Введение к работе
Актуальность темы. Нефтяная промышленность играет ключевую роль практически во всех отраслях экономики России. В последние годы объемы добычи нефти непрерывно растут, при этом предприятия, участвующие в процессе добычи, переработки, транспортировки и реализации нефти и нефтепродуктов ведут активную деятельность с целью реализации большего количества проектов, которые позволят им получить конкурентное преимущество среди предприятий нефтяной промышленности.
Особенностью построения нефтяных компаний является вертикальная интеграция предприятий и производств и децентрализация управления между подразделениями предприятий. Предприятия, входящие в состав вертикально-интегрированной нефтяной компании (ВИНК), производят различные наборы продуктов и услуг, что позволяет вести хозяйственно-договорные отношения внутри компании.
В свою очередь, предприятия, входящие в состав ВИНК, переходят на матричную (сетевую) структуру управления для повышения производительности труда и сокращения числа производств различного профиля. Для реализации матричной структуры системы управления в интегрированной информационной среде в современной зарубежной и отечественной научной литературе предлагается использовать модели Р2Р (от англ. peer-to-peer, Р2Р - равный к равному) или сетевого (однорангового) взаимодействия.
Обеспечить повышение качества и сократить расходы на выполнение заданий комплексных проектов предлагается за счет применения принципов аутсорсинга в Р2Р сетях. Данная тенденция обуславливает появление новых требований к программному и организационному обеспечению интеллектуальных систем планирования и управления взаимодействием персонала предприятий в условиях высокой динамики внешних событий. В связи с этим актуальной является задача разработки новых моделей и алгоритмов для системного анализа, обработки информации и управления Р2Р взаимодействием персонала предприятий нефтегазовой отрасли при выполнении проектных заданий в условиях интенсивного развития нефтегазодобывающей промышленности.
Теоретическую основу выполненного в диссертации исследования составляют современные научные работы в области системного анализа и управления сложными организационно-техническими системами таких ученых, как В.Н Бурков, В.А. Виттих, Д.А. Губанов, В.Г. Засканов, Б.Г. Ильясов, И.А. Каляев, Н.А. Коргин, В.В. Кульба, В.В. Липаев, Д.А. Новиков, С.В.Смирнов, Э.А. Трахтенгерц. В области анализа и организации Р2Р сетей известны исследования P. Bolton, К. Fishbach, V. Krishna, R.B. Myerson, D. Schoder, B. Vrusias. Модели сетевого взаимодействия в мультиагентных системах рассмотрены в работах В.И. Городецкого, А.В. Иващенко, Г.А. Ржевского, П.О. Скобелева.
Целью диссертационной работы является разработка моделей и методов управления Р2Р взаимодействием в едином информационном пространстве предприятий с целью повышения эффективности реализации комплексных проектов нефтяных компаний, имеющих матричную организационную структуру.
Для достижения цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:
-
Провести системный анализ процессов взаимодействия персонала в организационных структурах предприятия вертикально интегрированной нефтяной компании.
-
Поставить и решить задачу организации Р2Р аутсорсинга для матричной структуры системы управления взаимодействием персонала в процессе планирования и исполнения проектных заданий в интегрированной информационной среде.
-
Разработать алгоритмы обработки информации и управления взаимодействием персонала предприятия отрасли в многоакторнои среде при аутсорсинге и организации аукционов.
-
Разработать имитационную модель для анализа однорангового взаимодействия на предприятии с матричной структурой управления и реализовать ее программное обеспечение.
-
Исследовать особенности реализации Р2Р аутсорсинга на основе аукционов для матричной структуры управления на предприятиях нефтяной компании.
Объектом исследования является матричная организационная структура нефтяной компании с вертикальной интеграцией технологических производств.
Предметом исследования являются процессы управления по согласованному планированию и исполнению проектных заданий на предприятиях нефтегазовой отрасли.
Методы исследования. В работе использовались методы управления сложными организационно-техническими системами, теория системного анализа, математическое программирование и численные методы, методы объектно-ориентированного проектирования, имитационное моделирование информационных систем.
Научная новизна работы.
