Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблема измерения и оценки характеристик инновационных проектов в системе управления развитием организации 15
1.1. Содержание и особенности планирования в системе проектного управления инновационным развитием организации 15
1.2. Внешние факторы и условия планирования развития организаций 19
1.3. Некоторые проблемы и задачи планирования развития образовательных учреждений 24
1.4. Измерения и количественные оценки в планировании развития организаций 26
1.5. Инновации и инновационные проекты: подходы к оценке параметров 37
1.6. Постановка задач исследования 44
ГЛАВА 2. Проектное управление инновационным развитием организации с учетом требований устойчивости плановых решений 48
2.1. Точность оценок инновационных проектов и ее влияние на качество планов развития организации. Проблема устойчивости результатов проектного планирования 48
2.2. Планирование развития организации с учетом требования устойчивости плановых решений при флуктуации параметров проектов 53
2.3. Процедура планирования с использованием статистического моделирования для анализа устойчивости плановых решений 61
2.4. Основные этапы методики формирования портфеля инновационных проектов с учетом требований устойчивости результатов планирования развития организации 71
Выводы по главе 2 77
ГЛАВА 3. Проектное управление развитием образовательного комплекса вуза с использованием методов многокритериальной оптимизации и анализа устойчивости плана 80
3.1. Особенности управления инновационным развитием учебных заведений. Инновационный подход к формированию индикаторов роста/развития вуза 80
3.2. Образовательный потенциал вуза как индикатор уровня развития 84
3.3. Оценка масштаба образовательной деятельности вуза 109
3.4. Формирование инновационных проектов и модулей 113
3.5. Проектное планирование развития образовательного комплекса вуза 139
Выводы по главе 3 151
Заключение 155
Библиографический список 160
Приложения 177
- Содержание и особенности планирования в системе проектного управления инновационным развитием организации
- Точность оценок инновационных проектов и ее влияние на качество планов развития организации. Проблема устойчивости результатов проектного планирования
- Основные этапы методики формирования портфеля инновационных проектов с учетом требований устойчивости результатов планирования развития организации
- Проектное планирование развития образовательного комплекса вуза
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Социально-экономическое развитие страны в современных условиях может быть обеспечено только на базе инноваций, преображающих технологию и организацию производства, сферы услуг, всех сторон жизни общества и отдельного человека. В развитых странах внедрение новых технологий, прежде всего, информационных, ведет к изменению структуры экономики, структуры занятости, организации деловой и обыденной жизни. Специалисты отмечают нарастающую тенденцию ускорения технологического развития как базы социального прогресса, причем появление качественно новых продуктов и технологий доминирует над ростом производительности. В развитых экономиках в условиях высокого уровня автоматизации и роботизации в структуре занятости наблюдается смещение из производства в сторону исследовательского, инженерного, дизайнерского труда. Возрастает роль системы управления инновационными процессами, включающей формирование кадрового обеспечения новой экономики, правового, организационного и экономического обеспечения генерирования и трансфера инноваций. Возрастает роль человеческого капитала как ключевого фактора прогресса и, следовательно, роль образования, как основного «инструмента» увеличения человеческого капитала.
В России взят курс на преобразование экономики на основе инноваций. Политика государства в этом направлении отражена в соответствующих законах, Указах Президента и Постановлениях Правительства. Реализация инновационной политики предполагает существенные изменения системного характера в экономике и в социальной сфере. Такие изменения сопряжены с значительными проблемами и трудностями. Масштабы проблем различны на разных уровнях управления и охватывают проблематику от создания национальной инновационной системы до разработки эффективных методов внедрения инноваций в конкретных организациях. Несмотря на то, что проблемы инновационного развития могут быть выстроены в определенную иерархию, в них можно обнаружить общие управленческие задачи и продвигаться в их решении, как представляется, следует параллельно. Процесс решения проблем продвигается как в теоретическом и методическом, так и в практическом плане, о чем свидетельствует большое количество публикаций, охватывающих широкий спектр вопросов инновационного развития. В то же время аналитические обзоры и данные статистики показывают, что темпы инновационных процессов на всех уровнях не соответствуют требуемым значениям. Среди разнородных причин такого положения следует назвать и причины научно-методического характера, в частности, отсутствие или неадекватность методик планирования реализации инноваций на стадии проектирования, оценки и анализа, формирования портфеля проектов на предприятии (в организации). Такое положение позволяет заключить, что тематика, исследований,
ориентированных на продвижение в решении указанных проблем, является важной и актуальной.
