Міністерство освіти і науки України

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

“Харківський авіаційний інститут”

Дружинін Євген Анатолійович

УДК 658.51.012

МетодологІчні основИ риЗИК-орІЄнтованого пІдходу

до управління ресурсами проектІв І програм

рОзвитКУ техніки

05.13.22 – управління проектами та програмами

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Харків – 2006

Дисертацією є рукопис.

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

НАУКОВИЙ КОНСУЛЬТАНТ:

доктор технічних наук, професор Федорович Олег Євгенович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є.Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, завідувач кафедри інформаційних управляючих систем.

ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ:

- доктор технічних наук, професор Рач Валентин Анатолійович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Луганськ, завідувач кафедри управління проектами та економічної статистики;

- доктор технічних наук, професор Кононенко Ігор Володимирович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, завідувач кафедри стратегічного управління;

- доктор технічних наук, професор Демідов Борис Олексійович, Харківський університет повітряних сил імені Івана Кожедуба, професор кафедри оперативного мистецтва.

ПРОВІДНА УСТАНОВА

Національний транспортний університет, кафедра “Транспортне право, системний аналіз та логістика” Міністерства освіти і науки України, м. Київ.

Захист дисертації відбудеться " 9 " червня 2006 р. о 12-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.01 у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є.Жуковського “ХАІ” (61070, Харків-70, вул. Чкалова, 17).

З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічної бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є.Жуковського “ХАІ” (61070, Харків-70, вул. Чкалова, 17).

Автореферат розіслано " 5 " травня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Д 64.062.01 М.О. Латкін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність. У зв'язку з переходом України до системи ринкових відносин розвиток країни з основних питань життєдіяльності відбувається відповідно до системи державних цільових програм та проектів і програм розвитку техніки (ППРТ) галузевого та державного рівня. Виконання ППРТ пов'язано з підтримкою основних напрямків діяльності держави (оборона, освіта, охорона здоров'я і т.ін.) і розвитком окремих галузей народного господарства. Незалежно від спрямованості програм всі вони спираються на інтелектуальний і промисловий потенціал України, її фінансові й ресурсні можливості. Однією з основних проблем при формуванні й управлінні реалізацією ППРТ є низький рівень обґрунтованості необхідних фінансових та інших видів забезпечуючих ресурсів, а також строків реалізації проектів. Складність цієї проблеми обумовлена, у першу чергу, специфікою інноваційних проектів і програм розвитку техніки, що мають досить високий рівень новизни й складності, а отже, і високий ризик досягнення заданих показників якості.

Одним з факторів, що ускладнює вирішення задач проектного менеджменту на підприємствах, є відсутність єдиної методологічної бази управління проектами і, особливо, методологічного й методичного забезпечення, що дозволяє враховувати спільний вплив множини факторів ризику при визначенні строків і ресурсних показників проектів і програм. У сучасних підходах реализовність проектів розглядають з позиції принципу мінімальної достатності ресурсів. Однак вплив факторів ризику може багаторазово збільшити вартість проекту й істотно подовжити строки його реалізації. Проблема визначення строків і витрат на реалізацію проекту при заданому рівні якості продукту, що створюється, вирішується в умовах існування протиріччя між імовірнісним характером проявлення негативних наслідків факторів ризику й конкретних обсягів ресурсів, необхідних для їхнього усунення, у вигляді страхових запасів. Створення страхових запасів пов'язано із заморожуванням оборотних коштів і нераціональним використанням основних фондів підприємства, що в умовах ринкових відносин є украй небажаним. Крім цього, на підприємстві повинні бути розроблені система попереджувальних заходів, що знижують імовірність проявлення негативних факторів ризику й механізми відновлення ресурсів, що також забезпечує стійкість виконання проекту. Тільки проекти, при формуванні яких передбачені необхідні обсяги страхових запасів і механізми відновлення ресурсів, можна вважати стійкими до проявлення заданої множини факторів ризику. Ці вимоги регламентуються стандартами технологічної зрілості підприємств СММ (Capability Maturity Model). При формуванні проектів розробки й виробництва нової техніки особливу увагу необхідно приділяти вимогам міжнародних стандартів якості ISO 9000 редакції 2000. Стандарти вимагають розглядати створення нової техніки у вигляді єдиної мережі процесів розробки, виробництва, контролю, випробувань, управління якістю, удосконалювання системи якості підприємства, реалізації заходів щодо зниження ймовірності проявлення факторів ризику й усунення їхніх наслідків, а також бізнес-процесів у рамках підприємства і його зовнішньої діяльності.

У багатьох роботах в області теорії ризиків і управління проектами вирішуються окремі задачі управління якістю, ресурсами, строками й фінансами проектів, структуризації програм розвитку техніки, оцінки їх реалізовності. Ризики розглядають з позиції оцінки співвідношення “імовірність - збиток” методами аналізу чутливості проектів. Подорожчання робіт проекту й збільшення строків його реалізації визначають в основному шляхом їхнього множення на коефіцієнти, отримані або статистичним шляхом, або за допомогою експертів, що за умов унікальності проектів призводить до великих відхилень. Це веде до істотного перевищення кошторисної вартості й невиконання строків реалізації проектів (аж до їхньої зупинки).

