партнерами или филиалами.

горнопромышленного предприятия (фрагмент)

На втором этапе проводится анализ существующих ИТ на горнопромышленном предприятии, производится оценка полноты обеспечения бизнес-процессов возможностями существующих программно-аппаратных средств. При этом определяются модели и алгоритмы обработки, передачи и хранения данных. Происходит выделение морально устаревших ИТ, поддержание и развитие которых невозможно по техническим причинам или нецелесообразно с финансовой точки зрения, и далее производится выбор ИТ, аналогичных по функциональности, применимости в горном производстве и приемлемых по стоимости.

В рамках третьего этапа происходит объединение в совокупность отдельных ИТ, автоматизирующих современные технологические решения для горного производства, обосновывается необходимость разработки специализированных средств интеграции, включающих оценку стоимости и сроков разработки.

Таким образом, объединение совокупности ИТ в единый проблемноориентированный пакет прикладных программ осуществляется поэтапно: от введения в действие отдельных участков локальной интеграции в рамках объединения нескольких ИТ до опытно-промышленной эксплуатации, доработки и сопровождения совокупности информационных технологий, исходя из специфики технологических и/или производственных процессов горного производства.

Выбирая между производительностью информационной системы, временем обработки информации и ее стоимостью, необходимо искать компромисс между

ценой и эффективностью, а также возможностью реального использования системы в улучшении и расширении бизнеса предприятия.

С этой целью в диссертационной работе разработана методика объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для конкретных бизнес-процессов горнопромышленного

предприятия, которая представляет собой последовательную реализацию следующих этапов (рис. 2):

Рис. 2. Схема реализации методики интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия

1 этап. Формирование исходных множеств проектов программы развития, бизнес-процессов и информационных технологий горнопромышленного предприятия;

2 этап. Определение возможностей интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

3 этап. Системный анализ показателей эффективности функционирования бизнес-процессов горнопромышленного предприятия;

4 этап. Факторный и регрессионный анализ взаимосвязей показателей эффективности бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий;

5 этап. Структурно-параметрический синтез оптимальной структуры совокупности информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

6 этап. Разработка структуры проблемно-ориентированного пакета прикладных программ «IOSC IT В-PRO».

На 1 этапе сформированы множества проектов программы развития горного предприятия {га,}, бизнес-процессов горного предприятия [Вр)) и информационных технологий {//4}. На основе анализа экспертной информации выявлены три основных класса проектов для включения в стратегическую программу развития предприятия {/’£,}= где {РЛ,} -

проекты, обеспечивающие выпуск товарной продукции, {Рйг}- проекты, обеспечивающие повышение эффективности деятельности горного предприятия, {Ж,}- проекты для удовлетворения требований государственных органов управления (рис. 3).

Системный подход к формированию исходного множества информационных технологий для объединения в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для бизнес-процессов горнопромышленного предприятия позволил определить следующие множества ИТ на горном предприятии: {ltk} = {/г,}u {lt2}и {л3}, /с == , где {Л,}-множество вариантов реализации ИТ

TECHBASE Professional Mining, {lt2} - множество реализации систем

диспетчеризации на горнопромышленном предприятии, {л,} - множество вариантов реализации ИТ Data Mining (рис.4).

Сформированное множество бизнес-процессов \Bpj\ состоит из множества

основных бизнес-процессов {Bpt} и множества вспомогательных бизнес-процессов {вРг}. {BPj\= {Bp,}u {Bp2},j^ 1,2,...Ш.

Проекты программы развития горного предприятия

Проекты, обеспе'ошающие выпуск товарной продукции

1. Восполнение выбывающего оборудования: поддерживание производства

2. Восполнение выбывающего оборудования: уменьшение эксплуатационных затрат

3. Расширение существующего производства / рынков сбыта

А. Расширение номенклатуры выпускаемой продукции / проникновение на новые рынки

5. Проекты, связанные с охраной окружающей среды и охраной труда

б. Прочие проекты

Проекты, обеспечивающие повышение эффективности Проекты для удовлетворения требований

государственных органов управления

деятельности

!. Новое строительство и расширение

2. Реконструкция и техническое перевооружение

3. Поддержание мощностей действующих предприятий

4. Аварийные и по предписанию

5. Строительство объектов социальной инфраструктуры

6. Проекты в области информационных технологий

7. Долгосрочные стратегические финансовые вложения

1.Проекты, финансирование по которым осуществляется по решению Руководства Компании.

2. Выполняемые по требованию

инспектирующих органов и/или в связи с необходимостью предотвращения

(ликвидации) аварийной ситуации.

3. Предусматривающие восполнение выбывающего оборудования (взамен изношенного без изменения технических характеристик)

4, Выполняемые в рамках утвержденных Руководством компании долгосрочных Программ развития.

5. Направленные на улучшение финансовых показателей Компании (в том числе, предусматривающие замену оборудования взамен изношенного на новое, с улучшенными

хара ктери стихами).

T.ECHBASE

^ Professional Mining

ДІ'КОИТ и ДГКОНТ-Еі

Cncmt* aKajirr.

Множество

Системы диспетчери™ЦНН для горных предприятий

АСОДУ-Эиврго

Data Minina

Подсистема управления скиповым подъемом::;

Система аэрогааового ,,, „контроля (АГК)

Комплекс геслого-кшгіідетютгї прогрїчл "Heap*"

Рис. 3. Множество проектов программы развития горною предприятия

Рис. 4. Схема исходного множества информационных технологий На 2 этапе определены соответствия проектов программы развития определенным бизнес-процессам горного предприятия и возможности интеграции информационных технологий в определенный бизнес-процесс.

