Введение к работе
Актуальность исследования. Управление социально-экономическими системами осуществляется в условиях неопределенности, обусловленной недостатком знаний, как об управляемых процессах, так и о внешних воздействиях. К числу такого рода систем относятся системы управления производством и предоставлением ИТ-услуг. Для синтеза и оперативной оптимизации систем управления разработано достаточно много подходов и конкретных методов. Это адаптивные и обучающиеся системы управления, системы оптимизации с оперативным уточнением модели процесса и косвенным оцениванием различного рода возмущений, системы координатно-параметрического управления и другие. Вопросам оптимизации систем управления посвящены труды известных ученых, таких как Фельд-баум А.А., Бесекерский В.А., Беллман Р., Цыпкин Я.З., Красовский А.А., Фрадков А.Л., Якубович В.А., Понтрягин Л.С, Петров Б.П., Саридис Дж., Сейдж Э.П. и другие.
Специально следует выделить системы управления с переменной структурой (СПС) управляющей подсистемы, самого объекта управления и в целом этих двух компонентов системы. Теория СПС была создана под руководством академика Емельянова СВ. Однако в этих системах предполагается заранее известным количество и функции вариантных структур. В технических, а особенно в социально-экономических системах управления количество, функции и свойства будущих структур могут быть неизвестны. То есть они являются системами управления со структурной неопределенностью. Постановки задач синтеза такого класса систем, тем более методы их синтеза, разработаны недостаточно. Поэтому развитие систем управления с переменной структурой для условий структурной неопределенности является актуальной задачей.
Данная работа выполнена в рамках научного исследования при поддержке Ми-нобрнауки по федеральной целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», соглашение 14.В37.21.0391 по теме «Модели и методы сервисного и проектно-процессного управления системами информатики и автоматизации» от 06.08.2012 г. и в соответствии с планами работ по совершенствованию систем управления ООО «ЕвразТехника».
Цель диссертационной работы: развитие систем управления с переменной структурой, функционирующих в условиях неопределенности с конкретизацией для управления деятельностью ИТ-провайдера.
В рамках этой цели выделены следующие конкретные задачи:
1 .Выявление особенностей ИТ-процессов как объектов управления.
2. Формирование общей схемы системы управления со структурной неопределенностью и ее конкретизация для управления деятельностью ИТ-провайдера.
3.Построение иерархического множества показателей эффективности деятельности ИТ-провайдера.
4.Постановка и процедура решения задачи оптимизации ИТ-процессов жизненного цикла сервисов.
5.Оценивание фактических значений показателей эффективности процессов стадии эксплуатации сервисов ИТ-провайдера.
6. Конкретизация задачи оптимизации на примере распределения ресурсов для совершенствования системы управления процессами эксплуатации ИТ-сервисов.
7.Анализ влияния ошибок оценивания значений локальных показателей эффективности на изменение решений и критериев оптимальности задачи распределения ресурсов.
8.Исследование эффективности разработанных систем и их апробация применительно к промышленным комплексам.
Методы исследования: обобщение опыта создания и эксплуатации систем управления ИТ-деятельностью; методы и механизмы теории управления организационными системами; методы теории систем управления с переменной структурой, теории оптимизации и компьютерного моделирования.
Научная новизна: 1.Система управления со структурной неопределенностью (СУ СНО), относящаяся к новому классу систем управления, и отличающаяся от СПС тем, что количество будущих структур СУ СНО, а также процедуры их формирования заранее неизвестны. 2. Иерархическое множество показателей эффективности управления ИТ-процессами, включающее уровни локальных, агрегированных и комплексного показателей, отличающееся комбинированием аддитивной и дихотомической свертки частных показателей, а также возможностью применения в системах управления со структурной неопределенностью. 3. Процедура решения задачи оптимизации ИТ-процессов жизненного цикла сервисов, отличающаяся использованием иерархического множества показателей для оценки эффективности вариантов управляющих решений с последующим их выбором, направленным на изменение структуры СУ СНО. 4. Процедура анализа влияния ошибок оценивания значений показателей эффективности на изменение решений задачи распределения ресурсов, с учетом разных рангов балльной шкалы показателей процессов эксплуатации, отличающаяся применением индикаторов отклонений, как собственно решения, так и значений критериев оптимальности от решений и значений, найденных при отсутствии ошибок.