Більшість робіт учених далекого зарубіжжя й Росії має в основному описовий характер, у яких необхідність вирішення цих задач декларується у вигляді вимог. Конкретні методології, методи, моделі і інформаційні технологій формування і управління проектами й програмами, стійких до впливу факторів ризику, у цих роботах практично не пропонуються. Особливу увагу варто звернути на відсутність сформованого підходу до визначення стійкості проектів до впливу факторів ризику. В основному успіх проектів і програм пов'язується з економічною стійкістю підприємства, що визначається на основі бухгалтерської й управлінської звітності. При цьому основного значення надається аналізу минулого періоду діяльності. Прогнозування стійкого стану виробляється дуже укрупнено, на підставі ймовірнісного аналізу обсягу майбутніх продажів, цінової політики підприємства на ринку, аналізу власних витрат і зміни структури системи оподатковування. Ризики враховують також укрупнено, шляхом зміни значень цих показників на прогнозовану ймовірнісну величину. Ряд авторів намагаються використати для аналізу стійкості математичний апарат теорії автоматичного управління й регулювання. Однак викликає сумнів обґрунтованість можливості застосування математичних критеріїв аналізу стійкості для закритих систем, динаміка яких описується системою диференціальних рівнянь, до процесів розробки й виробництва, які по суті є детермінованими або ймовірнісними подійними процесами та до проектів і програм, які по суті є відкритими системами.

Таким чином, актуальною науковою проблемою є недовершеність методологічних основ формування й управління ресурсами проектів і програм розвитку техніки в умовах проявлення факторів ризику.

Зв'язок робіт з науковими програмами, планами, темами. Робота над дисертацією проводилася автором на кафедрі інформаційних управляючих систем Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського “ХАІ” у рамках завдань, які виконувалися в 1994-2004 рр. відповідно до планів держбюджетних і госпрозрахункових НДР: Міністерства освіти і науки України - № Г302-31/00 “Методологічні основи синтезу системних технологій управління проектами та програмами зі створення складних аерокосмічних комплексів” (ДР № 0100U3443), №Г302-46/2002 “Системні й інформаційні технології формування та управління великомасштабними проектами та програмами” (ДР №0102U004181), №Г302-8/2003 “Розробка методологічних принципів, методів і математичних моделей логістичного аналізу та управління складними технологічними комплексами” (ДР № 0103U004080), №Г302-46/2004 “Системна методологія та інформаційні технології управління якістю проектів створення наукоємних зразків нової техніки” (ДР № 0104U000835), №Д302-6/2005 “Системний підхід і знання-орієнтовані методи в управлінні проектами створення безпілотних авіаційних комплексів” (ДР № 0105U004286); Міністерства палива й енергетики України - №Д1/2002 “Розробка науково-методичного забезпечення якості проектів модернізації систем управління об'єктів ядерної енергетики” (ДР № 0104U003501), № 302-10/2003 “Моделі та методи управління проектами розвитку підприємства вугледобувної галузі” (ДР № 0104U002113); планів Національної атомної енергогенеруючої компанії (НАЕК) України №302-3/02 “Моделі та методи підвищення реалізованості проектів модернізації станції, спрямованих на підвищення надійності” (Модель-Р) (ДР № 0102U004182); Міністерства оборони України - № /02 “Розробка методичних основ оцінки реалізовності програм та проектів розвитку та створення озброєння та військової техніки Військово-Повітряних Сил України” (Нормаль) (ДР № 0102U004619), №302-7-127/94 “Розробка апаратно-програмного комплексу проектування інтелектуальних комп’ютерних систем експертизи і контролю процесів розробки складних технічних систем” (Модель-І); Національного космічного агентства України №302-107/02 “Методологія оцінки реалізовності та ефективності проектів З(Н)КПУ у цілому” (Проект-А)

(ДР № 0102U007391); Інституту нафти Мексики - № 302 – 36/2000 “Методи і моделі створення інтегрованої інформаційно-управляючої системи технологічного комплексу видобутку, переробки і транспортування нафти”.

У перерахованих НДР автор брав участь як науковий керівник

(ДР № 0102U004182, ДР № 0102U004619, ДР № 0102U007391, ДР № 0104U002113) та старший науковий співробітник при розробці системних моделей складних розподілених систем, проектів і програм розвитку техніки, а також методів оцінки їх реалізовності, стійкості й ефективності, підходів до управління якістю, ресурсами й строками їхнього виконання в умовах впливу факторів ризику.

Мета й задачі дослідження.

Метою дисертаційного дослідження є розробка методологічних основ, методів, моделей та інформаційної технології для обґрунтування ресурсів проектів і програм розвитку техніки, що забезпечують стійкість до проявлення факторів ризику.

Задачі дисертаційного дослідження:

1. Провести аналіз підходів до управління проектами, методів оцінки реалізовності, проектних ризиків і ресурсних показників ППРТ.

2. Розробити основні положення системної методології ризик-орієнтованого підходу до процесів формування й реалізації ППРТ.

3. Розробити моделі й методи формалізованого подання мережі процесів виконання ППРТ.

4. Розробити методи управління проектними ризиками ППРТ.

5. Сформувати критерії й розробити методи оцінки реалізовності ППРТ в умовах ризиків.

