Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “

Харківський авіаційний інститут”

БЕК Володимир Олександрович |

| УДК 658:62.001.57 |

АНАЛІЗ І МОДЕЛЮВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЙНИХ СТРУКТУР УПРАВЛІННЯ ПРОЕКТАМИ

| 05.13.22 – управління проектами та розвиток виробництва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук

Харків - 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Дружинін Євген Анатолійович,

Національний аерокосмічний університет

ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”,

доцент кафедри інформаційних управляючих систем.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Божко Валерій Павлович,

Національний аерокосмічний університет

ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, завідувач кафедри фінансів;

кандидат технічних наук, доцент

Тріфонов Іван Володимирович,

Придніпровська державна академія будівництва і архітектури, начальник навчального відділу.

Провідна установа:

Харківський національний автомобільно-дорожній університет, кафедра автоматики, Міністерство освіти і науки України, м. Харків.

Захист відбудеться “ 10 ” липня 2003р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.01 в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17, радіотехнічний корпус, ауд. 232.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”.

Автореферат розісланий “ 06 ” червня 2003р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради __________________ Чумаченко І.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність тeми досліджень. У сучасних умовах ринку керівникам підприємств і організацій необхідно оперативно реагувати на склад і структуру портфеля замовлень, що динамічно змінюються. Проекти розвитку виробництва й освоєння нової техніки часто є різнорідними і мають різний рівень складності. Для їхньої реалізації необхідно мати раціональні організаційну структуру організації та схеми управління. Тому актуальною є розробка наукових підходів до методів і математичних моделей, орієнтованих на аналіз сучасних організаційних систем управління (ОСУ) і обґрунтування раціональних схем взаємодії учасників проектів.

Існуючі методи дослідження організаційного управління в основному орієнтовані на структурний аналіз систем, не повною мірою враховують механізм і динаміку взаємодії окремих учасників проекту, зміни портфеля замовлень, розподіл функцій управління і виконання в організаційній структурі. Відсутній системний формалізований опис схем організаційного управління з урахуванням делегування повноважень, спеціалізації й поділу функцій управління та виконання і т.д. Тому необхідна розробка нового класу методів і моделей, основаних на системних уявленнях процесів організаційного управління, логічному описі та динамічному моделюванні процесів реалізації проектів.

Розробка комплексу системних методів і моделей аналізу процесів управління проектами в організаційних структурах у нових економічних умовах є актуальною науково-прикладною задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження з теми дисертаційної роботи виконувалися в рамках НДР, проведених у 1998-2002 р.р. у Національному аерокосмічному університеті “ХАІ” на кафедрі інформаційних управляючих систем відповідно до планів держбюджетних і госпдоговірних НДР: Міністерства освіти і науки України № Г302-31/00 (ГР №0100U3443); Міністерства оборони України №302-77/97 “Модель-Ф”; № /02 “Нормаль” (ГР №0102U004619); НДР Міністерства атомної енергетики України №302-3/02 “Модель-Р” (ГР №0102U004182), Національного космічного агенства України №302-107/02 “Проект-А” (ГР № 0102U007391).

Особистий внесок автора в зазначених НДР як співвиконавця полягає в розробці нових підходів для управління проектами, розробці моделей організаційних структур, схем управління, формуванні систем автоматизованого управління проектами розвитку виробництва й освоєння нової техніки.

Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності організаційних систем управління проектами на основі удосконалювання організаційних структур і методів управління з використанням системної структуризації, алгоритмізації й імітаційного моделювання управлінських процесів.

Для досягнення поставленої мети були вирішені такі задачі:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

Об'єктом дослідження є організаційні системи управління складними проектами.

Предметом дослідження є методи, моделі й інформаційні технології аналізу організаційного управління проектами.

