Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського“

Харьківський авіаційний інститут”

МАЛЄЄВА Ольга Володимирівна

УДК 658.52.011:658.562

МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ ЯКОСТІ

ПРОЕКТІВ ТА ПРОГРАМ РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА

05.13.22 – Управління проектами та розвиток виробництва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Харків – 2003

Дисертація є рукописом.

Роботу виконано в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” Міністерства науки і освіти України.

Науковий консультант – | доктор технічних наук, професор

Федорович Олег Євгенович,

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, завідуючий кафедрою інформаційних управляючих систем.

Офіційні опоненти:

· доктор технічних наук, професор Кононенко Ігор Володимирович, завідуючий кафедрою стратегічного управління Національного технічного університету “ХПІ”, м. Харків.

· заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук , професор Рач Валентин Анатолійович, завідуючий кафедрою управління проектами та економічної статистики Східноукраїнського національного університету, м. Луганськ;

· доктор технічних наук, професор Демідов Борис Олексійович, професор кафедри № 2 Харківського військового університету Міністерства оборони України,

Провідна установа:

Національний транспортний університет Міністерства науки і освіти України, м. Київ.

Захист відбудеться 24.10.2003 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.01 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 ознайомитися в бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.

Автореферат разіслано 22.09.2003 р.

Вчений секретар І.В. Чумаченко

спеціалізованої вченої ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми досліджень. Однією з найважливіших складових успішного економічного розвитку України є ефективна система планування народногосподарської діяльності. Становлення України на сучасному етапі як держави, що має великий виробничо-технічний потенціал, потребує розвитку провідних галузей промисловості. Розпад Радянського Союзу призвів до того, що центри наукових досліджень, науково-дослідні інститути, що займалися розробкою методів управління державними програмами, залишилися в основному в Росії. Тому в Україні, яка є самостійною державою, відчувається недостача науково-методичного забезпечення управління великомасштабними проектами і програмами.

У зв'язку з цим важливою державною проблемою є підвищення ефективності управління процесами формування і реалізації програм розвитку галузей народного господарства. Для запобігання невиправданих витрат і забезпечення розвитку виробництва необхідно створити комплекс наукових методів оцінки та забезпечення якості проектів розвитку виробництва, реалізувати ці методи за допомогою комп'ютерних інформаційних технологій. Нові підходи мають забезпечити виконання вимог якості щодо продукції та процесів, які сформульовані у міжнародних стандартах якості ISO9000.

Сучасний рівень створюваної техніки вимагає розробки нових ефективних методів аналізу якості складних технічних проектів і програм, які сьогодні характеризуються:

- складністю розроблюваних елементів (технічних систем, комплексів, зразків),

- багаторівневістю організаційних систем управління реалізацією програм,

- істотним обмеженням на час прийняття рішень,

- жорсткістю вимог щодо якості створюваних виробів,

- ростом обсягів потоків проектної інформації і складною структурою їхніх взаємозв'язків,

- високим рівнем невизначеності при вирішенні задач як довгострокового, так і короткострокового планування.

Зважаючи на вказані обставини, провести об'єктивний і достовірний аналіз програм розвитку виробництва без сучасних комп'ютерних технологій неможливо. Тому методи аналізу й оцінки якості програм мають створюватися за умови їхньої подальшої реалізації комп'ютерними засобами, що, у свою чергу, вимагає відповідної формалізації та алгоритмізації задач.

Перелічені обставини обумовлюють актуальність наукової проблеми: аналіз якості науково-технічних програм і складних проектів з використанням сучасних підходів до управління проектами, які реалізуються за допомогою сучасних математичних методів та прогресивних інформаційних технологій.

При вирішенні задач управління державними програмами і проектами відчуваються недоліки сучасної науково-методичної бази.

В плановій економіці Радянського Союзу використовувався програмно-цільовий підхід щодо формування і управління державними програмами (Поспєлов Г.З, Зиков Ю.А., Голубков Є.П., Лебедєва В.А. та ін.). Однак сьогодні з урахуванням ринкових умов, невизначеності ситуацій при формуванні і виконанні програми, складності організаційної структури і різних форм власності виконавців ці методи майже незастосовні або вимагають значної модифікації.

За рубежем проводяться роботи зі створення системних методик управління проектами в умовах невизначеності (Шеллє Х., Мескон М., Герес Р. та ін.), приділяється увага забезпеченню якості господарських процесів (Люті А.). Однак через специфічність сьогоднішнього етапу розвитку України застосування цих методик дуже обмежене.

У роботах вчених Росії, присвячених управлінню складними проектами, таких, як Воропаєв В.І., Шапіро В.Д, Бурков В.М., Поспєлов Г.С., розглядається вирішення окремих задач управління проектами, наприклад, у вигляді аналізу мережних моделей планування, управління ресурсами, страхування ризиків. Застосування цих методів обмежується областю управління бізнес-проектами і не враховує показники якості програм і проектів, які фінансуються з державного бюджету.

Аналіз показав, що вирішення задач оцінки якості об'єктів планування слабко структуроване, частково формалізоване й в основному базується на досвіді. Комплексне використання сучасних інформаційних технологій, формалізованих, напівформалізованих і евристичних прийомів, а також системних математичних методів дозволить уникнути грубих помилок на початкових етапах планування і прийняття нераціональних рішень під час виконання програм.