6. Розробити моделі й методи управління ресурсами, що забезпечують стійкість ППРТ до проявлення факторів ризику.

7. Розробити методи оцінки ефективності ППРТ.

8. Розробити прикладну інформаційну технологію ризик-орієнтованого підходу до формування й управління ППРТ.

9. Впровадити результати дослідження в практику управління проектами й програмами розвитку техніки.

Об'єкт дослідження - процеси формування і управління проектами й програмами розвитку техніки.

Предмет дослідження - методи й моделі формування, управління і оцінки ефективності проектів і програм розвитку техніки, що виконуються в умовах обмеженості ресурсів і проявлення факторів ризику.

Методи дослідження. Методи дослідження основані на системному аналізі сучасних тенденцій, міжнародних, державних і галузевих нормативних документів в області управління проектами й програмами розвитку техніки. При проведенні досліджень використані системний аналіз і теоретико-множинний підхід для формування моделей мережі процесів реалізації проектів і програм розвитку техніки. Для формалізованого опису мережі процесів реалізації проектів і програм розроблено алгоритмічна мова регулярних схем мережі процесів (РСМП), яка грунтується на аксіоматиці мов регулярних схем алгоритмів (РСА) і регулярних схем системних моделей (РССМ). Для прогнозування строків і ресурсних показників проектів використані сучасні методи подійного імітаційного моделювання й методи обробки статистики. Для визначення заданої множини проектних ризиків використано методи чутливості проектів. Для формування механізмів зниження ймовірності й усунення наслідків проявлення факторів ризику застосовано сучасні підходи до управління ризиками й основні положення стандартів технологічної зрілості підприємства. Для формування показників реалізовності й стійкості проектів використано підходи теорії реалізовності й ресурсної стійкості проектів із застосуванням основних положень теорії нечітких множин і відносин. Для формування обсягів і стану зберігання страхових запасів застосовано основні положення сучасної теорії логістики. При розробці програмного забезпечення інформаційно-аналітичної системи управління проектами з урахуванням ризик-орієнтованого підходу використано об’єктно-орієнтовані інформаційні технології.

Наукова новизна.

Основним науковим результатом дисертаційної роботи є методологія ризик-орієнтованого підходу до управління ресурсами проектів і програм розвитку техніки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому:

1) вперше одержано:

- концепція, принципи, системний сценарій використання ризик-орієнтованого підходу до управління ресурсами проектів і програм, який оснований на системній структуризації мережі процесів створення нової техніки, що на відміну від існуючих ураховує вплив проявлення множини зовнішніх і внутрішніх ризиків для обґрунтування ресурсів, шляхом спільного моделювання проектних дій і дій, спрямованих на усунення наслідків проявлення ризику, що забезпечує стійкість проектів, які виконуються;

- метод формування структури страхових запасів проекту, який, на відміну від існуючих, ґрунтується на аналізі життєвого циклу і універсальності ресурсів; оцінці інтенсивності проявлення множини проектних ризиків; урахуванні стану й витрат на зберігання забезпечуючих ресурсів, що дозволяє проводити обґрунтовану політику ресурсного забезпечення проектів і програм розвитку техніки;

- системну класифікацію зовнішніх і внутрішніх ризиків, яка ураховує їхній вплив на структуру робіт, витрати, терміни реалізації й прибутковість проекту при заданому рівні якості результату;

- показник стійкості проектів і програм до проявлення ризиків, оснований на аналізі необхідних і наявних ресурсів проекту з урахуванням страхових запасів, необхідних для попередження й усунення наслідків проявлення ризиків;

2) удосконалено:

- методи забезпечення високого рівня технологічної зрілості підприємства за рахунок розробки методів аналізу впливу процесів попередження й усунення наслідків проявлення ризиків на виконання проекту, що дозволяє формувати ефективну систему управління ризиками;

- метод подійного імітаційного моделювання, що забезпечує аналіз статистики за всіма видами основних і страхових ресурсів, необхідних для реалізації проекту в умовах впливу ризиків, з урахуванням динаміки їхнього проявлення;

3) дістало подальшого розвитку:

- методи синтезу логіко-алгоритмічних моделей шляхом розробки мови опису регулярних схем мережі процесів, що дозволяє уніфікувати процедури тотожних і рівносильних перетворень алгоритмічних моделей ППРТ при проявленні факторів ризику для аналізу процесів реалізації проектів методами імітаційного моделювання;

- метод управління ризиками, за рахунок формалізації замкнутого контуру: аналіз - формування запобіжних заходів - моніторинг проекту - реалізація процесів усунення наслідків проявлення ризиків;

- методи оцінки впливу зовнішніх ризиків шляхом розробки комплексного підходу до визначення часових та ресурсних показників проекту з урахуванням динаміки фінансування і можливості залучення додаткових інвестицій;

- методи формування узагальнених показників ефективності в технічному аналізі проекту, шляхом використання основних положень теорії нечітких множин і відносин для формування показників реалізовності й стійкості проектів;

- соціально-економічний аналіз проектів та програм шляхом розробки моделей і методів оцінки ефективності некомерційних проектів, що враховують вплив мультиплікативного ефекту.

Практичне значення отриманих результатів полягає в такому.