Методи дослідження. Проведені дослідження ґрунтуються на використанні методів: менеджменту, управління проектами і програмами. Для системного уявлення процесів управління проектами використовують теоретико-множинний підхід, теорію ієрархічного управління, структуризацію та декомпозицію. Для опису механізмів управління і схем взаємодії учасників проектів в організаційних системах використовують логічні представлення у вигляді алгоритмічних моделей, що дозволяють формалізувати описи протоколів управління. Для аналізу динаміки процесів управління проектами використовують ідеї та методи сучасного імітаційного моделювання. Для розробки програмних засобів аналізу процесів управління проектами застосовуються сучасні інформаційні технології. Згадані методи дозволили найбільш повно, адекватно і коректно описувати й аналізувати ОСУ.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому:

1)

-

-

2)

3)

Усі перераховані результати досліджень з урахуванням досягнутого рівня новизни є теоретичною основою для розв’язання розглянутої в дисертації науково-прикладної задачі.

Вірогідність результатів дослідження підтверджується верифікацією результатів моделювання для різних систем організаційного управління проектами.

Запропоновані методи, моделі та прикладна інформаційна технологія дають можливість науково обґрунтовано аналізувати організаційні системи управління проектами, удосконалюють методи моделювання процесів управління і доповнюють наукові знання в області організаційного управління соціотехнічних систем.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблений комплекс методів, моделей і програм є науково-методичною основою для аналізу удосконалювання організаційних систем управління складними проектами розвитку виробництва і створення нової техніки.

Запропоновані методи, моделі й прикладна інформаційна технологія можуть бути використані менеджерами різних рівнів для аналізу ефективності апарата управління і вибору напрямків розвитку організації.

Науково-технічний ефект дисертаційної роботи полягає в автоматизації аналізу і раціонального вибору системи організаційного управління проектами в умовах динамічної зміни структури досліджень і складу портфеля замовлень.

Економічний ефект пов'язаний з мінімізацією витрат на утримання апарата управління і підвищенням якості його діяльності.

Соціальний ефект пов'язаний з регламентацією дій персоналу на всіх рівнях управління, автоматизацією і поліпшенням умов його праці.

Реалізація

Результати дисертаційної роботи впроваджені на підприємствах і організаціях у формі методик, результатів аналізу, комп'ютерних програм аналізу і управління проектами:

1) у ТОВ “Вестрон” (акт впровадження від 19.12.2002 р.);

2) у “Telesens KSCL ” (акт впровадження від 14.02.2003 р.);

3) у Науковому центрі бойового застосування ВВС України (акт впровадження від 7.08.2002 р.);

4) на Південно-Українській АЕС (акт впровадження від 14.08.2002 р.).

Особистий внесок автора. Всі основні наукові положення, результати, висновки і рекомендації дисертаційної роботи отримані особисто автором. До них відносяться:

-

-

-

У публікаціях, що написані в співавторстві, автору дисертації належить:

- у роботі [1] розроблено системний сценарій управління проектами і програмами з урахуванням специфіки організаційної структури підприємства;

- у роботі [2] представлено структуру постреляційної бази даних для задач організаційного управління;

- у роботі [3] з позицій сучасної промислової логістики дано системне уявлення процесів управління в розподілених системах;

- у роботі [4] розроблено сценарій настроювання і моделювання процесів управління проектами з урахуванням розподілу повноважень у системі організаційного управління;

- у роботі [5] розроблено формалізовану модель узагальненого протоколу взаємодії елементів організаційної структури на основі математичного апарату регулярних схем алгоритмів;

- у роботі [6] запропоновано основні підходи до оцінки ефективності проектів;

- в роботі [7] запропоновано використання технології об’єктно-орієнтованого проектування для вирішення задач імітаційного моделювання процесів управління в організаційних структурах;

- в роботі [8] розглянуто можливість використвння мови регулярних схем алгоритмів для формалізації процесів управління проектами.

Апробація результатів дисертації

Результати досліджень доповідалися й обговорювалися на міжнародних науково-технічних конференціях (МНТК): 11-й МНТК “Нові технології в машинобудуванні” (сел. Рибаче, Крим, 2002 р.); “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні” (Харків, ХАІ, 2001р.); “Інформаційні комп’ютерні технології в машинобудуванні” (Харків, ХАІ, 2002 р.); “Перспективи розвитку інформаційних мереж, зв'язку та телекомунікації (ISTA-2001)” (Харків, НТУ, 2001 р.); на науково-технічних конференціях факультету систем управління і наукових семінарів кафедри інформаційних управляючих систем Національного аерокосмічного університету “ХАИ”.

