Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ АНАЛИЗА ДАННЫХ В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ 10
1.1. Методы анализа данных, применяемые в менеджменте качества 10
1.2. Автоматизация анализа в менеджменте качества 18
1.3. Теория многомерных баз данных - современный метод анализа сложных систем 21
1.3.1. Концепция хранилищ данных 23
1.3.2. Концепция оперативной аналитической обработки данных (OLAP) 30
1.3.3. Интеллектуальный анализ данных (ИАД) 36
1.4. Выводы к главе 1. Постановка цели и задач исследования 41
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 44
2.1. Методологические основы проведения исследований 44
2.1.1. Методологическая основа разработки тезауруса терминов, применяемых при многомерном анализе 45
2.1.2. Методологическая основа разработки многомерной СТРУКТУРЫ ДАННЫХ ДЛЯ ОПИСАНИЯ процессов предприятия 45
2.1.3. Методологическая основа создания хранилища данных для описания процессов предприятия 5 6
2.1.4. Методологическая основа многомерного анализа процессов предприятия 51
2.2. Этапы проведения теоретических и экспериментальных исследований 74
2.3. Выводы к главе 2 76
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ МНОГОМЕРНОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИИ 77
3.1. Функциональная модель процесса анализа системы менеджмента качества 77
3.2. Разработка многомерных моделей для описания процессов предприятия 98
3.3. Структура системы многомерного анализа процессов и алгоритм ее работы 114
3.4. Выводы к главе 3 119
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ МНОГОМЕРНОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ 123
4.1. Загрузчик и хранилище данных 123
4.2. Клиентская часть 140
4.3. Особенности программной реализации системы QuAn 144
4.4. Адаптация системы QuAn для многомерного анализа данных по затратам 149
4.5. Выводы к главе 4 156
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДОЛОГИИ МНОГОМЕРНОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ И ПК QUAN 158
5.1. Анализ результатов внутреннего аудита системы менеджмента качества на машиностроительном предприятии 158
5.2. Исследование зависимостей дефектности процессов и затрат на их качество на предприятии, выпускающем продовольственную технику 169
5.3. Оценка экономической эффективности 189
5.4. Выводы КГЛАВЕ 5 190
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 192
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 194
ПРИЛОЖЕНИЕ 207
Приложение 1. Фрагменты исходных кодов модуля Загрузчик 207
Приложение 2. Фрагменты исходных кодов модуля Клиентская часть 212
Приложение 3. Тезаурус терминов, разработанный для многомерного анализа данных 217
Приложение 4. Акт внедрения ПК QuAn 219
Введение к работе
Актуальность темы диссертации. В настоящее время управление качеством в экономически развитых странах мира считается важнейшей частью менеджмента предприятия, обеспечивающей долгосрочный успех в бизнесе. Результативность системы управления качеством предприятия зависит от степени ее соответствия международным стандартам ИСО 9000 версии 2000 года, важнейшим требованием которых является обязательное проведение многостороннего анализа различных аспектов менеджмента качества.
Однако на практике при проведении такого анализа предприятия сталкиваются с большими трудностями, вызванными сложностью объектов анализа и неоднозначностью используемых методик анализа, отсутствием достоверной информации по качеству и эффективных инструментов для комплексного анализа данных, а также недостаточной квалификацией менеджеров предприятия в области системного анализа.
Для предприятий приоритетной задачей является оптимизация процессов с целью снижения дефектности и затрат на их выполнение. Оптимизация процессов позволяет решить предприятию такие задачи, как улучшение качества изготавливаемой продукции и, как следствие, повышение её конкурентоспособности, удовлетворённости потребителей, а также снижение затрат предприятия.
В результате развития информационных технологий появились новые инструменты типа OLAP и Data Mining, основанные на многомерных хранилищах данных и интеллектуальном анализе информации. Они позволяют подготавливать и эффективно анализировать на ЭВМ большие объемы разнообразных данных. Однако в связи с тем, что методы многомерного анализа данных появились недавно, вопросы их использования на практике проработаны слабо. Обзор публикаций и программных пакетов показал, что для многомерного анализа данных существуют инструменты, но отсутствуют методики их применения. Иными словами, не описано, как для определенной предметной области создать многомерную модель, заполнить ее данными и найти зависимости.
Разработка метода многомерного анализа процессов в этой связи является, несомненно, актуальной, т.к. позволит повысить эффективность принятия решений в управлении качеством.
Цель работы: Создание в соответствии с требованиями международных стандартов ИСО 9000:2000 моделей, методов, алгоритмов и программного обеспечения (ПО) для проведения многомерного анализа процессов на предприятии, позволяющего повысить обоснованность управленческих решений, направленных на их улучшение.