Степень разработанности научной проблемы. Проблема управления инновационной деятельностью активно разрабатывается в научных исследованиях. Заметный вклад в исследование инноваций, как главного инструмента экономического развития, и в разрабтку проблем управления проектами внесли зарубежные ученые Г. Дитхелм, П. Друкер, Ф.Клиффорд, Р.Нельсон, М. Портер, П.Тротт, С.Уинтер, М.Хироока и др. Проблемы инновационного развития рассматривались в работах российских ученых А.А.Акаева, А. Алексеева, А.В. Архипова, С.В. Валдайцева, О.В. Васюхина, Н.В. Гапоненко, С.Ю.Глазьева, Т.В.Горячевой, С.С.Губанова, М.А.Гусакова, А.К.Казанцева, А.Е.Карлика, В.Г.Колосова, И.С. Минко, В.В. Окрепилова, В.В.Платонова, Е.М.Роговой, А.Б.Титова, А.А.Трифиловой, Э.А.Фиякселя, А.В.Шмидта и др. Активно разрабатывается тематика, связанная с совершенствованием повышения эффективности системы образования на основе информационных технологий, педагогических и организационных инноваций. В этом направлении работают В.В.Глухов, А.А.Курочкина, Т.В.Натхов, Р.Р.Нестеров, Ю.Р.Нурулин, И.В.Павлюткин, С.Д.Резник, С.Рыбаков, С.У.Увайсов, И.Д.Фрумин, Н.В.Фомин, Н.А.Шматко и многие другие ученые.
Указанными учеными и многими другими авторами рассмотрен широкий круг вопросов, относящихся к проектному управлению инновационным развитием организаций в производственной и социальной сферах. Однако ряд вопросов планирования и эффективного проектного управления развитием организаций в том числе, в системе образования, на основе внедрения инноваций, требует дальнейшей разработки.
Цель и задачи диссертации. Целью диссертации является разработка теоретических положений, инструментов и практических рекомендаций, направленных на совершенствование проектного управления развитием организаций на основе использования при планировании интервальной формы задания параметров инновационных проектов и анализа устойчивости плановых решений.
Научные и практические задачи исследования:
– исследовать особенности процессов роста и развития организаций на основе инноваций, планирования инновационной деятельности в условиях неопределенности, проявляющейся в низкой точности (надежности) используемых оценок параметров инновационных проектов. Обосновать целесообразность использования интервальной формы задания параметров проектов с последующим анализом устойчивости плановых решений;
– разработать подход и конкретный инструментарий отбора проектов в план развития организации при их многокритериальной оценке и возможной флуктуации параметров;
– исследовать особенности инноваций в сфере образования, специфику условий планирования развития образовательных организаций, развить
понятийный аппарат и разработать индикаторы роста и развития образовательных комплексов высших учебных заведений; показать возможность их практического применения в качестве целей планирования, при обосновании направленности и оценке формируемых инновационных проектов;
– показать возможность и целесообразность применения предложенного подхода и инструментария на примере формирования плана развития образовательного комплекса высшего учебного заведения.
Объектом исследования являются процессы проектного управления инновационным развитием предприятий (организаций).
Предметом исследования являются управленческие отношения, возникающие в системах проектного управления процессами роста и развития непроизводственных предприятий (организаций) в приложении к условиям высших учебных заведений.
Теоретической и методологической основой исследования являются положения экономической теории, в частности, теории экономического развития и роста, методологии экономико-математического моделирования и анализа управленческих решений, экономических измерений, планирования деятельности организаций, концепции управления инновационным развитием организаций, в том числе высших учебных заведений.
Информационной базой исследования послужили опубликованные данные исследований по теме диссертации и смежным вопросам, материалы конференций, интернет-ресурсы, фактический материал, полученный автором при исследовании практических аспектов планирования инновационного развития в высших учебных заведениях.
Обоснованность и достоверность результатов исследования
обеспечивается использованием нормативно-правовых документов, данных литературных источников, интернет-ресурсов, данных конкретных организаций, применением принятых в научных исследованиях методов экономического анализа, методов теории принятия решений и статистического моделирования, применением результатов в практике планирования развития высшего учебного заведения.