Публікації. Результати досліджень опубліковано у 8 друкованих працях, з них 1 стаття – у науково-технічному журналі, 5 - у збірниках наукових праць, 2 – в матеріалах конференцій .

Структура роботи. Дисертаційна робота містить вступ, 5 розділів, висновки і 1 додаток. Загальний обсяг дисертації складає 180 сторінки, обсяг основного тексту - 135 сторінок, 49 рисунків і 7 таблиць розміщені загалом на 29 сторінках, додаток на 6 сторінках. Список використаних літературних джерел складається з 110 найменувань, що розміщені на 10 сторінках друкованого тексту.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Вступ дисертаційної роботи містить: актуальність теми й наукової задачі; зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами; мету і задачі дослідження; об'ект, предмет і методи дослідження; наукову новизну й практичне значення одержаних результатів; особистий внесок здобувача; інформацію про реалізацію, апробації та публікації результатів.

У першому розділі розглядається особливості проектів розвитку виробництва і створення нової техніки в нових економічних умовах. Проведено аналіз класифікації проектів і програм. У роботі основна увага приділяється монопроектам і мультипроектам, що пов'язані з дрібними, середніми і великими організаціями і підприємствами. Мегапроекти, які представляють собою складні утворення, що складаються з моно- і мультипроектів, не розглядаються, тому що вони відносяться до національних, державних цільових проектів, програм розвитку галузей народного господарства і пов'язані зі складними державними структурами, які їх реалізують. Показано, що в даний час не існує цілісної методології, методів і засобів аналізу організаційних систем управління проектами. Використовуються окремі підходи, що стосуються змісту проектів і програм, а не ОСУ. Існуючі засоби і методи управління проектами в основному зосереджені на стадії їхнього виконання і не враховують їх управлінське “обрамлення” за допомогою ОСУ, а також докладно не досліджені організаційні структури і схеми управління.

У роботі проаналізовано підходи й методи формування, аналізу реалізованості, планування, контролю і управління ходом виконуваних робіт проекту. Методи і засоби концептуального проектування використовують для дослідження початкової (концептуальної) фази проекту. Існуюча різноманітність методів і засобів моделювання (теорія Марковських процесів, системи масового обслуговування, мережі Петрі, методи Перт і т.д.) використовують для задач аналізу і планування виконуваних робіт без урахування особливостей організаційних систем, що керують виконанням проекту і прийнятих схем управління. Але складність проектів, що збільшується, прямо пов'язана з ефективністю ОСУ.

У теорії менеджменту існує ряд типових організаційних структур, наприклад: лінійна, функціональна, централізована, ієрархічна, матрична. Звичайно в структурі сучасних організацій, що виконують проекти, може бути наявною комбінована структура, що включає перераховані структури. Складність аналізу таких структур полягає в різноманітності прийнятих схем управління, що характерно для перехідної економіки України.

Тому актуальними є дослідження існуючих структур організації і методів управління проектами підприємств, що працюють в умовах ринкових відносин.

Існуюча різноманітність методів управління проектами визначає необхідність використання різних підходів для уявлення і дослідження організаційних структур управління. Системний підхід найбільш комплексно і повно описує організаційну структуру і схеми управління і характеризується рядом універсальних принципів, таких, як цільове представлення, структуризація, декомпозиція і т.д. В уявленні системного підходу будь-яка організація є соціотехнічою системою, що складається зі структури, задач, технологій, моделей, орієнтованих на досягнення цілей в умовах мінливого зовнішнього середовища.

Однією з найважливіших характеристик соціотехнічної системи є її структура управління. Найбільш розробленим математичним апаратом для опису структур систем є теорія графів. Формалізація опису графів докладно розкривається в класичних працях з теорії графів. Методи динамічного опису процесів використовують для опису відносно нескладних структур з кінцевою кількістю станів і з цілим рядом обмежень щодо вхідного потоку, потоку обслуговування, відсутністю аналізу перехідних процесів, дослідженням простих дисциплін обслуговування і т.д. Імітаційне моделювання дозволяє найбільш повно відобразити процес управління за допомогою механізму подійного моделювання, у якому є присутнім час, послідовність подій, перелік заявок на проходження процесів і т.д. Тому в роботі використовують підходи і принципи подійного моделювання для адекватного опису механізмів управління і процесів, що виконуються, в ОСУ.