Для достижения этой цели в диссертационной работе нужно решить следующие задачи:
1. Формализация и постановка задачи системного многомерного анализа данных при принятии решений в системе управления качеством предприятия. Для этого проанализировать требования стандартов ИСО 9000:2000, разработать модели процессов анализа в системе менеджмента качества (СМК). ,,
2. Разработка моделей многомерного анализа данных и поиска зависимостей. Для этого систематизировать основные понятия и термины, используемые при многомерном анализе, сформировать тезаурус для их описания. Разработать модель многомерного куба данных и фактов, а также модель многомерного анализа данных, содержащихся в кубе данных.
3. Разработка многомерной модели для описания процессов. Необходимо определить структуру измерений хранилища данных; математическую модель содержащейся в хранилище данных информации, описывающей процессы и называемой фактами; набор и структуру кубов данных для анализа.
4. Автоматизация системного многомерного анализа процессов на предприятии.
Необходимо создать многомерную базу данных и многомерные кубы данных для анализа процессов, разработать ПО для сбора и занесения информации в хранилище данных, алгоритм и интерфейс представления многомерной иерархической структуры данных в понятном конечному пользователю виде, алгоритм для формирования выборок из хранилищ данных и проведения автоматизированного системного многомерного анализа процессов.
5. Опытная проверка созданных моделей и алгоритмов анализа процессов и внедрение разработанного ПО на промышленном предприятии.
Методические основы исследования. Основу проведения теоретических и экспериментальных исследований составляют элементы теории систем ц системного анализа, требования стандартов ИСО 9000:2000 к анализу, языковое и символическое моделирование, SADT-моделирование, элементы теории множеств, реляционные базы данных, многомерные базы данных, объектно-ориентированный подход к разработке ПО, статистические методы, в частности метод многомерного регрессионного анализа.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Предложены модель для описания многомерных кубов данных и фактов, модель многомерного анализа данных, тезаурус, описывающий понятия, используемые при многомерном анализе.
2. Разработаны алгоритмы обработки информации, представления ее в многомерном виде и последующего анализа для принятия оптимальных управленческих решений, в частности алгоритм заполнения хранилища данных и алгоритм анализа содержащейся в хранилище данных информации.
3. Построены в соответствии с требованиями стандартов ИСО 9000:2000 функциональные модели процессов анализа системы менеджмента качества предприятия.
4. Предложены многомерные модели для описания процессов, в частности структуры измерений хранилища данных, математические модели содержащихся в хранилище данных фактов, структуры кубов данных для анализа. Практическая ценность работы заключается в:
1. В разработке программного комплекса QuAn для анализа и обработки информации при принятии оптимальных решений в управлении процессами на предприятии. Комплекс состоит из хранилища данных, структура которого ориентирована на полное и непротиворечивое описание процессов, загрузчика, предназначенного для заполнения хранилища данных, и клиентской части, позволяющей пользователям формировать выборки из хранилища данных.
2. Сборе информации о процессах на двух промышленных предприятиях, ее представлении в многомерном виде и анализе для принятия обоснованных управленческих решений, направленных на улучшение процессов.
Реализация результатов работы. Созданный программный комплекс QuAn используется для анализа процессов на ЗАО Управляющая компания «Брянский машиностроительный завод» и предприятии, выпускающем продовольственную технику.
На ЗАО УК БМЗ был проведен матричный анализ несоответствий, выявленных во время внутреннего аудита процессов менеджмента качества. При этом использовался гибкий механизм формирования выборок и их представления в виде диаграмм и гистограмм. Процессы были проранжированы с точки зрения соответствия требованиям стандартов, что послужило основой для принятия управленческих решений по коррекции ряда процессов в подразделениях предприятия.
Для машиностроительного предприятия, выпускающего продовольственную технику, анализировались зависимости суммарных затрат подразделений от дефектности процессов данных подразделений, дефектности производственных процессов на участках цехов от дефектности остальных процессов в цехе, дефектности производственных процессов на участках цехов от дефектности процессов в отделах. В результате были даны рекомендации по улучшению процессов в подразделениях.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Модели для описания многомерного куба данных и фактов и модель многомерного анализа данных, а также тезаурус понятий, используемых при многомерном анализе.
2. Многомерная модель, описывающая процессы, состоящая из осей: процессы предприятия, бизнес-процессы, подразделения, время и фактов: затраты и дефектность, для которых определены математические модели.
3. Алгоритм и структура вычислительного комплекса, позволяющие проводить, многомерный анализ процессов.
4. Программное обеспечение, разработанное для многомерного анализа процессов, включающее хранилище данных, и модули загрузчик и клиентская часть.
5. Результаты многомерного анализа качества процессов на машиностроительных предприятиях.
В рамках проведенных исследований создано методическое и программное обеспечение для проведения в организациях многомерного анализа качества процессов на основе применения информационных аналитических технологий типа OLAP и Data Mining, позволяющего принимать научно обоснованные решения по улучшению процессов.
Основные положения диссертации были опубликованы в работах [33 - 36], и [78 - 82].
