Интеллектуальные системы управления проектами в аграрном секторе

В современном постиндустриальном мире информация играет первостепенную роль, и успех любого производства напрямую зависит от оптимальности информационных потоков. Деятельность любого производственного предприятия — это осмысленный непрерывный процесс обмена информацией и превращения одних ресурсов в другие [4].

Безусловно, ускорение и повышение качества обработки, таких потоков информации нуждается в постоянном внедрении инноваций на предприятиях. Это и автоматизация, и внедрение новых методологических подходов, технических и программных комплексов, реинжениринг бизнес-процессов предприятия. Для успешного и своевременного внедрения инноваций целесообразно применять проектный подход.

В данной работе рассмотрены, современные и инновационные подходы к проведению проектов на предприятиях аграрного сектора экономики. Особое внимание уделено’использованию! интеллектуальных систем и нечеткой логики в процессах управления консалтинговыми, проектами. Рассмотрен проект на животноводческой молочной|ферме. Отметим, что животноводство — это сложная и трудоемкая область сельскохозяйственного производства. В современных условиях для повышения* эффективности основных технологических операций все большее применение находят интенсивные технологии в молочном животноводстве, где важнейшими процессами являются машинное доение, приготовление и раздача кормов, обработка молочной продукции. Наряду с созданием интенсивных технологий в животноводстве важное место занимает автоматизация процессов. Известно, что автоматизация техпроцессов в животноводстве позволяет повысить производительность труда в 1,2−2 раза, существенно снизить энергозатраты, увеличить. продуктивность животных [24, 31].

Одним из перспективных направлений качественного изменения подхода к молочному животноводству является внедрение принципов и технологий, средств автоматизации контроля и управления технологическими процессами индивидуального обслуживания животных. Индивидуальное обслуживание животных (ИОЖ) по мнению многих авторов [24, 25] является прогрессивным подходом к реализации биологического потенциала каждого животного, а значит повышению производительности молочной фермы.

Однако внедрение на молочных фермах как принципов и технологий ИОЖ, так и других инноваций требует существенных трудовых и финансовых затрат, определенного времени и планирования. Нам представляется, что наиболее прогрессивный и эффективный способ внедрения на предприятии любых масштабных инноваций, связанных с автоматизацией производств, и реинженирингом бизнес-процесов, — это консалтинговый проект, выполняемый внешним подрядчиком и силами собственных специалистов с привлечением внешних консультантов [23]. Использование инновационных подходов к проведению таких проектов должнообеспечить, повышение вероятности его успешного завершения.

Вообще, проект — это предприятие с временными рамками, предназначенное для создания уникальных продуктов, услуг или результатов [52].

Консалтинговый проект — это проект, основанный на взаимодействии квалифицированных консультантов и инженеров, работающих над обследованием, оценкой и целевым изменением бизнес-процессов иливнедрением инноваций, и организацией-клиентом [27]. Такое взаимодействие может быть как среднесрочным (например, 12 или 18 месяцев) — когда производится работа над изменением бизнес-стратегии заказчика, так и очень коротким (например, 4−6 недель). Внедрение инновационных подходов и технических средств ИОЖ на молочной ферме можно условно отнести, к средним по продолжительности проектам (4−12 месяцев) — стратегия и бизнес фермы не претерпевает существенных изменений, но вносятся существенные изменения во все основные бизнес-процессы (прежде всего — в производственные).

Рассмотрим подробнее сущность консалтингового проекта и современное положение на рынке данных услуг. Первостепенной задачей консалтинга является изучение основных функций компании, их декомпозиция на составляющие процессы, анализ и выработка нового оптимизированного решения (ре-инжениринг). Консультанты также оказывают помощь во внедрении предложенных решений [73]. Данный этап проекта не является обязательным, но очень желательным, хотя и требует от Заказчика дополнительных расходов.

