Разработка средств управления знаниями в сфере услуг с использованием баз знаний на основе онтологий

Актуальность темы

исследования.

На фоне насыщения рынков товарами и ужесточения конкуренции за потребителей происходит активное развитие сферы услуг. В мировой экономике доля услуг составляет примерно 70% валового продукта, в Российской Федерации доля услуг в валовом внутреннем продукте на протяжении нескольких лет стабильно находится в интервале от 50% до 60%.

Сфера услуг, по сравнению с другими секторами экономики, обладает значительным потенциалом развития (как в количественном, так и в качественном выражении) за счет развития аутсорсинга и специализации. При этом конкурентные преимущества компаний, оказывающих услуги, обеспечиваются в первую очередь интеллектуальными активами — знаниями, в т. ч. технологиями и «ноу-хау». В связи с этим, качество управления знаниями играет ключевую роль для фирм, работающих в сфере услуг.

Структура процесса оказания услуги в значительной мере определяется конкретным потребителем, его индивидуальными требованиями и особенностями, поэтому существует неопределенность в отношении результата услуги и его качественных параметров. Снижение неопределенности, с которой сталкиваются участники процесса оказания услуги, и повышение качества услуг возможно за счет накопления и использования знаний.

Полезность знаний при оказании услуг и принятии управленческих решений выше в том случае, когда знания систематизированы и формализованы. Накопление и использование структурированных знаний фирмы позволяет сделать отдельные операции в бизнес-процессах оказания услуг более эффективными и избежать дублирования работ, связанных со сбором и обработкой информации, что приводит к снижению затрат и высвобождению резервов фирмы для развития.

Отсутствие комплексных методик по управлению знаниями в сфере услуг делает актуальным проведение научного исследования, направленного на развитие и адаптацию методов, средств и систем управления знаниями с целью повышения качества услуг и экономической эффективности их оказания фирмами.

Степень научной проработанности темы.

В существующих исследованиях по управлению знаниями в основном раскрыты методологические и организационные аспекты построения систем управления знаниями, а также вопросы разработки инструментальных средств и технологий, применения баз знаний, в т. ч. в системах поддержки принятия решений, экспертных системах. Среди основных работ зарубежных авторов необходимо выделить исследования К. Вига, JI. Прусака, Т. Давенпорта, У. Дисперса, Д. Чавела, И. Нонака, X. Такеучи. Из отечественных публикаций следует отметить исследования Мильнера Б. З., Ямпольского В. З., Тузовского А. Ф., Тельнова Ю. Ф., Осипова Г. С., Попова Э. В., Гавриловой Т. А., Рыбиной Г. А., Дика В. В., Хорошевского В. Ф. и др.

Однако анализ широкого спектра источников показал, что, несмотря на наличие практического опыта по созданию баз знаний — в частности, в консалтинговой, инжиниринговой и проектной деятельности отсутствуют научные работы, в которых была бы глубоко исследована методика построения систем управления знаниями для сферы услуг. Таким образом, выявилась необходимость в адаптации существующих подходов и разработке новых методов и средств управления знаниями в сфере услуг с целью создания конкурентных преимуществ на базе использования опыта и знаний фирмы.

Отмеченные обстоятельства потребовали проведения данного исследования, определили его логику, научную новизну и практическую значимость, а также структуру диссертационной работы.

Цель и задачи исследования

.

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств управления знаниями с использованием баз знаний для сокращения затрат на подготовку и принятие управленческих решений.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• проведение онтологического анализа бизнес-процессов сферы услуг с целью формализации предметной области управления знаниями;

• разработка и исследование модели эволюции знаний, позволяющей выявить «узкие места» в процессе их накопления и использования;

• создание типовой структуры концептуального представления предметной области как основы для структурирования корпоративных знаний;

• совершенствование и разработка методов хранения и поиска в базах знаний на основе онтологий;

• разработка и применение программного комплекса для решения задач поддержки процессов управления знаниями.

Объект исследования.

Объектом исследования являются процессы управления знаниями в фирмах, работающих в сфере услуг.

Предмет исследования.

Предметом исследования являются методы и средства создания систем управления знаниями в сфере услуг с использованием баз знаний.

Теоретические и методологические основы исследования составили положения современной экономической теории и системного анализа, теории множеств, онтологические структуры и таксономии, статистические модели, методы экспертных оценок и др.

Информационную базу исследования образуют законодательные акты Российской Федерации и других государств, нормативно-методические документы (в т.ч. государственные и отраслевые стандарты), данные с предприятий ООО «Консалтинговая группа Менеджмент, Бизнес, Инвестиции (МБИ)» и ООО «Трансрусь».