Розроблена методологія ризик-орієнтованого підходу (РОП), комплекс методів і моделей є науково-методичною основою для вдосконалювання системи управління проектами й програмами розвитку техніки, починаючи з державного й галузевого рівнів і закінчуючи рівнем підприємства.

Отримані результати представлені у вигляді інженерних методик і можуть використовуватися в задачах прогнозування, планування й управління проектами й програмами розвитку техніки.

Розроблені методи описані формально, за допомогою математичних моделей, наведені у вигляді алгоритмів і оформлені у вигляді комп'ютерних програм моделювання, аналізу й розрахунку основних показників проектів і програм (реалізовність, стійкість, строки й ресурсні показники) створення складної техніки.

Запропоновані методи, моделі й прикладна інформаційна технологія можуть використовуватися менеджерами різних рівнів і напрямків для аналізу й управління проектами й програмами, для обґрунтування директивних строків, обсягів фінансування при заданих показниках якості й управляти ресурсними запасами з позицій реалізовності й стійкості проектів. Впровадження запропонованої методології дозволяє істотно підвищити рівень технологічної зрілості підприємств і організацій, що виконують проекти створення нової техніки.

Результати дисертаційної роботи впроваджені на підприємствах і організаціях України із загальним економічним ефектом більше 1 млн. грн. Практична значимість результатів підтверджується актами впровадження на підприємствах:

1. В/ч А-0117, м. Київ (акт впровадження від 29.06.2001);

2. Центральний науково-дослідний інститут озброєння і військової техніки Збройних сил України, м. Київ (акт впровадження від 28.01.2002);

3. Науковий центр бойового застосування Військово Повітряних Сил України, м. Харків (акт впровадження від 07.08.2002);

4. Інститут технічної механіки НАНУ і НКАУ, м. Дніпропетровськ (акт впровадження від 27.02.2003);

5. Закрите акціонерне товариство “Краснодонський завод “Автоагрегат”, м. Краснодон (акт впровадження від 15.03.2001);

6. Державне підприємство “Завод РАПІД” Відкрите акціонерне товариство “ЧеЗаРА”, м. Чернігів (акт впровадження від 20.09.1998);

7. Інститут нафти Мексики, м. Мехіко (акт впровадження від 11.11.2002);

8. Товариство з обмеженою відповідальністю “Вестрон”, м. Харків (акт впровадження від 19.12.2002);

9. Відособлений підрозділ “Южно-Українська атомна електростанція, м. Южноукраїнськ (акт впровадження від 15.05.2003);

10. Закрите акціонерне товариство “Радій”, м. Кіровоград (акт впровадження від 17.02.2005);

11. Міжгалузевий науково-дослідний інститут проблем фізичного моделювання режимів польоту літаків, м. Харків (акт впровадження від 28.04.2005);

12. Національний аерокосмічний університет “ХАІ”, м. Харків (акт впровадження від 25.05.2005).

Особистий внесок автора.

Всі основні наукові положення, результати, виводи й рекомендації дисертаційної роботи отримані автором самостійно. У публікаціях, які написані в співавторстві, авторові належать: системне подання проектів і програм створення й розвитку техніки [1,68]; системна класифікація факторів, що впливають на виконання проектів створення складних технічних систем [2, 48]; метод побудови моделі функціонування складних автоматизованих комплексів на основі алгоритмічних мов [3,6]; формалізоване подання процесу проектування складних технічних систем [4, 66]; сценарії оцінки реалізовності проекту на різних горизонтах планування [5, 49]; метод аналізу реалізовності проекту на різних рівнях планування проекту [7,8]; алгоритми побудови моделей управління складними організаційними структурами [9]; методика аналізу реалізовності плану проекту створення складних технічних систем [10]; імітаційна модель аналізу впливу динаміки фінансування на процес реалізації проектів і програм [11]; модель управління якістю результатів робіт проекту [12]; формалізоване подання процесів управління якістю проекту [13]; узагальнена методика оцінки якості виконання проекту [14,56]; модель аналізу вимог у процесі реалізації проектів [15]; модель управління організаційною структурою проекту [16]; структура імітаційної моделі аналізу виконання проекту з урахуванням впливу ризиків [17]; модель аналізу функціонування складної технічної системи з урахуванням впливу множини факторів зовнішнього середовища [18]; моделі оцінки ризику й невизначеності в процесі реалізації проектів [19,53]; модель аналізу функціонування виробничого підприємства для оцінки можливості реалізації проектів [21]; моделювання процесу реалізації проекту з урахуванням впливу динаміки фінансування [22]; моделювання процесу реалізації проекту з урахуванням різних варіантів інвестування [23]; узагальнена модель управління фінансовим забезпеченням проекту [24]; методика аналізу можливості залучення інвестицій для реалізації проектів [25]; структурна модель технічних систем, що проектуються [26]; моделі різноманітного аналізу методів усунення дефіциту по проекті [27, 55]; системна модель аналізу функціонування складних технічних систем [28, 62]; моделювання впливу окремих факторів ризику на можливість реалізації проекту [29]; побудова моделей фінансового забезпечення проекту з урахуванням впливу множини факторів ризику [30, 52]; модель оцінки реалізовності проекту з урахуванням різних варіантів фінансування [31,51]; структура інтегрованої комп'ютерної системи управління проектами й програмами [32]; модель формування комплексу показників системи управління проектами [33]; модель прогнозування динаміки стану страхових ресурсів [35, 54]; метод урахування факторів ризику при аналізі строків виконання робіт [36,64]; структурна модель процесу управління якістю проекту [37]; моделі взаємодії учасників проекту з урахуванням впливу факторів ризику [38]; модель розрахунку мультиплікативного ефекту при оцінці ефективності проектів і програм [39,60]; модель оцінки вартості проекту з урахуванням впливу факторів ризику [40]; методика оцінки реалізовності проектів, що виконуються на атомних електростанціях [41, 57]; алгоритмічні моделі аналізу реалізовності проектів створення нових технічних систем для об'єктів ядерної енергетики [42,59]; аналіз напрямків і показників оцінки ефективності реалізації проектів і програм [43]; класифікація факторів ризику з позицій забезпечення стійкості проекту [44]; метод планування реалізації проекту з використанням формалізованих моделей побудови складних структур [46]; модель оцінки впливу результатів робіт на процес виконання проекту [47,50].

