Управление бизнес-процессами строительной организации на основе когнитивно-графовой модели

Актуальность темы

исследования. В 2012 году рост ВВП составил 4,3%, что выше аналогичного показателя 2011 года: на протяжении первого полугодия 2012 года экономика страны восстанавливалась сравнительно невысокими темпами (4,3% в I квартале и 3,4 — во II квартале), однако, с августа — сентября 2012 года, несмотря на ухудшение ситуации в мировой экономике (проблемы еврозоны, экономический кризис), сохранение высоких цен на нефть позволило экономике России увеличить темпы роста до 4,8% (в III и IV квартале).

Рисунок 1 — Динамика основных экономических показателей России 2003.

2012 г.%.

Негативные тенденции в мировой экономике и экономике России в частности в 2012 году привели к стагнации реальных доходов населения и ослаблению курса рубля. В таких условиях население склонно выводить деньги из банковских депозитов, при этом ключевым альтернативным источником сбережения продолжает оставаться недвижимость, так как одной из основных задач строительной отрасли является обеспечение комфортным жильем граждан России по разумным ценам. Мировой финансовый кризис привел к тому, что к концу 2008 года ситуация в строительстве России стала очень тяжелой. Ведь основными источниками финансирования строек были средства граждан, а также кредиты и инвестиции. И в ситуации кризиса в первую очередь пострадала отрасль жилищного строительства, так как банки прекратили кредитование, нарушили сроки выдачи кредитов, поставив строителей в исключительно тяжелое положение, а для граждан создалась иллюзия, что покупать жилье заведомо невыгодно. Те компании, у кого объекты были в готовности 50 процентов и выше, закончили строительство. В 2010 году объемы строительства упали почти на 20 миллионов квадратных метров. В 2011 и 2012 годах ситуация сохранила характер. В результате сегодня нарушаются контрольные цифры, которые были определены президентом и председателем правительства. Помимо кризиса в 201 1 году на всей территории Российской Федерации отменена процедура выдачи лицензий на ведение строительной деятельности, введен институт саморегулирования (СРО).

Рисунок 2 — Динамика основных показателей инвестиционной и строительной деятельности в 2001 -2012 гг. В связи с этим проведена ревизия всего российского строительного рынка, а это значит проведена большая работа по отбору компаний, отвечающих критериям принятия в СРО, что в свою очередь, требует доработки нормативно-правовой базы, поправок в закон.

Структура объема строительных работ по федеральным округам в 2009 -2012 гг. была примерно одинаковая, так сокращение доли строительных работ в Южном федеральном округе в 2010 году связано с выделением из состава округа нескольких регионов и образованием Северо — Кавказского федерального округа, а за счет множества инвестиционных проектов в Московском регионе Центральный регион остается лидирующим в области объемов строительства (рисунок 3) .

Динамика объема строительных работ в России по Федеральным округам в 2005;2012 гг, млрд. руб.

Динамика объема строительных работ н России, но Федеральным округам в 2005;2012 гг, %.

1ЦФ0 1ПФ0 УрФО ПрФО 1ЮФ0 |СФ0 1ДФ0 СКФ0.

ЦФ0 1СЗФ0 УрФО ПрФО |ЮФ0 |СФ0 1ДФ0 СКФ0.

2(105 2006 2007 200Н 2009 2010 2011 2012.

2005 2006 2007 200Х 2009 201(1 2011 2012.

Рисунок 3 — Динамика и структура объема строительных работ.

Самым социально — значимым проектом за последние годы в строительной отрасли стал национальный проект Правительства РФ «Доступное жилье», в рамках которого к 2015 году прогнозируется увеличение объемов ввода жилья до 100 млн. кв. м. в год (рисунок 4). Среди методов управлении строительной отраслью активно развивается направление использования инновационных средств анализа технологических и производственных процессов, в рамках которого принято представлять основные отраслевые направления в виде совокупности бизнес-процессов, требующих структуризации. Мониторинговые исследования показали, что 62% строительных организаций необходимо регламентировать внутренние бизнес-процессы в целях повышения эффективности функционирования и скорости принятия управленческих решений в реализации строительных проектов. январь фшраль ыгрт шрель их нюиь июль ж густ севмбрь оторь юязрь лембрь -2005 — 2006 — 2007 — 2008 — 2009 «¦¦¦"2010 —."2011.