С помощью метода экспертного сравнительно-сопоставительного анализа определяется соответствие проектов программы развития {рд;},г = 1,2,...«, где п«20

бизнес-процессам горного предприятия {врД_/ = 1,2,...из, и устанавливается возможность интеграции информационных технологий [нк\к=1,2,.../ в

определенный бизнес-процесс (рис. 5).

Процессы энергоснабжения, вентиляции и водоотлива ' л "Энергоучет и электроснабжение ЩШ&ґШї.

.1 1 п*чт!,гЧ птлуптм

§§у

вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха (Ц§

водоотлив

ГбОЛ:^ •'' Маркшейдерское обслуживание горных работ Ш

. 1 Внешний контроль за качеством рудной массы

МіпеГгате

Дротае вспомогательны* работы

ослуживание складов материалов н оборудования обслуживание бытового комбината

Г

100%

15%

гас к-лшчеф.

ДЬІШН'1 н ДЕК1Ж1 -

Система «Карат»

С ИСТ£М-3-ііЕ<шлхєг:^-

Комплекс-АТ»

"ОР^иа.^іеп а tr.li {-.г''

АСУК-ДЭП

АСОДУ-Энеого

. , 10056

Т._______________

сгсс дэп

►! АСУ «Водоотлив»

управления скиповым подъемом

_ ^ Система а >рогазового

Комплекс программ » "Недра"

Рис. 5. Варианты интеграции информационных технологий в определенный

бизнес-процесс (фрагмент)

Экспертное ранжирование ИТ-проектов для интеграции информационных технологий позволяет осуществить слоевое упорядочивание проектов программы развития горного предприятия. В рамках первого слоя предпочтительным вариантом интеграции информационных технологий являются проекты, обеспечивающие повышение эффективности деятельности горного предприятия. При этом степень интеграции определялась значением математического ожидания и величиной среднеквадратичного отклонения (т±а). Для проектов реконструкции, технического перевооружения и нового строительства показатели составили (15±3), (25±5), (18±3)% соответственно.

Ко второй группе были отнесены проекты, обеспечивающие выпуск товарной продукции, для которых степень интеграции информационных технологий составила (32±5)%.

Третья группа проектов программы развития горного предприятия направлена на удовлетворение требований государственных ор1'анов управления. Эти проекты в большинстве являются внеплановыми и инициируются по требованию инспектирующих органов и/или в связи с необходимостью предотвращения

(ликвидации) аварийной ситуации. Степень интеграции ИТ для этих проектов составляет (5±2)%.

В рамках 3 этапа сформированы множества показателей эффективности бизнес-процессов горного предприятия (табл. 1) на основе методов SADT (Structured Analysis & Design Techniques — Структурный анализ и технологии проектирования моделей) и объектно-ориентированного моделирования.

Таблица 1

Основные показатели эффективности бизнес-процессов горнопромышленного

предприятия (( ірагмент)

Бизнес-процессы гдп Декомпозиция основных бизнес-процессов горного предприятия Обозначение бизнес-процесса Показатели бизнес-процессов Обозначение показателя ' 1 Единица измерения 1

Добыча полезного ископаемого (факт.) Объем добычи (факт.) vd т/год

д, Фактические потери при добыче п» о/ /о

Добычные работы Добыча полезного ископаемого (план.) Объем добычи (план.) Van т/год

Др Плановые потери при добыче п„„ %

Бурение шпуров; Б,„ Количество шпуров к,„ Щт/день

Буровзрывные работы Проветривание забоя (очистного блока); Пр, Время проветривания tnp Час

Контроль состояния 03„ Частота проведения контрольных мероприятий -/месяц

Геолого- сырьевой базы; Время проведения контрольных мероприятий ^кмср Час

маркшеидерское обеспечение горных работ Наблюдение за Частота наблюдений NV„ -/месяц

состоянием откосных сооружений; лд, Протяженность откосных сооружений L„p Км

В рамках 4 этапа проведен факторный анализ взаимосвязей показателей эффективности функционирования бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий.

Результаты факторного анализа показателей бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий позволяют определить бизнес-процессы горного предприятия для последующего объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ.

Статистический анализ показателей эффективности бизнес-процессов позволил определить значимые факторы, определяющие выбор показателей эффективности бизнес-процессов.

Для каждого бизнес-процесса определяется множество показателей эффективности {л>$/}={х1...Х„1},/=1,2,..л»,у=1..Л. С использованием методов факторного анализа вычисляются матрицы парных коэффициентов корреляции показателей бизнес-процессов и показателей эффективности интеграции ИТ.

Методом главных компонент получаем три группы факторов (техникоэкономические, материально-технические и организационные) /?(/=1,2,3):

х»=ат1р1+-+атяр*......х\=апр\+-+а\тря- Величина показателей эффективности

бизнес-процесса X] 0 = 1,т) может быть представлена как функция наибольшего числа общих факторов ^(/=1,и) для заданного уровня дисперсии исходных признаков показателей эффективности (>70%).

В результате анализа выявлена необходимость улучшения показателей эффективности процессов добычи {рэ$} и транспортировки горной массы {Рэ$2}.

Методами корреляционного и статистического анализа создан информационный базис, содержащий показатели эффективности бизнес-процессов горного предприятия.

На основании анализа статистических данных были рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона (Я2) и построена корреляционная матрица взаимозависимостей (X(рис.6).