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности.
Содержание и особенности планирования в системе проектного управления инновационным развитием организации
В деятельности любой организации, обладающей в определенный момент времени некоторым набором характеристик, можно с известной степенью условности выделить два тесно связанных, но относительно самостоятельных процесса – процесс текущего функционирования в условиях стабильных значений характеристик и процесс изменения этих характеристик [30,32]. В свою очередь, процессы изменений могут касаться только количественных, либо также и качественных характеристик, что порождает, соответственно, процесс роста организации и процесс ее развития. Разделение и анализ этих процессов при изучении сложных, в частности, экономических, систем имеет большое теоретическое и практическое значение и является предметом исследования многих ученых [9,39,42,61,68,77,78,83,128,142].
Проблема обеспечения развития любого предприятия (организации) является центральной для его владельцев и руководителей. Понятие развития в силу исключительной его важности активно изучается в работах по теории и практике управления экономическими системами [9,15,26,30,32,39,42,57, 61,64,68,77,78,91,107,139142,145,148,155]. Подчеркнем, что в экономических системах (а также в любых их подвидах – производственных, организационных и других) развитие всегда рассматривается как управляемый целенаправленный процесс. Отметим, что оценки характеристик процесса управляемого развития некоторого объекта, по существу, являются субъективными [32]. Это обусловлено тем, что в «естественном», «свободном» (то есть, неуправляемом) развитии объекта цель этого процесса не определена, так как не выделен ее «носитель» – субъект. Изменение состояний объекта, его самодвижение [32,83], обусловлено совместным действием внутренних и внешних сил, не имеющих явной целевой направленности в отношении данного объекта. Появление субъекта, имеющего такую цель, позволяет идентифицировать естественный ход процесса развития (при пассивном наблюдении) как прогресс, регресс или «застой», либо (при активном управлении) изменять ход процесса в направлении, соответствующем целям [32,113]. Развитие объектов социально экономической сферы, в том числе развитие конкретных предприятий и организаций, всегда является управляемым процессом. В системе управления процессом развития неизбежно должны присутствовать функции, образующие замкнутый контур управления – определение целей, планирование, организация, учет, контроль, анализ и регулирование [43]. В такой же мере необходимым условием реализации этих функций является введение и использование адекватных индикаторов, отражающих состояние и динамику процессов. Наибольшие методические трудности в построении системы управления развитием организации возникают при реализации логически первых функций в контуре управления – постановки целей и планирования. Для функции определения целей в социально-экономической сфере трудности связаны с обеспечением достаточной степени адекватности содержательно (неформально) формулируемых целевых установок (отметим, что они формулируются в русле доминирующих в текущий момент политических концепций) и используемых для их оценки формальных измерителей, вид которых и степень адекватности целям предопределяет характер и эффективность процесса управления. Для функции планирования основные трудности обусловлены действием факторов неопределенности различного вида. Среди этих факторов заметную роль играет используемый инструментарий измерения характеристик и параметров процессов [100]. Таким образом, две указанные функции управления имеют общую проблемную область – формирование и использование адекватной целям управления системы измерения и оценки параметров управляемых процессов. Разработка и совершенствование инструментария планирования в условиях неопределенности постоянно находится в зоне внимания исследователей. Различные аспекты формирования планов деятельности организаций, как правило, в рамках концепции оптимизации планирования, рассматриваются многими авторами [43,47,52,54,60,67,110,112,113,125,128,165]. В данной диссертации при рассмотрении общих вопросов планирования развития организации приняты положения, представленные в работах [29,30,32]. В кратком виде эти положения сводятся к следующему.
1) Процессы экономического развития и экономического роста – это различные, хотя и взаимосвязанные процессы, характеризующие динамику различных показателей деятельности предприятия (организации).
2) Различие в методах анализа процессов роста и развития отражается в использовании для их идентификации разных показателей. При анализе процесса роста можно выделить различные его виды. В частности, можно оценивать «физический» и экономический аспекты роста. Физический аспект отражает изменение масштабов деятельности в натуральном выражении, например, для промышленного предприятия – объем продукции в физических единицах или степень использования производственной мощности (потенциала). Для вуза индикатором физического роста может служить показатель общей численности всех категорий обучающихся. Экономический рост определяется по динамике показателей, характеризующих масштабы деятельности в стоимостном выражении. Для промышленных предприятий – это показатели объема продаж, для государственного вуза – объем бюджетного и внебюджетного финансирования. Очевидным недостатком экономических показателей является влияние на них внешних факторов – рыночных цен, размеров государственных субсидий.