Існуючі методи не дозволяють повною мірою створити досить адекватні моделі аналізу складних проектів і програм, що враховували б повною мірою системні аспекти формованих програм, набір різних критеріїв якості, обмежень і умов виконання економічного, техніко-технологічного й організаційного характеру. Крім того, оцінка якості - сфера діяльності науки кваліметрії, однак кваліметричний підхід при аналізі складних проектів та програм майже не застосовувався.

Перелічені обставини обумовлюють актуальність розробки методологічних основ і науково-обгрунтованих принципів системного аналізу якості державних програм і складних проектів як на етапах їхнього формування, так і при виконанні.

З огляду на сучасні тенденції розвитку системних і інформаційних технологій пропонується методологія аналізу якості науково-технічних програм розвитку, що розширює область дослідження складних проектів, основана на концепції створення системних кваліметричних моделей оцінювання проектів та програм. Крім того, методологія орієнтована на сучасну інформаційну технологію обробки даних і прийняття раціональних рішень з управління програмами.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконува-лася відповідно з науково-дослідними роботами, що проводяться на кафедрі інформаційних управля-ючих систем Національного аерокосмічного університету згідно з тематикою і планами комітету з НДДКР Міністерства оборони України (від 23.06.93р.) НДР 302-7-127/94 “Розробка програмно-апаратного комплексу проектування інтелектуальної комп’ютерної системи експертизи і контролю процесів розробки проектів складних технічних систем”, програмою Держкомітету України з науки і технологій за 1995 р. “Автоматизовані системи обробки інфор-мації і управління”, НДР 302-133/94 “Управление-К”, державним оборонним замовленням МО України, НДР 302-39/97 “Розробка системних моделей, часткових методів і програмно-алгоритмічного забезпечення для оцінювання реалізовності виконання ДПРОВТ”, планами держбюджетних НДР Міністерства науки і освіти України 1997-1999 рр. “Формування науково-методичних основ створення складних автоматизованих авіаційно-космічнх комплексів спеціального призначення” (ДР № 0198У001595) та 2002-2003 рр. “Системні та інформаційні технології формування та управління великомасштабними проектами та програмами” (ДР № 0102У004181).

Мета і задачі досліджень. Метою роботи є підвищення ефективності планування розвитку виробництв шляхом системного аналізу якості проектів і програм на основі використання сучасних математичних методів і моделей кваліметрії та інформаційних технологій.

Задачі, що вирішуються в дисертаційній роботі:

· провести аналіз наукової проблеми, порівняльний огляд існуючих підходів і методів формування і управління складними проектами і програмами.

· визначити вимоги щодо якості проектів та програм і її складові;

· провести структуризацію проектів і програм з визначенням показників якості;

· розробити методологію системного аналізу якості складних проектів і програм;

· розробити кваліметричні моделі задач аналізу і прогнозу якості виконання складних проектів і програм;

· розробити науково-технічні методики оцінки якості проектів і програм;

· розробити прикладну об’єктно-орієнтовану інформаційну технологію комп'ютерної під-тримки прийняття раціональних рішень з оцінки якості виконання складних проектів і програм;

· упровадити результати дослідження в практику державного і галузевого планування.

Об'єктом дослідження в даній роботі є великомасштабні проекти і державні науково-технічні програми розвитку виробництва.

Предметом дослідження в роботі є методи і моделі аналізу якості складних проектів і програм.

Методи досліджень. Методи системного аналізу використовуються для аналізу і структуризації проектів і програм з виділенням показників якості; кваліметричний підхід - для формування кваліметричних моделей і систем оцінок якості, евристичні методи - для оцінювання властивостей проектів при недостачі вихідної інформації; елементи нечіткої логіки - при одержанні оцінок якості в лінгвістичній шкалі; основи теорії подібності - при розробці аналого-порівняльного методу оцінки якості; комп'ютерні інформаційні технології - при реалізації розроблених науково-технічних методик у вигляді програмного забезпечення.

Наукова новизна отриманих результатів. Створено методологію системного аналізу якості науково-технічних програм розвитку виробництва, що інтегрує сучасні системні технології, прикладні математичні методи, кваліметричні моделі та прогресивні інформаційні технології і відрізняється від існуючих підходів можливістю одержання інтегрованих оцінок якості для всієї програми на етапах формування і виконання, а не тільки для складових елементів.

Нові наукові результати:

· систематизовані та інтегровано ув’язані вимоги щодо якості програм, виділені і проаналізовані складові якості;

· створені кваліметричні моделі для оцінювання якості науково-технічних програм розвитку виробництва, що плануються та виконуються.

Удосконалені:

· метод аналізу підприємств-виконавців при реалізації складних проектів і програм у вигляді методу трирівневого тестування,

· методи аналогій у вигляді аналого-порівняльного методу аналізу підприємств-виконавців і методу оцінки термінів виконання робіт.