В исходный информационный базис вошли показатели, для которых Я2<0,3 (взаимосвязь незначима). г хх х, 1 Хг 0.21,

Х} 0.03 X, 0.02 Хь 0.19 X, 0.14 X, 0.03 X, 0.08 X, 0.55 Х„ 0.02

и. °'85

*2 X, X, х1 X, X, Х1 х, X, • х.}

0.21 0.03 0.02 0.19 0.14 0.03 0.08 0.55 0.02 . 0.85

Г ' X, X, *, X, Хг х1 X, X, х/~' • хт'

1 0.21 0.03 0.02 0.19 0.14 0.03 0.08 0.55 0.02 . . 0.85

0.21 1 0.17 0.15 0.08 0.17 0.06 0.18 0.81 0.72 . . 0.75

х, 0.03 0.17 1 О.И 0.14 0.03 0.06 0.04 0.11 0.11 . . 0.12

X, 0.02 0.15 0.11 1 0.18 0.05 0.03 0.16 0.29 0.23 . . 0.21

X, 0.19 0.08 0.14 0.18 1 0.14 0.07 0.13 0.11 0.05 . . 0.03

Х6 0.14 0.17 0.03 0.05 0.14 1 0.03 0.02 0.04 0.18 . . 0.57

X, 0.03 0.06 0.06 0.03 0.07 0.03 1 0.16 0.03 0.63 . . 0.25

X. 0.08 0.18 0.04 0.16 0.13 0.02 0.16 1 0.06 0.11 . . 0.1?

X, 0.55 0.81 0.11 0.29 0.11 0.04 0.03 006 1 0.26 . . 0.24

х,а 0.02 0.72 0.11 0.23 0.05 0.18 0.63 0.11 0.26 1 . . 0.3$

X. 0.85 0.75 0.12 0.21 0.03 0.57 0.25 0.18 0.24 0.39 . I . ■ » ,

Рис. 6. Фрагменты корреляционных матриц показателей эффективности

бизнес-процессов

Таким образом, в ходе прикладного исследования системных связей и полученных закономерностей был построен исходный информационный базис значимых показателей эффективности бизнес-процессов для объединения информационных технологий в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, что позволяет описать влияние этих показателей на эффективность функционирования горнопромышленного предприятия в целом (табл. 2).

Таблица 2

Информационный базис показателей эффективности бизнес-процессов

Бизнес- процесс Наименование показателя Показатели эффективности бизнес-процесса, входящие в информационный базис \Рэф1?в } / = 1,2,...т, Бизнес-процесс Наименование показателя Показатели эффективности бизнес-процесса, входящие в информационный базис

Добычные работы ДГ| Объем добычи (факт.) Транспортировка горной массы Сгшс.числ. а/с

. 4 Фактические потери при добыче *2 Загр.кузова

х\ Объем добычи (план.) Козфф вых на лин.

х\ Плановые погери при добыче А Колич. а/с в работе

*5 Плановая численность персонала Х] План, к-во рабоч. Смен

Х6 Фактическая численность персонала ї Коэф. исп. Самосвалов

х\ Себестоимость по добыче (руб) А Время в движении а/с

хг Удельная себестоимость по добыче (руб/т) А Количество рейсов в смену на 1 а/с

х\ Численность промышленнопроизводственного персонала (ППП) А Объем транспортировки горной массы

■ *10 Производительность по добыче (т/смену) 4 Индекс выполнения планового задания

хп Объем подготовительных выработок (п.м)

*12 Объем нарезных выработок

*13 Глубина залегания полезного ископаемого

Методом группового учета аргументов определяется зависимость между показателями эффективности функционирования предприятия и показателями эффективности бизнес-процессов, входящих в информационный базис. Пусть X - = 1...13,/= 1...10,А = 1,2} - показатели эффективности бизнес-процессов,

входящие в информационный базис, тогда для множества X = {рэф1™}и {рэф2^\г = 1,2,...13,7 =1,2,...10, показатели эффективности

функционирования горнопромышленного предприятия выражаются следующим

образом: производственный цикл горного предприятия fTm (X) -> mjn ;

производительность горного предприятия, f,XX) -> max ; себестоимость /cW-> min .

xf,x‘tX

На основе метода группового учета аргументов определяем зависимости

У(х1..xj, являющиеся целевыми функциями показателей эффективности

функционирования предприятия. Общий вид опорных функций представляем в виде полинома Колмогорова-Габора (1) на основе теоремы Вейерштрасса:

Y(x>.= + + +- С1)

Ы i=l У»| 1.1 У«1 J.1

Сложность модели в таком случае определяется количеством коэффициентов

а,у..., стоящих перед показателями эффективности бизнес-процессов, входящих в информационный базис.

Для каждой целевой функции методом регрессионного анализа определяются коэффициенты а.. к. Качество получаемых зависимостей целевых функций от показателей эффективности бизнес-процессов, входящих в информационный базис, определяется коэффициентом детерминации (R2), средним квадратом ошибки (СКО) и F-критерием.