-
Предложена методика системного анализа и управления планированием потока проектных заданий в матричной структуре предприятия с одноранговым взаимодействием, отличающаяся использованием итерационной процедуры решения комплекса взаимосвязанных оптимизационных задач, проведения аутсорсинга и аукционов при декомпозиции проектных заданий, что позволяет сократить стоимость проектных работ и время выполнения проекта в условиях неопределенности исходных данных и требований.
-
Разработана математическая модель управления проектными заданиями в Р2Р сети в виде нелинейной задачи дискретного программирования, отличающаяся учетом процедуры аутсорсинга заданий на различных этапах их
декомпозиции, позволяющая получить эффективное распределение исполнителей при заданных сроках и ресурсах.
-
Разработана математическая модель задачи распределения проектных заданий по акторам Р2Р сети, отличающаяся применением моделей итерационных аукционов с учетом ограничений на квалификацию и компетентности исполнителей и учетом риска невыполнения заданий, что позволяет снизить стоимость, повысить качество проектных работ и эффективно использовать потенциал исполнителей в матричной структуре предприятия.
-
Предложен алгоритм проведения итерационных аукционов проектных заданий, отличающийся включением этапа предварительного имитационного моделирования аукциона в Р2Р сети для выбора наиболее эффективного типа аукциона, что позволяет осуществлять поиск исполнителей для задач с невысокой степенью формализации требований.
Достоверность полученных результатов подтверждается результатами, полученными в ходе имитационного моделирования, а также внедрением результатов в вертикально-интегрированную нефтяную компанию ОАО «НК «Альянс».
Практическая ценность.
Разработанные модели и методы управления на основе Р2Р взаимодействия применяются в интеллектуальных системах поддержки управленческих решений предприятий нефтегазовой отрасли. Информационная система взаимодействия, использующая модель и алгоритм управления проектами на основе аутсорсинга и виртуальных аукционов, интегрируется в единое информационное пространство предприятий. Это обеспечивает снижение стоимости проектных работ, сокращение сроков и гибкое реагирование на изменение технического задания и технических требований проектов в условиях конкурентного функционирования в рыночной экономике.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. Методика системного анализа и управления планированием потока
проектных заданий в матричной структуре предприятия с одноранговым
взаимодействием на основе итерационной процедуры решения комплекса
взаимосвязанных оптимизационных задач и проведения аутсорсинга с
применением аукционов при декомпозиции проектных заданий.
-
Математическая модель управления проектными заданиями в Р2Р сети в виде нелинейной задачи дискретного программирования, описывающая процедуру аутсорсинга заданий на различных этапах их декомпозиции.
-
Математическая модель задачи распределения проектных заданий по акторам Р2Р сети, отличающаяся применением моделей итерационных аукционов с учетом ограничений на квалификацию и компетентности исполнителей и учетом риска невыполнения заданий.
4. Алгоритм проведения итерационных аукционов проектных заданий,
отличающийся включением этапа предварительного имитационного
моделирования аукциона в Р2Р сети для выбора наиболее эффективного типа
аукциона.
Реализация и внедрение научно-технических результатов работы.
Разработанные модели, алгоритмы и программы на их основе внедрены в группе предприятий, входящих в структуру нефтяной компании ОАО «НК «Альянс», в составе системы управления задачами и документами «Тезис», разработанной компанией «Хоулмонт Самара». Модели и алгоритмы Р2Р взаимодействия были использованы при разработке мультиагентных систем планирования в ООО «Научно-производственная компания «Разумные решения».
Материалы диссертации также внедрены в учебный процесс в ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2012), конференции «Информационные технологии в управлении» (Санкт-Петербург, 2012), 4-й - 10-й всероссийских межвузовских научно-практических конференциях «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» (Самара, 2005 - 2011 гг.), 5-ой международной конференции по агентам и искусственному интеллекту ICAART (Барселона, 2013).
Личный вклад автора. Основные научные результаты теоретических и экспериментальных исследований, выводы получены автором самостоятельно. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежат: модель и алгоритм управления аутсорсингом и аукционами [2, 11, 12, 13, 15], математическая модель оптимизации распределения проектных заданий [3,16], алгоритмизация процедуры управления потоком проектных заданий и построение информационной системы [4 - 10,14].
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них 3 - в изданиях, входящих в «Перечень ВАК», получены два свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, заключения и библиографического списка из 125 наименований,, содержит 167 страниц основного текста, включая 60 рисунков и 20 таблиц.
