Міністерство освіти і науки України

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

"Харківський авіаційний інститут"

Головань Дмитро Владиславович

УДК 001.892:519.2

моделі та методи контролю якОстІ

в проектах розробки ІНнОВАЦІЙНОЇ ПРОДУКЦІЇ

05.13.22 – управління проектами та програмами

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник – доктор технічних наук, професор

Чумаченко Ігор Володимирович,

Національний аерокосмічний університет

ім. М.Є. Жуковського "ХАІ",

зав. кафедри менеджменту.

Офіційні опоненти:

- доктор технічних наук, професор Малєєва Ольга Володимирівна,
Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "ХАІ", професор кафедри інформаційних управляючих систем;

- кандидат технічних наук, доцент Євланов Максим Вікторович,
Харківський національний університет радіоелектроніки, доцент кафедри інформаційних управляючих систем.

ім. М.Є. Жуковського "ХАІ", професор кафедри інформаційних

Провідна установа – Харківський національний автомобільно-дорожній університет, кафедра автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій Міністерства освіти і науки України, м. Харків.

Захист відбудеться "16" червня 2006 р. о 14-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.01 у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "ХАІ" за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, , радіотехнічний корпус, ауд. 232.

З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічної бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "ХАІ" за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.

Автореферат розісланий " 5 " травня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Латкін М.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Контроль якості в проектах розробки інноваційної продукції базується в цілому на міжнародних стандартах якості (ISO), на підходах загального менеджменту якості (TQM), на міжнародній базі знань стосовно управління проектами (PMBOK) та ін. Однак у процесі реалізації проекту часто виникають ситуації, коли необхідно приймати управлінські рішення стосовно подальшого розвитку проекту, зокрема, щодо пошуку та вибору оптимального варіанта або внесення змін у проект, продовження проекту без змін, зупинки або припинення проекту. Прийняття таких рішень здійснюється на підставі аналізу основних показників якості проекту, але не завжди є достатньо обґрунтованим та формалізованим.

До того ж в процесі виконання проекту можуть виникати невизначеності в описі як проекту в цілому, так і його окремих елементів, що ускладнює точний розрахунок показників якості проекту і приводить до зміни їх значень на життєвому циклі проекту. Проблема зміни значень показників якості достатньо вивчена та формалізована лише на етапі експлуатації продукту проекту. Існуючі на цей момент методи оцінки якості виробів, викладені в нормативно-технічній документації та роботах з кваліметрії, що базуються на порівнянні та оцінці співвідношення між поточними та плановими значеннями окремих показників якості, можуть бути застосовані й для оцінки якості проекту, але не враховують в явному вигляді можливі зміни значень показників якості.

У зв'язку з вищесказаним виникає необхідність створити моделі, методи і програмні засоби контролю якості, які дозволять приймати обґрунтовані управлінські рішення стосовно подальшого розвитку проекту та врахують можливі зміни значень показників якості. Для урахування змін значень показників якості пропонується враховувати, по-перше, взаємозв'язок між окремими показниками якості, а по-друге – дані стосовно показників якості на життєвому циклі аналогічних проектів.

Таким чином, науково-прикладною задачею в даній роботі є розробка моделей, методів і програмних засобів контролю якості інноваційного проекту з метою удосконалення процесу прийняття управлінських рішень стосовно подальшого розвитку проекту.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, результати яких викладено в дисертації, проводились відповідно до науково-дослідних робіт Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, виконаних у рамках держбюджетної тематики: ”Розробка і удосконалення методологічних і методичних принципів формування стратегії розвитку господарських та виробничих систем в умовах ринкових відносин” (№ ДР 0100U002188); ”Розробка методів, моделей та інформаційних технологій управління бізнес-процесами в аерокосмічній галузі” (№ ДР 0103U004085), а також для ВАТ “Авіаконтроль”
(м. Харків) за темою “Інформаційна технологія розробки моделей і методів діагностичної алгоритмізації функціональних задач управління і переробки інформації в бортових приладових комплексах” (№ ДР 0102U005986); для комунального підприємства “Харківські теплові мережі” за темою “Моделі та методи аналізу виробничо-економічних систем” (№ ДР 0102U005985).

Автор був співвиконавцем у зазначених роботах.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є удосконалення процесів управління якістю в проекті на основі моделей і методів контролю якості проекту, що дозволяє приймати обґрунтовані управлінські рішення стосовно подальшого розвитку проекту.

Для реалізації мети дисертаційної роботи необхідно вирішити такі задачі:

1) провести аналіз існуючих підходів та методів контролю якості в ході життєвого циклу проекту;

2) розробити моделі та методи оцінки якості проекту з використанням комплексних показників якості;

3) запропонувати метод аналізу якості інноваційного проекту та прийняття рішення щодо його подальшого розвитку;

4) розробити моделі та методи прогнозування показників якості проекту, що базуються на статистичних даних стосовно аналогічних проектів;

5) запропонувати алгоритм управління інноваційним проектом з урахуванням його якості;

5) розробити програмні засоби для контролю якості на життєвому циклі проекту;

6) провести впровадження розроблених моделей і методів на діючих підприємствах.

