Программные продукты и системы

Под большими системами административно-организационного управления (АОУ) понимают системы, социально значимые для общества или экономики государства. В их множество входят системы государственного управления и оказания услуг населению, системы реального сектора экономики, которые и формируют рынок товаров и услуг. Это иерархические и территориально распределенные системы. Они состоят из большого количества субъектов. Каждый субъект такой системы предназначен для решения своего круга задач и, как правило, в определенной для него территориальной зоне ответственности.

Под развитием больших систем АОУ понимается сбалансированный с ресурсными возможностями постоянно функционирующий процесс изменения построения данной системы и ее деловых процессов, а также совершенствование технологий выполнения работ на тех или иных участках с целью выпуска требуемого объема продуктов (изделий, товаров, услуг), повышения их качества и роста экономической эффективности производства. Соответственно под программой развития будем понимать перечень мероприятий, подлежащий реализации в системе в рассматриваемый период времени, а также совокупность временных графиков финансирования и проведения соответствующих работ.

Формирование программ развития невозможно без использования соответствующих средств автоматизации. Для создания таких средств необходимо:

· определить на уровне семантики и количественных оценок цели развития систем;

· сформулировать подходы к анализу систем и их деловых процессов на предмет выделения первоочередных объектов совершенствования;

· разработать организационные схемы проведения работ по формированию программ развития;

· создать средства инструментальной поддержки работ по формированию и количественному обоснованию предложений, а также средства построения на основе имеющихся предложений искомой программы развития.

Формализованным образом большую систему можно представить перечнем ее элементов, множество которых подлежит анализу при формировании искомой программы развития. В терминах многоиндексных объектов такое описание имеет следующий вид:

,

где i,j – индексы описания состава и структуры субъектов рассматриваемой системы АОУ, иcпользующиеся для описания внутренней структуры данного субъекта системы;  – имя рассматриваемого структурного подразделения. Здесь i определяет иерархический уровень рассматриваемого субъекта системы; j – порядковый номер этого субъекта на иерархическом уровне I; m – функциональная группа, к которой относится рассматриваемое подразделение выбранного субъекта системы; n – номер подразделения в рамках рассматриваемой группы.

Каждое подразделение  рассматриваемой системы АОУ с точки зрения стоящих перед ним задач обладает определенным производственным потенциалом  (индексы настоящего объекта имеют тот же смысл, что и в объекте ). Содержательно потенциал можно определить количеством продуктов (товаров, услуг), которое подразделение может производить с требуемым качеством в единицу времени или иным равнозначным показателем.

Внешние условия функционирования системы (рассматриваемого подразделения) определяют требования к его потенциалу, то есть то значение , которым подразделение должно обладать для выполнения стоящих перед ним задач с желаемым качеством.

Уровень соответствия рассматриваемой системы стоящим перед ней задачам можно оценить. Введем понятие нагрузки на подразделение. На содержательном уровне это понятие формализуем следующим образом:

,

откуда следует, что если объем работ, который должен быть выполнен рассматриваемым подразделением, соответствует его ресурсам (потенциалу), то нагрузка на это подразделение меньше или равна единице. И, соответственно, она тем больше, чем в большей степени объем работ превышает возможности данного подразделения. Таким образом, нагрузки более 1 определяют дефицит ресурсов, а меньше 1 – запасы ресурсов.

Понятие нагрузки может выступать в роли универсальной характеристики объектов систем АОУ. Расчет и анализ нагрузки на все элементы, рассматриваемые в составе данной системы, является одним из основных этапов работ по формированию программы ее развития. Модель системы, представляющую распределение нагрузки на ее элементы, можно рассматривать как одну из канонических форм описания систем АОУ.

Потенциал, нагрузка  и качество выпускаемых продуктов не являются исчерпывающими характеристиками системы, которые необходимы для формирования программы ее развития. Важная роль при проведении этих работ принадлежит эксплуатационным затратам на поддержание системы в работоспособном состоянии. На содержательном уровне эти показатели можно определять, например, совокупными средствами, которые должны выделяться на функционирование системы в течение определенного промежутка времени, относительными затратами на обеспечение выпуска единицы продукции, или относительными затратами на поддержание единицы потенциала системы в работоспособном состоянии. При формировании соответствующих предложений по развитию систем показатели эксплуатационных затрат следует использовать в роли фильтра неприемлемых вариантов.

Процесс формирования программы развития системы АОУ включает в себя два основных этапа работ: формирование вариантов возможного развития и собственно формирование программы развития. Этап формирования программы имеет целью выделение из множества возможных вариантов развития того подмножества, которое должно и может быть реализовано на рассматриваемом временном интервале на имеющиеся для этого финансовые средства.