Одержали подальший розвиток:

· методи системного аналізу при оцінці якості програм, напівформалізовані й евристичні методи, методи нечіткої логіки шляхом їхньої інтеграції в єдиній методології системного аналізу якості;

· методи теорії подібності для аналізу множини аналогів і визначення мір їхньої подібності з розроблюваними складними зразками нової техніки, що входить до складу науково-технічної програми;

· комп'ютерні інформаційні технології управління складними проектами і програмами у вигляді прикладного програмного забезпечення, що реалізує розроблені системні методики аналізу якості.

Вірогідноість та обгрунтованість отриманих результатів підтверджується тим, що для оцінювання якості в роботі застосовані та удосконалені методи, які позитивно зарекомендували себе в практичному використанні; а також виконуються вимоги щодо оцінювання якості, передбачені міжнародними стандартами та практикою управління проектами.

Практичне значення отриманих результатів. Практична цінність отриманих результатів визначається тим, що вони дають методологічну основу, системні методики і комп'ютерний інструментарій аналізу об'єктів довгострокового планування, одержання оцінок якості проектів і програм розвитку виробництва. Відкривається також можливість для розширення вирішуємих задач в практиці управління проектами на основі розроблених моделей і системних методик.

Робота пов'язана з аналізом задач формування і виконання Державної програми розвитку озброєння і військової техніки, елементів Національної космічної програми України, Програми реструктуризації і модернізації залізничного транспорту України. У дисертації наведені результати досліджень, виконаних за особистою участю автора.

Реалізація. Результати досліджень були впроваджені в організаціях: ДП “Завод РАПІД” ВАТ “Чезара” (договори № 2-92, № 3-92, № 4-92), НДІРВ (договір № 302-133/94), в/ч А-0117 (договір № 117533 СУ 1), Центральний НДІ озброєнь і військової техніки ВР України (в рамках НДР “Модель-Ф” 302-39/97), ЗАТ “Краснодонський завод “Автоагрегат””, Державний науково-дослідний центр залізничного транспор-ту України (договір № 2), Національний аерокосмічний університет у рамках тем НДР Г302-95/96, Г302-31/02 у формі методологічного, методичного та програмно-алгоритмічного забезпечення:

- процесів аналізу реалізовності і прогнозу основних характеристик якості на різних часових обріях планування Державної програми розвитку озброєння і військової техніки;

- оцінки стану і можливостей розвитку підприємства при впроважденні нових технологій та переході на виробництво нових видів продукції;

- оцінки якості проектів Національної космічної програми України і Програми реструктуризації залізничного транспорту,

а також у вигляді методичного забезпечення в навчальному процесі Національного аерокосмічного університету “ХАІ” та дипломному проектуванні.

Особистий внесок здобувача. Здобувачу у спільних роботах конкретно належать такі положення: методика аналізу якості управління в складних соціотехнічних системах [1], метод комплексного аналізу й експертизи варіантів проектованих соціотехнічних систем з використанням знань про ана-логи [2], метод виділення найзначущих параметрів при експертному аналізі складних систем і процесів [3], метод оцінки можливості реалізації проектів створення зразків нової техніки з урахуванням значень техніко-економічних показників [6], метод оцінки результатів робіт при реа-лізації складних проектів і програм [7], процедура проведення експертизи при плануванні склад-них проектів та програм [8], метод трирівневого тестування [8] та комплекс показників підприємства і характерис-тик робіт для визначення можливості виконання робіт річного плану [9], метод експертної оцінки коректності представлення вихідних даних на розробку зразка нової техніки [10], варіанти зміни і процедура коректування рівня технічних вимог і показників реалізовності [11], евристична процедура узгодження думок контролера і ви-конавця при оцінюванні результатів виконання робіт [12], виділення структуроутворюючих ознак при оцінюванні розроблюваних зразків нової техніки [14], використання кваліметричного підходу для одержання системних оцінок якості складних проектів і програм [15], визначення вигляду залежності додаткових витрат від вектора оцінок показника якості робіт [16], метод класифі-кації множини аналогів з використанням векторів рангових оцінок [17], методика аналізу фінан-сового стану в комплексній експрес-оцінці підприємства-виконавця робіт науково-технічної про-грами [19], методика аналізу підприємства НДДКР [20], огляд методів си-стемного аналізу інноваційних проектів [22].

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації доповідалися на науково-технічній конференції “Представлення, передача й обробка інформації”, м. Сочі - Харків, 1993 р.; 6-й і 7-й міжнародних конференціях “Нові технології в машинобудуванні”, м. Харків – Рибаче, 1998, 1999 рр.; міжнародних науково-технічних конференціях “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні”, м. Харків “ХАІ”, квітень і грудень 2001 р., листопад 2002 р.; міжнародній науково-практичній конференції ISTA-2001, м. Харків, червень 2001 р.; міжнародній школі-семінарі з перспективних систем управління, м. Алушта, вересень 2001 р.; міжнародній конференції “Проблеми інформатики і моделювання”, м. Харків, вересень 2001 р.

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 33 роботи: статей в спеціалізованих наукових журналах ВАК - 22, матеріалів конференцій – 6, навчальних посібників - 3.