Об'єкт дослідження – процес управління якістю в проекті.

Предмет дослідження – моделі та методи контролю якості в проектах розробки інноваційної продукції.

Методи дослідження. В основу досліджень було покладено математичні методи з використанням кваліметрії, теорії ймовірностей, теорії випадкових процесів. Для прогнозування показників якості застосовувались статистичні методи, для одержання додаткових коефіцієнтів моделей – методи експертних оцінок.

Наукова новизна одержаних результатів. Основний науковий результат дисертаційної роботи полягає в розробці моделей і методів контролю якості проекту, які враховують можливі зміни значень показників якості та дозволяють приймати обґрунтовані управлінські рішення стосовно подальшого розвитку проекту.

Вперше одержано: модель визначення комплексного ймовірнісного показника якості, що на відміну від існуючих, враховує взаємозв’язок між окремими показниками якості та дозволяє приймати рішення стосовно подальшого розвитку проекту з урахуванням можливих змін значень показників якості.

Удосконалено: метод визначення комплексного адитивного показника якості шляхом модифікації способу розрахунку відносних значень окремих показників для оцінки і аналізу якості проекту на етапах його життєвого циклу.

Дістало подальший розвиток: методи прогнозування показників якості проекту на основі статистичних даних стосовно інших проектів для контролю якості на окремих етапах проекту; способи аналізу проекту, основані на класифікації проекту за якістю, для подальшого удосконалення процесу управління проектом.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені в дисертації моделі і методи підвищують оперативність та якість рішень, які приймаються в процесі реалізації інноваційних проектів та можуть стати методологічною основою для прийняття рішень стосовно подальшого розвитку проекту.

Програмні засоби контролю якості проекту дозволяють не тільки наочно подавати інформацію для прийняття управлінських рішень, але й являють собою зручний інструмент для моделювання різних ситуацій в процесі реалізації проекту.

Результати дисертації впроваджено у ВАТ “Авіаконтроль” (акт від 20.11.2003 р.); у комунальне підприємство “Харківські теплові мережі” (акт від 05.02.2004 р.); у навчальний процес Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” (акт від 25.02.2004 р.).

Науково-технічний ефект роботи полягає в удосконаленні процесів контролю якості інноваційних проектів.

Економічний ефект пов'язаний з підвищенням якості та конкурентноздатності продукту проекту.

Соціальний ефект полягає в поліпшенні організації проведення робіт з реалізації проекту.

Особистий внесок здобувача. Всі основні наукові положення, висновки, пропозиції та рекомендації, викладені в роботі, одержані автором особисто. У роботах, написаних у співавторстві, автору належать: аналіз стадій, етапів і робіт при проектуванні складних систем [4]; комп'ютерна програма для прогнозування комплексного показника якості на етапах життєвого циклу [7]; схема програмної системи контролю і системи управління якістю радіоелектронної апаратури [8]; дослідження взаємозв'язку між окремими показниками та його впливу на комплексний показник якості за допомогою двовимірного нормального закону розподілу [9]; моделі контролю параметрів виробів [10]; методи системного підходу до контролю параметрів виробів [11]; загальна схема контролю якості пристроїв [12]; методи контролю якості при проектуванні радіоелектронної апаратури [13].

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень за темою дисертації доповідалися на міжнародних науково-технічних конференціях “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні” (м. Харків, 2001 – 2003 рр.), на дванадцятій Міжнародній конференції “Нові технології в машинобудуванні” (с. Рибаче, 2003 р.), на Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні технології в менеджменті” (м. Алушта, 2003 р.), обговорювалися на наукових семінарах кафедри менеджменту Національного аерокосмічного університету
ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”.

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 14 наукових праць, з них 3 - статті в науково-технічних журналах, 6 - статті в збірках наукових праць, 5 - матеріали конференцій.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків і додатків. Повний обсяг дисертації становить 168 сторінок, у тому числі: 32 рисунка на 8 окремих сторінках і 27 таблиць на 4 окремих сторінках; список використаної літератури зі 120 найменувань на 11 сторінках; 10 додатків на 23 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, показано наукову і прикладну спрямованість, сформульовано мету роботи і задачі дослідження, які необхідно вирішити для її досягнення. Подано також коротку характеристику результатів дослідження, ступінь їхньої апробації й опублікування.

У першому розділі розглянуто загальні питання управління якістю в проектах, показники якості проекту, дано класифікацію систем управління якістю, проведено аналіз прикладних робіт і методів в сфері контролю і управління якістю на життєвому циклі проекту розробки інноваційної продукції.