В результате проведенного анализа были получены следующие целевые функции (табл. 3)

Таблица 3

Зависимости целевых функций от показателей эффективности бизнес-

процессов

Регрессионная модель Коэф. детерминации R‘ Проверка F-крите рием СКО

F(m; п). Рур

fc(X) =356341,7-3307,9-х\ + 12,32-( )2-0,102(xj)2 +■ 194,6-Хд -б^З-юЧ*?)3- 0,29-х^х,2 -0,84-xj-x2 0,881 т=7; п=70 5,05

0,061 0,085 0,001

fg(X) =3958,78 + 103,05-X,1, + 0.57-Х,1 -392,32х62- + 5,18-X, х\ + 0,95-х'-1,37-ИГ5-х'-х|3 -0,0179-Х2 х\ 0,942 т-7; п=70 3,56

0,059 0,085 0,001

/г (X) = 25711- 96,58-xj - 14,45-xj х,‘0 + 3.02-Х,1! xj2 + 88,47 X2 +0,79 X2 • + 1,43-10-3- х[ 0,868 т=6; п=70 6,52

0,059 0,063 0,001

На 5 этапе обоснован выбор информационных технологий, объединенных в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, для бизнес-

процессов горнопромышленного предприятия с учетом основных оптимизационных критериев.

При формализации задачи интеграции определенных вариантов ИТ в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия необходимо руководствоваться рисковым предпочтением (определение вероятное™ интеграции каждого варианта ИТ) и критерием выбора из всех альтернатив программных решений ИТ по разработанной «матрице решений».

При принятии решений интеграции вариантов ИТ в бизнес-процессы: горнопромышленного предприятия, ориентированных на повышение эффективности управления в условиях риска, в каждой ситуации развития событий может быть задана вероятность его осуществления. Это позволяет определить значимость каждого из значений эффективности внедряемой ИТ и выбрать для реализации вариант с наименьшим уровнем риска.

Данное обстоятельство позволило провести отбор вариантов информационных технологий для внедрения в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия, который осуществлен на основе критериев принятия решений в условиях неопределенности природы: Байеса - Лапласа (ВЬ), Ходжа-Лемана (НЬ), Вальда (ММ), Г ермейера (в), Севеджа (8), Гурвица (Н\*/). .

Пусть Рь (ИТ{) = {#£, НЬ, ММ, б, 5,1Ш} - множество критериев оптимизации при внедрении ьй информационной технологии в уп бизнес-процесс. Тогда поиск оптимального варианта информационной технологии ИТ^ производится с учетом . соответствия максимального количества критериев оптимизации при внедрении определенного варианта информационной технологии в каждый бизнес-процесс горнопромышленного предприятия ИТ0/а =тах^ь.(ЯГ/).

В данном случае анализ чувствительности показателей эффективности бизнес-процессов при внедрении информационных технологий позволяет определить : степень влияния интегрируемой информационной технологии на функционирование бизнес-процесса горного предприятия (2). Так, для определения коэффициентов чувствительности К1 используется множество показателей эффективности бизнес-процесса Р>п(хгх„), где показатели эффективности

бизнес-процесса:

^ЕП^Х1-Хп)

Методами структурно-параметрического синтеза и динамического программирования показателей эффективности бизнес-процессов горного предприятия определяется оптимальная структура ИТ, объединенных в проблемноориентированный пакет прикладных программ.

Процесс проектирования структуры ИТ - {5} можно представить в виде совокупности некоторых программных решений множества {с?} е {ЛА} и взаимосвязей между этими программными продуктами из множества \д}, т.е.: {б,}

- ье подмножество взаимозаменяемых ИТ, где {0(}е {о} (1 =1,...,п; & е {с,.}), {д/} -подмножество взаимозаменяемых связей ьй ИТ решений с другими j =1,...,п О Ф ИТ, где {б/} е {б} (д/ е {&/}).

“*{я ь Ч \ 9 •••> 41 > Я ь Я ь Я Я« }»

где {О} = {Оь-.., вд},

{2} = «Л (У; О*"; •••; (г1».... О»'1‘},

Отсутствие связей цп„ говорит о невозможности влияния на

функционирование ИТ-решения множества {&’} этого же решения. Взаимозаменяемость означает, что из подмножества {б,} можно применить любой из ИТ-решений, а из подмножества {<2/} любую реализуемую на практике связь при создании структуры ИТ. При этом любой из ИТ-решений множества {в}, как и любая связь из множества {б}, может отсутствовать в проектируемой структуре ИТ

И-

Для определешюсти считаем, что все связи стационарные. Влияние связей на функционирование структуры {.?}, как правило, описывается конструктивными параметрами и характеристиками, включаемыми в множество параметров и характеристик ИТ-решсиий множества {б}. Следовательно, каждой ИТ множества gi соответствует множество конструктивных параметров К; и характеристик Хи а связи из множества {£?} будут определять только структуру ИТ {5}: , XI).

Математические модели М, функционирования структуры совокупности ИТ {^} в различных условиях эксплуатации, сложность, инвариантность, полнота и адекватность моделей во многом определяются свойствами ИТ множеств {б} и {(?}, т.е.: М, = М,(0„., Оп; <3,2,......ф1,,, -Л"'1).

Для решения задачи структурно-параметрической оптимизации предлагается принцип дискретного изменения программных ИТ-решений gl, .... gn структуры ИТ {£} из множества {(?} и связей д2, ..., ...; ..., qn^;...; ц/,..., д*1 из множества

{£>}, т.е. принцип перебора различных структурных схем и определение оптимального параметрического решения для каждого возможного исполнения

структуры совокупности ИТ. Дальнейший анализ оптимальных решений для всех возможных конструктивных исполнений структуры {5} позволяет окончательно принять научно обоснованное решение, которое на практике можно решить с помощью динамического программирования.