Проведений аналіз методів і задач моделювання систем організаційного управління показав: в існуючих методах переважає структурний (статичний) аспект поводження ОСУ; динамічний аспект поведінки ОСУ розглядається спрощено, такими ж методами і моделями, що і для задач функціонування технічних систем; відсутній формалізований опис різноманітних схем (протоколів) управління ОСУ; управління розглядається “ідеальним”; вважається, що воно стійке, надійне і виконується вчасно; у розглянутих підходах поняття управління і функціонування в ОСУ найчастіше не розділяються.

Тому актуальною є розробка методів аналізу задач управління в складних організаційних системах, що дозволяють усунути перераховані недоліки, якісно і кількісно оцінити керованість у складних соціотехнічних системах.

У другому розділі дається теоретико–множинне уявлення процесів управління проектами.

Представимо портфель замовлень у вигляді безлічі проектів, що для даної ОСУ є безліччю цілей і, відповідно, безліччю функціональних задач (робіт, виконуваних у рамках проекту) , що повинні виконуватися для досягнення цілей . Для розв’язання функціональних задач потрібно реалізувати безліч задач управління . Тоді повну безліч задач, розв'язуваних соціотехнічною системою, можна визначити як:

,

Організаційну структуру ОСУ можна представити у вигляді набору множин:

– вузли системи;

– безліч відносин безпосередньої підпорядкованості в системі; –

безліч каналів зв'язку системи.

Кожен вузол соціотехнічної системи має деяку спеціалізацію, що дозволяє йому вирішувати визначені задачі з безлічі . Тоді однією зі своїх характеристик буде мати безліч задач, що він здатний вирішувати: . Декомпозиція задач системи дозволяє ввести поняття елементарної задачі , під якою будемо розуміти таку функціональну задачу, що може бути вирішена окремим вузлом системи без взаємодії з підпорядкованими йому вузлами. Тоді безліч елементарних задач системи можна визначити як

.

Продовжуючи декомпозицію до рівня елементарної задачі, одержимо

,

де – елементарна задача;

– задача управління виконанням елементарної задачі, що визначимо як елементарну задачу управління.

Таким чином, будь-яка неелементарна функціональна задача системи може бути представлена у вигляді об'єднання задач координації, елементарних задач управління й елементарних функціональних задач системи.

Під протоколом обміну між двома вузлами ОСУ будемо розуміти правила обміну інформаційними пакетами між цими вузлами. Під протоколом управління будемо розуміти такий спеціалізований , котрий визначає правила взаємодії двох вузлів. Відповідно, елементарний протокол управління можна визначити як

,

де .

Очевидно, що вид буде залежати від задачі, у якій він використовується, і від ролей вузлів щодо розв'язуваної задачі.

Аналіз показує, що в системі класифікації ролей можна виділити дві безлічі ролей:

а) безліч ролей , для яких вузли, що відносяться до однієї ролі, можуть знаходитися в безпосередньому зв'язку:

б) безліч ролей , для яких вузли, що відносяться до однієї ролі, не можуть знаходитися в безпосередньому зв'язку:

Використовуючи найпростіші протоколи управління, можна побудувати складні протоколи управління між вузлами будь-якого рівня.

Задачі проекту розв’язуються в рамках організаційної структури, що може бути представлена багаторівневим неорієнтованим графом, у вершинах графа може знаходитися інформація про керівників і підлеглих, окремі підрозділи, апаратні засоби і т.д. Ступінь деталізації ОСУ визначається глибиною проведеного дослідження. Ребра графа відбивають ієрархічну супідрядність вузлів ОСУ. При уявленні інформаційної структури (ІС) ОСУ дуги являють собою можливі канали між вузлами, по яких може передаватися інформація. Об'єднання ОСУ й ІС являє собою організаційно-інформаційну систему (ОІС) виконання проекту. Для вирішення функціональних задач проекту формується орієнтований граф (графи), що відбиває необхідну послідовність виконання задач в ОІС. Вершинами графа є розв'язувані задачі, дуги відбивають послідовність їхнього виконання. Для аналізу процесів управління розроблено сценарій дослідження, що складається з таких етапів:

1)

2)

3)

4)

5)

У роботі розглянуто основні варіанти можливих протоколів взаємодії ініціатора задачі та виконавця (виконавців).