Структура та обсяг дисертації. Робота складається з вступу, семи розділів, висновків, повним обсягом 425 сторінок, містить 30 рисунків на 26 сторінках, 11 таблиць на 7 сторінках, бібліографію з 216 найменувань на 18 сторінках, а також 5 додатків на 76 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Перший розділ присвячений аналізу об'єкта дослідження а також критичному огляду існуючих методів і підходів щодо оцінювання складних проектів і програм.

Для аналізу особливостей об'єкта дослідження виділено його місце в існуючій класифікації програм: науково-технічні програми розвитку формуються державним і галузевим рівнем управ-ління, характеризуються науково-технічними і дослідницькими цілями, різним набором функціональних задач. Проведений аналіз об'єкта дослідження дозволив виділити ряд його системних особливостей:

- ієрархічна цільова, функціональна й організаційна структури управління проектами;

- велика кількість взаємозалежних і взаємодіючих елементів в ієрархічній структурі програми;

- наявність технічних і організаційних елементів управління проектами з нерівномірним розподілом по рівнях ієрархії;

- взаємозв'язок елементів програми по ресурсах, виконавцях і термінах, по технічних вимогах і характеристиках;

- виконання проектів та програм розвитку виробництва в умовах обмеження ресурсів;

- змінність задач і умов в ході виконання проектів і програм;

- вплив виробничих і економічних факторів і обмежень на виконання проекту, різні види їхнього виміру;

- послідовність і особливості стадій життєвого циклу проекту і їхній вплив на формування і виконання програми;

- взаємозв'язок задач короткостроковго та середньострокового планування з довгостроковою стратегією програми розвитку;

- залежність реалізації програм від показників якості.

Характер цих особливостей свідчить про те, що науково-технічна програма є відображенням задач планування в складній соціотехнічній системі, тому для її аналізу й оцінки необхідне застосування сучасних методів системного підходу.

Розробка програм і їхня реалізація є ітеративними процесами. Після кожного етапу необхідно робити оцінку якості створюваної програми. Контроль за ходом виконання робіт програми містить методи і процедури контролю термінів, витрат, якості й ефективності робіт.

При формуванні програми необхідно враховувати комплекс показників, всебічно оцінюючи всі стадії вирішення науково-технічних проблем на різних рівнях планування. Вони мають бути ув'язані з економічними показниками господарської діяльності підприємств, які беруть участь у розробці елементів складних проектів і програм.

Проведено огляд існуючих методів і підходів щодо аналізу складних проектів. При цьому зроблено висновок про те, що єдина термінологія в показниках їхньої оцінки відсутня. Тому виникла необхідність у визначенні вимог щодо якості програми, яку на етапі формування і виконання можна оцінити такими основними показниками:

–

–

–

Для розробки цільових комплексних програм у плановій економіці Радянського Союзу широко використовувався метод програмно-цільового планування, який дозволяє вирішувати задачі формування й оптимізації, визначення необхідних ресурсів і їх розподілу, організації системи управління програмою, координації і контролю робіт. Однак усі ці наробітки відносяться до централізованої планово-розподільної економіки і не можуть бути безпосередньо застосовані до програм періоду переходу до ринкової економіки.

Методи і способи моделювання процесів реалізації проектів необхідні для планування організації робіт і управління проектом після того, як вибрана концепція його здійснення. До недоліків цих методів відносяться: складність аналітичних моделей і інтерпретації одержуваної інформації, відсутність методично обґрунтованих принципів формування і прогнозування розвитку сучасних соціотехнічних систем.

Останнім часом виділилася галузь економіко-математичного моделювання для аналізу організаційних структур і підтримки прийняття рішень у цих структурах. Однак функції елементів організаційних структур не ув'язані з цілями і задачами структури виконуваного проекту або програми. Існуючі підходи і евристичні алгоритми вирішення задач розподілу обмежених ресурсів не враховують повною мірою специфіку і нерівномірність надходження, розподіл і дефіцит ресурсів. Для компенсації недостатності і невизначеності інформації ефективне застосування експертних систем і бази знань на початковій і завершальних фазах здійснення проекту.

Серед математичних методів традиційним є використання статистичного прогнозування та імовірнісного підходу. Однак вони мають обмежене застосування через відсутність передісторії процесу, що характерно для програм розвитку виробництва. Останнім часом розвивається робастний підхід при вирішенні задач управління проектами, який дозволяє одержати надійні рішення в ситуаціях неповної інформації про характер процесів управління.

Значна кількість робіт присвячена задачам аналізу ризику в управлінні проектами та прийнятті технічних рішень. Однак методики аналізу факторів ризиків докладно вивчені і доведені до практичного використання лише для банківських, фінансових, страхових і інвестиційних проектів.

При визначенні показників проекту на стадіях формування і виконання використовуються сучасні види спеціалізованого програмного забезпечення, серед яких можна виділити Microsoft Project, Time Line, Primavera Project Planner та ін. Однак в існуючих програмних продуктах не проводиться системний аналіз показників якості складних проектів на основі науково обґрунтованої методології.

Аналіз особливостей об'єкта і методів його дослідження дозволив зробити такі висновки:

-

-

-

-

-

В другому розділі формулюються принципи і розробляється архітектура системної методології оцінки якості складних проектів і програм.