Під інноваційною продукцією розуміється результат упровадження продуктових інновацій, нові або удосконалені вироби, а також вироби, створення яких базується на нових або значно удосконалених методах. Під якістю, згідно з ISO 8402, розуміється сукупність властивостей та характеристик об'єкта, що гарантують його можливість задовольнити явні та неявні потреби споживачів. Якість проекту включає відповідність цілям проекту та відповідність продукту проекту вимогам споживачів і визначається за допомогою показників якості.

Для аналізу, оцінки, управління інноваційним проектом виділено такі групи показників якості: показники якості процесу, показники якості продукту, показники економічної ефективності проекту. Слід зазначити, що ці групи показників взаємозв`язані і зміна одного показника може привести до зміни інших.

Аналіз прикладних робіт з питання управління якістю проведено у таких напрямках: прогнозування якості на ранніх етапах розробки; аналіз і управління якістю науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт; системи управління якістю виробничо-технологічного призначення; прогнозування і оцінка якості виробів у процесі їхньої експлуатації; інформаційні системи, що містять дані про виріб протягом його життєвого циклу. Відзначено, що вагомий вклад в оцінку якості виробів нової техніки внесли Г.Г. Азгальдов,
Ю.М. Андріанов, В.П. Баранчеєв, О.В. Гличьов, А.І. Субетто, Я.Б. Шор та ін.

Проведено аналіз методів контролю якості. На цей момент існує багато форм і методів управління якістю на різних стадіях життєвого циклу проекту. Для подальшого дослідження було виділено групи методів оцінки, аналізу і прогнозування. У результаті аналізу методів зроблено висновок, що не існує чіткого розподілу методів по стадіях життєвого циклу. Більшість методів або їхніх модифікацій можуть бути використані на різних стадіях життєвого циклу. Однак усі вони основані на двох крайніх підходах – евристичному та математичному.

З проведеного аналізу зроблено такі висновки. Управлінські рішення щодо подальшого розвитку проекту приймаються на підставі аналізу основних показників якості проекту, але не всі вони достатньо обґрунтовані та формалізовані. Також у процесі виконання проекту можуть виникати невизначеності в описі як проекту в цілому, так і його окремих елементів, що ускладнює точний розрахунок показників якості проекту та приводить до їхньої зміни на життєвому циклі проекту. Існуючі методи контролю не дозволяють повною мірою оцінити показники якості в ході життєвого циклу інноваційних проектів. Для контролю якості проектів необхідні модифікація існуючих і розробка нових методів. Як основні методи контролю пропонуються математичні методи з використанням узагальнених показників якості та статистики стосовно інших проектів, а як додаткові – експертне оцінювання.

Таким чином, дослідження спрямовані на контроль якості проекту та прийняття рішень стосовно його подальшого розвитку за допомогою методів оцінки, аналізу і прогнозування з використанням комплексних показників якості та значень показників якості аналогічних проектів. Критерій якості проекту визначається на основі співвідношення між поточними та базовими значеннями показників якості.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [2, 5].

Другий розділ присвячено розробці моделей і методів контролю якості проекту.

Контроль якості проекту та прийняття рішення стосовно подальшого розвитку проекту можуть бути здійснені на підставі аналізу як окремих, так і комплексного показників якості. Для здійснення такого аналізу, насамперед, відзначимо два типи значень показників якості проекту – поточні (розрахункові, фактичні, досягнуті) та базові (задані, необхідні, бажані, плановані). Поточні значення показників якості формуються на етапах реалізації проекту різними способами залежно від самого показника і етапу реалізації проекту. Базові значення задаються замовником проекту або експертами з урахуванням даних стосовно аналогічних проектів.

Запропоновано такі моделі та методи контролю якості проекту.

Модель визначення комплексного адитивного показника якості. Стандартний адитивний спосіб установлення комплексного показника якості має сенс застосовувати лише в тому випадку, коли окремі показники якості або усі кращі, або усі гірші за базові. Тому цей спосіб застосовують, як правило, для оцінки конкурентноздатності виробів, а базовий виріб вибирають таким чином, що всі його характеристики були кращими, ніж у того, що розглядається. На відміну від виробу поточні значення окремих показників якості проекту на даному етапі життєвого циклу можуть бути як краще, так і гірше базових. Стандартний мультиплікативний показник є досить складним у практичному застосуванні при різній важливості окремих показників.

Тому для оцінки якості проекту пропонується такий показник:

Q (Ki, Kiб) =, (1)

де Ki ,Kiб – відповідно поточне та базове значення i-го показника якості (Ki,Kiб>0); n – загальна кількість окремих показників якості; i=1, m – окремі показники, для яких збільшення значення відповідає їх поліпшенню; i=m+1, n – окремі показники, для яких збільшення значення відповідає їх погіршенню; bi – вагові коефіцієнти, що враховують значущість окремих показників якості (=1).

