Введение к работе
Актуальность проблемы. Экономические преобразования, осуществляемые в России на основе рыночных законов функционирования хозяйственного механизма, вносят коренные изменения в структуру материального производства и в производственные отношения, что неизбежно влечет за собой изменение в методах управления промышленностью. В полной мере это относится и к той ее части, основное назначение которой - выполнение на основе государственного заказа программ разработки и производства приоритетной для государства продукции. Хозяйствующие субъекты, принимая на себя обязательства по участию в программах, независимо от формы собственности, включаются в сферу государственного управления этими программами, содержащую информационно-аналитическую технологию принятия и поддержки программных решений в организации производства и научных исследований, если речь идет о наукоемких отраслях промышленности.
Одной из таких отраслей является космическая промышленность России - научно-испытательная и производственная база ее космической деятельности. Основной формой планирования ее развития, в соответствии с Законами "О космической деятельности" и "О государственном прогнозировании..."n, являются долгосрочные программы и годовые планы работ по созданию и использованию космической техники. В настоящее время при формировании этих программ актуализировались экономические и социальные, а не только научно-технические, организационные или политические аспекты их реализации.
Это вызвано реформированием хозяйственного механизма на основе рыночных законов, переориентацией с полной государственной поддержки на коммерциализацию космической деятельности, резким сокращением возможностей госбюджетного финансирования ряда дорогостоящих проектов, структурными изменениями и расширением прав предприятий на базе новых форм собственности, утратой части космического научно-производственного потенциала, оказавшегося за пределами России, и другими причинами.
Следует отметить, что и при административно-распределительных методах управления экономикой оценке экономической эффективности крупных проектов государственного масштаба, сопоставлению экономической реализуемости различных вариантов программ и перспективных планов в космической отрасли уделялось большое внимание. Но при принятии решений на государственном уровне экономические и социальные факторы не всегда довлели над политическими,
11 Законы Российской Федерации: "О космической деятельности" от 20 августа 1993 года N 5663-1, "О государственном прогнозировании и программах социально-экономического развития Российской Федерации4 от 20 июля 1995 года М 115-ФЗ.
- 4 -военными и другими, в том числе над фактором "престижа страны" любой ценой.
Долгосрочное планирование наукоемкого космического производства, в отличие от других видов производства, обладает специфической особенностью - оно не может игнорировать при принятии программно-плановых решений энтропию, связанную с научно-техническим риском разработки, испытаний и производства продукции с длительным полным жизненным циклом (ЖЦ). Прогнозирование последствий дорогостоящих, а потому стратегических для заказчика проектов осуществляется в рамках программно-целевой методологии, согласно которой целевая эффективность каждого технического проекта и программы в целом достигается путем динамического расписания целереализующих мероприятий (организационных, методических, научно-исследовательских, производственных и других) с указанием объемов финансирования, сроков и исполнителей работ проекта.
Множественность факторов и различная степень их влияния на процесс принятия решений и их последующее сопровождение создают предпосылки для вариации путей достижения программных целей, в результате чего возникает необходимость технико-экономического обоснования и выбора "лучших" из некоторого множества альтернативных вариантов реализации программы. Формирование исходного множества вариантов достижения программных целей и собственно выбор, основанный на мере эффективности последних, можно обеспечить средствами компьютерного моделирования процесса формирования и согласования работ программы, оптимизации затрат на ее реализацию и последующим экспериментированием на моделях и расчетно-аналити-ческих процедурах, осуществляемым специалистами-экспертами в рамках программно-целевой методологии и в соответствии с организационно-технической и хозяйственной логикой реализации программы.
Использование экономико-математических методов для целей программного планирования поддерживается системой отработанных нормативов и методик, выявленными закономерностями развития космической техники, положенными в основу современной автоматизированной информационной технологии принятия управленческих решений.
