Методы и средства управления согласованным взаимодействием персонала научно-производственного предприятия в интегрированной информационной среде Иващенко, Антон Владимирович

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Современные тенденции в области автоматизации деятельности персонала научно-производственных предприятий и интеллектуальной поддержки принятия решений предусматривают построение единого информационного пространства предприятия как распределенной гетерогенной интегрированной информационной среды, автоматизирующей процессы обмена информацией между лицами, принимающими решения в режиме реального времени. При решении теоретических проблем построения такой среды часто используют принцип аналогии с живыми системами, позволяющий рассматривать сообщество пользователей различных автоматизированных систем - компонентов единого информационного пространства как социальную сеть.

В этих условиях при управлении научно-производственным предприятием как сложной организационной системой применение институционального управления затрудняется в связи с высокой изменчивостью процессов взаимодействия и сложностью их формализации. При этом возрастает роль информационного управления, так как взаимодействие сотрудников предприятия переносится в единое информационное пространство и становится, таким образом, виртуальным.

В связи с этим актуальной научно-технической проблемой является разработка новых методов и средств информационного управления согласованным взаимодействием персонала научно-производственного предприятия в распределенной интегрированной информационной среде в режиме реального времени с учетом человеческого фактора.

Теоретическую основу исследования составляют современные научные работы в области теории управления социальными и экономическими системами В. Н. Буркова, Д. А. Губанова, В. Г. Засканова, Н. А. Коргина, Д. А. Новикова, А. Г. Чхартишвили, а также сложными организационно- техническими системами и поддержки принятия коллективных решений таких ученых, как В. А. Виттих, Б. Г. Ильясов, И. А. Каляев, А. И. Косто- грызов, В. В. Кульба, В. В. Липаев, Б. В. Соколов, Э. А. Трахтенгерц, Р. М. Юсупов. Также следует отметить работы Ю. В. Гуляева и А. Я. Олейникова в области теории открытых систем и П. И. Соснина в области организации человеко-компьютерного взаимодействия.

Проблемам практического применения аналогий с живыми системами при построении автоматизированных систем управления предприятиями и проблемам самоорганизации посвятили свои работы ученые G. Kuppers, P. Leitao, V. Marik, P. Valckenaers, A. Zoitl.

Реализация указанных принципов на современных предприятиях производится с помощью мультиагентных технологий. В этой области следует отметить следующих ученых: В. И. Городецкий, Г. А. Ржевский, П. О. Скобелев, В. Б. Тарасов, M. Wooldridge.

Создание единого информационного пространства современного научно-производственного предприятия основывается на применении CALS технологий. В этой области известны работы И. П. Норенкова, А. Ф. Кол- чина, М. В. Овсянникова, А. Ф. Стрекалова, С. В. Сумарокова, Е. З. Зинде- ра, Л. И. Зильбербурга, Е. И. Яблочникова, В. И. Молочника.

Цель и задачи исследования. Целью работы является обеспечение согласованного принятия решений персоналом научно-производственного предприятия в режиме реального времени за счет информационного управления ритмичностью его взаимодействия в интегрированной информационной среде.

В соответствии с поставленной целью определены задачи диссертации:

1. Провести анализ существующих методов и технологий управления социальными и экономическими системами, на основе которых предложить генезис методов и средств управления согласованным взаимодействием в интегрированной информационной среде научно-производственного предприятия.

2. Разработать модель взаимодействия сообщества пользователей распределенной интегрированной информационной среды научно- производственного предприятия, исследовать свойства этой модели и разработать стратегии информационного взаимодействия пользователей и компонентов интегрированной информационной среды.

3. Разработать структуру системы управления взаимодействием персонала научно-производственного предприятия в интегрированной информационной среде и алгоритмы управления таким взаимодействием при согласовании решений на основе результатов взаимного интервально- корреляционного анализа процессов информационного обмена между пользователями.

4. Предложить средства реализации созданной системы управления в интегрированной информационной среде предприятия с позиции обеспечения эффективного взаимодействия пользователей и программных компонентов.

5. Провести исследование адекватности предложенной модели при решении практических задач управления процессами проектирования и производства на научно-производственном предприятии.