В качестве программно-инструментальных средств исследования использовались следующие основные средства: MS SQL Server 2005, MS Visual Studio 2005, Protege 3.3.1 и др.

Научная новизна исследования.

Научную новизну исследования составляют следующие положения и результаты работы, полученные лично автором:

• модель эволюции знаний, позволяющая определять механизмы в системе управления знаниями по сокращению затрат, связанных с использованием неактуальных знаний;

• типовая структура онтологии для описания различных предметных областей в сфере услуг;

• метод выбора компонент баз знаний на основе типовой структуры онтологии с учетом характера и типа оказываемых услуг;

• алгоритм построения реляционной модели программного комплекса на основе онтологии;

• алгоритм поиска в базе знаний и репозитории знаний с использованием онтологий;

• архитектура программного комплекса для решения задач поддержки процессов управления знаниями;

• методика расчета эффекта от сокращения затрат фирмы на подготовку и принятие управленческих решений.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость диссертационной работы заключается в том, что ее основные положения представляют собой определенный вклад в развитие основ методологии и инструментария разработки информационных систем субъектов экономической деятельности, а именно методов концептуального представления предметной области и создания средств управления знаниями. Разработанные положения и выводы исследования могут способствовать развитию методологии создания баз знаний как применительно к сфере услуг, так и в других сферах.

Практическая значимость заключается в разработанном программном комплексе, обеспечивающем поддержку процессов подготовки и принятия управленческих решений, а также процессов управления знаниями. Разработанные решения в отношении функциональных возможностей программного комплекса, его архитектуры, методы построения реляционной модели и выбора компонент базы знаний на основе типовой онтологии являются готовыми шаблонами, которые могут быть использованы фирмами, работающими в сфере услуг.

Предложенные в работе рекомендации позволяют за счет накопления и использования структурированных знаний сделать отдельные операции в бизнес-процессах оказания услуг более эффективными и избежать дублирования работ, связанных со сбором и обработкой информации, что приводит к снижению затрат и высвобождению резервов фирмы для развития.

Апробация и внедрение результатов работы.

Разработанные подходы и методы формализованного описания, хранения и использования знаний были протестированы и частично внедрены в процессе создания программных комплексов в компаниях ООО «Трансрусь» и ООО «Консалтинговая группа Менеджмент, Бизнес, Инвестиции (МБИ)».

Результаты подтвердили возможность улучшения качества управленческих решений, а также сокращения затрат на их подготовку и принятие, и выполнение основных бизнес-процессов фирмы за счет использования предложенных методов и рекомендаций.

Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Научные исследования в области экономики, информационных технологий и юриспруденции с использованием технологий Е-Learning», а также применялись в учебном процессе МЭСИ.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 5 печатных работах общим объемом 2,0 п.л., в т. ч. 3 из них в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, перечня использованной литературы из 105 наименований, приложения. Работа изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц и 34 рисунка.

Выводы по главе.

В главе рассмотрены прикладные вопросы разработки средств управления знаниями в сфере услуг с использованием баз знаний.

В рамках работ по созданию программного комплекса были определены требования к его функциональным возможностям для следующих ролей пользователей: сотрудники фирмыэксперты, занятые в поддержании базы знанийпотребители услуг.

Автором была исследована возможность применения существующих программных продуктов для работы с онтологиями — Protege, OntoEdit, Ontolingua, OpenKnoME, LinkFactory и др. в качестве основы для системы управления знаниями и проведен анализ соответствия их функциональных возможностей указанных выше требованиям. В результате, был сделан вывод, что реализация системы управления знаниями должна осуществляться путем создания отдельного программного комплекса.

При выборе способа хранения знаний в программном комплексе автором был проанализированы способы хранения в СУБД и формате файлов XML. Сделан выбор в пользу объединенного решения, когда основу уровня данных составляет реляционная база данных, поля отдельных таблицы которой существуют в формате XML, что уже предусмотрено в современных СУБД.

В связи с этим в работе был исследован вопрос взаимного соответствия объектов в онтологии предметной области и в реляционной модели. В результате исследования автором было выработано методологическое решение, применимое для общего случая — алгоритм перехода от онтологии к реляционной модели.

Для обеспечения возможностей извлечения и использования знаний в работе был разработан алгоритм определения релевантности результатов поиска знаний по отношению к запросу пользователя. Применение алгоритма позволяет сформировать результаты поиска знаний в форме списка объектов базы знаний, отсортированных по критерию релевантности, и комментариев, отражающих их связь с запросом пользователя.

