Распределение задач на основе модели аукциона в системах электронного документооборота

УДК 007.51

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ АУКЦИОНА В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА

А.М. Леднев

Описываются некоторые подходы к построению системы управления задачами и бизнес-процессами по принципу аукциона между сотрудниками предприятия в Р2Р-сети с учетом их специфических особенностей и предпочтений. Рассмотрена матричная структура управления организацией, согласно которой решения принимаются совместно по результатам согласованного взаимодействия сотрудников. С целью учета опыта, навыков, компетенций и предпочтений сотрудников организации в системах документооборота предлагается использовать базы знаний компетенций специалистов, которые можно формализовать с помощью онтологий. В задачах исследования и построения систем управления взаимодействием персонала предприятия применяется модель взаимодействия в многоакторной интегрированной информационной среде. Для исследования данного подхода предлагается специальная виртуальная среда, содержащая P2P-сеть активных программ, моделирующих поведение специалистов и руководителей. В качестве одной из моделей описанного распределения задач между специалистами рассматривается модель аукциона, в котором каждая задача выступает в качестве лота, а специалисты - в качестве участников аукциона. Применение данной модели может быть полезно при решении задач внедрения систем электронного документооборота с целью обеспечения распределения задач и поддержки принятия решений в режиме реального времени.

Ключевые слова: интегрированная информационная среда, многоакторная среда, P2P, организация аукциона, управление взаимодействием.

TASK ALLOCATION ON THE BASIS OF AUCTION MODEL

IN THE ELECTRONIC DOCUMENT FLOW SYSTEMS Lednev A.M. (HaulmontLTD, Samara, andrey.lednev@gmail.com) Abstract. The article describes some approaches to building of problem and business process management system on the auction principle between the employees of the enterprise in P2P network with regard to their specific peculiarities and preferences. It studies the matrix structure of company management according to which solutions are made collaboratively under the results of agreed interactions of employees. To take into consideration the experience, skills, competence and preferences of the company employees in the document flow systems it is proposed to use employee competence knowledge bases, which can be formalized by means of ontologies. In the problems of research and building of enterprise personnel interaction management systems it is proposed to use the model of interaction in multiactor integrated information environment. To study this approach a special virtual environment is proposed which contains P2P network of active programs simulating behavior of specialists and managers. The auction model, where each problem acts as an auction lot and specialists - as participants of the auction, is considered as one of the models of the described problem distribution between specialists. Application of this model can be useful to solve the problem of introduction of electronic document flow systems for the purpose of provision of problem allocation and decision making support in real time mode.

Keywords: integrated information environment, multi-actor environment, P2P, auction, interaction management.

Разработчики ПО достаточно много внимания уделяют проблеме автоматизации документооборота, в частности, давно существуют системы, реализующие широкий спектр возможностей по управлению электронными документами организации. Однако в основном эти системы ориентированы на процессы, свойственные бумажному документообороту. С появлением новых информационных технологий, а также новых принципов управления организациями [1] проблема автоматизации документооборота снова становится актуальной.

Рассмотрим одну из перспективных концепций организации поддержки принятия решений по принципу P2P, которая может быть реализована в современной инновационной системе электронного документооборота «Тезис», разработанной в международной компании «Хоулмонт», специализирующейся на разработке, внедрении и сопровождении автоматизированных систем, предназначенных для управления деятельностью предприятий.

За счет использования гибкого конструктора бизнес-процессов и функциональности, реализующей выдачу и контроль исполнения задач, система «Тезис» позволяет осуществлять электронный документооборот с возможностью управления выполнением заданий исполнителями.

Рассмотрим матричную структуру управления организацией, согласно которой решения принимаются сотрудниками совместно, по результатам согласованного взаимодействия. Современные принципы такой организации базируются на построении распределенной гетерогенной интегрированной информационной среды с топологией P2P-сети [2], содержащей активные программные компоненты, способные обмениваться сообщениями по принципу «каждый с каждым» [3]. Взаимодействие персонала такой организации может быть формализовано с помощью модели многоакторной интегрированной информационной среды [4, 5], позволяющей обеспечивать требуемую ритмичность обмена информацией между сотрудниками предприятия.

В такой среде необходимо обеспечить высокую эффективность работы персонала, заключающуюся в максимизации количества и качества выполняемой работы. В существующих системах документооборота основное внимание уделяется количественным показателям [6], которые высчи-тываются по результату выполнения поставленных задач. Обратная связь, позволяющая учитывать опыт, навыки, компетенции и предпочтения сотрудников, отсутствует. Принятие решений полностью остается за руководителем, располагающим данными для анализа, но не имеющим автоматизированных средств поддержки принятия решений.