Для выбора оптимальной структуры совокупности ИТ, объединенных в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, {S'}=yN(x), состоящий H3N вариантов ИТ, с показателями эффективности бизнес-процессов {х„хг,...,хя!, эффективность которых после внедрения ИТ соответственно {S,(xl),S2(x2),...SN(xN)}, можно записать: {^}=yN(x)= f (Х|, x2,...,xN) = Si(xi) + S2(x2) + ... + Sn (xn)

Сначала, согласно принципу оптимальности, следует установить оптимальные параметры на N-й ИТ, затем на (N-l)-ft и т. д.

Пусть fN{x) выражает оптимальную эффективность бизнес-процесса, образующуюся на N-й структуре ИТ. Очевидно, что fN(0) = 0, f\(xi) = Si(xi) для х>0. Тогда основное функциональное уравнение динамического программирования записывается в следующем виде:

[V}=yN(x) = fN(x) = opt[SN(xN) + SN-i(xN.,)+ ...+ Si(xO] = opt[SN(xN) +fN4(x-xN)]

дляN=2,3 ...

Ha 6 этапе разработан пакет прикладных программ «IOSC IT В-PRO», реализующий методику определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий.

Проектирование осуществлялось на базе BPwin стандартной нотации визуального моделирования программных систем и на сегодняшний день она поддерживается многими объектно-ориентированными CASE продуктами. BPwin позволил четко систематизировать все элементы разрабатываемого пакета за счет моделирования физического распределения вычислений и данных в рамках трех видов моделей IDEFO; IDEF3 и DFD.

При этом BPwin позволяет создавать концептуальную схему программного продукта, не привязывая сам продукт к конкретному языку программирования и программной оболочке. Система интеграции ИТ реализована с использованием независимой архитектуры (рис.7).

Разработанный пакет прикладных программ «IOSC IT В-PRO» встраивается в информационную систему управления предприятием, расширяя ее возможности.

Апробация методики объединения совокупности информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ проводилась на примере угольной компании ОАО «Гуковуголь». В результате проведенного анализа деятельности предприятия были выявлены негативные

тенденции объемно-качественных и стоимостных показателей, что и обусловило необходимость использования предлагаемой методики. ,

Рис. 7. Функциональная структура проблемно-ориентированного ППП

Интеграция информационных технологий осуществлялась на шахтах «Гуковская», «Ростовская», «Алмазная» и «Дальняя». Для каждого бизнес-

процесса шахты с учетом специфики ее функционирования определялась структура проблемно-ориентированного пакета прикладных программ (рис.8).

Основу оптимальной структуры совокупности информационных технологий составили комплекс геолого-маркшейдерских программ "Недра", ИТ TECHBASE Professional Mining, где были внедрены следующие модули: Cross Sections, Data Storage, Productivity Module; система диспетчеризации - ГИС K-MINE®; в рамках программы ИТ Data Mining - статистические пакеты (SAS, STADIA) и деревья решений (decision trees).

Анализ эффективности объединения информационных технологий в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ проводился на основе выборочных данных показателей эффективности бизнес-процессов (объемы добычи полезного ископаемого, уровень рентабельности, численность персонала каждой шахты) до и после интеграции ИТ. На основании изменений показателей эффективности функционирования каждой шахты с помощью критерия Стьюдента

определялась значимость изменения этих показателей, которые и предопределили эффективность интеграции ИТ (рис. 9).

Шахта 1>изиес-лроиессы Виды ИТ Варианты реализации И'Г

TECIIBASE Professional Mining Cross Sections

fttnnec-nponetcu

Добычные работы

Шихта Бизнес-пронессм Виды И'Г Вя1)н*1ггы роялнмнии ИТ

TECIIBASE Professional Mining Сгом Sections

TECHBASE Professional ____________Minin#_____________

Системы диспетчеризации

Варианты реализации ИТ

Ulan и Ьнзнес-нроисссы Вилы ИТ Варианты реализации ИТ

TECHBASE Professional Cross Sections

Mining

Добычные работы Системы диспетчеризации Mineframe

Data Mining Статистические пакеты

"Даиьияя" TECHBASE Professional Statistics & Graphs

Mining

Системы днепмucpinaiiiiM ГИС K-M1NE®.

Транспортировка горной

массы Data Mining Предмет Ii0-ориептиро ванные аналитические системы

Рис. 8. Структура информационных технологий шахт ОАО «Гуковуголь»

(фрагмент)

1(р<0,1) {(р<0,1)

■ Обьемы добычи 2010 г. 3200 Д=5%

Ы Количество персонала 2008 ^ * Коли’|ес№^г|1м;рсо1шла 2010

У

Объем добычи угля (т)

Численность персонала (чел.)

В Рентабельность 2008

Уровень рентабельности (%)

Рис. 9. Анализ результатов интеграции информационных технологий

(фрагмент)

Значения критерия Стьюдента по выбранным показателям эффективности определены для шахт в следующих пределах: «Гуковская» (1=2,074±0,069, р<0,1), «Ростовская» (1=1,717±0,053, р<0,1), «Алмазная» (1=2,508±0,072, р<0,1), «Дальняя», (1=2,096±0,095, р<0,1).

В результате апробации предложенной методики были определены изменения показателей эффективности функционирования горнопромышленного предприятия (рис. 10), при этом увеличение объемов добычи составило 4,7%, уменьшение численности персонала 4,1%, уменьшение времени полного производственного цикла 8,2%, уменьшение себестоимости по добыче 6,3%.

