Введение к работе
В диссертации изложены опубликованные, апробированные и внедренные в практику управления предприятиями различных отраслей за период 1997-2008 гг. основные научные положения и результаты решения важной для условий современной России научной проблемы создания методологии позиционного управления специфическим классом сложных систем. Исследование выполнено в круге научных идей автора и базируется на трудах по управлению, разработке и использованию информационных систем, системному анализу, анализу и синтезу систем управления. Этим вопросам уделяли внимание Ю.П. Адлер, Е.И. Альтман, B.C. Анфилатов, В.И. Арнольд, B.C. Балакирев, Л.А. Бахвалов, Р. Бергман, Л. фон Берталанфи, И.П. Болодурина, В.Н. Волкова, А.И. Галушкин, В.А. Грабауров, А.А. Денисов, В.В. Дик, Е.В. Егоров, СВ. Емельянов, Е.Н. Жильцов, Е.З. Зиндер, В.М. Зуев, Р.Е. Калман, Г.Н. Калянов, A.M. Кар-минский, В.В. Кафаров, В.Ф. Корнюшко, А.В. Костров, Н.Н. Красовский, Г.К. Круг, Г.Г. Куликов, О.В. Логиновский, О.Б. Максимов, П.В. Нестеров, Е.Г. Ойхман, А.А. Первозванский, Л.С. Понтрягин, Э.В. Попов, И.В. Прангишвили, В.Я. Ротач, А.Я. Савельев, СВ. Черемных, Л.И. Якобсон и др. Вместе с тем, не все теоретические результаты этих работ могут быть непосредственно использованы в практике управления, что обусловило необходимость дальнейших исследований.
Актуальность. В России достаточно много городов с развитой промышленностью, для которых градообразующими являются несколько различных предприятий, что определяет многие социальные аспекты жизни города. Встречаются также компактные территориально-промышленные комплексы (ТПК), в том числе, Березниковско-Соликамский в Пермском крае, специфика которых влияет на все вопросы развития территории, включая кадровое обеспечение деятельности, инфраструктурные решения, транспортное обеспечение, связь и др. Так, градообразующими в Березниках являются ОАО «Уралкалий» (4 предприятия, 14,5 тысяч работников), ОАО «Азот» (5,5 тысяч работников), ОАО «Березниковский содовый завод» (6 тысяч работников), филиал «Ависма» корпорации «ВСМПО-Ависма» (9,5 тысяч работников»), расположенные по периметру города. В отличие от городов с одним основным промышленным предприятием или с неразвитой промышленностью, в подобных ТПК именно комплекс взаимодействующих предприятий определяет особенности города как
сложной системы. Возникающие при этом задачи управления являются многокритериальными, а постановка их обычно неоднозначна.
На предприятиях комплекса и в их окружении можно выделить множество сложных систем со скрытыми свойствами, важных как с точки зрения промышленности комплекса, так и страны в целом, национальной экономики, реализации социальной политики и т.д. К ним относятся:
технические (физические) системы с ненаблюдаемыми или неточно измеряемыми переменными;
социальные системы, в которых возникает сложность даже при определении и однозначной формулировке миссии;
социально-экономические системы, для которых естественной является неопределенность или неточность идентификации внутренних связей;
социально-технические системы, представляющие симбиоз социально-экономических и технических систем;
системы с активными элементами, в частности многоагентные системы и системы с экспертными элементами;
разнообразные биологические и экологические системы и другие.
В качестве примеров систем со скрытыми свойствами далее в настоящей работе рассматриваются:
локальная промышленная (техническая) система процесса сепарации губчатого титана;
комплексная промышленная система производства ремонтов оборудования крупного химико-технологического предприятия;
обеспечивающая промышленная система с активным (экспертным) элементом: система управления движением городского общественного транспорта.
система подготовки кадров ТПК: управление качеством образования в филиале высшего учебного заведения;
Несмотря на внешнюю разнородность, все эти системы объединяются двумя определяющими признаками:
позиционный принцип управления;
недоступность важной с точки зрения управления информации для системы управления (СУ).
В дальнейшем предлагается называть подобные системы консилъными . К консильным системам (КС) относятся многие сложные производственные, технические, управленческие и общественные системы, которые включают: технические средства; программные средства; некоторое активное физическое окружение; людей; правила, часть из которых может быть не записана, но понимается и признается всеми компонентами системы; законы и правила, внешние по отношению к системе; данные и структуры данных.
Цель диссертационной работы - разработка основ теории консильных систем и методов позиционного управления ими, что обеспечит решение многих важных задач в различных отраслях, связанных с повышением производительности, или безопасности, или экономической эффективности, или других критериальных показателей промышленных предприятий и их градообразующих комплексов.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:
обосновать выделение КС как специфического класса сложных систем;
выполнить системный анализ КС как объекта управления, исследовать их свойства, закономерности, особенности, показатели качества;
разработать теоретические основы управления КС;
применить разработанные методы для управления различными КС.
Таким образом, основным содержанием работы являются теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования и развития КС с учетом отраслевых особенностей, ориентированные на повышение эффективности управления КС. Решена проблема разработки и применения методов системного анализа сложных объектов, обработки информации, целенаправленного воздействия на объекты с целью повышения их эффективности.