Необхідно зазначити, що -1<Q<1. Якщо Q<0, то проект, який досліджується, можна в цілому вважати гіршим за базовий, якщо Q>0, – то кращим. Ця обставина сприяє підвищенню якості процесу аналізу та прийняття рішення стосовно подальшого розвитку проекту.

Модель визначення комплексного ймовірнісного показника якості. Для оцінки ймовірності невиходу показників якості за задані значення пропонується комплексний ймовірнісний показник якості, що дозволяє оцінити якість варіантів проекту з урахуванням розкиду значень окремих показників та їх можливої зміни на життєвому циклі проекту.

Для кожного варіанта реалізації проекту даний показник визначається за формулою:

W = P (K1<K1з, K2<K2з,… Kі<Kіз..., Kn<Knз) =

, (2) де Кimin – мінімально можливе значення i-го показника якості; Кiз – задане значення i-го показника якості; - щільність розподілу показників якості.

Для багатовимірного нормального закону щільність розподілу визначається за формулою:

, (3)

де Rki (ki) – кореляційний момент випадкових величин Kk і Ki; Rkk – дисперсія випадкової величини Kk; mx1, mx2, …, mxn – математичні сподівання випадкових величин K1, K2,... ,Kn.

Важливою задачею є визначення параметрів закону розподілу. Числові оцінки показників якості проекту K1, K2,…, Kn можуть бути знайдені таким чином: mx1, mx2, …,mxn – за допомогою експертів або розрахунковим шляхом; D[Ki], R[Ki] – з використанням даних за можливими варіантами реалізації проекту:

, (4)

, (5)

де - середнє значення і-го показника якості; m – кількість варіантів реалізації проекту; l – номер варіанта.

Підставляючи знайдені величини в (3), отримаємо щільність розподілу багатовимірного вектора показників якості даного варіанта проекту.

Слід зазначити, що формула (2) застосовується у випадку, коли для кожного окремого показника його зменшення відповідає поліпшенню. Якщо для деякого показника його зменшення пов'язано з погіршенням, то оцінка досяжності по даному показнику знаходиться як P(Ki>Кіз), тобто межі інтегрування по даному показнику будуть від Кіз до Kimax.

Визначивши цей показник, з можливих варіантів подальшого розвитку проекту можна вибрати варіант, що має мінімальний ризик, тобто варіант з найбільшою ймовірністю невиходу показників якості за задані значення.

Відзначимо, що для прийняття рішення стосовно подальшого розвитку проекту більш прийнятним буде наступний показник:

Q (Ki, Kiз) = , (6)

де n – кількість окремих показників якості.

Метод класифікації якості проекту та прийняття рішення. Для класифікації якості проекту, який розглядається, необхідне порівнювання поточного значення його комплексного показника якості із запланованими межами якості. Такі межі можуть бути встановлені за допомогою експертів або з використанням статистичних даних щодо якості інших проектів. Так, віднести проект до однієї з груп якості можна у такий спосіб: 1 – низька якість (Qпот < Qзапл – Д1); 2 – середня якість (Qзапл – Д1 < Qпот < Qзапл+Д2); 3 – висока якість (Qпот > Qзапл+Д2), де Qпот, Qзапл – відповідно поточне та заплановане значення комплексного показника якості; Qзапл, Д1, Д2 визначаються за допомогою експертів. Відповідно до методів теорії статистичної класифікації Qзапл може бути визначено як математичне сподівання, а Д1=Д2 – як середньоквадратичне відхилення за значеннями комплексних показників якості інших проектів та також скоректовано експертами. Далі, якщо проект віднесено до групи низької якості, приймається рішення про його зупинку або припинення; середньої – пошук іншого варіанту реалізації проекту, внесення змін у проект; високої – перехід до наступного етапу реалізації проекту без змін.

Модель прогнозування комплексного показника якості. Задачею прогнозування в даній роботі є оцінка впливу змін, насамперед тих, що вносяться з метою підвищення якості продукту проекту, на значення показників якості. Для цього необхідно визначити стан проекту після внесення зміни, тобто найімовірніше значення (M) і середньоквадратичне відхилення (у) показника якості, що досліджується. Це може бути зроблено з використанням статистичних даних щодо аналогічних змін в інших проектах.

Для прогнозування комплексного показника якості проекту пропонується використовувати методи теорії випадкових процесів, зокрема метод стохастичної лінійної апроксимації, у відповідності з яким ймовірнісні характеристики комплексного показника якості на деякому етапі життєвого циклу визначаються за формулами:

, (8)

де ,, , – математичне сподівання і середньоквадратичне відхилення значень комплексних показників якості інших проектів відповідно до і після внесення змін; – коефіцієнт кореляції між значеннями комплексного показника якості; – поточне значення комплексного показника якості проекту, що досліджується.

Модель прогнозування окремих показників якості. Попередня модель дає прийнятну точність обчислень за наявності великої кількості статистики і невеликого розкиду значень параметрів, що характерно для комплексних показників якості. При прогнозуванні окремих показників можна відзначити таку особливість: близькі проекти можуть бути відсутні, і тому значення окремих показників якості проектів будуть істотно відрізнятися.