Множество возможных вариантов развития данной системы АОУ определим следующим образом: , где  – множество возможных направлений работ по совершенствованию системы АОУ;  – заявляемое множество возможных работ в рамках данного направления I;  – семантическое содержание работы номер j по направлению номер i ( – совокупность работ, проведение которых будет способствовать снижению нагрузки на рассматриваемую систему, а также повышению качества выпускаемых продуктов; при этом относительные эксплуатационные затраты на модернизированную систему будут ниже затрат на действующую систему либо рост затрат не превысит допустимых значений).

Процедура формирования и выбора из множества предложений по развитию системы подмножества, подлежащего воплощению, строится по одной из следующих организационных схем.

Схема 1 (программа развития формируется одним центром принятия решений, но с привлечением профильных специалистов по тому или иному направлению работ) реализует следующую постановку задачи.

Известно:

1. Бюджет финансирования работ по развитию данной системы АОУ: , здесь  – сумма средств, выделяемая в рассматриваемый финансовый год ;  – установленная длительность периода проведения модернизации системы.

2. Состав и содержание возможных работ по развитию системы по каждому из рассматриваемых направлений , где  – множество возможных направлений работ по совершенствованию рассматриваемой системы АОУ;  – заявляемое множество целесообразных работ в рамках рассматриваемого направления i;  – семантическое описание работы номер j по направлению номер i.

3. Прогностические оценки объемов средств, необходимых для проведения тех или иных работ по совершенствованию систем АОУ в рассматриваемый момент времени:

.

Здесь полагается, что все рассматриваемые работы финансируются с момента начала выполнения программы совершенствования системы, но реализуются не обязательно в течение всего периода ее модернизации (работа может быть завершена в более короткие сроки). В этом случае на временном интервале, оставшемся до момента завершения программы совершенствования системы в целом, рассматриваемое мероприятие имеет нулевое финансирование. Также финансирование мероприятия, включенного в программу модернизации системы, может начинаться в любое время, но не позднее того момента, при котором начавшиеся работы по реализации мероприятия заканчиваются за рамками периода модернизации системы.

4. Прогностические оценки объемов трудовых ресурсов, необходимых для выполнения работ в рассматриваемый момент времени:

.

5. Прогностические оценки «экономической доходности» мероприятий (выраженный в деньгах экономический эффект в момент времени  от реализации в системе рассматриваемых мероприятий по ее совершенствованию):

, , здесь  – период времени, на котором оценивается экономический эффект от реализации совокупности мероприятий по совершенствованию системы.

6. Ставка дисконтирования будущих доходностей , а следовательно, и интегральная оценка в момент времени принятия решений  общей доходности рассматриваемого мероприятия :

.

По представленным исходным данным определяется такая программа инвестиций в систему, которая обеспечивает максимальную доходность от совокупности реализуемых мероприятий:

, удовлетворяющая следующим ограничениям:

·                                  если мероприятие реализуется, то объем его финансирования соответствует полным потребностям на его реализацию:

, здесь  – возможная задержка начала выполнения рассматриваемого мероприятия с момента начала выполнения программы по совершенствованию системы;

·                                  суммарные затраты на все мероприятия соответствуют программе инвестиций в систему:

;

·                                  объем трудовых ресурсов, необходимый для реализации совокупности мероприятий, удовлетворяет имеющимся ограничениям:

, здесь  – объем трудовых ресурсов, который должен быть привлечен для выполнения работы номер j по направлению номер i;  – тот объем ресурсов, который потенциально может быть привлечен с учетом рассматриваемого состава работ, отбираемых для выполнения программы совершенствования системы.

Замечание: не все работы по развитию систем АОУ есть результат некоторого рационального выбора. Ряд работ включается во множество работ, подлежащих исполнению по обстоятельствам непреодолимой силы (реформирование структуры системы, перемещение того или иного ее объекта на новую площадку, восстановление работоспособности того или иного субъекта системы и т.д. Учесть эти обстоятельства можно путем уменьшения на требуемую величину программы финансирования развития: .

Схема 2. Программа развития формируется двухуровневой иерархической системой центров принятия решений.

1. В начале каждой итерации работ по формированию искомой программы развития бюджет развития разделяется вышестоящим центром принятия решений (центр первого уровня) на бюджеты развития рассматриваемых направлений работ: .

2. Работы по каждому направлению ведутся автономно соответствующими центрами принятия решений второго уровня, например, в соответствии с алгоритмом, который определяет схема 1. В итоге на некотором шаге n формируется совокупность мероприятия развития   , которая удовлетворяет следующим условиям: .