При анализе процесса развития также можно рассматривать различные аспекты и, соответственно, использовать различные индикаторы. Но общим требованием к ним выступает зависимость их значений от качественных изменений внутренних характеристик предприятия (организации), в первую очередь, технологии функционирования. Результатом подобных изменений являются такие позитивные последствия, как вывод на рынок новых продуктов (например, для образовательных учреждений – введение новых направлений подготовки), повышение качества продукции, повышение эффективности использования ресурсов (при исключении эффектов, обусловленных увеличением масштабов производства).
3) Каждый из аспектов развития предприятия или организации (технологическое, экономическое, социальное) обеспечивается результатами реализации технологических и организационных нововведений (инноваций), которые проявляются как в сфере производства, так и в сфере потребления. Реальное изменение показателей эффективности деятельности предприятия («индикаторов» развития [32]) достигается не иначе, как посредством реализации соответствующих инновационных проектов. Этот тезис основан на расширенном понимании инновации как любого позитивного изменения в деятельности предприятия (организации), которое является результатом внедрения некоторого новшества. Новшества могут кардинально менять технологию функционирования, но чаще затрагивают отдельные аспекты деятельности, обеспечивая эволюционное развитие предприятия (организации). Исключать такие нововведения и соответствующие проекты по их реализации из сферы планирования представляется неправильным и не соответствующим практике разработки планов развития на уровне предприятий.
4) Развитие в каждом из его аспектов и на всех уровнях, в том числе, на уровне предприятия (организации) – управляемый процесс. Формирование контура управления, как было уже отмечено, предполагает выполнение известного набора функций: измерения и идентификации текущего состояния объекта, планирования траектории изменения состояния объекта на заданном интервале в соответствии с целями субъекта; проведения организационных и иных мероприятий по реализации плана; контроль хода процесса путем сопоставления плановой и фактической траекторий; анализ отклонений и регулирование процесса путем выбора и реализации различного рода корректирующих воздействий на процесс.
5) Система управления развитием экономических систем большого масштаба, включающих в себя подсистемы низших уровней, также является многоуровневой, и каждый уровень функционирует в своей нестационарной среде. Это обстоятельство предопределяет возможность изменения целей субъектов, появления возмущающих воздействий, имеющих как внешние, так и внутренние для объекта источники, что в целом создает для системы управления условия неопределенности. Учет этих условий вынуждает применять специальные методы и модели.
Точность оценок инновационных проектов и ее влияние на качество планов развития организации. Проблема устойчивости результатов проектного планирования
На основании анализа проблемы управления инновациями в различных сферах деятельности, в частности, в сфере образования, изучения специальной литературы и практики инновационного менеджмента были сформулированы следующие выводы.
1) Вопросы управления развитием организационных систем различного уровня и направлений деятельности является важной и актуальной. Важной и во многом определяющей эффективность управления является функция планирования. В системе управления развитием (точнее, сопряженным процессом роста/развития) основным инструментом достижения целей является реализация инновационных проектов, и планирование приобретает форму проектного планирования. Выполнение этой функции предполагает решение ряда связанных задач: формулирование целей разработка индикаторов роста/развития; формирование множества проектов, ориентированных на достижение выдвинутых целей; оценка, анализ и предварительная фильтрация проектов; сравнительный анализ и выбор наиболее предпочтительных проектов с учетом выдвинутых требований к характеристикам искомого плана развития организации. Несмотря на внимание к проблеме ряд вопросов не имеет окончательного решения. В частности, нет общепринятых, научно обоснованных индикаторов развития конкретных организаций, например, вузов. Есть резервы в совершенствовании методов адекватного описания инновационных проектов и решения задач проектного планирования.