Рисунок 4 — Динамика ввода жилья в России.

Основными современными причинами отсутствия четкой регламентации внутренних бизнес-процессов являются: их сложность и высокая стоимость описания (41%), некомпетентность персонала (72%), нестабильность функций строительной компании (46%), высокая стоимость привлечения консультантов (38%).

В связи с полученными данными, особого внимания заслуживает, непосредственно, процесс управления строительным проектом. В данном исследовании анализ бизнес-процессов управления строительной организации проводится на примере проекта строительства жилого дома в Советском районе г. Астрахани по ул. Боевая ООО «Комстрой Инвест». Для строительной организации сдерживающими факторами в рационализации управления являются: отсутствие общепринятой структуры бизнес-процессов. неопределенность учета связей между их элементами, значительный спектр показателей процессов строительства, измеренных в различных метрических системах [1]. При использовании информационных технологий в управлении строительной организацией, как правило, приходится сталкиваться с тем, чтов отличие от большинства технических систем — объект управления не только не формализован, но слабо структурирован, и субъективность руководителя приводит систему к состоянию неопределенности. Одним из подходов к анализу слабо структурированных проблемных областей, является когнитивный анализ, который позволяет в различных интерпретациях представлять изучаемую систему в виде модели и применять к ней необходимые методы анализа.

В современной социально-экономической обстановке в условиях поиска оптимальных путей информатизации общества и вхождения России в мировое информационное пространство первостепенное значение приобретает решение многоаспектной проблемы документационного обеспечения управления, при помощи которого процессы документирования, организации документов и документооборота приобретают нормативный или упорядоченный характер.

Степень разработанности темы. В области технологий, изучающих проектное управление организацией и ее бизнес-процессами, использование когнитивно-графового моделирования накоплен положительный опыт, отраженный в трудах отечественных и зарубежных ученых Андрейчикова A.B., Жарикова О. Н., Костюченко В. В., Крюкова K.M., Квятковской И. Ю., Карлиной Е. П., Коврига C.B., Максимова В. И., Робертса Ф. С., Смирнова А. Ю., Силова В. Б., Толмена Э. и др.

Авторы отмечают проблематику управления проектами строительной организации, обоснованную различиями в управленческой и информационной средах строительной организации. Сложность анализа организации с точки зрения управленческих механизмов проявляется в отсутствии унификации типовых бизнес-процессов, наличии значительного количества вновь появляющихся факторов влияния внешней среды, необходимости оценки качества бизнес-процессов. Необходима адаптация известных методологий к задачам строительной организации, вследствие чего актуальной является задача управления бизнес-процессами строительной организации в условиях неопределенности, с учетом макрои микроуровней системы бизнес-процессов.

Целью диссертационной работы является совершенствование механизмов управления основными бизнес-процессами строительной организации, основанное на совокупности аналитических и математических методов, алгоритмического и программного обеспечения.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1) провести анализ современной теоретической базы в части принятия управленческих решений при исследовании бизнес-процессов строительной отрасли и приложений когнитивно-графового моделирования к проектному управлению;

2) создать комплексную методику для анализа бизнес-процессов с применением аспектов проектного, ситуационного управления, управления качеством, информационного анализа систем и создание на ее основе модели бизнес-процессов управления строительной организацией;

3) идентифицировать и структурировать основные бизнес-процессы строительной организации на основе управления строительным проектом, разработать когнитивно-графовую модель системы бизнес-процессов строительной отрасли;

4) сформировать процедуру поддержки принятия решений при управлении строительным проектом с использованием методов ситуационного управления;

5) разработать программно-алгоритмический комплекс поддержки принятия решений с использованием когнитивно-графовой модели с учетом количественных и качественных оценок.