В современной России, и, прежде всего в ее крупных городах и мегаполисах, с течением времени и развитием рыночной экономики мысль о необходимости и неизбежности конкурентной борьбы окрепла и стала ведущей для компаний практически всех отраслей. Рынок бизнес консалтинга более чем насыщен. Все более востребованы услуги по агроконсалтингу — оказанию консультационной помощи для предприятий сельскохозяйственного производства.

В наиболее прогрессивных областях консалтинга — внедрении систем управления предприятием (ERP системы или АСУП) сейчас достигнуты определенные результаты: в сотнях измеряются успешные проекты, значительный процент крупных и средних компаний проводят у себя такие проекты, совокупный бюджет таких проектов исчисляется в сотнях миллионов долларов [60].

Активно расширяется перечень сфер консультирования: от оптимизации основных бизнес-процессов предприятия (например, производства) до поддержки информационных систем (IT-консалтинг) и построения отношений с сотрудниками (HR-консалтинг).

Однако, в России и мире очень высок процент неудачных и нереализованных проектов. Причин тому много, и не все они очевидны руководителям компаний клиентов. Ведь за красивыми терминами и упоминаниями современных методологий нередко стоит собственная неорганизованность консультирующей компании и неоптимальность процесса ведения проекта. Проектные работы опаздывают, риски оказываются недооцененными, анализнедостаточно глубоким, а конечные решения не приносят обещанной заказчику прибыли [49].

В итоге, не смотря высокую степень востребованости данных услуг на рынке и их щедрую оплату, очень немногие компании относятся рачительно к оптимизации процессов ведения собственных проектов, не стесняясь консультировать и автоматизировать других.

Таким образом, успешное внедрение инноваций в животноводстве и, в частности, методов и технических средств индивидуального обслуживания животных находится в зависимости от оптимальности процессов ведения консалтингового проекта. Неуспешное завершение проектов внедрения инноваций негативно влияет не только на отдельные фермы, но и резко уменьшает привлекательность модернизаций ддя всех предприятий отрасли. И наоборот, своевременное и в рамках отведенного бюджета завершение консалтинговых проектов в сельском хозяйстве повышает преимущества отдельных компаний, усиливает конкуренцию внутри области, способствует росту производительности. Поэтому разработка методов и средств повышения управляемости и предсказуемости в консалтинговых проектах автоматизации производств является актуальной и практически значимой проблемой сегодняшнего дня.

В данном диссертационном исследовании рассматриваются подходы к оптимизации процессов ведения консалтингового проекта и автоматизации деятельности руководителя проекта (управление проектом). Управление проектами — это приложение знаний, навыков, инструментов и методов к операциям проекта для удовлетворения требований, предъявляемых к проекту [52].

Основным рассматриваемым в исследовании средством для этого является использование системы управления процессом ведения проекта (СУПВП). СУПВП является многофункциональной системой нового класса, ее основной целью является повышение вероятности (возможности, шансов) успешного завершения консалтингового проекта в запланированный срок. Алгоритмическая работа СУПВП по оценке, прогнозированию и выбору управляющих воздействий основана на нечеткой логике и базах знаний.

Цель исследования.

Цель настоящей работы заключается в разработке методов и подходов к созданию и использованию интеллектуальной системы управления проектами. Такая система автоматизирует деятельность руководителя проектов и частично формализует процессы управления проектом. Разрабатываемые методы и подходы включают получение агрегированной оценки успешности выполнения проекта, комплекса корректирующих проектных воздействий,-учет рисков проекта и их влияния. на оценку возможности завершения работ и этапов проекта в срок.

Данные методы и модели реализованы в виде специализированной информационной системы управления процессом ведения проекта (СУПВП). В работе системыактивно используются исследованные в работе системные связи и закономерности функционирования и развития-процессов проектного^ управления с использованием современных методов сбора, хранения, обработки и представления информации: В основе работы СУПВП лежат принципы оперативного управления, нечеткие математические модели, нечеткий логический вывод, базы знаний.

В главе 1 будут выделены задачи исследования, необходимые для реализации данной цели.