Методы исследования. Теоретической и методологической основой диссертационного исследования являются методы структурного и системного анализа, теории множеств, дифференциального и интегрального исчисления, численные методы, методы оптимизации, теории управления, общей теории систем, теории информационных систем, экономического анализа.
Научные положения, выносимые на защиту, и их новизна. 1. Основы теории КС, идентификации звеньев, анализа и синтеза информаци-
1 Conceal (англ.) - скрывать.
онно-управляющих подсистем КС, в отличие от аналогов, позволяющие создавать единые методы позиционного управления разнородными сложными системами со скрытыми свойствами.
-
Метод повышения качества регулирования КС путем идентификации кон-сильного элемента системы и охвата его оперативным каскадным контуром регулирования, на основе которого достигнута рационализация систем управления широким кругом объектов и повышение качества их работы.
-
Новые принципы оптимального управления системами, включающими кон-сильные элементы, позволившие применить методы теории автоматического управления для таких сложных КС, как социально-технические промышленные объекты.
-
Разработанные для соответствующих предметных областей новые математические и информационные модели и методы управления:
математическая модель технической КС (на примере аппарата сепарации губчатого титана), которая, в отличие от применяемых методик оценки внутреннего состояния, позволяет в режиме реального времени идентифицировать внутренние процессы и использовать результаты идентификации для повышения качества управления системой;
модель системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР), которая, в отличие от используемых в аналогичных серийных решениях (IFS AIM, iRenaissance Maintenance Management, HTM ИСТОиР и др.), позволяет осуществлять эффективную информационную поддержку цикла ТОиР вплоть до оптимизации ремонтных циклов;
модель КС движения общественного транспорта, позволяющая, в отличие от аналогов, корректировать расписание в транспортной сети в режиме реального времени с использованием экспертного управляющего звена;
модель консильной системы обеспечения кадрами замкнутого ТПК - консорциума филиалов различных ВУЗов, новизна которой заключается в охвате не только полного спектра управления административной, учебной, научной, методической и воспитательной деятельностью учебного заведения, но и в координации этих процессов в нескольких учебных заведениях.
5. На основании результатов диссертации внедрено несколько масштабных
информационно-управляющих систем, по ним получено 5 свидетельств о го
сударственной регистрации программ для ЭВМ.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
-
разработанная теория позволяет исследовать и совершенствовать промышленные информационно-управляющие системы КС в различных отраслях;
-
модель КС интраскопии аппарата сепарации губчатого титана, разработанная в диссертации, может быть использована для повышения качества продукции на уровне SCADA-систем существующего производства;
-
разработанные методика и программные средства численного моделирования скрытого параметра позволяют использовать их для поддержки управления технической КС, что реализовано в филиале «Ависма» ОАО «Корпорация «ВСМПО-Ависма» (г. Березники Пермского края);
-
сформирована методология управления КС ТОиР современного химического предприятия с крупнотоннажным производством на основе вредных и опасных технологических процессов, что реализовано на ОАО «Березников-ский содовый завод» с численностью работников свыше шести тысяч и широкой номенклатурой выпускаемой продукции;
-
методология и экспертно-управляющая система КС большой размерности на основе решения многокритериальной задачи оптимизации внедрена в системе управления движением общественного транспорта крупного города (МУП «Троллейбусное» г. Березники Пермского края с населением около 170 тысяч человек);
-
разработанная методика управления КС подготовки кадров для промышленных предприятий замкнутого ТПК и информационно-управляющая система внедрены в образовательных учреждениях г. Березники (в ряде подразделений ГОУ ВПО БФ ПГТУ, в ГОУ ВПО БФ УрГЭУ, ГОУ НПО ПУ-53);
-
результаты исследований использованы в учебном процессе при преподавании ряда дисциплин в ГОУ ВПО БФ ПГТУ и БФ УрГЭУ, по которым издано 5 учебно-методических пособий общим объемом около 600 с, в том числе 3 с грифом УМО.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований рассмотрены и обсуждены на следующих научных конференциях:
Всероссийской научной конференции «Новые материалы и технологии» (Москва, 1997);
XI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Владимир, 1998);
XXIX научно-технической конференции «Химия и химическая технология» (Пермь, 1998);
XIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Санкт-Петербург, 2000);
Областной научной конференции молодых ученых «Молодежная наука Прикамья» (Пермь, 2000);
XIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Смоленск, 2001);
XV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2002);
XVI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Ростов на Дону, 2003);
II Международной конференции «Металлургия редких и цветных металлов» (Красноярск, 2003);
XVII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Кострома, 2004);
Региональной конференции «Молодежная наука Верхнекамья» (Березники, 2004);
XVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, 2005);
II Региональной конференции «Молодежная наука Верхнекамья» (Березники, 2005);
XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Воронеж, 2006);
II Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Екатеринбург, 2006);
III Региональной конференции «Молодежная наука Верхнекамья» (Березники, 2006);
XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Ярославль, 2007);
XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, 2008).
По теме диссертации опубликовано 77 научных печатных работ, среди которых 12 работ в реферируемых печатных изданиях, утвержденных ВАК России и 2 монографии.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, основной текст изложен на 260 стр. и включает 18 таблиц, 135 рисунков, список литературы из 225 наименований.
![Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс]](/i/i/4409/168295.png "Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс] Склярова Татьяна Петровна")