Научная новизна результатов исследования состоит в следующем:

1) разработана комплексная методика анализа системы бизнес-процессов, позволяющая ранжировать бизнес-процессы по степени значимости с точки зрения взаимодействия процессов управления строительной организации между собой;

2) разработана когнитивно-графовая модель бизнес-процесса «Управление строительным проектом», позволяющая формализовать процесс управления строительной организацией;

3) сформирована процедура поддержки принятия решения по управлению бизнес-процессами строительной организации, отличающаяся возможностью формирования последовательности управляющих воздействий лица, принимающего решение на всех стадиях жизненного цикла строительного проекта, в условиях инициализации различных ситуаций в процессе исполнения бизнес-процессов.

Методология и методы исследований. Для решения вышестоящих задач и достижения поставленной цели использованы методы теории искусственного интеллекта, когнитивно-графового моделирования, проектного управления, аналитических сетей, анализа иерархий, теории систем и системного анализа, математической статистики, методов проектирования и программирования информационных систем.

Объект исследования: система основных бизнес-процессов управления строительной организацией.

Предмет исследования: математические модели, методы, алгоритмы поддержки принятия решений, применяемые в управлении строительной организацией.

Теоретическая и практическая значимость работы. На основе полученных теоретических результатов (комплексная методика, когнитивно-графовая модель, процедура поддержки принятия решения) разработана информационная система анализа сетевых и иерархических данных для принятия решений в строительной отрасли, позволяющая применять как количественные, так и качественные оценки экспертов. Программный комплекс позволяет поддерживать процесс принятия управленческих решений с помощью опыта и знаний эксперта, сокращая финансовые и временные затраты на процесс анализа строительного проекта.

Степень достоверности исследования обусловлена корректным применением известных методов в комплексе для анализа бизнес-процессов строительной организации, соответствием результатов вычислений эмпирическим знаниям экспертов, а так же подтверждена внедрением в Министерстве строительства и дорожного хозяйства Астраханской области, Автономном учреждении Астраханской области «Государственная экспертиза проектов документов территориального планирования, проектной документации и результатов инженерных изысканий», Астраханском филиале ЗАО «ДАР/ВОДГЕО», а также в ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» при обучении студентов информационного и строительного направлений.

Положения, выносимые на защиту:

1) система бизнес-процессов управления строительной организацией;

2) когнитивно-графовая модель бизнес-процесса «Управление строительным проектом»;

3) комплексная методика анализа бизнес-процессов;

4) процедура поддержки принятия решения по управлению БП строительной организации.

Апробация научных результатов. Результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на: XV, XVI, XVII, XVIII Международных студенческих школах-семинарах «Новые информационные технологии» (Украина 2008 — 2011 г.), 15 конференции «Математика, компьютер, образование» (Дубна, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Эволюция системы научных коммуникаций Ассоциации университетов Прикаспийских государств» (Астрахань, 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» (Саратов, 2010 г.), Международной научной конференции «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «Астинтех» (Астрахань, 2010 г.), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-23» (Белгород, 2010).

Исследования поддержаны грантом Государственного фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса».

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в 12 научных работах, в том числе в 3 статьях в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ для опубликования основных научных результатов диссертации, 1 свидетельстве о государственной регистрации программ для ЭВМ.

В работе [68], выполненной в соавторстве, автором разработана методика анализа иерархической или сетевой системы элементов с точки зрения поиска приоритетных элементов системы и избавления от «утяжеляющих» систему факторов с помощью четких и лингвистических оценок экспертов, совокупности методик и алгоритмов исследования сложных систем.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 92 наименований. Содержание работы изложено на 124 страницах, иллюстрировано 31 рисунком и 13 таблицами.

4.5 Выводы по 4 главе.

1. Разработаны модель и алгоритмы работы информационной системы поддержки принятия решений (СППР) для анализа системы бизнес-процессов управления строительной организацией на основе разработанной методики, которая способна анализировать сетевые и иерархические данные об управлении строительной организацией.

2. Определен состав функциональных блоков информационной системы.

3. Проведены экспериментальные исследования с помощью информационной системы и с участием экспертов, позволившие определить различия между анализом бизнес-процессов строительной организации, выполненным с помощью СППР и аналитическим исследованием.