Объект исследования — технологии и методы управления проектами в аграрном секторе и подходы к автоматизации данного процесса.".

Предмет исследования — математические модели, методы и базы знаний, используемые в проектном управлении" и заложенные в основу работы СУПВП.

Методы исследования. Решение поставленных задач проведено с использованием системного и математического анализа, теории управления проектами, теории автоматического управления, математического моделирования, нечеткого логического вывода, программирования в среде МАЛХАВ.

Научная новизна. Выполненные исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов, заключающихся в следующем:

• Определены пути автоматизации и частичной формализации процесса управления проектами.

• Разработаны инновационные методы и математические модели процесса управления проектом на основе нечеткой математической логики, особенностями которых является: о определение состояния проекта в нечетких величинах для всех текущих работ и этапов (нечеткая агрегированная оценка успешности) — о оценка вероятности завершения в запланированный срок работ и этапов проектао определение состава и анализ влияния внутренних и внешних рисков (включая риски сельскохозяйственной отрасли) на успешность проекта.

• Разработан комплекс проектных воздействий, применение которых: о направлено на завершение текущих работ и этапов проекта в запланированный сроко снижает вероятность реализации рисков или минимизирует последствия их наступления.

• Разработаны основные положения информационной системы управления процессом ведения проекта (СУПВП), обладающей следующей функциональностью: о Сбор и хранение параметров, характеризующих текущее положение и динамику выполнения проектао Оценка и анализ текущего положения в проектео Прогнозирование динамики выполнения отдельных работ и этапов проектао Выбор и реализация управляющих воздействий, направленных на отдельные аспекты выполнения работ и проектные параметры, согласно заложенной модели управленияо Сбор статистики по управлению проектомо Оценка эффективности применяемых управляющих воздействий.

• ¦ В работе рассмотрено применение СУПВП при проведении консалтингового проекта внедрения инноваций на сельскохозяйственном предприятии.

Практическая значимость исследования заключается в описании подходов к автоматизации и частичной формализации процессов управления проектом. В работе, определены инновационные методы и математические модели, основанные на нечеткой логике и лежащие в основе СУПВП. Практически значимым является использование в проектной практике консалтинговой компании как отдельных полученных моделей, (агрегированной оценки, проекта, комплекса проектных рисков, комплексапроектных воздействий), так и их совокупности в составе информационной системы управления процессом ведения проекта. Практика использования, такой системы позволяет:

• - Сократить вероятность опоздания по срокам завершения, как отдельных этапов, так и всего консалтингового проекта;

• Сократить трудозатраты руководителя проекта, членов проектной команды, аудиторов проекта;

• Сохранить в удобном для анализа виде данные о ходе выполнения проекта — сроках завершения работ и этапов, оценки успешности выполнения работ, изменение параметров, отображающих риски проекта.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований, выработанные методы и модели могут быть использованы в проектной деятельности в различных предметных областях. Практическая реализация рассмотрена на примере внедрения принципов ИОЖ на сельскохозяйственном предприятии СПК «Кутузовский». Кроме того, агрегированная оценка успешности проекта, комплекс управляющих воздействий и модели и методы управления процессом ведения проекта были внедрены в компании «И-стайл Софтвер Хаус», занимающимся консалтингом и разработкой программного обеспечения на заказ (см. Приложение 2 и 3).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Принцип агрегированной оценки успешности выполнения проекта.

2. Математическая модель оценки успешности и прогнозирования выполнения работ (этапов) проекта.

3. Основные положения концепции информационной системы управления процессом ведения проекта.

4. Рекомендации по применению СУПВП в консалтинговых проектах на предприятиях АПК.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Консалтинговый проект на сельскохозяйственном предприятии является объектом управления, процессы управления проектом могут быть формализованы и автоматизированы. Вследствие высокого уровня коммуникаций и интеллектуального труда применение традиционных методов управления (в том числе методики освоенного объема, оперативного управления, методов теории управления) необходимо дополнить инновационными подходами. К таким инновациям относится использование информационных систем, автоматизирующих деятельность руководителя проекта и формализующих процессы проектного управления: a. мониторинг проекта с использованием принципа агрегированной оценки успешности проектаb. структуризация управления рисками проектаc. автоматическое и автоматизированное применение корректирующих проектных воздействий- ,.