2) Важной особенностью задач инновационного проектного планирования является, как правило, высокий уровень неопределенности условий реализации проектов и их прогнозируемых характеристик. Есть основания считать постановки (модели) задач, не учитывающие этого обстоятельства, неадекватными реальным условиям, а их использование малополезным для практики. Одной из принятых форм учета неопределенности исходных данных в моделях экономических систем, в частности, в моделях планирования, является интервальная форма задания значений параметров. Использование интервальной формы вводит в явном виде в постановку задачи неопределенность исходных данных, и эта неопределенность становится контролируемой. Это позволяет контролировать и уровень неопределенности получаемых результатов плановых расчетов.
3) Использование интервальной формы задания параметров проектов повышает уровень адекватности моделей и приводит к некоторому усложнению модели планирования. Такое усложнение оправдано, если новая форма будет использована для повышения надежности искомого плана развития. Для этого необходимо применение известных процедур анализа устойчивости плановых решений и их некоторая модификация для рассматриваемых задач инновационного планирования.
4) Система образования – сложная отрасль социально-экономической системы, имеющая ключевое значение для формирования человеческого капитала, выступающего, в свою очередь, в современных условиях главным фактором научного, технологического, экономического и, следовательно, социального прогресса. Постоянно возрастающие требования к системе образования делают необходимым ее постоянное совершенствование на всех уровнях: и на уровне централизованного государственного управления, и на уровне отдельных образовательных учреждений. На всех уровнях объективными целями является повышение качества и эффективности образовательного процесса. Достижение этих целей на уровне учебных заведений предполагает постоянную разработку и внедрение новшеств в содержание и организацию процессов обучения. Ограниченность доступных ресурсов, необходимость их эффективного использования обусловливают важность качественного, планирования развития образовательных организаций. Соответственно, возникает необходимость в разработке и совершенствовании научно обоснованных методических подходов и инструментов инновационного планирования применительно к характерным условиям образовательных комплексов вузов.
На основании сделанных выводов об актуальности, важности и степени разработанности рассматриваемой проблемы были сформулированы цель и задачи диссертации.
Целью диссертации является разработка теоретических положений, инструментов и практических рекомендаций, направленных на совершенствование проектного управления инновационным развитием организаций с использованием интервальной формы задания параметров проектов и анализа устойчивости плановых решений.
Научные и практические задачи исследования:
– исследовать особенности процессов роста и развития организаций на основе инноваций, планирования инновационной деятельности в условиях неопределенности, проявляющейся в низкой точности (надежности) используемых оценок параметров инновационных проектов. Обосновать целесообразность использования интервальной формы задания параметров проектов с последующим анализом устойчивости плановых решений;
– разработать подход и конкретный инструментарий отбора инновационных проектов в план развития организации при их многокритериальной оценке и возможной флуктуации параметров;
– исследовать особенности инноваций в сфере образования, специфику условий планирования развития образовательных организаций, развить понятийный аппарат и разработать индикаторы роста и развития образовательных комплексов высших учебных заведений; показать возможность их практического применения в качестве целей планирования, при обосновании направленности и оценке формируемых инновационных проектов; – показать возможность и целесообразность применения предложенного подхода и инструментария на примере формирования плана инновационного развития образовательного комплекса высшего учебного заведения.
Основные этапы методики формирования портфеля инновационных проектов с учетом требований устойчивости результатов планирования развития организации
В данном параграфе приводится общая логическая схема процедуры анализа устойчивости формируемого множества Парето-оптимальных инновационных модулей и чувствительности оптимального выбора к форме и параметрам используемых интегральных критериев. Схема включает четыре этапа, на каждом из которых выполняются определенные действия и проверяются те или иные условия, направляющие процесс анализа по различным направлениям. Содержание всех действий подробно изложены в пп.2.2–2.3, здесь показана последовательность их применения при выполнении плановых расчетов.
1) Предварительный этап.
- Формирование множества A+ инновационных проектов, ориентированных на достижение поставленных целей развития организации.
- Оценка параметров проектов (представление прогнозируемых результатов и затрат по каждому проекту в интервальной форме).
- Предварительная фильтрация множества проектов (исключение из рассмотрения заведомо нереализуемых и неэффективных проектов). Формирование множества проектов-претендентов на включение в план развития организации.
- Формирование множества A допустимых комбинаций проектов (проектных модулей), предъявляемых для дальнейшего анализа и альтернативного выбора.
- Анализ точности измерения параметров проектов и модулей.