Теоретические аспекты моделирования больших технико-экономических систем на основе описания закономерностей их функционирования в виде оптимизационных, балансовых, имитационных моделей, а также практический опыт их применения при решении широкого круга задач планирования всех уровней управления и отраслей достаточно полно исследованы и отражены в литературе по теории оптимального управления, экономико-математическим методам, математическому программированию. В большинстве своем они решают задачи распреде-
- 5 -ления "портфеля" заданий (заказов) и ресурсов для экономических объектов, структура которых адекватно описывается нормативными матрицами затрат на производство и различными, иногда сложными, целевыми функциями. Но при моделировании развития космической техники важно учитывать ее специфические свойства, - связанные с длительным циклом выполнения заказов и слабой степенью структуризации отдельных видов работ и мероприятий, включаемых в состав программ.
Следовательно, совершенствование планирования космического машиностроения требует, помимо учета специфических особенностей его функционирования, решения проблемы методологии формирования и оптимизации долгосрочных программ развития наукоемких отраслей, поскольку исследования в этой области з основном касаются функций управления научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами (НИОКР) и не учитывает особенности развития техники как объекта программного планирования, а также ее адаптации к условиям стремительно развивающегося информационного пространства на базе компьютеризации управленческих технологий.
Актуальность совершенствования методологии и автоматизированного инструментария программного планирования космической деятельности обусловлена многими причинами:
происходящим в условиях становления рыночных отношений изменением функций государства в области управления экономикой и социальной сферой, их децентрализацией в пользу региональных и самостоятельных экономических структур с одновременным сохранением роли государства при реализации крупномасштабных проектов общенационального значения. Достижение целей в области космоса в силу их специфики должно осуществляться под управлением государства;
необходимостью принятия наиболее эффективных программно-плановых решений в условиях ограниченных возможностей экономики страны в проведении работ по многим проектам различного назначения и связанным с этим ранжированием целей и приоритетов национальной космической программы;
недопустимостью снижения научно-технического потенциала и задела космических исследований в условиях их высокой эффективности и конкурентоспособности на мировом рынке;
сложностью космической техники, требующей постоянного совершенствования системы планирования и управления разработками;
альтернативностью путей достижения программных целей и соответствующих им плановых решений, вытекающей из этого проблемы выбора путем многовариантных расчетов в режиме реального времени;
объективной необходимостью критического осмысления накоплен-
- 6 -ного опыта и трансформации теоретических основ создания автоматизированной технологии принятия и поддержки программных управленческих решений применительно к структурным преобразованиям космической отрасли и условиям перехода информационного обеспечения в категорию рыночного товара.
Таким образом, недостаточная теоретическая и практическая проработанность методологии формирования, согласования и оптимизации программ развития отрасли космического машиностроения, необходимость повышения их научной обоснованности и целевой эффективности в новых экономических условиях определили выбор темы диссертационной работы. Она-заключается в исследовании закономерностей создания и устойчивого функционирования автоматизированной информационной технологии перспективного программного планирования и управления научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами, производством и ресурсами космической отрасли, обосновании методологии и разработке инструментария технологии программно-плановых решений, основу которых составляют принципы, методы, нормативы и модели согласования работ программы, позволяющие сбалансировать цели развития техники с имеющимися у исполнителей ресурсами. Результаты исследования, полученные на основе сочетания методологии программного планирования, теоретического потенциала моделирования, практической работы и профессионального опыта специалистов, повышают уровень адекватности и научную обоснованность программно-плановых решений, их экономическую эффективность и оперативность.
Объектом исследования является процесс формирования реализуемых альтернативных вариантов долгосрочных программ развития наукоемкой отрасли космического машиностроения в условиях функционирования автоматизированной модельной технологии принятия и поддержки управленческих программно-плановых решений, а предметом исследования - теоретические, методологические и практические аспекты совершенствования этого процесса.
Теоретической и методологической основой диссертационной работы явились труды отечественных и зарубежных ученых и специалистов по проблемам долгосрочного программно-целевого планирования больших технико-экономических систем, оптимального управления, прогнозирования и экономической статистики, экономико-математического моделирования, интеллектуальных информационных технологий, а также теории и практики системной разработки программно-математического обеспечения и баз данных автоматизированного управления.