Визначення вимог щодо якості програми і методологія її оцінки мають відповідати існуючим стандартам. В Україні діють міжнародні стандарти якості ISO 9000, що оновлені в 2000 р. Якість у цих стандартах визначена як сукупність характеристик об'єкта, що відносяться до його здатності задовольняти встановлені і передбачувані потреби. Відповідно якість проектів і програм слід визначати показниками, що характеризують проект на сьогоднішній момент і на період планування. Управління якістю відповідно до стандарту - це поточне управління процесом оцінки і забезпечення якості на укрупнених стадіях програми, пов'язаних з етапами життєвого циклу створюваних зразків нової техніки.

З погляду теорії управління проектами якість проекту розглядається як окрема складова серед інших аспектів процесу управління, таких, як предметна область, час, вартість, ризики, персонал, контракти і забезпечення, взаємодія й інформаційні зв'язки. Проведений аналіз показав, що всі аспекти проекту і їхні показники (технічна здійсненість, трудомісткість, конкурентоздатність, надійність, життєздатність, ефективність здійснення) впливають на якість проекту. Це положення є одним з основних принципів пропонованої методології.

При аналізі вимог щодо якості науково-технічних програм виділяються системно-структурні елементи: ієрархічні рівні морфологічної структури програми та організаційної структури виконавців. Кожний елемент структури має такі основні параметри: цільові, функціональні, технічні. Елементи необхідно розглядати на різних обріях планування програми, а аналіз елементів структури необхідно робити на всіх стадіях життєвого циклу розробки. Особлива увага приділена опису функцій основних організаційних елементів – головних і відповідальних виконавців.

Розроблено схему управління якістю, основою якого є функції управління за Фалмером: планування, виконання, контроль. Утворюються два контури управління: перший - при оцінці якості програми на етапі планування, другий – при вимірі і контролі, тобто моніторингу якості на етапах виконання. У результаті якість програми пропонується розглядати з двох боків: як якість об'єкта і як якість процесу розробки. На етапах планування і виконання виділяються такі показники якості: реалізовність вимог, можливість виконання робіт, якість продукту або праці, можливість виконання програми, що визначається як ступінь досягнення мети. Ці показники враховують структурно-системні аспекти представлення програми, обрії планування і послідовність життєвого циклу проекту.

Слід відзначити значну неповноту і невизначеність інформації на етапах формування складних проектів і програм, а також наявність невизначених ситуацій при їхній реалізації. При цьому виділяються стохастична, нестохастичні та квазідетермінована невизначеністі.

Для оцінки якості складних проектів і програм за виділеними показниками створюється методологія оцінки якості, що містить систему методів одержання значень показників, які адекватно відображають якість формування і процесу виконання програми. Одержувані оцінки якості є основою для прийняття раціональних рішень при управлінні складними проектами і програмами.

У результаті аналізу об'єкта дослідження з урахуванням визначення поняття вимог щодо якості його показників у роботі сформульовані такі методологічні принципи:

· застосування системного підходу в представленні проектів і програм та в оцінках якості;

· структуризація програми та її формалізація сучасними математичними методами для аналізу якості;

· використання сучасного кваліметричного підходу для формування моделей і розробки методик розрахунку показників якості;

· використання комплексних показників для оцінки якості програми;

· застосування процесного підходу для моніторингу якості на всіх етапах життєвого циклу проектів;

· забезпечення інтересів замовника в процедурах оцінки якості.

Запропоновані принципи визначають основні підходи в методології і є основою для створення методів оцінки якості.

На рис.1 схематично представлено системну методологію оцінки якості проектів та програм розвитку виробництва. Вказані основні методи, застосовані в системних методиках. Методики призначені для оцінювання значень основних показників якості програми.

Далі в розділі розглянуті питання, що позв'язані з використанням системного і процесного підходів.

Функціональний аспект виражає зовнішню обумовленість якості, структурний - внутрішню. При формуванні показників якості можливим є використання двох підходів: структурно-функціонального для представлення об'єкта у вигляді декомпозиційної множини підсистем і елементів та функціонально-структурного - для декомпозиції мети об'єкта на складові її функцій різних рівнів, тобто розкриття функціональної структури якості, при цьому первісною є функціональна декомпозиція, а вторичною – об’ектна.

Найменш формалізована частина представлення програми позв'язана з формуванням опису функцій проектів, технічних вимог і їхніх взаємозв'язків.

Для зручності обробки цієї інформації доцільно застосовувати формально-логічний апарат. Функції мають вигляд:

де D - дія (операція); P - об'єкт; H - вихідний і кінцевий стани об'єкта; S - спосіб виконання дії; U - умови й обмеження. Визначені такі операції над функціями: композиція, декомпозиція, усікання і перестановка. Формально-логічний опис технічних вимог: , де F - функція, - модифікатор функцій (операції над функціями, технічні вимоги і їхній зв'язок з функціями).

Рис.1. Схематичне представлення системної методології оцінки якості проектів та програм розвитку виробництва

Розроблено схему формування оцінок якості на основі аналізу показників реалізовності вимог на окремих етапах життєвого циклу розробки

зразків нової техніки. Схема визна-чає послідовність одержання і взаємозв'язок показників реалізовності та оцінок якості при моні-торингу програми.

