Информационное обеспечение системы управления организационной готовностью судна Лукомская Ольга Юрьевна

Содержание к диссертации

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 4

ВВЕДЕНИЕ 6

Глава 1. Постановка задачи на управление готовностью судна 12

1.1. Судно как организационно-техническая система (ОТС) 12

1. Структура и взаимодействие элементов организационной структуры ОТС 14

2. Цель функционирования ОТС 19

3. Глобальная целевая функция ОТС 19

1.2. Автоматизация судов и ее влияние на деятельность человека 23

1.2.1. Мероприятия по обеспечению готовности экипажа 27

3. ОТС как объект управления 29

4. Постановка задачи на управление готовностью экипажа 32

1.5. Выводы по главе 1 33

Глава 2. Система управления организационной готовностью (СУОГ) 35

2.1. Проектирование систем управления организационной готовностью 35

1. Этапы проектирования СУОГ 35

2. Функции и задачи СУОГ 36

2.2. Состав и структура СУОГ 39

3. Требования к СУОГ 41

4. Состав СУОГ как системы обеспечений 44

2.3. Процесс принятия решений в системе управления организационной

готовностью 46

5. СУОГ как многоуровневая вычислительная система 46

6. Характеристики процесса принятия решения 48

7. Принятие решений по управлению готовностью персонала 51

4. CALS-технологии при проектировании СУОГ 53

5. Выводы по главе 2 61

Глава 3. Модели организационной готовности судна 64

1. Методы оценки функционального состояния человека 64

2. Основные режимы работы экипажа 72

3.2.1. Деятельность оператора в различных режимах 75

3. Модели готовности организационной структуры 79

4. Оценка готовности персонала при решении задач управления

СЭЭС 87

3.5. Управление готовностью персонала электромеханической бригады 90

3.6. Выводы по главе 3 96

Глава 4. Внешнее информационное обеспечение системы по

управлению готовностью экипажа судна 98

4.1. Модель принятия решений по управлению организационной

готовностью 98

1. Задача принятия решений 100

2. Модели принятия решений 101

3. Принятие решений по управлению готовностью 104

4. Построение решающих правил 111

4.2. Представление данных и знаний в СУОГ 119

5. Структура базы данных оперативной информации в СУОГ 120

6. Структура базы знаний в СУОГ 125

4.3. Программное обеспечение системы управления готовностью

экипажа судна 127

7. Пакет программ «Организационная готовность ОТС» 128

8. Программа «Поиск решений» 129

4.4. Выводы по главе 4 129

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 132

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 135

ПРИЛОЖЕНИЯ 147

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

5
ЭОС Элемент организационной структуры

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИИ

Z = {z'j Целевая функция (Глобальная целевая функция)

Фактически выполняемые и установленные целевые функции

Ситуация (вектор информации о состоянии)

Критерии (модели) оценки качества функционирования

Целевые функции КТСК и организационной структуры ОТС

Комплексный показатель готовности ОТС

Организационная готовность

Множество ресурсов SR = {R_M, R₃, R₀, R_T, R_H}

Стратегия управления готовностью, Р, - частные стратегии

управления готовностью

Шкала оценки, где й?, - области (интервалы) шкалы Q

Имя или описание модели принятия решений

Набор данных, используемых для решения какой-либо задачи

Решающее правило

Описание схемы отношений в реляционной базе данных

Бинарное дерево, сложное дерево, составное бинарное дерево

Объединенное дерево, агрегатный объект, фрейм

Введение к работе

Современные суда относятся к классу автономных организационно-технических систем (ОТС). Такие системы состоят из большого числа разнородных по физической природе и принципам действия технических средств, а также персонала, решающего задачи управления техническими средствами и обеспечивающего их эксплуатацию. Эти системы также называют человеко-машинными, антропотехническими или эргатическими. К ОТС относятся: атомная или гидроэлектростанция, различные виды транспорта, промышленные предприятия.

Для оценки качества функционирования ОТС вводится критерий готовности [19, 67].

Обслуживание ОТС следует рассматривать как процесс управления готовностью не только технических средств, но и персонала, обеспечивающего эксплуатацию этих технических средств. Под управлением готовностью понимается комплекс мероприятий организационного и технического характера, направленных на достижение установленного или сохранение требуемого уровня готовности всех элементов ОТС в условиях временных ограничений и ограничений на другие виды ресурсов.