У багаторівневій розподіленій ОСУ можуть виникати вузли – посередники, що реалізують функції управління в рамках делегованих їм повноважень. У цьому випадку виникають багаторівневі протоколи управління. Структури складних протоколів синтезуються шляхом об'єднання основних протоколів управління.

Уявлення протоколів взаємодії у вигляді діаграм Ганта або мовою блок-схем досить інформативно і використовується при розробці інтерфейсів комп'ютерної системи аналізу ОСУ. У роботі для оцінки ефективності організаційного управління використовується ряд показників.

Одним з основних критеріїв для оцінки процесів управління є час. Якщо припустити, що деякий управлінський вузол ОІС компетентний у питаннях, що йому доводиться вирішувати, то на якість прийнятих рішень впливає часовий інтервал, протягом якого рішення повинне бути прийнято як

,

де m – кількість вузлів, якими може керувати один вузол; - час, потрібний на взаємодію одним з k–х вузлів; - фіксований часовий відрізок.

Норма керованості - кількість підпорядкованих вузлів, з якими керуючий вузол працював протягом фіксованого (календарного) періоду часу .

Частка функцій управління для вузла

,

де - час, витрачений вузлом на управління (вироблення наказів).

Самостійність вузла

,

де - час, витрачений вузлом на виконання (виконання чужих наказів);

Ініціативність вузла

,

де - кількість задач, в яких вузол виступав одночасно як ініціатор і керуючий;

- сумарна кількість задач, у яких вузол брав участь як керуючий і виконавець;

Рівень складності управління:

, , .

де - сумарний час, витрачений на управління і виконання;

Ступінь завантаження управляючого вузла підлеглим вузлом

,

де - час, витрачений керуючим вузлом на управління -м підлеглим вузлом

Напруженість управління

,

де - кількість керуючих впливів, ініційованих керуючим вузлом на -й підлеглий вузол.

Аналіз показників проводиться за допомогою розробленого комплексу моделей і дозволяє оцінити дійсну картину розподілу управлінських і виконавських навантажень по вузлах і рівнях ОСУ, її “вузькі місця”, що сприяє прийняттю коректних рішень щодо реформування організаційної ієрархії, перерозподілу повноважень вузлів, зміни принципів і правил управління.

Третій розділ присвячений розробці алгоритмічних моделей організаційного управління в складних соціотехнічних системах.

Для опису схем управління ОСУ пропонується використовувати апарат регулярних схем алгоритмів (РСА), запропонований В.М. Глушковим. Мова РСА дозволяє наочно описувати логічні уявлення в ОСУ, здійснювати перетворення алгоритмів управління з метою їхньої мінімізації як за умовами, так і операторами. Синтезовано базис основних операторів (протоколів взаємодії) вузлів ОСУ в РСА, що включає в себе функції управління і взаємодії вузлів. Сюди входять: підготовка управляючих впливів (СЕР), інформаційний обмін (IEOP, IECl), чекання відповіді (AW), обробка результату (TR) і т.д.

Розроблено основні алгоритми функціонування і управління типових вузлів ОСУ в процесі вирішення ФЗ у мові РСА.

Як приклад представимо алгоритм дій вузла начальника (ініціатора) при розв’язанні задач підпорядкованими нижніх рівнів

.

Слід зазначити, що у загальному випадку кожен вузол ОСУ може виконувати різні ролі з різноманітними алгоритмами дій. Тому перед вирішенням будь-якої задачі здійснюється динамічне настроювання вузла. Для цього побудовано узагальнену алгоритмічну модель роботи вузла. Ця модель сформована шляхом побудови мінімізованого узагальненого алгоритму для безлічі окремих алгоритмів управління

Настроювання вузла ОСУ на виконання своєї ролі в розв’язанні конкретної задачі проводиться шляхом визначення умов переходу, наприклад:

Побудовану алгоритмічну модель використовують далі для настроювання імітаційної моделі аналізу динаміки роботи ОСУ.