Объект исследования: персонал научно-производственного предприятия, участвующий в совместной проработке, согласовании и принятии решений в режиме реального времени.

Предмет исследования: процессы взаимодействия пользователей интегрированной информационной среды предприятия, обусловленные производственными и социальными отношениями, такими как интерес, дружба, авторитет и т. п.

Методы исследования. При проведении исследований были использованы методы теории управления сложными системами, элементы теории множеств, математической логики, теории графов, теории математической статистики. Результаты теоретических исследований подтверждены вычислительными экспериментами, экспериментами с имитационными моделями, а также реализацией прикладных алгоритмов управления ресурсами в разных предметных областях.

Основные научные результаты, полученные лично автором и выносимые на защиту:

5. 1. Модель взаимодействия сообщества пользователей многоактор- ной интегрированной информационной среды научно-производственного предприятия.

   2. Метод получения и обработки информации о ритмичности взаимодействия персонала научно-производственного предприятия в многоак- торной интегрированной информационной среде.

   3. Метод информационного управления взаимодействием пользователей многоакторной интегрированной информационной среды научно- производственного предприятия.

   4. Структура системы информационного управления взаимодействием персонала научно-производственного предприятия в интегрированной информационной среде.

   5. Средства управления взаимодействием пользователей интегрированной информационной среды предприятия и результаты применения разработанных методов и алгоритмов в задачах управления научно- производственными предприятиями.

   Научная новизна результатов диссертации. Научная новизна диссертации заключается в следующем:

   5. 5. 1. Впервые предложена и исследована модель взаимодействия сообщества пользователей многоакторной интегрированной информационной среды, предназначенная для научно-производственных предприятий и отличающаяся от существующих моделей интегрированной информационной среды предприятия возможностью реализовать стратегии информационного управления взаимодействием ее пользователей с учетом человеческого фактора.

         2. Впервые методы взаимного интервально-корреляционного анализа применены для решения задач получения и обработки информации о ритмичности информационного взаимодействия персонала научно- производственного предприятия.

         3. В отличие от существующих методов и технологий анализа и синтеза организационных структур на научно-производственном предприятии, предлагаемые метод, алгоритмы и структура системы информационного управления взаимодействием пользователей интегрированной информационной среды направлены на исследование и обеспечение требуемых динамических характеристик процессов обмена данными, что позволяет реализовать стратегии поддержки принятия коллективных решений в режиме реального времени.

         4. На основе предлагаемых методов информационного управления ритмичностью согласованного взаимодействия персонала научно- производственного предприятия предложены новые средства управления взаимодействием пользователей интегрированной информационной среды, что позволяет расширить возможности современных распределенных активных систем (в том числе мультиагентных) при решении практических задач.

         Обоснованность и достоверность результатов диссертации.

         Предложенные в диссертации новые решения обоснованы: строго аргументированы и критически оценены по сравнению с другими известными результатами. Достоверность выводов подтверждена результатами проведенных вычислительных и имитационных экспериментов, а также результатами использования разработанных методов и моделей при решении практических задач на ряде современных научно-производственных предприятий.

         Практическая значимость результатов диссертации. Практическое использование полученных результатов позволяет:

         5. 5. 4. 1. Реализовать возможность информационного управления взаимодействием персонала научно-производственного предприятия в многоак- торной интегрированной информационной среде в режиме реального времени.

                  2. Учесть влияние человеческого фактора на процесс согласования и принятия решений и сократить сроки согласования решений путем управления интересом и вниманием пользователей интегрированной информационной среды научно-производственного предприятия.

                  3. Повысить технико-экономические показатели эффективности функционирования научно-производственного предприятия за счет совершенствования динамических характеристик взаимодействия его персонала в многоакторной интегрированной информационной среде по результатам взаимного интервально-корреляционного анализа ритмичности процессов обмена информацией.

                  4. Сократить сроки разработки и внедрения мультиагентных систем при решении разнообразных задач управления распределением ресурсов в реальном масштабе времени.

                  Результаты диссертации были использованы при разработке автоматизированных и программных комплексов, в том числе мультиагентных систем, апробированных и внедренных для решения задач управления распределением ресурсов в режиме реального времени на научно- производственных предприятиях аэрокосмической отрасли и в транспортной логистике.