Роботи [20,34,45,58,61,63,65,67] написано автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Результати дослідження доповідалися й обговорювалися на міжнародних науково-технічних конференціях (МНТК): “Нові технології в машинобудуванні” (Харків - Рибаче, 2001-2005 рр.); “Сучасні технології в менеджменті” (Алушта -Харків, ХАІ, 2001-2005 рр.); “Сучасні інформаційні технології в економіці і управлінні підприємствами, програмами й проектами” (Харків, ХАІ, 2004-2005 рр.); “Людина й Космос” (Дніпропетровськ, НЦАОМУ, 2004 р.); “Інформаційні технології повітряних сил України в 21 сторіччі” (Харків, ХВУ, 2001-2005 рр.); “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні (ІКТМ)” (Харків, ХАІ, 2001 - 2005 рр.); “Інформаційні технології управління екологічною безпекою, ресурсами та заходами в надзвичайних ситуаціях” (Харків, ХАІ, 2002 р.); “Синтез, обробка та відображення інформаційних моделей” (Харків, Харківський університет ПС, 2005 р.); “Інформаційні технології: наука, технологія, освіта, здоров'я” (Харків, НТУ “ХПІ”, 2002 р.); на 5-й міжнародній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених (Київ, НТУУ “КПІ”, 2003 р.); на 14-й міжнародній школі- семінарі щодо перспективних систем управління (Алушта -Харків, Хардазт, 2001 р.); на науково-технічних конференціях факультету систем управління літальних апаратів і на наукових семінарах кафедри інформаційних управляючих систем Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, а також на нарадах робочих груп НАЕК щодо програма продовження ресурсу АЕС.

Публікації. Результати досліджень опубліковано в 68 друкованих працях, із них: 2 монографії; 6 навчальних посібників; 9 статей - у науково-технічних журналах, 31 стаття - у збірниках наукових праць, що входять до переліку наукових спеціальних видань, затверджених ВАК України; 20 тез - у матеріалах конференцій і семінарах різного рівня.

Структура та обсяг роботи. Дисертація містить вступ, 7 розділів та висновки. Загальний обсяг дисертації - 593 сторінки, в тому числі 44 рисунки на 33 окремих сторінках і 26 таблиць на 54 окремих сторінках, список використаних літературних джерел з 305 найменувань на 30 сторінках, 7 додатків на 179 сторінках, оформлені окремим томом.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі наведено актуальність роботи, зв'язок роботи з науковими програмами, мету роботи, об'єкт, предмет і методи дослідження, наукову новизну, наукове й практичне значення отриманих результатів, особистий внесок здобувача, публікації за темою роботи, інформація про впровадження та апробацію результатів роботи.

У першому розділі проведено аналіз проектів і програм розвитку техніки, які є об'єктами управління. В ході аналізу було показано місце ППРТ у структурі державних цільових програм і виділено основні системні складові управління. ППРТ - це складні багаторівневі великомасштабні проекти й програми, які мають тривалий період виконання, вимагають великих обсягів фінансових ресурсів для їх реалізації, мають високий рівень новизни й унікальності, складність процесів управління, високий рівень ризику й невизначеності. В умовах становлення ринкових відносин управління ППРТ передбачає: чітке визначення строків реалізації, жорстких обмежень витрат при постійному підвищенні вимог до продукції, що розробляється; необхідність урахування множини різнорідних зовнішніх факторів ризику, пов'язаних із процесом реалізації проектів на різних підприємствах; організацію взаємодії з фінансовими інститутами й страховими компаніями, що може забезпечити виконання проекту в умовах фінансових й часових обмежень. При цьому, вирішення задач планування й управління виконується в умовах впливу великого спектра проектних ризиків, що характерно при створенні складних технічних систем та зразків техніки, які мають високий рівень унікальності. Це істотно ускладнює одержання об'єктивних оцінок основних показників проектів.