Таким образом, управление готовностью судна складывается из двух специфических задач: управления технической готовностью и управления организационной готовностью ОТС.

Работа посвящена рассмотрению вопросов управления организационной готовностью ОТС на примере управления готовностью экипажа судна.

К задачам управления организационной готовностью относятся [58]:

1) управление процессами, происходящими в организационной структуре ОТС в штатных и аварийных режимах, обеспечивающее рациональное функционирование всего персонала; оценка текущего состояния организационной структуры и планирование деятельности (график работ) исполнителей ОТС; обеспечение проведения мероприятий по восстановлению и поддержанию работоспособности, профилактике отказов, лечению и реабилитации персонала ОТС; прогнозирование изменения состояния элементов организационной структуры ОТС и выявление потенциальных отказов.

Управление организационной готовностью автономных ОТС - это целенаправленная рациональная деятельность по грамотному, своевременному и адекватному распределению ограниченного трудового ресурса, которая позволит обеспечить заданное функционирование всей ОТС.

Для большинства ОТС организационная структура, в значительной мере, отражает техническую структуру. Это связано с тем, что задачи, поставленные перед ОТС, обеспечиваются ее технической структурой.

Усложнение задач, решаемых современными судами и ужесточение требований к эффективности, экономичности и комфорту приводят к значительному усложнению технической структуры ОТС, а затем и к интенсивному внедрению различных автоматических систем управления техническими средствами [105, 66]. Следствием автоматизации является: во-первых, сокращение количества персонала, обслуживающего новые системы управления, а во-вторых, изменение квалификации исполнителей, т.е. снижение уровня компетентности и профессионализма за счет универсализации исполнителей. Таким образом, происходит потеря и дефицит квалифицированного трудового ресурса на автономных ОТС. Это является причиной увеличения количества аварий на различных видах транспорта (по данным мировой статистики с человеческим фактором связаны более 80% аварий).

Таким образом, особенно важным становится обеспечение готовности организационной структуры (персонала). Возникает задача разработки системы управления организационной готовностью судна, которая должна обеспечить лиц, принимающих решение необходимой информацией о происходящих в организационной структуре процессах, т.е. о состоянии готовности экипажа, о рациональности управляющих решений по распределению трудового ресурса и возможных последствиях их выполнения.

Система управления готовностью представляют собой специализированную систему информационной поддержки, ориентированную на обеспечение информационных потребностей лиц, принимающих решения, и автоматизацию решения ряда задач управления готовностью [53].

Большой вклад в общетеоретические вопросы моделирования сложных систем внесли А.Г. Варжапетян, Д.А Поспелов, С.Н. Турусов [19, 93, 98].

Теоретическое обобщение обширного объема исследований, связанных с разработкой сложных человеко-машинных систем сделано в работах американского ученого Д. Мей стера [73].

В области эргономического обеспечения деятельности операторов ОТС А.И. Губинским, П.Р. Поповичем, Г.М. Колесниковым был предложен новый математический аппарат (функциональные сети, построенные по логико-вероятностной схеме), на основе которого показаны методы решения задач эргономического обеспечения [90].

Методологические основы построения систем управления готовностью операторов изложены в работах Д.А. Скороходова, Ю.Г. Фокина, B.C. Зайцева [105, 119, 44]. Работы этих и ряда других ученых составляют теоретическую базу исследования.

Анализ существующего состояния разработок в области управления организационной готовностью показал, что управление персоналом сегодня неразрывно связано с понятием менеджмента. Однако методы, применяемые при управлении персоналом в организациях и на предприятиях (такие, как позиционное управление, управление качеством и пр.), обладают рядом недостатков, ограничивающими их применение и не позволяющими их использовать в автономных ОТС, каковым является судно.

В связи с этим, необходимым является создание такой информационной системы, которая бы оказывала поддержку по управлению организационной готовностью ОТС. Если для управления готовностью технической структуры судна создано множество систем информационной поддержки (Ship Handling Systems Control Consol, Wing Ship Handling Control, Date Collecting Unit DCU 970 и т.д. [49]), то для управления организационной готовностью судна законченных разработок нет и общей методики проектирования не существует. Для автономных ОТС характерны, в основном, системы диагностирования биологического состояния человека, не позволяющие анализировать функциональные параметры человека, а также предоставлять общую картину о процессах, происходящих в оргструктуре для принятия управленческих решений.