Основной целью работы является обоснование методологии и
- 7 -исследование закономерностей создания автоматизированной, интеллектуально насыщенной модельной технологии перспективного программного планирования (АМТП) большой технико-экономической системы - космической отрасли, повышающей эффективность .программных решений и позволяющей, используя методы экономико-математического моделирования и анализа результатов, формировать на основе полных жизненных циклов космических систем взаимосогласованную и сбалансированную по ресурсам и инвестициям космическую программу по разделам научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ, производства, снижая при этом трудоемкость программных исследований.
В соответствии.с намеченной целью потребовалось теоретически обосновать и разработать практически:
структуру и концептуальную основу (принципы) функционирования системы информационно-аналитического обеспечения программного планирования космической деятельности;
направления совершенствования перспективного программного планирования развития отрасли на основе системного подхода и анализа специфических особенностей космической деятельности, имея в виду, в первую очередь, повышение научного уровня и целевой эффективности планирования;
экономико-математический инструментарий планирования развития отрасли (модели и алгоритмы оптимизации и согласования программно-плановых решений, имитационные модели функционирования предприятий и отрасли в целом, реализации технических комплексов);
методику реализации АМГП на основе диалоговых процедур, обеспечивающих интерактивное взаимодействие ЛПР с моделями, алгоритмами и базами данных программного планирования;
методологические подходы к автоматизации средств проектирования АМТП на основе системного моделирования и комплекса вычислительных средств ЭВМ ЕС - ПЭВМ;
структуру, информационную и техническую базу АМТП;
алгоритмы и программно-математическое обеспечение АМТП развития отрасли для ПЭВМ;
методику использования АМТП для решения конкретных задач формирования долгосрочной программы.
Оснащение перечисленными инструментальными средствами непосредственных пользователей и эксплуатантов технологии обеспечивает ориентацию исследования на следующие конечные цели:
улучшение состояния экономики отрасли и ее технико-экономических показателей;
максимальное удовлетворение потребностей общества в произ-
водимой технике и услугах отрасли;
увеличение использования научно-производственного потенциала отрасли и улучшение технико-экономических показателей субъектов рынка космической техники и услуг;
повышение уровня интеллектуальной поддержки программно-плановых решений и технико-экономических обоснований и др.
Конечные цели исследования прямо или косвенно имеют реальный экономический аспект.
Научная новизна и значимость работы заключаются в теоретическом обобщении и решении научной проблемы в области создания и применения автоматизированных информационных технологий в управлении отраслями наукоемкого машиностроения, основополагающихся на программно-целевой методологии долгосрочного планирования и экономико-математическом моделировании функционирования и развития больших технико-экономических систем. Впервые выполнено системное исследование процесса формирования, обоснования и оптимизации программ развития специфической космической отрасли промышленности в условиях созданного для этих целей интеллектуального инструментария автоматизированной модельной технологии принятия и поддержки программно-плановых решений, последовательное внедрение которой вносит значительный вклад в повышение эффективности управления программами и отрасли в целом.
Основные научные результаты, полученные лично автором. Диссертация отражает результаты нескольких крупных государственных фундаментальных НИР организации "Агат" по созданию в космической отрасли автоматизированной модельной технологии долгосрочного программного планирования. Эти работы выполнялись группой сотрудников, в состав которой автор входил как ответственный исполнитель по ряду направлений исследований, разработки инструктивно-методических документов, программно-математического обеспечения.