А. сбор и активное использование статистики в управлении проектом.

2. В исследовании были разработаны методы и математические модели сбора проектных параметров, оценки успешности работ и этапов, прогнозирования возможности завершения работ в запланированный срок в виде агрегированной оценки успешности. Данная математическая модель была построена с использованием нечеткой логики и охватывает все значимые параметры проекта — текущие параметры производительности, риски проекта, историю и анализ его управляемости. Применение нечеткой логики в данных моделях позволило: a. Собирать параметры и давать оценки в терминах естественного языка, удобного для описания проектной деятельностиb. Обеспечивать оценку возможности завершения работ, этапов, всего проекта в срок в терминах естественного языка и четкой оценки — в процентах.

Данный подход позволяет проводить анализ текущего положения проекта в разрезе работ и этапов с различной степенью детализации и регулярностью, что формализует процессы мониторинга и управления проектом.

3. В диссертации разработаны математическая модель и комплекс управляющих проектных воздействий, рекомендованных к применению в зависимости от текущих оценок успешности выполнения работ и текущих рисков проекта. В основе математической модели лежит объемный набор правил «ЕСЛИ-ТО» оперирующий значениями нечетких параметров — параметров проектных работ, значений" рисков, текущей производительности, успешности управления проектом и-т.п. Комплекс проектных воздействий сгруппирован по характеру — написать письмо, спланировать переработки, отказаться, от услуг контрагента — или объекту применяемых действий — это может быть член проектной команды, контрагент, сам руководитель проекта и т. д. Данная модель позволяет преодолевать, как общие риски (включая отраслевые), так и риски задержек по отдельным работам и этапам проекта.

4. В работе предложена, концепция информационной. системы управления процессом ведения проекта (СУПВП):

• Возможность планировать в нечетких величинах позволяет вести учет рисков, относящихся к конкретной работе, в оценке этой работы;

• Система" собирает рабочие и общие проектные параметры (трудозатраты, прогресс по работам, риски);

• Система выполняет оценку проекта на основе математической модели агрегированной оценки успешности;

• Система использует комплекс корректирующих воздействий согласно разработанной модели;

• Система анализирует успешность проектных воздействий и текущую управляемость проекта с помощью управляющих воздействий СУПВП.

5. Применение СУПВП на этапе «Обследование» в консалтинговом, проекте внедрения методов и технических средств индивидуального обслуживания животных на предприятии, аналогичном СГЖ «Кутузовский» (Шен-талинский р-н, Самарская область) позволяет произвести оценку текущей, ситуации в проекте в каждом цикле работы системы. На основании оценки рабочих параметров и рисков проекта система спрогнозировала возможности завершения текущих работ и этапа в срок. В приведенном цикле в выбранный календарный день проводились 4 работы этапа «Обследование», они были оценены, по работам с низкими оценками успешности были предложены корректирующие воздействия.

6. Результаты проведенных исследований используются в практике проведения консалтинговых проектов и проектов разработки программного обеспечения в компании ООО «И-стайл Софтвер Хаус»: Экономическая целесообразность и эффективность использования СУПВП выражена в следующем:

• Внедрение СУПВП подразумевает весомые расходы на этапе создания продукта и весьма скромные — на этапе его поддержки. При этом накопленный опыт использования системы с каждым годом сокращает издержки ее эксплуатации. Срок окупаемости системы составил 1,91 года;

• Внедрение СУПВП обладает высокой рентабельностью в 45,91%, в основе которой лежит сокращение издержек ведения проектной деятельности — уменьшения затрат наштрафы и пени на 30% и уменьшения издержек на зарплату специалистам компании приуменьшении сроков разработки проектов в 1,1(36)^%.