- Подготовка исходных данных для моделирования:
- множество модулей A = {a1, a2, …, an },
- интервалы значений критериев для каждого i-го модуля (i = 1,2,…n) {[f1min , f1max], [f2min , f2max], … , [fm min , fm max]}i ,
- выбор для каждого i-го модуля (i = 1,2,…n) и для каждого из критериев «номинальных» значений внутри соответствующих интервалов: { f10 , f20, … , fm0 }i .
2) Этап статистического моделирования - Настройка программного генератора случайных чисел (ПГСЧ)
(обеспечение генерирования случайных чисел, равномерно распределенных на заданных интервалах изменения параметров модулей). - Задание количества циклов моделирования Nцикл .
- Построение номинального состава множества Парето-оптимальных модулей PA0 (при номинальных значениях критериев { f10 , f20, … , fm0 }i, i=1,…n ).
- Реализация процедуры статистического моделирования (циклическая процедура построения варианта состава множества Парето-оптимальных модулей при случайном выборе с помощью ПГСЧ значений критериев из соответствующих интервалов). Результат работы процедуры – набор множеств, в общем случае, различного состава {PA0, (PA )1,…,(PA )Nцикл } Расчет показателей: - количество различных вариантов состава множества Парето K, - частоты появления k-го варианта состава множества Парето k=1,…,K 3) Анализ результатов статистического моделирования - Анализ распределения вариантов состава множества Парето по частоте. Если вариант единственный и совпадает с номинальным, то делается заключение: номинальное множество PA0 устойчиво и принимается для дальнейшего анализа. ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАКАНЧИВАЕТСЯ. Если вариант единственный и НЕ совпадает с номинальным, то делается заключение: номинальные значения критериев выбраны неправильно. Для дальнейшего анализа принимается найденное в результате моделирования устойчивое множество (PA )k (его частота появления в эксперименте равна 1) ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАКАНЧИВАЕТСЯ. Если вариант состава множества Парето не единственный, то на основании анализа распределения вариантов по частоте появления устанавливается параметр «решающих правил», определяющий жесткость требований к степени устойчивости множества Парето.
Таким параметром является граничное значение частоты гр , при достижении которого, в зависимости от выдвинутых требований, частотой некоторого варианта или суммой частот группы вариантов, делается вывод о статистической устойчивости множества Парето-оптимальных модулей.
Если выполняется условие сум гр , то делается вывод о статистической устойчивости множества Парето-оптимальных модулей.. ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАКАНЧИВАЕТСЯ. Если условие сум гр НЕ выполняется, то делается вывод о неустойчивости множества Парето и необходимости проведения мероприятий, направленных на повышение точности задания параметров проектов и модулей, более тщательный их предварительный анализ, что должно привести к формированию устойчивого, практически устойчивого или, по крайней мере, статистически устойчивого множества Парето-оптимальных инновационных модулей (напомним, что окончательный альтернативный выбор наиболее предпочтительного модуля для включения в план развития надлежит делать именно из такого множества).
4) Проведение мероприятий по повышению точности задания параметров проектов (повторные экспертизы, более тщательный анализ и предварительная фильтрация проектов, пересмотр граничных значений параметров решающих правил).
Если мероприятия считаются потенциально результативными, то после их реализации процедура статистического моделирования и последующего анализа повторяется (возврат к п.2 данной схемы). Если множество Парето не устойчиво, и дальнейшее повышение точности задания параметров проектов признано невозможным, то выполняется анализ конфигурации множества Парето и возможность разбиения его на непересекающиеся подмножества (кластеры).
Если это возможно, то формируются кластеры, и из каждого из них выделяется вариант-представитель.