О Изменение объемов добычи □ Изменение численности персонала Я Изменение времени производственного цикла ■ Изменение себестоимости по добыче

-6,3

-8,2

-10,0 ] Рис. 10. Изменение показателей эффективности функционирования горнопромышленного предприятия

Таким образом, использование методики объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ на предприятии ОАО «Гуковуголь» позволило:

- сформировать оптимальную структуру совокупности информационных технологий с учетом особенностей функционирования предприятия;

- оценить результаты интеграции ИТ на основе изменения показателей эффективности бизнес-процессов и показателей эффективности функционирования предприятия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная и практическая задача, состоящая в разработке моделей и методов объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для бизнес-процессов горнопромышленного предприятия для повышения эффективности его функционирования.

Основные выводы и рекомендации, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Анализ современного состояния существующих информационных технологий выявил возможности объединения ИТ в единый проблемноориентированный ППП для бизнес-процессов горнопромышленного предприятия;

2. Сформированы исходные множества информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия, определяемые на основе декомпозиции основных и вспомогательных бизнес-процессов, представляющих собой последовательность действий (операций) по движению, передаче, преобразованию и обработке производственной информации для принятия управленческих решений на определенном этапе производства или реализации продукции.

3. Установленные функциональные взаимосвязи технико-экономических показателей бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий позволили осуществить интеграцию совокупности ИТ в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия.

4. Исследование взаимосвязи параметров интеграции информационных технологий и показателей эффективности бизнес-процессов впервые позволили разработать методику объединения совокупности информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для конкретных бизнес-ггроцессов горнопромышленного предприятия, обеспечивающую улучшение технико-экономических показателей функционирования горнопромышленного предприятия.

5. Впервые решена многокритериальная задача выбора совокупности информационных технологий с целью объединения в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для бизнес-процессов горнопромышленного предприятия, способствующая повышению эффективности его функционирования.

6. Разработана структура и проведена апробация проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, реализующего методику выбора оптимальной совокупности информационных технологий для конкретных бизнес-процессов угледобывающего предприятия.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: в научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Гончаренко А.Н. Ярощук Й.В. Оценка влияния интеграции информационных технологий на эффективность функционирования бизнес-процессов горнопромышленного предприятия // Горный иформационно-аналитический бюллетень. - 2009. - №ОВ2. - С. 137-147;

2. Гончаренко А.Н. Оценка эффективности реализации инвестиционных проектов внедрения информационных технологий на горном предприятии // Горный иформационно-аналитический бюллетень. - 2010. - №ОВ5. - С.63-70;

3. Федунец Н.И., Гончаренко А. Н. Инновационный подход к определению структуры программно-инструментальных средств для бизнес-процессов промышленного предприятия // Программные продукты и системы. - 2012. - №1. -С. 25-28;

4. Федунец Н.И., Гончаренко А. Н. Структурно-параметрический синтез оптимальной архитектуры программно-аппаратных средств на промышленном предприятии // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2012.

- №1. - С. 54-49;

в других изданиях:

5. Гончаренко А.Н. Ярощук И.В. Ширинкин М.С. Оптимизация бизнес-процессов на промышленном предприятии на основе БИР-систем // Финансовый кризис и проблемы роста российской экономики / Материалы межвузовской научно-практической конференции. - М.: НОУ ВПО «МИБД», 2009. - С. 34-39;

6. Гончаренко А.Н. Ярощук И.В. Ширинкин М.С. Определение эффективности управления бизнес-процессами промышленного предприятия на основе интеграции ЕМ5 систем // Инновационные технологии и экономика в машиностроении / Труды VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2009. -С. 308-313;

7. Гончаренко А.Н. Ярощук И.В. Ширинкин М.С. Обоснование необходимости интеграции Е11Р систем для эффективного управления бизнес-процессами горнопромышленного предприятия // Молодежь и научно-технический прогресс в современном мире / 1-я Всероссийская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. - Мирный: ГОУ ВПО «Якутский государственный университет», 2009. - С. 124-126;

8. Гончаренко А.Н. Разработка методики комплексной оценки ИТ-проектов на промышленном предприятии // Методы управления потоками в транспортных системах / Сборник научных трудов МАДИ (ГТУ). - М.: Ротапринт МАДИ, 2009. -

С. 83-94;

9. Гончаренко А.Н. Теоретико-множественный анализ эффективности реализации ИТ-проектов горного предприятия на основе нечеткой логики // Электронный Научный вестник МГГУ. -2011. - №3. - С. 10-16;

10. Гончаренко А.Н. Разработка методики интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия // Электронный Научный вестник МГГУ.-2011. - №11. - С. 17-24.

Подписано в печать 24.01.2012 Формат 60x90/16

Объем 1 п.л.______________________________Тираж 100 экз.______________Заказ № 1120

ОИУП ФГБОУ ВПО Московского государственного горного университета Москва, Ленинский проспект, д.б

61 12-5/1903

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В БИЗНЕС-ПРОЦЕССЫ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО

ПРЕДПРИЯТИЯ

Специальность 05.13.01 - «Системный анализ, управление и обработка

информации (промышленность)»

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Федунец Нина Ивановна

Москва 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................4

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ГОРНОПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ...........................................10

1.1. Анализ потенциальных возможностей интеграции информационных технологий в бизнес-процессы промышленного предприятия.......................10

1.2. Классификация информационных технологий и пакетов прикладных программ для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия...........................................................................................................23

1.3. Анализ существующих проблем интеграции информационных

технологий в бизнес-процессы горнопромышленных предприятий...............33

Выводы по главе 1.................................................................................................40

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПАКЕТА ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ В БИЗНЕС-ПРОЦЕССЫ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ........................................42