У четвертому розділі здійснюється системне моделювання процесів управління проектами в ОСУ. Як метод дослідження використовують імітаційне моделювання, що дозволяє з високим ступенем деталізації, залежно від наявних знань, здійснити моделювання протоколів взаємодії учасників проекту. Для опису внутрішніх механізмів моделювання використовують фрейми і продукційні моделі, що знайшли широке застосування в експертних системах.

Оснований на знанняорієнтованих структурах підхід до побудови імітаційних моделей процесів управління в ОСУ складається з трьох основних етапів. У першому аналізується об'єкт, у результаті чого визначаються формалізовані описи – фреймові моделі основних подій і об'єктів системи, у другому – алгоритми функціонування, у результаті чого формуються фреймові моделі динаміки поведінки системи, а в третьому – типові моделюючі елементи (пристрої, черги і т. ін.).

Представимо фрагмент знань про інформаційну взаємодію виконавців у процесі вирішення функціональної задачі проекту:

{<ІНФОРМАЦІЙНИЙ ОБМІН><МІСЦЕ><Значення слота><ІНФОРМАЦІЯ><Значення слота><ТЕРМІНОВІСТЬ><Значення слота><ЧАС><Значення слота><ОДЕРЖУВАЧ><Значення слота><ТИП ЗАСОБУ><Значення слота> <УМОВИ> <Значення слота>}…

Разом з рольовими фреймами на другому етапі будується база правил. У базі правил акумульовані знання, отримані в експертів (менеджерів) про конкретні ситуації, дії і стратегії управління проектами. Ці знання мають в основному процедурний характер і можуть бути описані з використанням продукційних моделей.

База знань для моделювання ОСУ складається з трьох рівнів. На першому рівні містяться структурні уявлення об'єктів ОСУ. На другому рівні задачі управління проектів представляються у вигляді ситуаційних і рольових фреймів, а також правил у базі правил, що використовуються логічним інтерпретатором, який маніпулює знаннями і формує вихідні дані для внутрішніх структур моделювання. На третьому рівні знаходяться безпосередньо самі типові елементи внутрішньої структури системної імітаційної моделі.

У кінці розділу наведено сценарій системного моделювання ОСУ управління проектами і структура програмної моделі (рис. 1).

П'ятий розділ містить приклади моделюючих експериментів організаційного управління проектами. Прототипом для проведення експериментальних досліджень є роботи, проведені в компанії “Телесенс КСЦЛ - Україна” при виконанні проектів створення складних програмних продуктів. Розгляду підлягали процеси управління і формування схем взаємодії учасників проекту, інформаційні канали, зовнішні зв'язки з іншими організаціями. Аналізувалася ефективність управління на рівні завантаження системи функціями управління, окремих вузлів ОС проекту, правочинність і оперативність прийнятих протоколів управління, завантаження інформаційних каналів, виявлялися “пікові” ситуації та “вузькі” місця щодо управління проектами. Розроблений інтерфейс дозволяє в зручній формі представити організаційну структуру проекту, здійснити введення інформації щодо кожної роботи проекту, використовуваних ресурсів, провести закріплення робіт за виконавцями, вибрати протоколи управління, взаємодії учасників проекту.

Рис. 1. Структура програмної моделі

Після настроювання системи здійснюється імітаційне моделювання ходу виконання проекту, будуються мережні графіки і графіки завантаження учасників проекту.

В результаті експериментів на імітаційних моделях формується така звітна статистика:

1.

З графіка зайнятості персоналу можна визначити необхідну кількість виконавців з урахуванням паралельно-послідовної організації виконання робіт проекту.

2. Коефіцієнт використання ресурсу, що враховує змушені простої через відсутність умов для виконання робіт.

Аналіз графіків виконання конкретних проектів показав, що спостерігається деяка нерівномірність завантаження програмістів у групах.