Поэтому задача разработки системы управления организационной готовностью судна является актуальной и требует системного подхода по созданию модельного обеспечения для координированного управления процессами, происходящими в организационной структуре. Это и определило основные цели и задачи исследования [63, 64, 65].

Целью работы является разработка методики проектирования элементов информационного обеспечения систем управления организационной готовностью автономных объектов (судов), позволяющих получать наиболее рациональные решения по управлению готовностью экипажа автономного объекта (судна). Объектом исследования являются системы управления автономными объектами.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Выполнить исследование особенностей решения задач управления организационной готовностью автономного объекта (судна).

Определить структуру и разработать формализованное описание готовности как показателя эффективности деятельности экипажа автономного объекта (судна).

Разработать методику проектирования системы управления организационной готовностью судна (СУОГ).

Определить требования к информационному обеспечению СУОГ и разработать его структуру и состав.

Разработать комплекс моделей оценки организационной готовности на различных уровнях иерархии управления автономного объекта (судна).

Разработать методику принятия решений по управлению организационной готовностью автономного объекта (судна).

Научные результаты диссертационной работы являются в полной мере обоснованными. Достоверность результатов и выводов подтверждается корректным использованием методов системного анализа, имитационного моделирования, методов принятия решений, а также совпадением результатов моделирования с результатами теоретических исследований. Все теоретические выводы проверены при реализации предложенных методик для конкретного организационного объекта - электромеханической группы судна и при разработке специального программного обеспечения систем управления организационной готовностью.

Научная значимость диссертации состоит в развитии методов системного анализа, имитационного моделирования, принятия решений и применении их для управления организационной готовностью ОТС.

Практическая ценность работы заключается в полученных методиках, алгоритмах и программном обеспечении, применение которых позволяет разрабатывать системы управления организационной готовностью на основе системного подхода. Разработанные методики позволяют получать формализованное описание широкого класса объектов и процессов с единых методологических позиций. Системы управления организационной готовностью, построенные на базе разработанных методик с использованием пакетов прикладных программ «Организационная готовность ОТС» и «Поиск решений», обеспечивают получение согласованных решений по управлению готовностью разнородных элементов, входящих в состав организационной структуры ОТС при наличии противоречивых требований и ограничений.

Практическая значимость диссертации подтверждается актами о внедрении результатов исследования в Институте проблем транспорта РАН, ВМИИ, Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ».

Основные научные положения и результаты диссертации докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ, на 2 конференциях молодых ученых «Навигация и управление движением», проводимых ЦНИИ «Электроприбор», опубликованы в 3 печатных работах. Результаты работы докладывались на постоянно действующем семинаре «Системы обработки информации и управления».

Похожие диссертации на Информационное обеспечение системы управления организационной готовностью судна

Управление качеством онкологической помощи на основе системы обеспечения, мониторирования, индикации результативностиПрипачкина Александра Павловна

Управление слабоформализуемыми социотехническими системами на основе нечеткого когнитивного моделирования (на примере систем комплексного обеспечения информационной безопасности)Ажмухамедов Искандар Маратович

Разработка алгоритмического обеспечения систем управления космическими летательными аппаратамиКим Чжэ Су

Разработка и применение методов повышения технологичности программного обеспечения систем управленияКяэрамеэс, Калев Ильмарович

Методическое и информационное обеспечение системы поддержки принятия решений при оценке специализированной недвижимости промышленного предприятия Афанасьева Наталья Николаевна

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИТитов Алексей Владимирович

Математическое и информационное обеспечение систем экологического мониторинга на транспортеЖданов Андрей Дмитриевич

Тензорный метод анализа надежности программного обеспечения систем управления и обработки информацииЗолотухин Вячеслав Викторович

Разработка математического и программного обеспечения систем управления мобильными роботами произвольной структуры с избыточными связямиМохов Александр Дмитриевич

Инструментарий оценки эффективности функционирования комплексной системы обеспечения безопасности корпоративной компьютерной сети Михайлов Сергей Вячеславович