У цьому випадку для визначення характеристик показників якості пропонується:

а) розрахувати відносні значення (Двідн) показника якості, що досліджується на (i+1)-му та i-му етапах, тобто до і після внесення змін, для кожного аналогічного (k-го) проекту:

; (9)

б) усереднити отримані характеристики з урахуванням їх близькості до проекту, що досліджується, яка задається експертами за допомогою вагових коефіцієнтів:

; (10)

; (11)

, (12)

де сер.k – усереднена за даними усіх експертів близькість k-го проекту до того, що досліджується; m – кількість проектів, які порівнюються з тим, що досліджується.

в) застосувати отримані значення для прогнозування окремих показників якості проекту, що досліджується:

M[Ki+1] = M[Двідн]Ki; (13)

у[Ki+1] = у[Двідн]Ki, (14)

де Ki – поточне значення показника якості.

На основі розроблених моделей та методів запропоновано алгоритмічну модель управління проектом (рис. 1), де Ki_пот – поточне значення окремого показника якості проекту; Qпот, Qзапл –

відповідно поточне та заплановане значення комплексного показника якості.

Прийняття рішення стосовно подальшого розвитку проекту здійснюється в залежності від

Ki_пот

Qпот, Qзапл

Рис. 1. Алгоритмічна модель управління якістю проекту

якості проекту, зокрема від прийнятої групи якості.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [1, 3, 6, 7].

У третьому розділі описані програмні засоби контролю якості, що містять у собі: блок визначення комплексного адитивного показника якості; блок визначення комплексного ймовірнісного показника якості; блок прогнозування комплексного показника якості; блок прогнозування окремих показників якості.

За допомогою даних засобів проведено аналіз розроблених моделей.

Зокрема, порівняння запропонованого адитивного показника якості зі стандартним мультиплікативним проведено таким чином.

Розрахункові формули для визначення показників якості подано в тому випадку, коли збільшення значення кожного окремого показника якості відповідає його поліпшенню:

; (15)

, (16)

де Qст, Qпр – відповідно стандартний мультиплікативний та той, що пропонується, показники якості.

Було розглянуто вплив вагових коефіцієнтів на комплексні показники якості для трьох показників якості та двох варіантів вхідних даних. Коефіцієнт вагомості в1 змінювався від 0.2 до 0.8 с кроком 0.2. При цьому в даному режимі система автоматично перераховувала коефіцієнти в2 та в3 таким чином, що в2 = в3 і =1.

За результатами моделювання для обох варіантів побудовано графіки залежностей стандартного мультиплікативного і запропонованого комплексних показників якості від важливості окремих показників (рис. 2).

З проведених розрахунків і графіків залежностей можна зробити висновки, що, по-перше, при нелінійній залежності стандартного мультиплікативного показника від важливості окремих показників відповідна залежність запропонованого показника є лінійною, по-друге, при симетричній зміні значень окремих показників якості в стандартному мультиплікативному показнику спостерігається зміна нелінійності, у той час як значення запропонованого показника просто змінює знак. Дані обставини показують, що запропонований показник є більш адекватним при практичному застосуванні, насамперед за рахунок більш зручної процедури підбору вагових коефіцієнтів, які характеризують важливість окремих показників якості.

За результатами моделювання комплексного ймовірнісного показника якості побудовано залежності цього показника від коефіцієнтів кореляції між окремими показниками, отримані інтегруванням щільності розподілу для двовимірного і тривимірного нормальних законів розподілу значень окремих показників якості.

Так, аналіз впливу коефіцієнта кореляції між окремими показниками на значення комплексного показника для двох показників якості проведено для двох випадків:

1) обидва показники необхідно максимізувати або мінімізувати;

2) один показник необхідно максимізувати, другий – мінімізувати.

Результати моделювання подано на рис. 3.

Рис. 2. Залежності комплексного показника якості

від важливості окремих показників

Побудовані графіки наочно демонструють залежність комплексного ймовірнісного показника якості від кореляції між окремими показниками та дозволяють зробити висновок, що чим більше зв'язок між поліпшенням одного та другого окремих показників якості, тим більшим буде значення комплексного показника та відповідно і якість проекту.

Рис. 3. Залежність комплексного ймовірнісного показника якості

від кореляції між окремими показниками

Для моделей прогнозування побудовано графіки, що показують зв'язок показників якості на етапах, що розглядаються. Апроксимуючі прямі для моделі прогнозування комплексного показника якості отримано для різних варіантів коефіцієнта кореляції між значеннями комплексних показників якості на цих етапах. Апроксимуючі прямі для моделі прогнозування окремих показників якості одержано для різних значень середньостатистичного відхилення.