Протягом життєвого циклу розробки складного технічного зразка складові оцінки якос-ті результатів (Rr) отримані на основі аналізу якості процесів і відповідних показників реалізовності (W):

{Wк, Wр, Wо} {Rrk, Rrр, Rro} .

Тут Wк – реалізовність функцій, техніко-економічних показників, технічних вимог, Wр – реалізовність технічних характеристик, Wо – реалізовність функцій з технічними характеристиками дослідного зразка; Rrр – якість об'єкта після уточнення технічних характеристик з урахуванням відповідності технічним вимогам, Rro – якість об'єкта як результат розробки дослідного зразка, його випробувань, Rrk – якість об'єкта як результат процесу дослідження тенденцій науково-технічного прогресу, обліку ресурсних і інших обмежень.

При оцінці якості складних проектів і програм враховуються особливості стратифікованого представлення на різних рівнях декомпозиції. На кожній страті формується модель об’єкта, до якої висуваються вимоги на обмеженя деталізації елементів та їх характеристик та на застосування відповідних методів аналізу якості проектних рішень.

На закінчення запропонована загальна схема системного оцінювання якості (рис. 2), в якій враховуються особливості обріїв планування, суб'єкти розробки, виділені показники якості. Розроблено процедуру одержання узагальнених показників якості при плануванні, часткових показників якості при виконанні, їхньої агрегації і корекції планових оцінок. Схема замикається в два контури, що відповідають контурам управління проектами. На рис.2 Rk – прогнозована оцінка здійсненості загальних функціональних вимог концептуального рівня, {Rc} – множина прогнозованих оцінок середньострокового рівня, {Rg} – множина прогнозованих оцінок можливості реалізації робіт річних планів, R’1 R’2 – скоректовані оцінки концептуального рівня з урахуванням результатів відповідно середньострокового і річного етапів (першого та другого контурів), {R’c1} - множина скоректованих оцінок середньострокового рівня з урахуванням результатів попередніх оцінок річного рівня, {R’c2} - множина скоректованих оцінок середньострокового рівня з урахуванням результатів попередніх середньострокових та річних етапів, {R’g2} - множина скоректованих оцінок річного рівня з урахуванням результатів попередніх етапів.

Рис. 2. Загальна схема системної оцінки якості

Третій розділ присвячений розробці кваліметричних моделей оцінювання якості науково-технічної програми.

Дотепер кваліметрія застосовувалася, в основному, для оцінювання якості продукції, у технічних додатках – при визначенні надійності систем. В даній роботі категорії кваліметрії використовуються для оцінювання якості як складних об'єктів, так і процесів. Основним поняттям є міра якості як кількісна:

:{ ri} Re, {ri} R,

де R - об'єкт або процес, Re - множина чисел;

так і семантична :

s: {ri} Se ,

де Se – множина семантичних одиниць.

Кваліметрична шкала визначається у вигляді:

,

де {r} - вихідна множина вимірюваних властивостей, {} - множина відображень шкалювання, {*} - множина значень відображень.

Загальний вид чотирикомпонентної моделі дозволяє описати систему оцінки якості, в яку входить формальне представлення суб'єкта (Sb) , об'єкта (Ob) , бази (B) та алгоритму (Al) оцінювання:

S = {Sb, Ob, B, Al}.

Об'єкт описується трьома формальними елементами:

,

де R - об'єктний простір якостей зі структурою відносин у ньому ; кожній якості відповідає сукупність властивостей Г зі структурою відносин . Вимірювання якості переводить простір властивостей у простір мір M, якому відповідає структура відносин .

Кваліметричне представлення алгоритму дозволяє визначити оператори (), логіку (L) і методи оцінювання (К), а також множину оцінок якості (О):

Al = (, L, K, O .

При оцінюванні якості відбувається рух від зовнішньої фіксації об'єкта до розкриття структурності якості: до системи взаємозалежних показників, до визначення їхніх значень і від них - до оцінок якості:

.

Для відображення ієрархії елементів і їхніх взаємозв'язків розроблена структура загальної кваліметричної моделі (рис. 3).

Рис. 3. Структура загальної кваліметричної моделі

Процес оцінювання заснований на ряді аксіом:

1. Оцінювані вимоги щодо якості порівнюються у визначених межах, що характеризуються компонентами системи оцінки.

2. Результат оцінювання залежить від властивостей об'єкта:

де {r} - множина властивостей.

3. Рівень формалізації оцінки відповідає рівню формалізації об'єкта оцінювання.

4. Монотонному зростанню потужності множини ознак бази порівняння відповідає монотонне убування потужності класу порівнянності.

5. Різниця в суб'єктах може призводити до розходження в оцінках при тих самих базі порівняння й інших компонентах системи оцінювання.

6. Оцінка якості залежить від моменту часу оцінювання:

7. При постійних базі і суб'єкті оцінювання виконується транзитивність оцінок якості:

,

де G - оператор “краще, ніж”; – порівнювані якості.