Исправить сложившуюся ситуацию предлагается за счет введения онтологии компетенций специалиста. Компетенция позволяет определять, какой класс задач способен решать специалист. Для расширения и улучшения качества решаемых задач в большинстве компаний в рамках проектов по управлению эффективностью персонала для каждого сотрудника определяется индивидуальный план развития на заданный период, призванный развить текущие компетенции и приобрести новые.

Онтология компетенций специалистов дает возможность вести учет данных компетенций, определяя наиболее приоритетные. В свою очередь, задачи, которые ставятся перед специалистами, имеют требуемый список компетенций, что позволяет определить сотрудников, способных лучше справиться с ними.

Для выполнения индивидуального плана развития специалисты предприятий прежде всего заинтересованы в решении задач, направленных на повышение их ключевых компетенций. Так, можно представить ситуацию, когда специалисты соревнуются между собой за право выполнить ту или иную задачу, а руководитель получает возможность повысить качество ее выполнения, выбрав более компетентный, но в то же время, вероятно, более дорогой ресурс (специалиста).

Технически реализовать такое взаимодействие можно при автоматизации выдачи заданий сотрудникам организации при условии, что у них есть возможность выбора задачи из некоторого списка. Список формируется автоматически, путем определения соответствующих текущей задаче компетенций и содержит объем работы, суммарно превосходящий текущие возможности специалиста. При этом часть заданий в представлениях разным сотрудникам дублируется для обеспечения полного выполнения всей работы.

Для исследования данного подхода была разработана специальная виртуальная среда, содержащая Р2Р-сеть активных программ, моделирующих поведение специалистов и руководителей. В качестве одной из моделей описанного распределения задач между специалистами рассмотрим

модель аукциона, где каждая задача выступает как лот, а специалисты - как участники аукциона. Стратегической целью аукциона является построение максимально загруженного расписания специалистов с учетом человеческого фактора.

В предлагаемой модели аукциона центром (руководителем) осуществляется публичная продажа лота (задачи) по установленным правилам. Центр в разные интервалы времени выставляет задачи (лоты), интересные акторам (специалистам). Интерес акторов к лоту определяется требуемым уровнем развития компетенций.

Получая возможность выполнить ту или иную задачу, акторы могут заработать определенное количество баллов для повышения уровня развития компетенции. При этом невыполнение поставленной задачи приведет к понижению уровней компетенции, характеризующих задачу. Стоимость лота определяется временем выполнения задачи.

Таким образом, целью центра является получение максимальной прибыли от реализации всех лотов, а целью актора - приобретение максимального количества наиболее интересных лотов при минимальных затратах. Победителем аукциона становится актор, выигравший аукцион в соответствии с его правилами.

Формы и виды аукционов могут различаться в зависимости от предметной области. Одной из наиболее подходящих форм для проведения аукционов по схеме Р2Р будет закрытый английский аукцион первой цены. Центр сообщает акторам текущую стоимость (максимальный срок выполнения задачи) и в течение определенного времени собирает предложения от акторов. Каждый актор может повысить цену, тем самым инициировав новую итерацию торгов. Когда предложения перестают поступать, аукцион завершается.

При этом центру предоставляется возможность управлять аукционом за счет изменения временных характеристик процесса сбора заявок и определения онтологических свойств лота. Такое поведение в реальности стимулирует информационное взаимодействие между акторами, побуждая их делать ставки как можно быстрее.

Модель Р2Р в основном используется для построения распределенных сетей взаимодействия. В Р2Р-сетях можно решать разные задачи - от обеспечения передачи информации до поиска требуемых ресурсов. В проводимых исследованиях использование модели Р2Р обусловлено возможностью гибкой адаптации поставленной задачи оптимального распределения задач на предприятиях с различной организационной структурой.

Рассмотрим организационную структуру, где постановка задач ведется сверху вниз. Руководитель, получая задачу от вышестоящего руководства, может либо сам ее выполнить, либо делегировать ее выполнение своим подчиненным. Во втором случае при использовании предложенного

к проведению аукционов подхода будет проведено два аукциона: первый - между руководителями подразделений, второй - между специалистами подразделений выигравшего руководителя.

Таким образом, выставленный лот будет перепродан, при этом бонус в виде роста компетенции за выполнение задачи смогут получить и руководитель, и его подчиненный, являющийся конечным исполнителем. Логика распределения лота может быть изучена при помощи существующих алгоритмов поиска в P2P-сетях, таких как алгоритм «затопления» (Flooding algorithm) и алгоритм случайного блуждания (Random Walk Algorithm).