За результатами прогнозування визначено ймовірність невиходу показника за задане значення і побудовано графіки залежності даної ймовірності від поточного значення показника для різних значень розкиду.

Проведений комп'ютерний аналіз підтверджує коректність запропонованих моделей і дозволяє зробити зручним та наочним їхнє практичне використання.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [7, 8, 9].

Четвертий розділ присвячено застосуванню розроблених моделей і методів для аналізу проектів створення та модернізації технічних об'єктів.

На прикладі аналізу процесу створення радіоелектронних систем показано використання запропонованих моделей та методів контролю якості на етапах проектування складних багаторівневих систем.

Впровадження розроблених моделей проведено на підприємствах ВАТ “Авіаконтроль” та “Харківські теплові мережі”.

Так, при реалізації проектів зі створення нового авіаційного обладнання на ВАТ “Авіаконтроль” виникла задача порівняння варіантів реалізації проекту і вибору оптимального варіанта проекту з точки зору ймовірності невиходу основних показників якості за бажані значення. Вирішення цієї задачі було запропоновано за допомогою моделі визначення комплексного ймовірнісного показника якості.

Апробацію моделі проведено в процесі реалізації проекту зі створення системи аварійної сигналізації. На початковому етапі реалізації проекту були розглянуті різні варіанти побудови системи і за допомогою експертів визначено орієнтовні значення основних показників якості для кожного варіанта. Далі із застосуванням комп'ютерної системи відповідно до моделі було розраховано значення комплексного ймовірнісного показника якості для кожного варіанта і для подальшої реалізації вибрано варіант із максимальним значенням показника.

Апробацію моделей прогнозування і визначення ймовірності досягнення бажаного значення проведено на комунальному підприємстві (КП) “Харківські теплові мережі”. На цьому підприємстві проводяться ремонтні роботи з підвищення рівня якості водогрійних котлів. На підприємстві виникла задача оцінки якості проведення ремонтних робіт і можливості досягнення необхідного рівня, насамперед, щодо основного показника якості – коефіцієнта корисної дії котла. Розв'язання даної задачі було проведено з використанням моделі прогнозування окремих показників якості з урахуванням статистичних даних стосовно попередніх ремонтів.

Застосування цієї моделі дозволило вибрати вид і ступінь ремонту котла, достатні для досягнення бажаного значення його коефіцієнта корисної дії.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [4, 5].

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-прикладну задачу розробки моделей, методів і програмних засобів контролю якості інноваційного проекту з метою удосконалення процесу прийняття управлінських рішень щодо подальшого розвитку проекту.

Основні наукові та практичні результати роботи полягають у такому.

1. Проведено аналіз існуючих стандартів, підходів і систем управління якістю. Проаналізовано методи контролю якості, основані на математичному та евристичному підходах. Обґрунтовано необхідність розробки моделей, методів і програмних засобів контролю якості інноваційного проекту.

2. Розроблено моделі та методи оцінки якості проекту з використанням комплексних показників якості, а саме:

- модель визначення комплексного адитивного показника якості, що характеризує відносні відхилення поточних значень окремих показників якості від базових з урахуванням їх важливості для оцінки і аналізу якості проекту, вибору кращого варіанта проекту;

- модель визначення комплексного ймовірнісного показника якості, основаного на згортці окремих показників за допомогою багатовимірного нормального закону розподілу, що враховує взаємозв'язок між окремими показниками і розкид значень окремих показників якості варіантів реалізації проекту для оцінки і аналізу якості проекту, вибору варіанта проекту, оптимального з точки зору ймовірності невиходу основних показників якості за задані значення.

3. Запропоновано метод класифікації якості проекту, оснований на порівнянні поточного і запланованого значень комплексного показника якості, що дозволяє віднести проект до однієї з груп якості та прийняти управлінське рішення щодо подальшого ходу проекту.

4. Розроблено моделі прогнозування, основані на виявленні впливу аналогічних змін на значення показників якості інших проектів і поширенні цієї тенденції на проект, який досліджується, що дозволяє оцінити вплив даної зміни на значення його показників якості.

5. На основі розроблених моделей і методів запропоновано алгоритм управління якістю проекту, що включає аналіз поточного стану проекту та прийняття рішення стосовно його подальшого розвитку.

6. Створено програмні засоби контролю якості, де реалізовано розроблені моделі. Із застосуванням даних засобів проведено тестування і аналіз запропонованих моделей, що підтвердило їх перевагу та дозволило спростити їх практичне застосування.

7. Проведено впровадження розроблених моделей і методів на ВАТ “Авіаконтроль” і КП “Харківські теплові мережі”. Показано застосування розроблених моделей, методів і програмних засобів для прийняття рішення щодо подальшого розвитку проекту, зокрема, стосовно вибору оптимального варіанта його реалізації.