Наведені аксіоми дозволяють обґрунтувати вибір рівня формалізації об'єкта, шкал виміру, одержання оцінок якості на основі часткових показників, вибір методів оцінювання різнорідних об'єктів, враховування характеристик процесу.

З урахуванням системних аспектів представлення програми та основних показників якості виділені задачі оцінювання якості, що вирішуються при плануванні і виконанні програми.

При плануванні необхідно:

- одержати прогнозовані оцінки можливості виконання програми,

- провести аналіз реалізовності функціональних і технічних вимог щодо створення складових елементів програми,

- проаналізувати й оцінити стан і можливості підприємства-виконавця.

У ході виконання програми потрібно:

- одержати прогнозовані оцінки можливості створення зразка нової техніки з урахуванням виконання етапів життєвого циклу,

- оцінити результати виконаних робіт підприємствами-виконавцями.

Для цих задач побудовані кваліметричні моделі, на основі яких розроблені системні методики одержання значень показників якості. Крім систем оцінки і структурного представлення моделей (Si) розроблені моделі процесу оцінювання (Modi), які визначають взаємодію елементів і послідовність одержання множини оцінок якості.

На основі загальної чотирикомпонентної моделі сформована система оцінки для задачі одержання прогнозованих оцінок можливості виконання програми:

S1 = {Ob{r1}, Sb, B, Al(sc,int), L, K(exp,evr,nech) .

Тут об'єкт представлено ієрархічною структурою елементів з урахуванням цільового, функціонального і технічного аспектів у вигляді загальнофункціональних вимог і укрупнених техніко-економічних показників. Суб'єктом оцінювання є група експертів. При цьому використовуються експертна й аналогова бази порівняння. У представленні алгоритму виділені операції шкалювання і згортки (sc,int), використовується абсолютна логіка оцінювання, застосовуються методи обробки експертних оцінок, евристичні процедури і методи обробки нечітких значень K(exp,evr,nech).

Модель оцінювання для цієї задачі:

od1={Sb:{r1} Al(sc):B(exp)K(exp)(sc):K(nech)

O(Se):B(Ob’) S2 (sc):K(exp) (int):K(evr)

B(an):K(evr) O(I)(sc):O}.

Вона відображає послідовність процедур оцінювання. Кожна процедура визначає необхідність застосування відповідного методу та операції для формування бази порівняння або одержання множини оцінок якості.

Система оцінки і модель для задачі аналізу реалізовності функціональних і технічних вимог щодо складових елементів програми:

S2 = {Ob{r2}, Sb, B(exp,an), Al, L, K, O},

od2 = {Sb{r2} Al(cl):K(mat) B(an’),(sc):K(tax)

(cl),K(evr):O(Se) (cl),K(tax):B(an’) K(nech):O(Se)}.

Тут уведена нова операція – класифікація (cl), додаються математичні і таксонометричні методи K(mat,tax), формується база аналогів B(an’).

Для вирішення задачі оцінювання стану і можливостей підприємства-виконавця розроблені моделі на трьох рівнях оцінювання.

1. Укрупнене оцінювання:

S31 = {Ob3{r}, Sb3, B(Idl), Al, L, K(exp, stat, ind), O(M, Se)},

od31 = {Sb3{r} Al(sc):K(exp, stat, ind) L:B(Idl)

O(M):(int) O(Se):(sc)}.

2. Тестування:

S32 = {Ob3{r}, Sb(exp), B(Idl), Al, L, K(exp, stat), O(M)},

od32 = {Sb(exp){r} Al(sc):K(exp) B(Idl):K(stat)

L:B O(M):(int) O(M’):(sc)}.

3. Аналого-нормативне оцінювання:

S33 = {Ob3{r}, Sb(exp), B(ent, norm, stat), Al, L, K, O(M)},

od33 = {Sb(exp){r} Al(sc):K(exp) B(Idl):K(stat)

L:B O(M):(int) O(M’):(sc)}.

Моделі для задач одержання прогнозованих оцінок виконання технічних вимог на етапах життєвого циклу і контролю результатів виконання робіт:

S4 = {Ob4{r}, Sb(z), B(anal), Al, L, K(evr, nech), O(M, Se)},

od4 = {Sb4{r} Al’(sc):B(anal),K(tax) (sc):K(nech)

L,(int):O(M) Al”(sc):B(W) :(sc),K(evr):O”(Se)},

S5 = {Ob5{r}, Sb5, B(exp, pl, doc), Al, L, K(exp, mat, evr), O’(M, Se)},

od5 = {Sb2{r} AlL,B(pl, doc),K(evr):O(Se)

L,B(exp),K(exp):O(Se) (sc):O(M) (int),K(mat):O(Se)}.

Отримані структурні схеми, системи оцінок і їхні моделі є основою для розробки системних методик визначення показників якості.

У четвертому розділі розроблені експертні і аналого-порівняльні методи, а також системна методика оцінювання якості елементів програми.

Запропоновано метод експертного оцінювання коректності представлення вихідних даних проек-ту, а саме: елементного складу, загальнофункціональних вимог щодо розробки, розподілу фінансування по елементах; укрупнено оцінюється реалізовність технічних характеристик при заданих техніко-економічних показниках. Цей метод є необхідним для попереднього оцінювання програми на концептуальному рівні представлення, при значному недостатку і невизначеності вихідної інформації.