Наукою накопичено значний досвід в області управління складними проектами й програмами. Серед основних підходів слід виділити такі: системний і програмно-цільовий (В. М. Глушков, Б. З. Мільнер , Г. С. Поспєлов, Іриков В. О., Д. Кліланд і ін.); теорія управління складними системами (М. Д. Мессарович, І. Такахара, Н. М. Моісеев , Ю. Б. Гермейєр , В. Л. Волкович , В. С. Михалевич , М.В. Годлевський ); теорія управління активними системами (В. М. Бурков , В. П. Авдєєв , Д. О. Новиков, О.В. Щепкин ); класична теорія управління проектами (В. І. Воропаєв, Д. І. Голенко-Гинзбург , С.Д. Бушуев , В.А. Рач , В. Д. Шапиро, І. І. Мазур, Б.О. Демідов). Також у ході планування й управління проектами широко використовуються методи теорії подійного моделювання систем ( Д.О. Поспєлов , М. П. Бусленко , Р. Е. Шенон, М. О. Соломатін , Ж. Браун , Т. Шрайбер , M. Aвгустін , Т. Нейлор,

В.М. Томашевський, О.Є. Федорович, О.В. Прохоров ); теорії стратегічного планування й управління (І. Ансофф, О. П. Градов, О. С. Виханский , З. П. Румянцева, М. Х. Мескон , І. В.Кононенко); теорії оптимізації (С. О. Млинців , В. М. Васильєв, Н. Г. Де Брейн , В. О. Дехтяренко, С. І. Травкін, О. І. Ларичев, Е. Г. Петров); управління якістю (Дж. Ван Этингеру, Дж. Ситтигу, П. Л. Чебышев, О. М. Ляпунов, Ф. Кросби, А. В. Фейгенбаум, У. Э. Деминг, Д.М. Джуран, Исикава, Каору, А. Шухарт, Г. Ф. Додж, Г. Г. Ромиг, Б.М. Конорєв, В.С. Харченко ). Особливий інтерес заслуговують методології управління мета-системами (В.М. Ілюшко), експертизи та контролю розробки складних розподілених систем (М.М. Мітрахович), та оцінки реалізованості ППРТ (М.І.Луханін), в основу яких покладено принципи формування багаторівневого ієрархічного стратифікованого уявлення, що дозволяють системно подавати об'єкт й вибирати адекватні методи управління. Великий внесок у методологію управління проектами зробили також вчені Дрексел Хіл, Ю.Р. Мерідіхт, Керзнер, E. Maскін які розглядали питання управління в складних системах на базі PERT, СПУ, ОСМ у вигляді мережних моделей планування. Ці методи складаються основу спеціалізованих пакетів управління проектами, такі як MSProject, Project Expert, Primavera и т.ін.

У цей час на практиці, також широко використаються Міжнародні стандарти управління, розроблені організацією управління проектами PMI у США, що стала основоположником в області управління проектами. Даною організацією був розроблений стандарт управління проектами - PMBok, у якому наведені основні задачі й напрямки управління проектною діяльністю.

Використання цих підходів дозволяє будувати плани реалізації моно- і мульти проектів, оцінити їхню ефективність і дати рекомендації щодо механізмів управління. Однак задача оцінка стійкості проекту практично не була поставлена й не вирішувалася. У теорії управління ризиками (Д. С. Морозов, Г.В. Чернова, У. І. Шарп та ін.) широко використовується підхід, пов'язаний з оцінкою чутливості проектів до факторів ризику, але цей підхід дозволяє оцінити тільки втрати від впливу різних факторів, не дозволяючи при цьому чітко й однозначно переходити до планування строків і необхідних обсягів фінансування й структури основних і страхових ресурсів для їхньої реалізації. На основі більшості методів вирішуються задачі управління ризиками проектів, не розглядаючи ресурсну базу й ризики підприємств і організацій, що реалізують дані проекти. Безліч задач управління ризиками зводяться лише до фінансових аспектів.

Виходячи з особливостей ППРТ, а також на основі аналізу методів і підходів до управління проектами було зроблено висновок, що розробка й формування стійких до ризиків і невизначеності проектів і програм ставлять ряд задач, пов'язаних з управлінням ресурсного й фінансового забезпечення проектів, організаційного управління, управління якістю, управління ризиками. Під стійкістю проекту розуміється можливість досягнення заданих технічних результатів і виконання директивних строків виконання проекту при заданих фінансових обмеженнях із урахуванням множини факторів ризику.

Другий розділ дисертаційної роботи присвячений розробці основних положень ризик-орієнтованого підходу до формування ППРТ.

На основі аналізу розвитку РОП, підходів і методів управління ризиками виділено множину факторів ризику, які можуть вплинути на реалізацію проекту. Розглянуто моделі визначення рівня ризику в ході проектної й виробничої діяльності й на основі даного аналізу сформульовано основні принципи РОП: надлишок ресурсів; готовність підприємства до усунення наслідків факторів ризику; взаємна відповідальність (у першу чергу фінансова) сторін, зацікавлених у результатах проекту.

На основі сформованих принципів у розділі описані й наведені в математичному вигляді основні категорійні поняття РОП, а саме: проект, програма, процеси, результат, ресурси, ризики, управління проектом і реалізація його в умовах ризику, оцінка реалізовності, ефективності й стійкості проекту, які покладені в основу розроблених далі методів і моделей управління ППРТ.

Запропоновано системну класифікацію зовнішніх і внутрішніх ризиків з позицій їхнього впливу на структуру робіт, витрати, строки реалізації й прибутковість проекту.