2.1. Разработка методики интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия...................................................42

2.2. Определение потенциальных возможностей интеграции ИТ в рамках проектов программы развития бизнес-процессов горнопромышленного предприятия...........................................................................................................47

2.3. Системный анализ показателей эффективности функционирования бизнес-процессов горнопромышленного предприятия.....................................61

2.4. Факторный и регрессионный анализ взаимосвязей показателей эффективности бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий..............................................................................................................78

2.5. Определение взаимосвязей показателей эффективности бизнес-процессов и технико-экономических показателей функционирования

горнопромышленного предприятия....................................................................92

Выводы по 2 главе.................................................................................................97

ГЛАВА 3. МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СОВОКУПНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ В БИЗНЕС-ПРОЦЕССЫ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.........................................99

3.1. Обоснование и выбор информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия...................................99

3.2. Разработка модели определения оптимальной совокупности информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия..................................................................102

3.3. Разработка моделей интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия....................................105

3.4. Разработка алгоритмов интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия....................................117

Выводы по главе 3...............................................................................................127

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ ИНТЕГРАЦИИ ИТ В РАМКАХ ПРОГРАММЫ РАЗВИТИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ............128

4.1. Разработка структуры проблемно-ориентированного пакета прикладных программ выбора оптимальной совокупности информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия......128

4.2. Результаты апробации проблемно-ориентированного пакета прикладных программ «IOSC IT B-PRO» при интеграции ИТ в бизнес-процессы

горнопромышленного предприятия..................................................................137

Выводы по главе 4...............................................................................................146

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................147

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ................................... 149

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В последнее время горнопромышленные предприятия с целью повышения эффективности функционирования успешно внедряют практически в каждом направлении своей деятельности новые информационные технологии (ИТ) и системы обработки информации.

При этом современная ситуация на рынке ИТ характеризуется широким спектром предложений по разработке и внедрению различных программных и системных решений, однако практически отсутствуют прикладные исследования, характеризующие положительный опыт их успешной реализации на горнопромышленных предприятиях. Современное горное предприятие обычно хорошо оснащено программными решениями и компьютерным оборудованием. Информационные комплексы функционируют в разных службах предприятия, обрабатывая большие объемы, как правило, разнородной информации, и участвуют в процессе визуализации, трансформации и анализа данных на производственно-технических и управленческих уровнях предприятия. При этом основная специфика горного производства заключается в том, что в подготовке информационного сопровождения производственных бизнес-процессов (БП) должны быть использованы весьма разнородные модели и алгоритмы обработки данных. Это приводит к достаточно большому количеству информационно независимых программных продуктов, при этом довольно сложная проблемно-ориентированная ИТ должна охватывать все информационные аспекты производственной жизни предприятия.

Данное обстоятельство приводит к существованию множеств форматов данных, нарушению системных связей между подразделениями, дублированию и избыточности информации, что приводит к потере производительности, эффективности управления и неэффективному использованию производственных возможностей горного предприятия.

Вышеперечисленные недостатки могут быть устранены на основе

консолидации бизнес-процессов горнопромышленного предприятия в рамках

4

создания единого информационного поля путем объединения информационных технологий в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ (111111), охватывающий различные бизнес-процессы горного предприятия.

В этой связи необходимо создание моделей, методов и алгоритмов выбора информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горного предприятия, которые приведут к улучшению показателей эффективности производственных процессов.

Следовательно, определение оптимальной структуры проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, включающего совокупность информационных технологий, охватывающего конкретные бизнес-процессы горнопромышленного предприятия, является актуальной научной и практической задачей.

Большой вклад в развитие и применение теории выбора, многокритериальной оптимизации и системного анализа внесли российские и зарубежные ученые: С.А. Орловский, P.JL Кини, X. Райфа, Н.И. Моисеев, Г.С. Поспелов, Ю.Б. Гермейер, В.А. Ириков, О.И. Ларичев, В.В. Подиновский, A.A. Фельдбаум, В.В. Солодовников, Р. Калман, Р. Беллман, Э. Джури, Н.И. Федунец, Л.А. Бахвалов, Д.К. Потресов, А.Н., Л.Д. Певзнер и др.

Анализ научных исследований показал, что довольно глубоко изучены вопросы интеграции отдельных информационных технологий на различных этапах производственного и технологического процесса горнопромышленного предприятия. Однако вопросы решения задачи выбора оптимальной структуры совокупности информационных технологий, объединенных в проблемно-ориентированный 111Ш, автоматизирующий бизнес-процесс, с целью повышения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия в целом недостаточно исследованы.

Цель исследования

Цель диссертационного исследования заключается в повышении эффективности функционирования горнопромышленного предприятия путем определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий, организованных в 1ИШ и оптимизирующих различные бизнес-процессы.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

• Анализ современного состояния и возможностей интеграции совокупности информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

• Разработка методики определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий, объединенных в проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, охватывающий конкретные бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

Определение множества критериев оценки эффективности интеграции совокупности информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия;

• Разработка моделей и алгоритмов интеграции совокупности информационных технологий, представляющих собой проблемно-ориентированный 111111 в конкретные бизнес-процессы, для улучшения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия;

• Разработка структуры проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, реализующего методику выбора оптимальной совокупности информационных технологий, для оптимизации бизнес-процессов горнопромышленного предприятия.