В главе разработана архитектура программного комплекса представленная следующими блоками: СУБД и файловой системойприложением интеграции для взаимодействия со смежными системамиосновным приложением по работе со знаниями и приложением администрирования программного комплекса. А также приведено описание функций, выполняемых приложениями программного комплекса.

Для оценки эффективности сокращения затрат фирмы на подготовку и принятие управленческих решений, а также выполнение основных бизнес-процессов, была предложена соответствующая методика расчета.

Согласно предложенной методике рассчитан полученный эффект от использования программного комплекса в ООО «Консалтинговая группа Менеджмент, Бизнес, Инвестиции (МБИ)» и ООО «Трансрусь», который составил более 10% в стоимостном выражении от величины затрат на персонал (заработная плата, налоги, социальные отчисления, стоимость рабочих мест).

Помимо снижения затрат, по оценкам руководства компаний использование программного комплекса позволило получить косвенный эффект: повышение уровня сервиса, увеличение удовлетворенности потребителей, увеличение скорости обучения персонала, увеличение вовлеченности персонала в развитие интеллектуального капитала организации.

Заключение

.

В настоящее время в мире, в т. ч. в российской экономике, происходит активное развитие сферы услуг, сопровождающееся ростом удельной доли услуг в валовом продукте. При этом объем явных знаний (в форме инструкций, стандартов, баз проектов, результатов НИОКР) непропорционально меньше в соотношении с явными технологическими знаниями в производственной сфере.

Поэтому для сферы услуг особенно важно развитие и применение систем управления знаниями, особенно актуальны для информационно-емких услуг: юридических, консалтинговых, аудита, оценки, ведения бухучета и т. д.

В диссертационной работе был проведен анализ и подготовлены рекомендации по целому спектру вопросов, касающихся построения СУЗ в сфере услуг — от теории СУЗ до практических вопросов построения программных комплексов.

С точки зрения теории — рассмотрены виды знания, методов управления знаниями, типы систем управления знаниями, что позволило обеспечить изначально широкий подход к проблеме. С целью понимания бизнес-потребностей ключевых субъектов управления знаниями в сфере услуг были проанализированы экономические предпосылки применения СУЗ, информация и знание были рассмотрены как производственные факторы. Сделан вывод о том, что транзакционные издержки являются одним из наиболее существенных стимулов к накоплению знаний. Применительно к сфере услуг актуальность управления знаниями объясняется информационным разрывом между восприятием услуг (их спецификаций, параметров качества и др.) потребителями и поставщиками. Определены особенности услуг как предметной области базы знаний, выделены факторы экономической целесообразности использования баз знаний в сфере услуг.

В работе были получены результаты, имеющие теоретическую и практическую значимость:

1. Определены особенности услуг как предметной области управления знаниями, а также выделены факторы экономической целесообразности использования средств управления знаниями в сфере услуг.

2. Разработана модель эволюции знаний в сфере услуг, позволившая выявить узкие места в процессах накопления и использовании знаний и выработать методологические решения по сокращению затрат, связанных с использованием неактуального знания.

3. Разработана типовая структура онтологии в сфере услуг для последующего использования при создании программных средств управления знаниями в сфере услуг, в частности устанавливающая состав объектов и классификаторов, используемых в базе знаний.

4. На базе онтологии определены характеристики областей знаний, а также выделены факторы их востребованности фирмой, что позволяет сократить время на разработку средств управления знаниями за счет обоснованного выбора состава накапливаемых и используемых знаний в зависимости от спектра услуг, оказываемых фирмой.

5. Разработан алгоритм перехода от онтологии к реляционной модели программного комплекса, позволяющий снизить затраты на его разработку и эксплуатацию.

6. Разработан и апробирован программный комплекс, реализующий возможности формализованного представления, хранения и использования знаний, подтверждающий эффективность и практическую значимость проведенного исследования.

Автор доказывает, что целенаправленное и систематическое использование разработанных и предложенных методов и подходов по созданию средств управления знаниями способствует повышению эффективности и конкурентоспособности фирм, работающих в сфере услуг, за счет использования опыта и знаний.

Апробация программного продукта, реализующего возможности формализованного представления, хранения и использования знаний, в компаниях ООО «Консалтинговая группа Менеджмент, Бизнес, Инвестиции (МБИ)» и ООО «Трансрусь» подтвердила возможность практического применения предложенных подходов и методов. Таким образом, в целом в диссертационном исследовании охвачены основные теоретические и практические вопросы, возникающие у архитекторов и заказчиков систем управления знаниями в сфере услуг.