У розділі також запропоновано системний сценарій застосування методології РОП. Вирішення наукової проблеми формування проектів розвитку техніки, стійких до множини факторів ризику, неможливо без застосування засобів обчислювальної техніки, тому що вимагає обробки великої кількості різнорідної інформації при вирішенні комплексу задач: синтезу структури планів проведення робіт; моделювання динаміки реалізації проектів, оцінки реалізовності й стійкості; формування прогнозних показників проекту (структури й кількісних оцінок основних і страхових ресурсів проекту, вартості, строків виконання, ефективності й т.д.). Тому необхідно розробити методологію синтезу моделей структури планів проекту, які будуть відображати основні принципи РОП і дозволять проводити моделювання виконання ППРТ в умовах ризику. Необхідно також сформувати систему показників проекту, на основі яких будуть здійснюватися контроль і оцінка стану процесу реалізації ППРТ.

Суть методології полягає в такому:

1. Формується прогнозний план проекту без урахування впливу факторів ризику (ідеальний план), використання якого дозволяє оцінити реалізовність проекту.

2. Формується план з урахуванням:

- виділеної множини факторів ризику;

- інваріантності механізмів зниження ймовірності й усунення наслідків проявлення факторів ризику;

- обсягів і стану зберігання страхових запасів всіх видів забезпечуючих ресурсів.

3. Оцінюється стійкість проекту.

Ідеальний план дозволяє оцінити мінімальний рівень достатності ресурсів для виконання проекту, однак такий проект не буде стійким, оскільки виникнення ризикових подій може призвести до неможливості реалізації проекту в заданих часових і фінансових обмеженнях з необхідним рівнем якості. При формуванні плану з урахуванням ризиків він подається у вигляді єдиної мережі процесів з урахуванням робіт, які необхідно проводити для попередження й усунення наслідків проявлення ризику. Оцінюється також обсяг додаткових ресурсів. На основі цього плану можна оцінити ступінь стійкості проекту.

Для реалізації даних етапів системної методології використано комплекс методів і моделей, основаних на методах системного аналізу, моделей синтезу регулярних схем мережі процесів, імітаційного моделювання, методів підтримки прийняття рішень, фінансового аналізу й стратегічного менеджменту, теорії ризиків і т.ін.

Далі в розділі наведені основні методи системної методології управління ризиками.

Розроблено системний сценарій моделювання реалізації проекту з урахуванням впливу ризиків з урахуванням природи й динаміки їхнього проявлення й формування основних строкових і ресурсних показників ППРТ, стійких до проявлення ризиків.

На першому етапі виконано формування комплексу ризиків, що враховують при плануванні проекту. Виділено комплекс зовнішніх і внутрішніх ризиків. До зовнішніх ризиків належать: ризик банкрутства підрядників і невиконання фінансових зобов'язань; ризики, пов'язані із правовим регулюванням і ризик інфляції. До внутрішніх ризиків пропонується віднести ризики, що призводять до збільшення строків проекту (аварії, затримки при поставках і т.ін.), до збільшення вартості проекту (зміна вартості ресурсів, штрафи, витрати на повторення робіт і т.ін.) і недосягненні цілей проекту (виробничий брак, моральне й фізичне старіння результатів проектної діяльності й т.ін.).

Оцінку рівня ризику проведено на основі наявної в користувача інформації: за наявності статистики - використано статистичні методи оцінки ризику, при обмеженій кількості інформації - аналого-порівняльні методи; за відсутностю даних - методи експертних оцінок.

Залежно від отриманих результатів визначають методи управління ризиками й формують плани щодо попередження й усунення наслідків ризику. Виділяють методи запобігання ризику (при високому рівні можливого збитку й високої ймовірності проявлення ризику); методи перерозподілу ризиків між виконавцями проекту (при можливості покрити збиток спільними зусиллями) і методи втримання ризику (при низькому рівні можливого збитку й невисокій імовірності проявлення ризику). У роботі наведено математичні моделі оцінки й управління ризиками ППРТ.

Далі запропоновано метод управління змістом і результатами робіт проекту. Даний метод спрямований на вирішення задач управління якістю проекту. Для оцінки й управління якістю автором пропонується двоконтурна система контролю якості результатів робіт, що основана на аналізі як якості продукції, так і процесів її створення. Нижній рівень управління забезпечує усунення дефектів і невідповідностей, які виникли в процесі розробки й виробництва. Усунення дефектів і невідповідностей виробляється шляхом повторення ряду робіт, процесів і процедур розробки, виробництва. Верхній контур управління становлять заходи щодо вдосконалювання процесів розробки, виробництва й контролю. Вдосконалювання виробничих структур і систем якості підприємства здійснюється шляхом посилення контролю (зміна й застосування нових) процесів розробки, виробництва й випробувань, збільшення вимог до правил експлуатації устаткування, оснащення й інструмента, а також до кваліфікації, технологічної і виробничої дисципліни персоналу проекту. Для виявлення невідповідностей використано знання-орієнтовані методи, основані на експертних оцінках.

Розроблено також метод оцінки впливу результатів робіт на наступні роботи з урахуванням коефіцієнта впливу з метою виявлення місця виникнення невідповідностей і визначення, які саме роботи вимагають повторення. Даний метод оснований на використанні методів нечіткої логіки.