Проведенные исследования показали возможность использования модели аукциона при решении задач управления распределением ресурсов предприятия в интегрированной информационной среде с топологией P2P-сети. Применение данной модели может быть полезно при внедрении систем электронного документооборота с целью обеспечения распределения задач и поддержки принятия решений в режиме реального времени.

Литература

1. Математические модели организаций / А.А. Воронин, М.В. Губко, С.П. Мишин [и др.]: учеб. пособие. М.: ЛЕНАНД, 2008. 360 с.

2. Schoder D., Fischbach K. Peer-to-peer prospects // Communications of the ACM, 2003. Vol. 46. no. 2, pp. 27-29.

3. Lednev A. Mobile P2P taxi service // MSc Dissertation, University of Surrey. 2010. 75 p.

4. Иващенко А.В. Управление согласованным взаимодействием пользователей интегрированной информационной среды предприятия. Самара: СНЦ РАН, 2011. 100 с.

5. Иващенко А.В. Интервально-корреляционный анализ ритмичности взаимодействия в интегрированной информационной среде предприятия // Системы управления и информационные технологии, 2010. № 1 (39). С. 32-36.

6. Исаев Г.Н. Информационные системы в экономике: учеб. пособие. М.: Омега-Л, 2006. 462 с.

References

1. Voronin А.А., Gubko M.V., Mishin S.P., Novikov D.A., Matematicheskie modeli organizatsy (Mathematical Models of Organizations), Moscow, LENAND, 2008, 360 p.

2. Schoder D., Fischbach K., Peer-to-peer prospects, Communications of the ACM, 2003, Vol. 46, no. 2, pp. 27-29.

3. Lednev A., Mobile P2P taxi service. MSc Dissertation, University of Surrey, 2010, 75 p.

4. Ivashchenko A.V., Upravleniye soglasovannym vzaimo-deystviyem polzovateley integrirovannoy informatsionnoy sredy predpriyatiya (Management of Consistent Interaction of Enterprise Integrated Information Environment Users), Samara, Izd. Samara Research Center RAS, 2011, 100 p.

5. Ivashchenko A.V., Sistemy upravleniya i informatsionnye tekhnologii, 2010, no. 1 (39), pp. 32-36.

6. Isaev G.N., Informatsionnye sistemi v ekonomike (Information systems in Economics), Moscow, Omega-L, 2006, 462 p.

УДК 007.51

МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ В УСЛОВИЯХ ЗАТОРА

Т.Н. Михеева, д.т.н.; С.В. Михеев, к.т.н.

Объектом управления в интеллектуальной транспортной системе является транспортный поток, обладающий стохастичностью поведения, нестационарностью, временными колебаниями характеристик. Для непрерывного потока выделяются такие режимы движения: свободный поток, групповое движение и насыщенный поток. Свободный поток имеет малую интенсивность движения. При групповом появляются взаимные помехи движению, режим движения неустойчив, небольшое увеличение групп в потоке может привести к уменьшению скорости и интенсивности движения - к насыщенному потоку. При изменении плотности до критической (плотности в условиях затора) интенсивность уменьшается от пропускной способности до нуля. В области критической плотности может существовать точка разрыва функции V=f k), что приводит к скачкообразному изменению скорости движения. Незначительное увеличение интенсивности потока может привести к ситуации, когда очередь автомобилей не умещается на перегоне и скапливается в зоне перекрестка. Неустойчивость транспортного потока в области пропускной способности и распространение возмущений в потоке приводят к разрывам в значениях его характеристик, флуктуация количества транспортных средств - к неустойчивости процесса движения в зоне пропускной способности и возникновению точки бифуркации. Выбрана теория катастроф, переход от моделей которой к моделям дорожного движения состоит в изучении потерь устойчивости, определении факторов, влияющих на скачкообразное изменение параметров, в интерпретации параметров катастрофы, построении и исследовании модели. Задача распознавания, предсказания и ликвидации предзаторной ситуации, предотвращения затора актуальна в управлении транспортными потоками.

Ключевые слова: интеллектуальная транспортная система, транспортный поток, свободный поток, групповое движение, насыщенный поток, затор, критическая плотность, точка бифуркации, теория катастроф.

TRAFFIC CONTROL MODELS IN TRAFFIC JAM CONDITION Mikheeva T.I., Ph.D.; Mikheev S.V., Ph.D.