Личный вклад автора в рамках указанной проблемы и полученные им результаты, которые представлены в опубликованных работах, научно-технических отчетах по государственным НИР, диссертации и выносятся на защиту, заключаются в следующем:
выявлены основные экономические, информационные, организационные и системотехнические закономерности процесса проведения программно-плановых исследований при формировании, согласовании и технико-экономическом обосновании перспективных программ развития крупных научно-производственных комплексов отраслевого уровня;
разработана концептуальная основа комплексного моделирования процесса формирования долгосрочной программы функционирования и развития большой технико-экономической системы, содержащая иссле-
- 9 -дование и описание структуры математического, информационного, программного и организационного обеспечения, а также технической базы АМТП;
структурирован и формализован процесс формирования программы развития космической отрасли, расширены его функции, обеспечивающие детальную качественную и количественную проработку вариантов программы с использованием актуальных моделей для каждого конкретного вида расчетов и обоснований;
разработаны затратные модели полных жизненных циклов технических комплексов, имитационные динамические модели функционирования предприятий при различных стратегиях их развития, модели и конечные алгоритмы ресурсного сбалансирования и оптимального согласования работ программы, позволяющие оперативно выполнять с приемлемой достоверностью прогнозные оценки потребности в ресурсах, реализуемых сроков, объемов и темпов работ по космическим системам и исполнителям работ;
исследованы и определены структура, принципы организации и детальный состав информационного обеспечения АМТП для конкретных работ по формированию программы - от укрупненных прогнозных оценок реализуемости до составления расписания выполнения отдельных проектов программы;
. разработана методология реализации АМТП на уровне отрасли, основывающаяся на системе диалоговых процедур в зависимости от конкретного этапа планирования и потребностей ЛПР;
реализованы для ПЭВМ алгоритмы и программное обеспечение для системы экономико-математических моделей, диалоговых и сервисных процедур АМТП, дающих пользователю интерактивный доступ к моделям и базам данных для различных структур- технологии и видов вычислительной техники;
осуществлена практическая апробация и перманентная эксплуатация АМТП, подтвержденная соответствующими документами.
Практическая значимость исследования определяется прикладным его характером, комплексностью решения задач планирования разработки и производства космической техники. Последовательное расширение сферы применения автоматизированной модельной технологии планирования в практике формирования долгосрочных программ позволяет ЛПР воспринимать отрасль целостно, в виде функционирующей и динамично развивающейсясистемы, предоставляет ЛПР возможности многовариантного и многофакторного исследования экономической и целевой эффективности разработок, производства и инвестиций, обеспечивает причинно-обусловленным обоснованием качественных и количественных показателей программ, повышает интеллектуальную
- 10 -поддержку устойчивых технико-экономических решений, многосторонний анализ их последствий в программном периоде.
Связь с плановими работами. Диссертационная работа выполнена в рамках плановых фундаментальных НИР организации "Агат": "Этюд-М" - "Исследование и разработка комплексных задач расчета оптимальных перспективных планов развития отрасли", "Этюд-2" -"Развитие комплекса алгоритмов согласования перспективных планов НИОКР и планов производства с учетом развития мощностей предприятий и организаций отрасли (в обеспечение развития ОАСУ)", "Бисер-МО" -"Исследование экономических аспектов реализации космических програш Российской Федерации в условиях конверсии военного производства, формирования в народном хозяйстве рыночных отношений" и других.
Практическое использование результатов работы. Результаты диссертации использовались ГВЦ Минобщемаша СССР в составе задач подсистемы "Перспективное планирование НИОКР" ОАСУ, Главным научно-техническим управлением Минобщемаша СССР, в плановой работе отдела методологии и формирования долгосрочных программ организации "Агат" Российского космического агентства. Внедрение результатов диссертационной работы документально подтверждено соответствующими актами, прилагаемыми к диссертации.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации вошли в научно-технические отчеты по фундаментальным и прикладным НИР "Этюд-М", "Этюд-2", "Бисер-МО" и другим, инструктивные документы по эксплуатации АМТП, а также использовались при разработке трех руководящих методических материалов по программно-целевому и перспективному отраслевому планированию. Основные положения диссертации изложены автором в более чем 20 научно-технических и ан-нотавдонных отчетах, методических документах организации "Агат" общим объемом 70 печатных листов, в десяти статьях (7 печатных листов), в монографии "Программное планирование космической деятельности: экономико-математический подход" (10 печатных листов).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Ее содержание изложено на 294 стр. основного текста, включая 29 рисунков, 6 таблиц. Каждая глава сопровождается выводами. В списке литературы 234 библиографических наименования, в приложении на 48 стр. приводятся документы о внедрении результатов исследования в практику отраслевого планирования, распечатки фрагментов программно-плановых документов и аналитических таблиц, структура и состав информационного обеспечения АМТП. Всего - 342 стр.