Далі запропоновано узагальнену модель управління фінансовим забезпеченням проекту, що дозволяє скоротити можливі збитки, які можуть виникнути в ході реалізації ризику в процесі виконання проекту. У процесі виконання проекту внаслідок впливу множини ризиків у будь-який момент часу може виникнути дефіцит ресурсів, тому необхідно провести аналіз послідовності виконання робіт і внести зміни з метою збалансувати фінансові потоки по проекту й виключити можливі неузгодженості, інакше проект не буде реалізований. При цьому необхідно оцінити сумісність планів проектів у рамках всієї програми в цілому. Були запропоновані методи управління неузгодженостями, які основані на принципах ризик-орієнтованого підходу:

1) перерозподіл фінансових ресурсів між роботами з метою запобігання дефіциту й наявності вільних коштів в окремі моменти часу;

2) перепланування ходу реалізації робіт, тобто управління строками робіт, шляхом перенесення робіт з метою перерозподілу фінансових ресурсів;

3) оптимізація строків і витрат проекту, тобто форсування робіт шляхом збільшення витрат і скорочення часу реалізації проекту або збільшення періоду реалізації проекту з метою зменшення витрат;

4) залучення додаткових фінансових засобів з метою покриття дефіциту на початкових етапах реалізації проекту;

5) страхування проекту як один із методів управління ризиками з метою мінімізації наслідків проявлення ризиків і покриття можливого дефіциту (збитків).

Для реалізації даних методів запропоновано використати розроблений математичний апарат фінансових профілів, що дозволяє не тільки оцінити неузгодженості, але й ефективно провести моделювання грошових потоків у ході виконання проекту. Використано методи оцінки ефективності реалізації проекту, засновані на методах дисконтування.

У рамках системної методології запропоновано також метод управління організаційними ризиками проекту. Розроблено метод комплексного оцінювання системи організаційного управління та її елементів, що дозволяє враховувати процесні характеристики, структурні властивості й результати діяльності всіх вузлів багаторівневої системи управління при аналізі виконання множини поточних і перспективних ППРТ. Наведено методи моделювання процесів виконання проектів з урахуванням особливостей багаторівневого управління. Це дає можливість формувати вхідні дані для аналізу динаміки функціонування системи управління з урахуванням факторів ризиків методами імітаційного моделювання.

Третій розділ дослідження присвячений синтезу логіко-алгебраїчних моделей процесів створення нової техніки й управління проектами. Для опису структур моделей процесів запропоновано мову РСМП, що основана на семантиці мов РСА й РССМ.

Мова регулярних схем алгоритмів, розроблена В. М. Глушковим, є універсальним засобом опису будь-яких алгоритмічних моделей процесів. Оскільки план проекту являє собою подійний процес, він також може бути описаний за допомогою мови РСА. Однак мова РСА призначена для опису алгоритмів мікропрограм і не досить зручна для опису комплексів робіт, технологічних, виробничих, організаційних процесів і т.п.

У той же час існують мови, подібні РСА, основані на його базисі та синтаксисі, але модифіковані таким чином, щоб їх було зручно використовувати для опису специфічних алгоритмічних моделей. Прикладом є мова РССМ, розроблена В. М. Ілюшко для опису структури й функціонування складних систем.

Мова РСМП, що запропонована у даній роботі, являє собою модифікацію мови РСА, призначена для опису складних комплексів робіт проектів, інших організаційних процесів і процесів управління ризиками. Базис мови був розширений шляхом додавання операцій і типових процесів, що часто зустрічаються в науково-технічних проектах.

Так, у базисі РСМП є два спеціальних види логічних умов: результат і подія (табл.1). Результат являє собою п’ятизначну логічну умову спеціального виду. Він призначений для опису результатів виконання операцій контролю й визначення ступеня неузгодженості. Для цього введені п’ять значень, що відповідають нормальній якості, різним ступеням неузгодженості й відсутності результату.

Подія призначена для моделювання зовнішніх впливів, відмов ресурсів і т.і. Подія являє собою логічну умову, зміну значення якої не залежить від стану інших елементів моделі.

Ітеративний процес 3-го роду призначений для опису контурів повернення, що визначають необхідність виконання додаткових операцій перед повторенням робіт проекту. В обчислювальних процесах такі ситуації зустрічаються дуже рідко, тому при описі алгоритмів обчислень потреба в подібному компоненті моделі була відсутня. Однак у технологічних процесах такі ситуації зустрічаються досить часто. Із цим пов'язано додавання даної операції до базису РСМП. Це ж відноситься й до ітеративних процесів із багатозначною умовою повернення, призначених для опису процесів забезпечення якості. У випадку виявлення неузгодженостей місце повернення й обсяг робіт, що необхідно повторити, залежать від ступеня неузгодженості. Зазначені процеси можуть бути описані й за допомогою стандартних операцій РСА, але це потребує побудови досить складних комбінацій ітеративних і диз'юнктивних процесів з тою ж логічною умовою.

Процес, подійно ініціюється призначений для моделювання реакції на зовнішні події, пов’язані з відмовами ресурсів.

У даному розділі також наведено алгоритми перетворення