Практичне застосування запропонованих моделей, методів і програмних засобів контролю якості проекту дає можливість керівникові проекту разом з виконавцем приймати об'єктивні рішення щодо пошуку, оцінки і вибору найкращого варіанта проекту, продовження проекту, його припинення або внесення змін у проект. Отримані результати свідчать про підвищення оперативності й якості рішень, що приймаються в процесі управління інноваційними проектами.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Головань Д.В. Определение интегрального показателя реализуемости как сложности достижения заданных тактико-технических требований //Технология приборостроения. – 2002. – № 1. – С. 50 – 53.

2. Головань Д.В. Анализ методов оценки качества радиоэлектронной аппаратуры //Вестник науки и техники. – 2002. – № 2-3.– С. 42 – 45.

3. Головань Д.В. Контроль и управление качеством радиоэлектронных систем в процессе проектирования //Авiацiйно-космiчна технiка i технологiя. 2003. № 3 (38). – С. 119 – 124.

4. Илюшко В.М., Головань Д.В., Комаров В.С. Системный анализ конструкторских работ при проектировании сложной системы //Авiацiйно-космiчна технiка i технологiя. – Х.: Нац. аерокосм. ун-т ”ХАІ”, 2000. – Вип. 15. – С. 209 – 212.

5. Головань Д.В. Задачи анализа реализуемости разработки радиоэлектронных систем //Системи обробки iнформацii. – Х.: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2000. – Вип. 2(8). – С. 185 – 190.

6. Головань Д.В. Оценка риска этапов опытно-конструкторских работ в ходе разработки радиоэлектронных систем //Системи обробки iнформацii. – Х.: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2000. Вип. 3(9). – С. 91– 96.

7. Попов В.А., Головань Д.В., Некрасов И.Б. Алгоритмы и компьютерная система прогнозирования параметров изделий на основе заданной статистики //Авiацiйно-космiчна технiка i технологiя. – Х.: Нац. аерокосм. ун-т ”ХАІ”, 2002. – Вып. 27. – С. 65 – 70.

8. Головань Д.В., Чумаченко И.В. Система управления качеством проекта создания радиоэлектронной аппаратуры //Управління проектами та розвиток виробництва. – Луганськ: ВАТ ”Поліпринт”, 2003. – Вип. 2 (7).– С. 61 – 66.

9. Головань Д.В., Косенко В.В., Чумаченко И.В. Исследование комплексного вероятностного показателя качества радиоэлектронной аппаратуры //Зб. наукових праць. – К.: Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова, 2003. – Вип. 22. – С. 30 – 35.

10. Головань Д.В., Илюшко В.М. Модели и методы анализа и прогнозирования параметров изделий в условиях НИОКР //Міжнар. наук.-техн. конф. ”Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні (ІКТМ - 2001)”. – Х.: Нац. аерокосм. ун-т ”ХАІ”, 2001. – С. 138.

11. Попов В.А., Головань Д.В. Системный анализ и прогнозирование параметров изделий в условиях НИОКР //Міжнар. наук.-техн. конф. ”Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні (ІКТМ - 2001)”.– Х.: Нац. аерокосм. ун-т ”ХАІ, 2001. – С. 160.

12. Чумаченко И.В., Косенко В.В., Головань Д.В. Общая схема контроля качества радиоэлектронной аппаратуры //Материалы III-й Междунар. научн.-технич. конф. ”Проблемы информатики и моделирования”. – Х.: НТУ ”ХПИ”, 2003. – С. 11.

13. Головань Д.В., Чумаченко И.В., Косенко В.В. Контроль качества радиоэлектронной аппаратуры в процессе разработки //Междунар. научн.-практич. конф. ”Современные технологии в менеджменте”. – Х.: Нац. аэрокосм. ун-т ”ХАИ”, 2003. – С. 20.

14. Головань Д.В. Модели контроля качества радиоэлектронной аппаратуры в процессе проектирования //Міжнар. наук.-техн. конф. ”Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні (ІКТМ-2003)”. – Х.: Нац. аерокосм. ун-т ”ХАІ”, 2003. – С. 253.

АНОТАЦІЯ

Головань Д.В. Моделі та методи контролю якості в проектах розробки інноваційної продукції. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.22 – управління проектами і програмами. – Національний аерокосмічний університет
ім. М.Є. Жуковського ”ХАІ”, Харків, 2006.

У дисертації розглядаються питання контролю якості в ході реалізації інноваційних проектів. Критерій якості визначається на основі співвідношення між поточними і запланованими значеннями показників якості. Для оцінки якості проекту розроблено моделі визначення комплексного адитивного та комплексного ймовірнісного показників якості. Для віднесення проекту до однієї з груп якості з метою прийняття рішення стосовно його подальшого розвитку розроблено метод класифікації якості. Для оцінки впливу змін на якість проекту розроблено моделі прогнозування показників якості. На основі даних моделей і методів запропоновано алгоритм управління якістю проекту.

Розроблено програмні засоби контролю якості проекту і з їх застосуванням проведено аналіз запропонованих моделей. Показано застосування розроблених моделей і методів на життєвому циклі проектів створення технічних об'єктів.