                  Результаты диссертации внедрены в Государственном научно- производственном ракетно-космическом центре «ЦСКБ-Прогресс», Ракетно-космической корпорации «Энергия», на Ижевском мотозаводе «АКСИОН-Холдинг», Сызранском заводе тяжелого машиностроения «Тяжмаш», в Центре тренажеростроения и подготовки персонала, в научно-производственной компании «Маджента Девелопмент», научно- производственной компании «Генезис знаний», научно-производственной компании «Разумные решения», Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации РАН, Самарском государственном аэрокосмическом университете.

                  Связь исследований с научными проектами. Теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы при выполнении работ в рамках федеральных целевых научно-технических программ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» («Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области информационно- коммуникационных систем», шифр 2009-04-1.4-00-07-012) и «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» («Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области ракетостроения», шифр 2009-1.1-410-042-003).

                  Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на многих всероссийских и международных научно-технических конференциях, в том числе: на Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011), научно-технической конференции с международным участием «Перспективные информационные технологии в научных исследованиях, проектировании и обучении» (Самара, 2006), Международной конференции «Интерактивные системы. Проблемы человеко-компьютерного взаимодействия» (Ульяновск, 2003, 2007, 2009), Международной конференции «Проблемы автоматизации и управления в технических системах (Пенза, 2004, 2007, 2008, 2009), Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (Самара, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010), Международной конференции «Перспективные информационные технологии для авиации и космоса» (Самара, 2010), Всероссийской научной конференции «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности (АСТИНТЕХ)» (Астрахань, 2007, 2008, 2010), Международном конгрессе студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива» (Нальчик, 2007), Четвертой Международной конференции по проблемам управления (Москва, 2009), First International Conference on Agents and Artificial Intelligence (ICAART-2009) (Porto, Portugal, 2009), 8th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS-2009) (Budapest, Hungary, 2009), Третьей мультиконференции по проблемам управления (Санкт-Петербург, 2010), 10th IFAC Workshop on Intelligent Manufacturing Systems (Lisbon, Portugal, 2010), научно- технической конференции по теории активных систем (Москва, 2011).

                  Публикации. По теме диссертации опубликовано 180 работ, в том числе: 12 монографий, 4 учебных пособия, 26 статей в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий из списка ВАК, получено 10 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ.

                  Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложения; содержит 340 страниц основного текста. Библиографический список включает 230 наименований литературы.

                  Похожие диссертации на Методы и средства управления согласованным взаимодействием персонала научно-производственного предприятия в интегрированной информационной среде

                  

                  Модель, алгоритм и метод оценки и управления уровнем загрязнения воздушной среды с использованием геоинформационных технологийРыкунова, Ираида Олеговна

                  

                  Методы и алгоритмы нечеткого прогнозирования и диагностики заболеваний, вызываемых комплексным воздействием факторов окружающей средыИванков Юрий Анатольевич

                  Разработка моделей, методов и средств создания распределенных интегрированных информационных систем для управления городским хозяйством : На примере г. МосквыКовалевский, Сергей Станиславович

                  Разработка методов и средств взаимодействия объектно-ориентированных систем управления базами данных с электронными издательскими комплексамиСоловьев, Александр Владимирович

                  

                  Методы и средства анализа и прогноза демографических показателей на основе нейротехнологии Соколова Марина Владимировна

                  

                  Методы и средства комплексного концептуального моделирования в информационных технологиях регионального управленияОлейник Андрей Григорьевич

                  

                  МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕМ ГОРОДАГребенюк Георгий Григорьевич

                  

                  Исследование и разработка методов и средств обеспечения и управления интероперабельностью в здравоохраненииКаменщиков, Андрей Александрович

                  

                  Теоретические основы, методы и средства построения и применения моделей пространственно-функционального влияния объектов для систем принятия решений по территориальному планированиюГнатюк Анна Борисовна

                  

                  Совершенствование процесса управления развитием малого бизнеса на основе инструментарных средств теории полезности: методы и моделиИванов Артур Александрович