Практическая значимость работы. Общая схема системы управления ИТ-процессами в условиях существенной структурной неопределенности, методы и алгоритмы управления полезны разработчикам систем управления социальными и экономическими процессами в области ИТ-услуг, студентам и научным сотрудникам соответствующих специальностей. Особую значимость представляет созданный в рамках диссертационной работы программный комплекс «Система моделирования процессов жизненного цикла ИТ-сервисов», предназначенный для моделирования деятельности конкретного ИТ-провайдера.
Реализация результатов. Результаты работы прошли апробацию и приняты к внедрению на предприятиях ООО «ЕвразХолдинг», а также нашли применение в учебном процессе Сибирского государственного индустриального университета.
Предмет защиты: 1.Система управления со структурной неопределенностью. 2.Иерархическое множество показателей эффективности управления ИТ-процессами и процедуры оценивания значений этих показателей. 3. Процедура решения задачи оптимизации ИТ-процессов жизненного цикла сервисов. 4. Конкретизация задачи оптимизации на примере распределения ресурсов для совершенствования системы управления процессами эксплуатации ИТ-сервисов. 5. Результаты оценивания показателей эффективности задачи распределения ресурсов на примере деятельности конкретного ИТ-провайдера. 6. Процедуры и результаты анализа влияния ошибок оценивания значений показателей эффективности на изменение решений задачи распределения ресурсов с учетом разных рангов балль-
ной шкалы показателей процессов эксплуатации. 7.Результаты оценивания ожидаемой эффективности разработок исследования.
Личный вклад автора заключается: в анализе предшествующих исследований; в постановке основных задач диссертации; в разработке схемы системы управления со структурной неопределенностью и ее конкретизации для управления деятельностью ИТ-провайдера; в формировании набора первичных показателей эффективности управления ИТ-процессами жизненного цикла сервисов для решения задач оценивания и оптимизации; в иерархической структуризации показателей эффективности процессов ИТ-сервисов и конкретизации алгоритмов оценивания этих показателей; в разработке алгоритмов свертки первичных показателей эффективности, включая процедуру комбинирования аддитивной и дихотомической свертки; в формализации и разработке процедур решения задачи оптимизации ИТ-процессов жизненного цикла сервисов; в конкретизации задачи оптимизации на примере распределения ресурсов для совершенствования системы управления процессами эксплуатации ИТ-сервисов (с изменением структуры системы управления); в оценивании показателей эффективности задачи распределения ресурсов с применением натурных данных и специализированного программного продукта; в анализе влияния ошибок в исходных данных на изменение решений и критериев оптимальности распределения ресурсов; в оценивании ожидаемой эффективности и передаче для внедрения результатов работы.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на десяти научно-практических конференциях: II и III Всероссийские научно-практические конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (ТИМ'2013) с международным участием, 28-29 марта 2013 г., (ТИМ'2014) 26-28 марта 2014 г., Екатеринбург: УрФУ; X Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Управление большими системами», 5-7июня
-
г., Уфа: УГАТУ; XVIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях (НИТ-2013)», 13-15 ноября 2013 г., Рязань: РГРУ; IX Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве AS'2013», 28-30 ноября 2013 г., Новокузнецк: СибГИУ; XII Всероссийском совещании по проблемам управления ВСПУ-2014, 16-19 июня 2014г., Москва: Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН; Всероссийской научно-практической конференции «Информационно-телекоммуникационные системы и технологии (ИТСиТ-2014)», 16-17 октября
-
г., Кемерово: Кузбасский государственный технологический университет им. Т.Ф. Горбачева; XIII Международной научно-технической конференции молодых специалистов, Евраз. - Новокузнецк, 2015; III Международной научно-технической интернет-конференции (ИСиТ'2015), г. Орел, 1 апреля- 31 мая 2015 г.; Международной научно-практической конференции «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов», 2-5 июня 2015 года, Новокузнецк: СибГИУ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано двадцать две печатных работы, в том числе девять - в изданиях, рекомендованных ВАК. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015614860 «Система моделирования процессов жизненного цикла ИТ-сервисов».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, терминов, списка литературы, приложений. Объем работы составляет 163 страницы, 44 рисунка, 23 таблицы, список литературы, содежащий164 наименования.