3. Динаміка завантаження кожного ресурсу протягом усього проекту.

При дослідженні конкретного проекту виявилося, що для забезпечення своєчасного виконання робіт необхідно утримувати рівень завантаження виконавців не більше 70%, оскільки в ході виконання проекту виникають незаплановані роботи й операції, пов'язані з обробкою інформаційних запитів виконавців. Моделювання проводилося з урахуванням можливих перебоїв і зривів.

Аналіз результатів моделювання показав, що з використанням запропонованого підходу можна з більшим ступенем вірогідності, детально оцінювати різні процеси функціонування і управління при виконанні складних проектів, оцінювати реалізованість проектів у рамках конкретної ОСУ, виробляти пропозиції щодо удосконалювання систем управління проектами, питань модернізації, реконструкції, технічного переозброєння й інших проблем розвитку виробництва.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено нове рішення актуальної науково-прикладної задачі розробки комплексу методів і моделей аналізу організаційних систем управління складними проектами для використання в практиці організації виконання проектів і програм створення нової техніки і розвитку виробництва, підвищення ефективності організаційного управління в нових економічних умовах.

При цьому отримані такі наукові й практичні результати:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Дружинин Е.А., Бек В.А., Горлов Д.А. Системный сценарий исследования процессов управления в сложных социотехнических системах // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Вип. 27. - Харків: ХАІ, 2002. - С. 76-80.

2. Брезицкий Е.О., Бек В.А. Использование объектно-ориентированных баз данных в задачах имитационного моделирования// Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Вип. 28. - Харків: ХАІ, 2002. - С. 77-80.

3. Прохоров А.В., Садовничий А.С., Бек В.А. Системное моделирование логистических процессов в распределенных технологических комплексах // Технология приборостроения. - Вып. 2. - Харьков, 2002. - С. 140-147.

4. Дружинин Е.А., Бек В.А., Горлов Д.А. Алгоритмические модели организационного управления в сложных социотехнических системах // Системи обробки информації. Збірник наукових праць. - Вип. 5(21). - Харків: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2002. - С. 288-294.

5. Дружинин Е.А., Горлов Д.А., Бек В.А. Сценарий исследования процессов управления в сложных социотехнических системах // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Вип. 29. - Харків: ХАІ, 2002. - С. 178-182.

6. Дружинин Е.А., Бек В.А., Цихмистро И.Н. Основные подходы к оценке эффективности некоммерческих проектов // Системи обробки информації. Збірник наукових праць. - Вип. 6(22). - Харків: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2002. - С. 299-306.

7. Брезицкий Е.О., Бек В.А. Использование объектно-ориенти-рованного подхода в задачах имитационного моделирования // Міжнародна науково-технічна конференція “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ-2001” – Харків: Нац. аэрокосмічний ун-т “Харківський авіаційний інститут”, 2001. – С. 141.

8. Дружинин Е.А., Бек В.А. Формализация протоколов организацион-ного управления в процессе реализации проектов и программ // Міжнародна науково-технічна конференція “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ-2002” – Харків: Нац. аэрокосмічний ун-т “Харківський авіаційний інститут”, 2002. – С. 64.

АНОТАЦІЯ

Бек В.О. Аналіз і моделювання організаційних структур управлін-ня проектами – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.13.22 - “Управління проектами і розвиток виробництва”. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, Харків, 2003.

У дисертаційній роботі розроблено методи й моделі аналізу сучасних організаційних структур управління проектами. При цьому одержали подальший розвиток методи управління та імітаційного моделювання виконання проектів.

Новими науковими результатами є:

1) системне уявлення основних складових проекту: організацій структури, цілей і задач проекту, схем управління;

2) протоколи взаємодії учасників проекту залежно від прийнятої схеми управління;

3) алгоритмічні моделі управління;

4) знанняорієнтовані імітаційні моделі дослідження організаційних систем управління проектами;

Розроблений комплекс методів і моделей дозволяє підвищити адекватність уявлення процесів управління в організаційних системах, якість і вірогідність результатів моделювання, а також ефективність управління проектами;

Ключові слова: управління проектами, організаційна структура, протокол управління, імітаційне моделювання, алгоритмічна модель.