Ключові слова: інноваційний проект, показники якості проекту, моделі та методи контролю якості, процеси управління якістю.

АННОТАЦИЯ

Головань Д.В. Модели и методы контроля качества в проектах разработки инновационной продукции. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 – управление проектами и программами. – Национальный аэрокосмический университет имени Н. Е. Жуковского ”ХАИ”, Харьков, 2006.

В диссертации решается актуальная научно-прикладная задача разработки моделей, методов и компьютерной системы контроля качества инновационного проекта с целью усовершенствования процесса принятия управленческих решений по дальнейшему развитию проекта. Исследования направлены на управление качеством проекта с помощью методов оценки, анализа и прогнозирования с использованием комплексных показателей качества и статистики по показателям качества аналогичных проектов.

Проведен анализ существующих стандартов, подходов и систем управления качеством. Проанализированы методы контроля качества, основанные на эвристическом и математическом подходах. Показана необходимость создания таких моделей и методов управления качеством, которые повысят степень обоснованности и формализации в принятии управленческих решений по дальнейшему развитию проекта, и будут учитывать возможные изменения значений показателей качества. Для учёта изменений значений показателей качества предложено учитывать, во-первых, взаимосвязь между частными показателями, во-вторых, данные по показателям качества аналогичных проектов.

Выделены группы методов оценки, анализа и прогнозирования. В качестве основных методов решения задачи контроля предложены математические методы – как аналитические, так и статистические, а в качестве дополнительных – экспертные оценки. Критерий качества проекта определяется на основе соотношения между текущими и планируемыми значениями показателей качества проекта на рассматриваемом этапе.

Для оценки качества проекта разработаны модели определения комплексных показателей качества. Модель определения комплексного аддитивного показателя качества характеризует относительные отклонения текущих значений показателей качества от базовых с учётом их важности. Модель определения комплексного вероятностного показателя качества основана на многомерном нормальном законе распределения, учитывающем взаимосвязи между частными показателями и разброс их значений, что позволяет учесть возможные изменения значений показателей качества.

Для анализа качества проекта и принятия управленческого решения по его дальнейшему ходу разработан метод классификации качества. Метод основан на сравнении текущего и планируемого значений комплексного показателя качества и отнесении проекта к одной из групп качества.

Для оценки влияния изменений на качество проекта разработаны модели прогнозирования комплексного показателя качества и частных показателей. Модели основаны на выявлении тенденции в изменении значений показателей качества аналогичных проектов и распространения этой тенденции на исследуемый проект.

На основе разработанных моделей и методов предложен алгоритм управления качеством проекта, включающий в себя анализ текущего состояния проекта и принятие решения по его дальнейшему ходу.

Разработаны программные средства контроля качества и с их применением проведен анализ предложенных моделей.

В рамках модели определения комплексного аддитивного показателя качества проведено сравнение предложенного показателя со стандартным аддитивным и мультипликативным показателями и показаны его преимущества.

По результатам моделирования комплексного вероятностного показателя качества построены зависимости данного показателя от коэффициентов корреляции между отдельными показателями, полученные интегрированием плотности распределения двумерного и трёхмерного законов распределения.

Для моделей прогнозирования построены графики, показывающие связь показателей качества на рассматриваемых этапах. По результатам прогнозирования определена вероятность невыхода показателя за заданное значение и построены графики зависимости данной вероятности от текущего значения показателя для разных значений разброса.

Показано применение разработанных моделей и методов на жизненном цикле проектов создания технических объектов. На примере процесса создания радиоэлектронных систем показано применение моделей на этапах проектирования сложных многоуровневых систем.

Проведена апробация разработанных моделей на действующих предприятиях, подтвердившая корректность моделей и позволившая осуществить выбор предпочтительного варианта реализации проекта.

Практическое применение предложенных моделей, методов и программных средств контроля качества даст возможность повысить оперативность и качество принимаемых решений в процессе управления инновационными проектами.

Ключевые слова: инновационный проект, показатели качества проекта, модели и методы контроля качества, процессы управления качеством.

ABSTRACT

Golovan D.V. Quality control models and methods in the projects of innovation production development. – Manuscript.

Dissertation for obtaining candidate scientific degree on specialty 05.13.22 – projects and programs control. – National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”, Kharkiv, 2006.

The dissertation deals with the problems of quality control in the process of innovation projects realization. The criterion of quality is determined on the basis of the relationship between the current and planned values of quality indices. Models determining complex additive and complex probable quality indices were developed to assess the project quality. The classification method for including the project in one of the quality groups with the aim of making a decision was developed. To assess the effect of the changes on the project quality, the models of forecasting quality indices were developed. On the basis of these models and methods the diagram of project quality control was suggested.

Programming methods of project quality control were designed and the analysis of suggested models was carried out. The way of employing the