Отметим содержательные отличия. В схеме 1 на шаге 2 мероприятия по развитию системы рассматриваются как исходные данные для принятия соответствующих решений, а здесь они уже являются решениями, которые предлагаются центрами второго уровня и подлежат принятию или отклонению центром формирования решений первого уровня.

3. Будем считать, что и в рамках рассматриваемой схемы формирования программы развития решение об ее приемлемости принимает центр первого уровня на основе оценки доходности соответствующих вложений. Программа развития системы , предложенная центрами принятия решений второго уровня на n-м шаге алгоритма, принимается центром первого уровня в том случае, если , здесь  – та минимальная доходность рассматриваемой программы, при которой она может считаться приемлемой для реализации.

Если последнее условие не выполняется, центр формирования решений первого уровня предлагает новое распределение средств между направлениями развития:

.

Далее работы по формированию программы развития продолжаются с п. 2 предложенной схемы поиска желаемого результата.

Представленные организационные схемы формирования программ развития систем достаточно близки друг другу как с точки зрения философии решения стоящей задачи, так и с точки зрения трудозатрат на получение требуемых решений.

В том и другом случае необходимо следующее.

1. Привлечение к работам дополнительных ресурсов. В первом случае привлекаются функциональные специалисты с целью подготовки исходных данных для подготовки программы развития, в том числе перечня возможных работ по развитию системы по тому или иному направлению. Во втором случае привлекаются центры формирования решений второго уровня, которые формируют уже готовые подпрограммы работ по соответствующим направлениям, удовлетворяющие требованиям центра формирования решений первого уровня.

2. Необходимы информационные и инструментальные средства, используя которые можно сформировать требуемую совокупность исходных данных (в том числе определить состав возможных работ по направлениям, их стоимость, время реализации в системе того или иного мероприятия, его возможную экономическую эффективность). Также необходимы инструментальные средства, которые в состоянии из множества возможных работ выбрать то их подмножество, которое нужно реализовать в данной системе (решить задачи оптимизации капиталовложений).

Несходство схем в данном контексте не принципиально. Они выражаются главным образом в различном распределении инструментальных средств и собственно работ по формированию программы инвестиций между субъектами рассматриваемой системы АОУ. В первом случае все концентрируется в одном месте, во втором случае имеет место распределение информационных и инструментальных средств, а также работ между множественными центрами формирования решений, в том числе специализирующимися на формировании подпрограмм развития системы по тем или иным направлениям. Но с организационной точки зрения, а также с точки зрения эксплуатационных затрат на функционирование соответствующих структур, которые в составе той или иной системы АОУ формируют предложения по развитию, более предпочтительной является первая схема. В одном центре проще концентрировать, поддерживать в актуальном состоянии и сопровождать информационные ресурсы, а также аналитические компоненты, требуемые для формирования  программы развития данной системы АОУ. Кроме того, на этапе реализации принятой программы ресурсы этого центра можно использовать для контроля за тем, что осуществляемые работы соответствуют программе и приводят к желаемым результатам. В противном случае можно своевременно выявить имеющие место несоответствия, а также подготовить предложения по исправлению негативно складывающейся ситуации.

С формальной точки зрения процесс поиска рациональной программы инвестиций в систему АОУ можно представить динамической нестационарной настраивающейся моделью.

Модель является динамической системой с присущими ей понятиями и атрибутами, такими как управление, состояние, входное воздействие, выходной процесс. Здесь входным воздействием является программа инвестиций в развитие системы АОУ, состоянием является текущий потенциал (или эффективность) делового процесса, в качестве выходных (наблюдаемых) процессов выступает интегральный показатель отдачи от вложений.

Облик представленной модели определяет и основной состав инструментальных средств, которые должны быть созданы для формирования программ развития систем АОУ. Отметим, что модель поиска рациональных решений представляет собой сложный объект. Она не может быть синтезирована без определенных промежуточных построений. Для ее создания и функционирования необходима информационная система, которая содержит информацию о состоянии деловых процессов рассматриваемой системы АОУ, о поведении ее внешних объектов, а также о реализуемых и реализованных управлениях. Нужны аналитические компоненты, которые позволяют анализировать эффективность функционирования рассматриваемых элементов системы и предлагать решения по оптимизации бизнес-процессов.

Таким образом, для включения в состав деловых процессов той или иной системы АОУ представленной модели формирования программ развития в ее составе должен быть развернут и запущен в эксплуатацию целый комплекс информационных и аналитических средств программного обеспечения. В совокупности эти средства представляют единое целое и могут быть классифицированы как самостоятельная функциональная подсистема в составе средств автоматизации, развернутых в данной системе АОУ для обеспечения ее функционирования.