Множество модулей-представителей кластеров рассматривается как исходное множество и проверяется на устойчивость с помощью изложенной процедуры (возврат к п.2 данной схемы). Если, как показало моделирование, в том числе, повторное, множество Парето неустойчиво, повышение точности задания параметров проектов и формирование кластеров невозможно, то делается вывод о существенной неустойчивости множества Парето при имеющих место исходных данных. В этом случае оптимизационный подход к формированию множества модулей для дальнейшего выбора единственного варианта не имеет смысла. Может быть принята любая допустимая (например, по предельным затратам ресурсов) комбинация модулей. При этом важно понимать, что ожидаемые результаты реализации проектов будут отличаться высоким уровнем неопределенности. Другими словами, плановое решение будет иметь высокий уровень риска существенных отклонений целевых показателей от запланированных решений. ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАКАНЧИВАЕТСЯ. Отметим, что вкладывая ресурсы в последовательное повышение точности задания параметров проектов (возможно, отбраковывая на каждом цикле моделирования некоторые из них) можно, вообще говоря, всегда добиться получения статистически устойчивого множества Парето-оптимальных модулей. Следует только учитывать, какими условиями и допущениями достигнута эта устойчивость. На следующем этапе анализа исследуется чувствительность выбираемых модулей к варьированию формы и параметров интегральных критериев. Полученная информация используется при анализе и выборе окончательного варианта плана развития организации.
В этой части процедуры выполняются следующие действия.
1) Выбор формы интегрального критерия.
Наиболее распространенные формы интегральных критериев: линейная свертка и минимаксная свертка. Выбор формы интегрального критерия рекомендуется делать с учетом принципа оптимальности, реализуемого тем или иным критерием, а также с учетом конфигурации множества Парето (см. п.2.2). Возможен подход, когда используются несколько вариантов критерия (например, линейный и минимаксный критерии) и сравниваются полученные результаты.
Если различные варианты приводят к одинаковому выбору, то есть, если оптимальное решение является устойчивым к изменению формы критерия (для множества рассмотренных их форм и, следовательно, для набора различных принципов оптимальности), то это обстоятельство рассматривается как дополнительный аргумент в пользу выбора найденного оптимального модуля в качестве плана. Если при использовании различных форм критерия разные модули получают статус оптимального (выбор неустойчив относительно формы критерия), то проводится дополнительное, более тщательное обоснование вида интегрального критерия для оценки модулей.
Проектное планирование развития образовательного комплекса вуза
В данном разделе приведены исходные данные и результаты расчетов по анализу устойчивости множества модулей, обладающих признаком Парето-оптимальности по двум критериям: вкладу в прирост масштабов образовательной деятельности и вкладу в прирост образовательного потенциала вуза. Критерий «вклад в сокращение административных расходов» на данном этапе расчетов не используется. Предварительно приведем параметры отобранных на предыдущем шаге проектов, нормированные к интервалу [0;1]. В качестве нормирующих коэффициентов приняты: для первого критерия F1max=12; для второго критерия F2max=60. операция нормирования выполнялась путем деления среднего значения критерия и отклонения на соответствующий нормирующий коэффициент. Нормированные данные приведены в таблице 11.
Для обеспечения наглядности процедуры формирования и анализа множеств модулей, обладающих признаком Парето-оптимальности, расчет производился с учетом только двух критериев. Третий критерий (вклад модуля в сокращение административных расходов) использован на следующих шагах процедуры выбора наиболее предпочтительного модуля. При расчете из списка модулей исключались модули в случае совпадения их параметров с параметрами других модулей данного списка. По этому признаку исключены модули М33, М36 и М39 (они выделены в списке). Таким образом, список модулей, претендующих на включение в план развития, содержит 19 модулей. Этот список послужил исходным множеством проектов при проведении компьютерного эксперимента.
Порядок проведения эксперимента был следующим.
Шаг 1. Для всех модулей текущие значения критериев f1 и f2 принимаются равными базовым значениям (середины интервалов изменения критериев). Например, для модуля М5 имеем: f15=0,65; f25=0,43. Для этого случая устанавливается состав множества Парето-оптимальных модулей. Этот состав является номинальным (он был бы принят для дальнейших расчетов плана при отказе от анализа устойчивости плановых решений). Обозначим его, как было принято в главе 2, через РА.
Шаг 2. Выполняется циклическая процедура с заданным количеством циклов моделирования N, в которой для каждого к-го модуля последовательно выполняются следующие действия:
- в прямоугольной области изменения значений критериев к-го модуля размер (в данном двумерном случае - площадь) этой области определяется как произведение длин интервалов:
- с помощью настраиваемого на конфигурацию области для к-го модуля программного генератора случайных чисел (ПГСЧ), имеющих двумерную плотность распределения вероятностей, близкую к равномерной, выбирается случайная точка (& , &) (ПГСЧ запускается дважды). В текущем цикле для к го модуля принимаются значения критериев: fik = 6, f 2к = & . Действие повторяется для каждого модуля, то есть, 19 раз. В результате в очередном цикле моделирования все модули получают новые текущие значения критериев;
- для исходного множества модулей с новыми значениями критериев формируется новый состав множества Парето-оптимальных модулей РА(п) (здесь п - текущее значение счетчика циклов). Этот вариант состава фиксируется в памяти.