Для оцінювання реалізовності технічних характеристик розроблена евристична процедура розбивки множини значень характеристик за ознакою міри реалізовності на групи: “реалізовна”, “реалізовна з визначеною імовірністю”. “реалізовна при інших значеннях техніко-економічних показників”, “нереалізовна”. При цьому враховується узагальнена думка групи експертів у вигляді коефіцієнту належності:

,

де bjik - належність j-ї характеристики k-й групі; Ki – компетентність експерта. Спочатку обчислюється значення показника реалізовності в кожній групі, а потім – значення узагальненого показника реалізовності характеристик.

Розроблено метод аналогій для оцінювання якості елементів проектів і програм на основі інформації про загальфункціональні вимоги, технічні характеристики і техніко-економічні показники створюваних зразків нової техніки. Метод дозволяє здійснювати підбор і якісне оцінювання аналогів, розраховувати ступені недостатності опису аналогів і міри подібності аналогів і зразка. При цьому виробляється класифікація множини аналогів на категорії: “близькі” - при значному збіганні загальфункціональних вимог, “середні” - при частковому збіганні, “далекі” - при значній відмінності вимог. Метод дозволяє робити висновки про можливість використання аналогів для побудови бази порівняння: аналог може бути використаний повною мірою, може бути використаний частково або не може бути використаний через недостатній опис. Також рекомендується один із способів використання аналогів: подальше обчислення “подібності” по характеристиках усередині груп, якісне оцінювання подібності може бути основою для кількісної, при значній кількості аналогів використовуються тільки найближці за загальфункціональними вимогами.

Для одержання міри якості на основі міри подібності розроблюваного зразка використовується одиничний відносний показник якості різнорідних об'єктів:

де , щільність розподілу показника i-ї властивості; функція міри якості при реалізації i-ї властивості. Одиничний відносний показник якості дозволяє використовувати конкретну функцію корисного ефекту для кожного одиничного показника якості і враховувати нерівномірність щільності імовірності значень абсолютних показників властивостей зразка й аналога.

На закінчення розділу розроблено системну методику аналізу якості елементів програми на концептуальному і середньостроковому рівнях планування, що передбачає одержання інтегральних оцінок якості програми на основі результатів аналізу її морфологічних елементів. У методиці виділені види вихідної інформації, використовувані шкали і методи, а також основні етапи. Основні етапи методики реалізовані у вигляді програмних модулів.

Для підвищення вірогідності результатів і ефективності методики проведено аналіз відповідності методів і шкал вимірів. Графічно проілюстровано рівень інформативності застосовуваних шкал виміру на послідовних етапах методики, а також ефективність шкал для відповідних методів.

У п'ятому розділі розроблені методи та системна методика аналізу якості виконавців окремих проектів і складових програми.

При оцінюванні виконавців органами сертифікації й акредитації основним показником є якість виробленої продукції на дуже вузькому проміжку часу, переважно на момент оцінювання. У пропонованій методології велика увага приділяється накопиченому досвіду виконавця, його можливостям по виробництву нових зразків техніки, прогнозу науково-технічного розвитку.

Кваліметрична модель визначає такі способи оцінювання підприємств: укрупнене оцінюваня, тестування, аналого-нормативне оцінювання. Забезпечується виключення виконавців з низькими можливостями на першому етапі. Потім проводиться всебічний аналіз підприємства за допомогою набору показників тестування.

У роботі пропонується метод трирівневого тестування. На першому рівні враховуються результати сертифікації і проводиться комплексний експрес-аналіз підприємства. Результати дозволяють оцінити фінансове становище, досвід роботи, рівень технологій, ефективність взаємодії зі співвиконавцями. На другому рівні конкретизуються можливості виконання етапів життєвого циклу. На останньому рівні враховуються вимоги щодо виконання конкретних робіт, що мають значну новизну. Розроблена система показників, що враховують динаміку і напрямок розвитку підприємства, і причинно-наслідкова мережа їхніх взаємозв'язків. Найкращі значення показників утворюють базу порівняння. При детальному тестуванні проводиться аналіз по таких аспектах: номенклатурно-виробничий, ресурсний, технологічний, інтеграційний, фінансовий і управлінський.

Для використання нормативного підходу при оцінюванні підприємств необхідна розробка нового методу – аналого-нормативного, що дозволяє формувати динамічну нормативну базу. Робиться порівняльне оцінювання якості підприємства у вигляді гіперболічного графового індексу ефективності за Фарелом:

,

де x,u – вектори показників підприємства; G – множини підприємств- аналогів. Результатом є оцінка ступеня невідповідності рівня підприємства нормативним вимогам.

Якщо мається досить повна статистична інформація про діяльність підприємства, то для оцінювання якості застосовуються економіко-математичні методи. У роботі приділена увага методам оцінювання техніко-організаційного рівня, виробничих функцій, методу фінансових коефіцієнтів.

З погляду теорії управління ризиками всі показники, описані вище, визначають внутрішній ризик підприємства. З додаванням факторів зовнішнього ризику виробляється загальна оцінка "пакета ризиків" , де r1,...,