4. Выявлен экономический эффект от работы системы, который заключается в значительном сокращении временных затрат на анализ системы бизнес-процессов управления строительной организации.

5. Система анализа сетевых и иерархических данных в строительной отрасли позволяет лицу, принимающему решение, изучить полученный результат и сделать выводы, соответствующие поставленной задаче, при этом опираясь на результаты, подсчитанные наукоемкой информационной системой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Применение существующих методов и технологий является недостаточным для реализации задач комплексного анализа бизнес-процессов в организациях в современных условиях повсеместного использования наукоемких технологий при поддержке принятия решений управляющим организации. Строительная отрасль является динамично развивающейся в условиях реальной экономики, но эксперты определяют ряд проблем, возникающих в области управления строительными организациями, в результате чего определена область применения настоящего исследования.

Строительная отрасль в настоящем исследовании представлена как система бизнес-процессов, отражающих функциональные особенности отрасли, направленная на повышение эффективности функционирования строительной организации. Основы ситуационного управления, а так же методов исследования сетевых структур, обладающих свойствами неопределенности и слабоструктурированности позволили исследовать строительную отрасль с точки зрения сильных, слабых сторон, взаимодействия с внешней средой, а так же в направлении анализа управленческих воздействий для принятия оптимального управленческого решения.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Проведены аналитические исследования разработок и теорий в области построения и решения задач принятия управленческих решений при исследовании бизнес-процессов управления строительной отраслью, показавшие, что существуют аспекты неработоспособности традиционных математических моделей применительно к данной предметной области, выявлены задачи, стоящие перед исследователями в процессе анализа строительной организации, и предложены варианты их решений.

2. Выявлены и структурированы основные бизнес-процессов управления строительной организацией на основе мнений экспертов, характеризующие основную специфику работы специалистов над строительным проектом.

3. Реализован системный подход в анализе бизнес-процессов, создана когнитивно-графовая модель системы бизнес-процесса «Управление строительным проектом», позволяющая решать задачи, возникающие в случае слабой формализации проблем управления.

4. Создана комплексная методика для анализа системы бизнес-процессов управления строительной организации, которая позволяет выполнить поставленные задачи для выявления рекомендаций по вынесению оптимального управленческого решения в строительной организации в условиях слабоструктурированности с достоверностью 95%, с помощью которой проведен анализ внешней среды строительной организации.

5. Разработана процедура поддержки принятия решения по управлению бизнес-процессами строительной организации, апробированная для реального примера работы над строительным проектом, предложены варианты управляющих воздействий для принятия управленческих решений на основе продукционных правил.

6. Разработаны модель и алгоритмы работы информационной системы анализа сетевых и иерархических данных. Создана система поддержки принятия решений для анализа системы бизнес-процессов управления строительной организацией, позволяющая создавать и анализировать когнитивно-графовую модель управления строительной организации, ранжировать значительное число объектов по степени значимости, рассматривать количественные и качественные мнения экспертов, позволяющая многократно снизить время на проработку данных, эффективность подтверждается уменьшением трудозатрат в результате внедрения информационной системы.

7. Новизна разработанного программного продукта подтверждается Свидетельством об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2 011 614 509.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕКСТЕ.

СРО — саморегулирование.

БП — бизнес-процесс.

КГМ — когнитивно-графовая модель.

ЗАО — закрытое акционерное общество.

ЭВМ — электронно-вычислительная машина.

СППР — система поддержки принятия решений.

ЛПР — лицо, принимающее решение.

ОС — отношение согласованности.

ИС — индекс согласованности.

МАИ — метод анализа иерархий.

MAC — метод аналитических сетей.

КИС — корпоративные информационные системы.

СУП — системы управления проектами.

ПУС — проект управления строительством.

ДК — диалоговый комплекс.

BPV — эндогенные процессы.

BPU — управленческие процессы.

ВРР — производственные процессы.

ТУ — технические условия.

АПЗ — архитектурно — планировочное задание.

СНИП — строительные нормы и правила.