- если число выполненных циклов меньше заданного, то есть, если n N, то действия данного шага повторяются.
В результате выполнения шага 2 формируется N вариантов состава множества Парето-оптимальных модулей, к которым следует добавить и номинальный вариант, сформированный на шаге 1:
Очевидно, что среди этих N вариантов могут быть и совпадающие, так что количество различных вариантов состава множества Парето заранее неизвестно.
Шаг 3. Производится расчет статистических характеристик результатов моделирования:
– расчет частот появления в эксперименте, включающем N циклов, каждого из вариантов состава множества Парето-оптимальных модулей;
– расчет частот вхождения каждого модуля в различные по составу множества Парето.
Процедура компьютерного моделирования заканчивается.
По результатам статистической обработки результатов эксперимента вырабатывается суждение о статистической устойчивости или неустойчивости некоторого состава множества Парето-оптимальных модулей. На основании данного суждения вырабатывается процедура дальнейших действий по формированию множества Парето с приемлемым уровнем статистической устойчивости. Такое множество становится исходным для выполнения заключительного этапа планирования – окончательного выбора единственного модуля, включаемого в план развития на рассматриваемый период времени.
Приведем результаты конкретных расчетов с использованием данных о проектах, приведенных в таблице 10. Количество циклов было принято равным N=300.
В результате расчета было сформировано чрезмерно большое (258) число вариантов состава множества Парето при крайне низких частотах появления каждого из них (максимальная частота для одного из вариантов состава равна 0,02). Таким образом, следует признать, что первый этап анализа не выявил статистически устойчивого варианта множества Парето-оптимальных проектов. Такой результат является вполне ожидаемым при имеющей место низкой точности задания параметров проектов, то есть, при значительных интервалах изменения их значений. Из данных таблицы 3.5 можно видеть, что относительные отклонения от базовых значений критериев достигают 50% и более. Ранее было отмечено, что такие отклонения являются характерными для оценок, имеющих значительную субъективную составляющую.
Вследствие явной неустойчивости состава множества Парето, необходимо провести дополнительные этапы анализа и фильтрации исходного множества модулей. Примем следующую схему продолжения анализа. Выделим в исходном списке модули, имеющие наибольшие частоты вхождения в различные по составу варианты множеств Парето. Упорядоченные по убыванию этих частот модули с указанием их состава (номера проектов по таблице 7) приведены в таблице 12.
Исключим из списка модули, имеющие частоты попадания в состав множеств Парето-оптимальных модулей меньшие, чем 0,20. Это модули, имеющие рейтинг выше 9. Исключим также модуль М22, так как его параметры совпадают с параметрами модуля М45 (исключенные из дальнейшего рассмотрения модули помечены в таблице 12).
Для оставшихся в списке модулей проведем дополнительную экспертизу с целью повысить точность оценок их характеристик. Точнее, такая экспертиза проводится для инновационных проектов, входящих в состав этих модулей. В результате дополнительного экспертного анализа относительную точность оценок удалось повысить до уровня 20–30%. В таблице 13 приведены уже уточненные оценки параметров для 9 оставшихся в списке модулей. Этот список использован как исходный во второй серии компьютерного моделирования.
В этой серии также было задано 300 циклов генерирования с помощью ПГСЧ случайных значений критериев. В результате расчетов статистические показатели совокупности полученных вариантов состава множества Парето были несколько улучшены:
- число вариантов оказалось равным 95 (против 258 в первой серии расчетов),
– максимальная частота получения модулем статуса Парето-оптимального оказалась равной 0,1 (против 0,02 в первой серии расчетов).
Однако, как показали расчеты, и во второй серии выявить статистически устойчивое множество Парето не удалось. Рассчитаем относительные частоты появления каждого из модулей в каком-либо варианте состава множества Парето. Упорядоченные по убыванию частот модули приведены в таблице 13.