АННОТАЦИЯ

Бек В.А. Анализ и моделирование организационных структур управления проектами – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 - “Управление проектами и развитие производства”. – Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт”, Харьков, 2003.

В диссертационной работе разработаны методы и модели анализа современных организационных структур управления проектами. При этом получили дальнейшее развитие методы управления проектами и имитационного моделирования выполнения проектов.

Системный анализ процессов взаимодействия участников проекта позволил сформировать системное представление протоколов взаимодействия: начальник (инициатор) – подчиненный (исполнитель) при управлении работами проекта сверху - вниз по иерархии подчиненности; подчиненный (инициатор) – начальник (исполнитель) в случае если требование на решение задачи поступает с нижнего уровня организационной структуры. Сложность построения модели процесса достижения цели проекта с учетом работ и решения задач управления делает необходимым формализовать процессы функционирования и управления.

Для формализации этих процессов был выбран математический аппарат алгоритмического языка регулярных схем алгоритмов (РСА). С использованием операции модифицированной свертки РСА был построен обобщенный протокол взаимодействия (ОПВ), настройка которого производится в результате задания вектора условий пользователем путем ответа на ограниченный круг вопросов, связанных с ролью узла организационной структуры при решении функциональных задач проекта. Такой подход позволяет выполнять динамический синтез алгоритмической модели выполнения проекта в процессе имитационного моделирования.

Предложен комплекс показателей эффективности организационной структуры управления (ОСУ) и ее элементов, позволяющий проводить анализ загруженности элементов и соответствия видов работ, которые они выполняют, их функциональным обязанностям.

Сформулированы требования и разработана система имитационного моделирования для сбора необходимой статистической информации для определения показателей эффективности. Разработаны методы оценки влияния процессов управления на временные и стоимостные показатели проектов.

Работоспособность системы имитационного моделирования была проверена на примере оценке эффективности ОСУ организации, осуществляющей параллельное выполнение множества проектов по разработке сложных программных средств. Результаты диссертационной работы могут быть использованы для анализа эффективности организаций осуществляющих параллельное выполнение множества разнородных проектов создания новой техники в условиях изменений портфеля заказов под воздействием рынка в новых экономических условиях.

Новыми научными результатами являются:

1) системное представление основных составляющих проекта организационной структуры, целевых и функциональных задач проекта, схем управления и протоколов взаимодействия участников проекта;

2) разработка протоколов взаимодействия участников проекта в зависимости от принятой схемы управления;

3) формализация и создание алгоритмических моделей управления и схем взаимодействия участников проекта;

4) разработка знаниеориентированных имитационных моделей исследования систем управления проектов с учетом организационных структур, схем управления и взаимодействия участников проекта.

Реализация разработанных методов и моделей осуществлялась при создании компьютерной системы исследования процессов управления проектами. Анализ эффективности применения полученных результатов показал, что разработанный комплекс методов и моделей позволяет повысить адекватность представления процессов управления в организационных системах, качество и достоверность результатов моделирования, а также эффективность управления проектами.

Ключевые слова: управление проектами, организационная структура, протокол управления, имитационное моделирование, алгоритмическая модель.

ABSTRACT

Bek V.A. Analysis and simulation of project management organization structures. – Manuscript.

Thiesis for scientific degree of Candidate of Technical Sciences by speciality 05.13.22 – project management and manufacrure development. – National Aerospace University “Kharkov Aviation Institute”, Kharkov, 2003.

Methods and models for analysis of modern organization structures of project management have been developed in this Thesis. In addition, the extended development of project management methods, and imitative simulation methods of performing the projects have been shown in this Thesis.

The following new scientific results are demonstrated in the paper:

1) system representation of major components of the project: structure organizations, objectives and goals of the project, management schemes;

2) interaction protocols of project participants in relation to management scheme;

3) algorithmic management models;

4) knowledge-oriented simulation models for investigation of project management organization structures.

The developed package of methods and models allows to increase adequacy of presentation of management processes in organization systems, as well as quality and reliability of simulation results and efficiency of project management.

Key words: project management, organization structure, management protocol, imitative simulation, algorithmic model.