Идея работы

Идея работы заключается в определении взаимосвязей показателей эффективности функционирования бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий, позволяющих впервые получить оптимальную структуру проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, учитывающего специфику бизнес-процессов

горнопромышленного предприятия.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

1. Определена декомпозиция основных и вспомогательных бизнес-процессов, позволяющая сформировать исходные множества информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия.

2. Установлено, что интеграцию совокупности информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия необходимо осуществлять на основе анализа взаимосвязей технико-экономических показателей бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий.

3. Создана методика объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для конкретных бизнес-процессов горнопромышленного предприятия, которая в отличие от существующих учитывает взаимосвязи параметров интеграции информационных технологий и показателей эффективности бизнес-процессов, а также риски интеграции, влияющие на улучшение технико-экономических показателей функционирования горнопромышленного предприятия.

4. Разработаны на базе структурно-параметрического синтеза и динамического программирования модель и алгоритм определения оптимальной совокупности информационных технологий, позволившие

впервые решить задачу многокритериальной оптимизации экономико-технологических показателей бизнес-процессов. 5. Разработана структура проблемно-ориентированного пакета прикладных программ, реализующего методику выбора оптимальной совокупности информационных технологий для конкретных бизнес-процессов горнопромышленного предприятия, с учетом специфических особенностей проблемной предметной области.

Достоверность научных положений

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается:

• анализом представительного объема экономико-статистической информации о результатах производственно-хозяйственной деятельности отечественных и зарубежных горнопромышленных предприятий;

• корректным использованием методов статистического, сравнительно-сопоставительного, факторного и регрессионного анализа, теории принятия решений, структурно-параметрического синтеза, математического моделирования и динамического программирования.

Научная значимость работы

Научная значимость работы состоит в разработке новой методики объединения информационных технологий в единый проблемно-ориентированный пакет прикладных программ, впервые позволяющей решить многокритериальную задачу выбора оптимальной структуры совокупности информационных технологий для конкретных бизнес-процессов с целью повышения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия.

Практическая значимость работы

Практическая значимость работы состоит в разработке пакета прикладных программ, реализующего методику определения оптимальной структуры совокупности информационных технологий, автоматизирующих конкретные бизнес-процессы и способствующих увеличению эффективности функционирования горнопромышленного предприятия.

Результаты работы приняты к использованию на предприятии ОАО «Гуковуголь» в рамках стратегической программы развития горного предприятия.

Апробация работы

Основные результаты диссертации и её отдельные положения докладывались на семинарах кафедры АСУ и следующих международных научных симпозиумах: "Неделя горняка (2008-2011гг.), VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении; 1-й Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Молодежь и научно-технический прогресс в современном мире»; Московской межвузовской научно-практической конференции «Финансовый кризис и проблемы роста российской экономики».

Публикации

По теме исследования опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 в журналах из перечня ВАК Минобрнауки России.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ГОРНОПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ

1.1. Анализ потенциальных возможностей интеграции

информационных технологий в бизнес-процессы промышленного предприятия

На сегодняшний день информация приобретает вполне осязаемую экономическую категорию, ценность которой обусловлена адекватным знанием о ситуации, а также возможностью получения реальных оценок финансово-экономических последствий принимаемых решений. Причем информация имеет динамическую природу и может в прямом смысле слова "устаревать", полностью оправдывая утверждение "время - деньги". Соответственно информационные технологии (ИТ) на горном предприятии -это не только важнейший инструмент работы с его информационными ресурсами, но и средство получения дополнительных прибылей за счет снижения потерь и принятия оптимальных решений.

Поскольку за счет более эффективного управления и использования в

этом процессе информационных технологий имеет место дополнительный

экономический эффект, то капиталовложения в ИТ должны рассматриваться

как возвратные инвестиции, а не как прямые затраты. Выбирая между

производительностью информационной технологии и ее стоимостью,

необходимо искать разумный компромисс между низкой стоимостью и

высокой эффективностью, возможностью реального использования системы

в улучшении и расширении бизнеса компании. Делая ставку на простые и

дешевые решения, предприятия подвергают себя серьезному риску в

конкурентной борьбе с теми, кто активно внедряет у себя более совершенные

информационные технологии. Однако если средства, вкладываемые в

информационные технологии, используются нерационально или получение

выгод от внедрения ИТ откладывается на неопределенный срок, в этом

случае предприятия также будут нести очевидные потери [7, 104].

ю

Рассматривая затраты на ИТ как внутренние инвестиции компании, необходимо иметь количественные оценки и технико-экономическое обоснование уровня капиталовложений в новые технологии. В настоящее время это особенно актуально, поскольку российские предприятия могут финансировать информационные проекты главным образом за счет собственных средств и поэтому реально заинтересованы в максимально возможной защите капиталовложений. Предприятиям необходимы объективные и достоверные средства и методы оценки текущих издержек, производительности и эффективности ИТ с позиции организации как внешних, так и внутренних бизнес-процессов. В отличие от традиционных оценок эффективности капиталовложений технико-экономический анализ информационных проектов имеет свои особенности, которые определяются необходимостью сочетания количественных и качественных оценок, стоимостных оценок затрат и ожидаемых выгод с позиций финансовой перспективы бизнеса [5, 105]. При этом стоимостные оценки ожидаемых преимуществ не могут рассматриваться в отрыве от конкретного предприятия и его бизнес-процессов, то есть предприятие рассматривается как бизнес-система, представляющая собой связанное множество его бизнес-процессов. В этой связи под бизнес-процессом следует понимать последовательность действий (операций) по движению, передаче, преобразованию и о